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浅析碳氢清洗机的工作原理和应用


浅析碳氢清洗机的工作原理和应用


全自动真空碳氢清洗机过程由PLC自动控制,设备生产主线由2个真空脱气超声波清洗,1个强力真空超声波洗, 2个蒸汽洗+真空干燥组成,其工作原理是利用超声波渗透力强的机械震动力冲击工件表面并结合碳氢清洗剂的化学去污作用,在真空状态下进行全面清洗,使工件表面和盲孔、狭缝干净。在如今环保意识日益得到重视的今天,碳氢清洗机在工业制造方面取得了广泛的应用。


一、超声波清洗

超声波清洗是通过超声波换能器将电能转换为高频机械振动(超声波)传播到介质(清洗)中,超声波使液体振动产生数万个微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区域产生成长,在正压区迅速连续产生的瞬间高压,就像一连串的小爆炸一样不断地撞击物体表面,使物体表面和间隙的污垢迅速剥离,以清洗物体为目的。


二、水剂清洗及溶剂清洗

水剂清洗是通过将碱性粉状或液态洗涤剂溶解于水中制成水系洗涤剂,使洗涤剂与油污发生化学反应来达到清洗目的,因此水剂清洗本质上是化学清洗。 为了加快洗涤速度,通常要加热洗涤剂,或者使用超声波、高速水流等加快洗涤剂与油污的反应速度,同时用机械力去除不能与洗涤剂反应的粉尘、杂质等。 溶剂清洗是免水洗的,为了利用溶剂和油污的相似相溶原理溶解油污以达到清洗目的,溶剂清洗本质上是物理清洗。 要加快清洗速度,通常通过加热溶剂或使用超声波等来提高溶剂的溶解速度。 对于有各向异性孔和盲孔的部件,大多将溶剂加热至气化状态进行气相清洗。


三、烃溶剂清洗的特点

随着经济的迅速发展,污染问题也随之产生,各国明确了保护环境的决心。 《关于保护臭氧层的 维也纳 公约》和《关于消耗臭氧层物质的 蒙特利尔 议定书》是我国相继加入的两个国际环境公约,随后我国签订了《中国 清洗行业ODS整体淘汰计划》。 在我国,禁止ODS有机溶剂的使用权,在全国开展了寻找非ODS洗涤剂的工作。 面对严峻的形势,用于原溶剂清洗的卤素类溶剂逐渐被淘汰,取而代之的是无毒的烃类清洗溶剂。


烃溶剂主要有以下优点:

(1)环境保护效果好。 由于烃溶剂不含氯,所以不会破坏地球臭氧层。 同时利用的废液可以用几种方法处理,形成的物质完全没有污染。

(2)清洗效果好。 烃溶剂可以很容易地洗掉矿物油等顽固的油污。 碳氢化合物的清洗效果远远好于水系洗涤剂的清洗效果。

(3)便宜质量好。 与CFC-113相比,烃溶剂实际上是廉价的溶剂。 另外,烃溶剂的密度低于卤代烃溶剂,使用十分节约,使用时只需少量添加,即可获得较好的清洗效果。

(4)蒸发中不易受伤。 烃溶剂的沸点一般高达一百五十度以上,因此烃溶剂在使用时无需担心任何损失。

(5)不留痕迹。 烃溶剂是纯粹的清洗溶剂,常温下容易挥发,不会留下残留物质。

(6)不含毒素。 虽然许多化学制品含有致癌物质,但烃溶剂中所含物质在人体可以承受的程度以内,对身体的损害极小。

(7)材料相容性好。 由于烃溶剂中不含各种腐食物,所以一些材料不会产生破坏作用。


四、超声烃真空清洗的产生与应用

水剂清洗一般采用除油清洗、漂洗、防锈、干燥工艺,设备占地面积较大,能耗高,而且存在污染和污水处理问题。 水剂清洗完毕的零件一般具有一定的防锈能力,但工件表面容易发生白斑。 一般的卤素类溶剂清洗一般采用清洗和干燥即可,设备占地小、功耗低、清洗效果也较为理想,但卤素类溶剂的毒性较大。 碳氢化合物清洗也是溶剂清洗,但不存在卤素类溶剂的毒性问题。

超声烃真空清洗是利用液体在真空状态下的物理变化来改变烃清洗剂的特性,从而更好地发挥烃清洗剂的优越性。 真空技术在清洗中的主要作用是:

(1)排出洗涤剂中的空气,减少超声波的衰减。 洗涤剂中残留的气体多,含有的气体量是水的8-10倍,超声波空化效果也难以扩展。 为了提高清洗效果,清洗机一般采用抽真空方式,在真空状态下洗涤剂中的气体排出,可以避免超声波的衰减。

(2)排除工件表面和空隙中的空气。 在真空状态下,零件的表面、间隙、盲孔内的空气全部通过负压排出,洗涤剂完全浸入工件的各部位。 对于结构复杂、盲孔较深的工件,在两次以上的抽真空和排气过程中,大部分空气都可以排出。

(3)降低沸点,使烃洗涤剂也可以进行气相清洗。 碳氢化合物清洗剂的沸点高于燃点,因此在常压状态下无法对工件进行蒸汽清洗。 通过将密闭的清洗槽抽真空,可大幅降低烃溶剂的沸点,只需将烃洗涤剂加热至80左右,即可使其沸腾,实现气相清洗。 (4)提高干燥速度。 由于碳氢化合物洗涤剂沸点高,在常温常压下难以干燥,但加热干燥法容易产生火灾保险。 因此,如果在真空状态下一边对工件进行蒸汽清洗一边使工件温度上升,然后使干燥槽迅速变为更高的真空状态,则工件表面的清洗液会突然沸腾并迅速挥发。

(5)再利用洗涤剂。 利用洗涤剂和污垢的沸点差,将溶解有油污的洗涤剂加热到洗涤剂沸点以上,使洗涤剂气化,用冷凝装置再冷凝成清洁的洗涤剂。

(6)隔绝氧气,燃烧烃洗涤剂的条件。 大多数烃清洗剂的闪点为50左右,是高闪点可燃性液体。 燃烧需要可燃物、温度、氧气三个必要条件,真空状态下含氧量极低,在洗涤、干燥、蒸馏再生过程中烃洗涤剂温度达到燃点以上时,由于没有氧气,失去了燃烧的必要条件,烃洗涤剂不燃烧,可以安全使用。


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