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干冰清洁过程中颗粒的影响-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-07-27 15:17:07 * 浏览: 12
干冰喷射干冰喷射去除亚微米颗粒,但它们被去除的时间长于2.92-μm颗粒污染物。在分数为2,6和10kPa的压力下去除0.75-μm颗粒所需的中值时间分别为9.2,7.5和6.1秒。中位时间的去除是评估干冰清洁的重要因素。为了阐明时间依赖性,必须讨论干冰射流的状态和污染物的状况。由于干冰射流的状态根据温度而变化,因此必须确定温度的时间依赖性。干冰喷射CO 2的温度在室温下作为气体存在,然而,当液态CO 2膨胀到大气压时,喷射的温度降低并且产生干冰颗粒。因此,射流中干冰颗粒的状态与温度和压力密切相关。温度从室温降至约-70℃。在该实验中,存在两个降温阶段。在我们之前的研究中已经报道了类似的趋势,即在第二次冷却后在喷射器中产生许多附聚的干冰颗粒。由于这些实验是在相对低的质量流速下进行的,因此可以清楚地观察到温度降低。在较高的分压下,由于大量的液态CO2,温度的快速下降导致喷射的有效冷却。因此,干冰颗粒在较高的分压下更快地产生,并且干冰颗粒与污染物的碰撞将提高去除效率。另外,污染物和表面之间的粘附力可能受温度的影响。如果水分子在室温下在接触点处积聚并形成液桥,则除了范德华力之外,污染物还经历液体桥接力。当通过干冰喷射充分降低温度时,水将冻结并且液桥力将成为固体和冰之间的相互作用力。这种现象也会影响去除效率。通过使颗粒去除效率相对于时间微分来获得颗粒去除速率。去除2.92和0.75-μm颗粒污染物的速率,效率降低一半。随着分压的增加,去除率增加。这是喷射强度增加的自然结果。可视化干冰喷射的影响效果干冰颗粒的冲击效果决定了去除效率。因此,直接观察冲击对表面清洁的影响是有意义的。为了使表面清洁可视化,通过喷雾和干燥溶液将黑色树脂膜涂覆在测试板上,然后进行表面清洁实验。入射角为π/ 4弧度,并且从管尖到板的距离在轴向上为20mm。为了除去黑色树脂薄膜,需要更高的流速,因此,使用内径为4mm的窄ABS管。尽管空气喷射器不能除去树脂薄膜,但是干冰喷射被除去。观察点距离流动方向的撞击点约1mm。由于干冰喷射以冷却树脂膜,在膜中发生脆性断裂。通过干冰颗粒的冲击将树脂膜破碎成小块,并从板上除去每块。随着流速越高,流体温度迅速下降,因此干冰颗粒在短时间内耗尽。在该实验中,管中的流速大至130ms-1,结果,膜片段在3.9秒时被除去并在0.2秒后完全除去。这些去除现象早于亚微米颗粒。结论通过干冰喷射除去颗粒污染。在该实验中,进行了去除过程的原位观察,并获得了颗粒去除效率的时间过程。为了解释去除过程,测量了干冰射流的温度,并根据计算和实验结果讨论了去除污染物的机理。另外,进行了通过干冰喷射进行表面清洁的可视化。结论如下:8226,有效表面清洁面积和颗粒去除效率取决于干冰射流的强度,通过表面上的局部压力来评估。为了去除亚微米污染物,需要高分压。使用空气喷射器,即使在高分压下也难以去除小污染物。这意味着通过干冰喷射去除颗粒的有效性归因于干冰颗粒与污染物的碰撞。如图8226所示,干冰喷射的颗粒去除效率随着经过的时间而增加,而喷射的温度随着经过的时间而减少。通过连接这些结果,在约-10℃下除去微米尺寸的颗粒,并且在约-70℃下除去亚微米尺寸的颗粒,而不管分压如何。因此,颗粒去除效率与射流的温度密切相关。由于在-70℃下形成大量附聚的干冰颗粒,通过附聚的干冰颗粒的碰撞除去亚微米尺寸的颗粒。在图8226中,通过使颗粒去除效率相对于时间微分而获得的颗粒去除率也可以通过干冰颗粒与污染物的碰撞来解释。此外,基于力矩平衡模型的理论计算表明,冲击效应主导了颗粒去除。如图8226所示,通过除去覆盖表面的树脂薄膜,可以目视观察干冰喷射的冲击效果。将树脂薄膜破碎成小块然后取出。