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科技干冰发展简介-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-07-05 0:22:33 * 浏览: 5
1.1简介干冰清洁是一种环保的干洗过程。从原理上讲,它与喷砂类似,但是具有更广泛的应用范围。使用干冰清洁系统代替砂砾或喷水或化学清洁系统,以去除表面涂层。固态干冰的生产涉及许多行业,因此不会增加二氧化碳气体并不会导致全球变暖。另外,许多清洁应用在清洁过程中会遭受水分的使用或引入。干冰清洁是通过仔细指定系统组件而不引入水分来执行的。使用可升华的介质,喷砂系统将减少垃圾填埋场所需的空间,并消除爆炸中潜在危险废物的昂贵分离和过滤。同样,清洁或汽提化学药品的补救措施将增加时间和成本,并且该成本是与化学清洁系统相关的生物危害所固有的。严格且昂贵由于干冰颗粒的快速松弛和冲击后的升华,某些航空航天应用的阴影要求可能会得到缓解,这使干冰清洁成为一种有吸引力的选择。机身内部的干冰最终将升华,因此重量不会增加。二氧化碳主要是通过石化和化肥生产过程生产的,其次是烟道气净化过程。因此,在大多数工业场所都可以轻松获得它。将二氧化碳转化为可用于干冰清洁的可用固相的工艺系统是从食品加工业中借来的技术。为了替代不可升华的干冰颗粒,喷砂介质需要特殊的颗粒挤压设备,以生产比目前食品加工中使用的颗粒更小,更致密的颗粒。除了更换干冰制粒机外,为方便使用此近低温设备而对喷砂设备进行必要的修改还要求系统设计与喷砂系统设计不同。这是干冰清洁过程:干燥。干冰清洗过程中不使用水:干冰温度为78.5度:会导致霜在基板上暂时冻结,这是不受控制的环境,可以通过适当的大气指示器消除这种副作用。小型洁净室提供干燥,惰性,正压气氛,使用低温产生的氮气作为推进剂气体将限制这种气体。将水分引入可能会在干冰颗粒表面冻结的物质的产生中。此外,通过“覆盖”干冰颗粒挤出机和隔热容器(将挤出头和容器封闭在帐篷中)并再次提供正压惰性气氛,可以避免过度消除将大气中的水分引入清洁过程中的情况。 。系统设备典型的干冰清洁系统将由以下组件组成:提供适当大小,形状和密度的干冰喷射颗粒。具有适当温度,压力和露点的适当推进剂气源。用于容纳介质并调节干冰和推进剂向输送软管流动的装置。一种将干冰颗粒高速运输并加速并将其引导到工作表面的设备。另外,它们坚韧并且不具有与其前任相同的分子结构。在生产过程中与它们不同的是,它们可能会改变干冰的质量,以更好地将清洁颗粒与应用相匹配。这种在制冰块清洁步骤中改变干冰的物理特性的能力使磨料二氧化碳清洁工艺可​​以扩展到以前应用中竞争性化学溶剂清洁系统的领域。由于干冰的亚稳性质,将清洁颗粒运送到枪口的问题是二氧化碳清洁的主要问题。最适合二氧化碳:清洁系统的干冰颗粒直径为3毫米。但是,除非在颗粒生产设备中包括特殊设备,否则挤出颗粒的长度将与其密度成正比。当前,该长度范围可以从3mm到6mm。建议干冰喷射设备中使用的颗粒长度be约3毫米或更小。缩小这里肯定更好。最小尺寸应取决于基材损坏的可能性以及施工过程中去除的涂层的性质。正常的颗粒生产,存储和处理会将颗粒长度减小到该值。此外,推进剂流的机械插入,后续运输(以及随之而来的升华)和加速作用会将目标表面上的颗粒长度减小至0.1 mm。干砂的密度范围为90-105Lbm / P。清洁干冰密度较低的颗粒的重要性在于,干冰清洁系统将显示较少的总体清洁能量。对于相同的粒子和推进剂速度,工作表面的密度比使用较小粒子和推进剂的速度更高且更锐利。喷砂介质。干冰的断裂机理也不同。最常用的爆炸介质是基于二氧化硅的,二氧化硅具有尖锐的四面体分子结构。这些微小,非常坚硬的物质(E = 45×106PSI)将始终成为原始谷物的复制品,并具有锋利的边缘。较软的干冰颗粒不会产生相同的锋利的晶体结构,因为它们的不可升华的对应部分会破裂。与目标表面接触后,干冰颗粒将发生塑性变形和分裂。碰撞中残留的任何颗粒残留物都将通过推进剂的气体力和升华干燥作用从工作表面驱除冰。因此,干冰清洗不具备替代地下侵蚀(基材蚀刻)喷砂系统的潜力。这允许将CO:Clean用于敏感的基材应用。该公司准备研究干冰清洁颗粒的大小,形状,密度和质量流量对清洁速度和效率的影响。为了关联这些数据(并扩展该清洁技术的应用基础),这些比率必须参考表面涂层和底材。这就需要有兴趣从CO清洁方面取得进展的行业提供帮助技术。预计在某些应用中喷砂时间可能会缩短,使用较小,密度更大的颗粒分散在给定喷嘴的出口区域是合理的。这是由于较小的颗粒具有优异的穿透涂层晶界的能力。与较大的对应颗粒相比,较小的不规则形状的颗粒也应具有更清晰的结晶点,从而进一步提高了清洁速度。远距离运输干冰清洁颗粒会使其沉降并压缩成大块。使用前,任何块状或块状球必须分解成自由流动的球。这种分离过程产生了“罚款”。 (细颗粒为干冰颗粒的1-2毫米。)这些微小的颗粒将在输送软管中完全升华。因此,它们的质量无法依靠清洁。较小的颗粒由于沉降和分离而遭受更大的降解。由于这个原因,tooice认为更需要在喷砂设备中包括一个装置以降低压力。如果所需的尺寸小于0.125英寸,则粒径与特定清洁应用所需的直径相同。 CurrenUy正在测试几种低成本的原型粒度设计。推进剂系统二氧化碳清洁系统使用压缩空气流来控制向周围环境压力的膨胀,以加快升华介质颗粒的清洁速度。干冰喷射器中主要使用的两种推进剂是压缩空气和氮气。 (标准的压缩空气和氮气推进剂供应系统在附录B的图1和图2中进行了描述。报告结束。包含推进剂系统的设备在很大程度上取决于应用程序,其位置以及应用程序在应用程序中的实现。通常,压缩空气流量必须比本地冲击至少高出100 PSIG。任何CO:清洁系统推进剂的体积将取决于喷嘴的构造(请参见“加速喷嘴”),在喷嘴极限处的载气的分子量和密度。当然,粒子的出口速度(以及因此的清洁能力)是可用推进剂能量和粒子弹道的函数,包括:大小,比重以及任何平移或三轴旋转。乌西在弹道计时码表中,由DI-250冲击波产生的干冰颗粒的速度是在175 PSIG,75°F和40°压力露点的压缩空气下测量的。由于颗粒的粒径不均匀,因此三维平移和三轴旋转的共同作用在输送软管和喷嘴内,并且颗粒速度范围为每秒350至550英尺。黏土目标浸没测试确认了在200英尺宽的干冰尖峰的建议能量范围内,每秒测得的速度波动。当前,在整个工作压力范围内,压缩空气和氮气的密度与当前可用的二氧化碳清洁系统的差异约为3.5%。因此,通过测试已经确认,在相同的温度,压力和喷嘴孔径的情况下,两种气体之间的体积流量会出现相似的差异。推进剂性能的压力和温度会影响清洁颗粒的速度。该公司制作了氮气和空气推进剂报告。在本报告中,我们研究了这些特性在推进剂消耗方面的变化,并为读者提供了替代的系统组件配置,规格以及一般的CO:清洁信息。在大多数干冰清洁系统中,通常在大气压下制造和运输的干冰与推进剂气体之间存在温差。干冰温度为-109.33°F,推进剂气体通常接近环境温度。研究了推进剂压力和温度对单管内干冰颗粒升华速率的影响。不出所料,更高的推进剂气体温度和更长的软管输送时间将提高升华软管中干冰的质量。在某些情况下可能会造成100%的损失。只要推进剂的温度高于-109.33°F,干冰就会在输送软管中升华。在DI-250上的测试结果表明,随着压力的降低,在加速喷嘴处测得的推进剂和干冰混合物的温度会降低。随着压力下降,输送软管中的颗粒升华增加。因为输送软管的直径不变,所以这种增加是由于颗粒在较低压力下进入输送软管的时间更长。通过减少推进剂气体,颗粒升华的问题可以完全消除温度升高至干冰温度,从而消除传递给推进剂气体以清洁颗粒的热量。这可以通过在插入清洁药丸之前将低温气态氮注入推进剂中来完成。但是,在这种低温下运行将花费更多,因为需要大量的气体来维持气体和颗粒的速度。另外,使用硅橡胶时,由于温度较低,必须更换颗粒输送软管,并使用(较少)挠性的不锈钢软管。爆破设备爆破设备本身必须能够存储一定量的干冰颗粒,以便在不对干冰介质进行过度处理的情况下运行一段时间。颗粒填充物之间的喷砂持续时间将取决于位置,环境条件和清洁操作本身。据信从长远来看,这将有利于清洁工业中分离颗粒的生产和喷砂设备。通过允许小规模或偶然的用户进行分离,初始投资成本非常低,仅需购买喷砂设备,而无需添加笨重,笨重的颗粒挤出设备,需要高压电输入,这使得它们非常笨重。有时,用户可以根据需要从清洁位置附近的制造商处购买清洁颗粒。除颗粒储存能力外,喷砂设备还必须包括一个计量装置,并将干冰流输送到工作表面。二氧化碳清洗机通常包含一个用于操作员控制进口推进剂压力或干冰颗粒流量或两者的装置。干冰流量和推进剂压力的体积调节可实现多种经济清洁应用,包括敏感基材和少量污染物以及极坚韧的粉末涂料。使用同一台设备。运输和加速装置的运输方法通常,颗粒是通过单根或完整的双软管系统运输到工作表面的。当前,相信单个输送软管是对于更活跃的应用需求(例如油漆和硬涂层去除工艺)的选择配置。通过可互换组件和/或设备的修改,单管设备将能够在更高灵敏度的基板应用中运行。大多数单个喷砂设备的粒子插入和调制设备均已获得专利和/或专有权。单输送软管法将干冰清洁的小球插入高压推进剂流喷砂柜中。这必须在推进剂节流阀的下游进行以消除腐蚀节流阀。此外,单个软管设备为升华和减少成分提供了理想的平台。另一方面,双软管系统专用于推进剂气体加速喷嘴的软管,而第二软管将干冰颗粒送入同一喷嘴。在喷嘴处,药丸被吸入膨胀的推进剂流后面形成的低压区域。第二,或颗粒输送,软管可以通过正压或真空感应将颗粒输送到喷嘴。双软管颗粒运输的真空方法不可避免地将空气中的水分引入喷砂过程,这在某些应用中是不希望的。除了使用单个软管装置更具攻击性之外,它还有助于几乎消除加速路径上的运输