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干冰喷射清洁的基本原理-1-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-10-12 1:11:44 * 浏览: 11
前言如今,干冰清洗技术已有效地用于从重渣去除到精密半导体和电路板清洗的各种应用中。想象一个可以在线使用的过程,而不会损坏设备或不需要机器“拆卸”。与传统的有毒化学物质,高压水喷射和喷砂处理不同,干冰喷射在高速气流中使用干冰颗粒去除表面上的污染物,而不会增加二次废物处理和处置的成本和不便。什么是干冰?干冰是二氧化碳(CO2)的固体形式,是自然存在于我们大气中的一种无色,无味和无味的气体。干冰固体的低温为-78.5°(-190°F),并且具有可以利用的固有热能。在大气压下,固体CO2直接升华成蒸气,而没有液相。这种独特的性能意味着喷涂介质会简单消失,仅留下原始污染物进行处理。此外,现在可以清洁水敏感区域。二氧化碳是一种无毒的液化气,价格便宜,易于储存在工作现场。不导电且不易燃也很重要。如何制作干冰在干冰喷射中,有几种制造干冰喷射介质的方法。一种技术是在喷砂机上从固态干冰块上刮下干冰颗粒。这通常会产生糖晶体大小的干冰颗粒,由于它们的快速升华(由于其高的表面积体积比),必须立即使用。另一种技术是在制粒机中制成干冰的硬颗粒,然后立即将颗粒与颗粒一起存放在隔热容器中,直到需要它们为止。这些颗粒通常约为2-3mm。直径2,5-10毫米长度。在这种方法中,干冰是通过将加压的液态CO2喷入雪中,然后将雪压缩成固体形式而制成的。雪可以直接成型为小球(机械压缩),也可以通过液压在模具中挤出成固体小球。后一种方法允许从液相到固相的更有效转化。通常,期望具有紧密压实的粒料以最小化可能影响产品质量的气态CO 2和/或空气的截留。从表1可以看出,当液态二氧化碳的温度降低时,将液态二氧化碳闪蒸到雪中所获得的产率增加。因此,预输入的液态二氧化碳和通过热交换器排出的二氧化碳蒸气非常重要。的。制造商生产干冰制粒机,这可能对有高颗粒需求的客户有利。这种布置所需的设备通常如下:冷却的液态CO2罐,造粒机和液态CO2管道到达设备。干冰制粒机/干冰清洗机的生产组合,可以一次完成干冰和清洗的过程。这种安排所需的设施包括:空气压缩机(7bar时为5mc / min),液态CO2罐,造粒机/清洗机,压缩空气软管和到达设备的压缩空气软管,从机器到喷雾软管清洁操作,以及适合应用的喷嘴。该设备最适合大批量,连续喷砂应用,在这些应用中,现场制造颗粒的成本节省证明了系统的资本支出是合理的。干冰清洁如何工作?干冰粒子喷射的基本过程类似于喷砂,塑料珠喷射或苏打喷射,其中介质在压缩空气流(或其他惰性气体)中加速以冲击要清洁或准备的表面。在干冰喷射中,影响表面的介质是固体二氧化碳(CO2)颗粒。使用干冰颗粒作为爆炸介质的一个独特方面是,当颗粒撞击表面时会升华(蒸发)。全面的冲击能量耗散以及颗粒与表面之间极快的热传递导致固体CO2瞬间升华为气体。气体在几毫秒内膨胀到粒子体积的近800倍,实际上在撞击点就是“微爆”。由于二氧化碳的蒸发,干冰喷射过程不会产生任何浪费。剩下要收集的是去除的污染物。像其他喷射介质一样,与干冰喷射相关的动能是颗粒质量密度和撞击速度的函数。由于CO2颗粒的硬度相对较低,因此该过程依赖于较高的颗粒速度来获得所需的冲击能。高粒子速度是超音速推进剂或空气速度的结果。与其他喷砂介质不同,二氧化碳颗粒的温度非常低,为-78.5°C。这种固有的低温为干冰喷射过程提供了独特的热力学诱导的表面机制,该机制可能或多或少地影响涂层或污染,具体取决于涂层的类型。由于干冰颗粒和被处理表面之间的温差,可能会发生称为“破裂”或热冲击的现象。当材料的温度降低时,它会变脆,导致颗粒撞击并破坏涂层。此外,具有不同热膨胀系数的两种不同材料之间的热梯度或差异可用于破坏两种材料之间的结合。当喷涂附着在金属基材上的非金属涂层或污染物时,这种热冲击最为明显。很多时候,研究此过程的公司都在担心热冲击对母材的影响。研究表明,温度下降仅在表面上发生,而在基板金属中不发生热应力。为了说明这一原理,进行了一个实验,其中将热电偶嵌入不同深度的钢基底中(表面齐平至2mm的深度)。