真空碳氫清洗設(shè)備工作原理

設(shè)備工作原理及設(shè)計特點

設(shè)備組成:真空碳氫設(shè)備由清洗干燥機主體、超聲波系統(tǒng)、真空脫氣系統(tǒng)、循環(huán)過濾系統(tǒng)、機械臂系統(tǒng)，真空干燥系統(tǒng)、真空蒸餾回收系統(tǒng)、HC濃度監(jiān)測系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等。

1.真空清洗工作原理:清洗劑中殘存的氣體較多，含氣量是水的8-10倍，超聲波振動子發(fā)出的高周波遇到氣體(殘存氧氣)就會衰減，影響了超聲波的精密清洗效果。超聲波空化效應(yīng)也難以展開，因此需要真空脫氣。首先清洗籃進入清洗槽。這時氣缸驅(qū)動槽蓋自動關(guān)閉清洗槽，真空脫氣系統(tǒng)啟動，將槽內(nèi)空氣抽盡，在真空狀態(tài)下可以將需要清洗的產(chǎn)品的狹小縫隙內(nèi)氣體及含在清洗劑中的氣體抽出，超聲波啟動，搖擺裝置啟動，帶動洗籃轉(zhuǎn)動，使清洗劑可以充分進行清洗;到設(shè)定的時間后，真空釋放，缸蓋打開，清洗籃進入下一槽

2.真空蒸餾回收原理:

1)加熱:采用導熱油間接加熱方式。槽體下部外附一個加熱油包，外置一個導熱油加熱箱，加熱功率為12kW。首先由發(fā)熱管對導熱油進行加溫，再通過泵浦將加熱油輸送到加熱油包，經(jīng)過熱交換后再輸送回加熱箱加熱，如此循環(huán)。加熱油包有獨立的溫控系統(tǒng)，油溫R.T.~140℃可調(diào)

2)需要回收的清洗劑(溶劑1)經(jīng)過泵抽入真空蒸餾回收槽，進入真空回收槽之前，首先進入一個熱交換筒，在此與蒸餾回收的HC蒸汽管進行熱交換。經(jīng)過抽真空后，清洗劑迅速沸騰并蒸發(fā)，產(chǎn)生HC蒸汽，然后可在冷凝區(qū)進行冷凝回收，回收的純凈清洗劑排入儲液槽，循環(huán)使用，具有自動補液循環(huán)和漂洗使用功能。

3)強力真空減壓系統(tǒng)，配備真空減壓泵，真空顯示表。真空馬達為西門子，設(shè)有電磁閥。真空蒸餾回收能力為200L/H，常溫常壓下，碳化水素的沸點為172℃，減壓情況下，可以降低沸點，高溫碳化水素在減壓條件下迅速形成HC蒸汽，被真空泵一起抽出回收槽，在冷卻箱內(nèi)再形成液體，經(jīng)過活性碳過濾，稱為再生液，可以循環(huán)使用。

1、 脫出清洗劑中的空氣，減少超聲波的衰減。 為提高清洗效果，清洗機中一般都采用超聲波技術(shù)，利用超聲波振子每秒鐘幾萬次頻率的振動，發(fā)出超過人耳可聽見的10萬倍以上的聲壓。在清洗的情況下超聲波在液體中呈放射狀，使清洗液體流動而產(chǎn)生大量的真空氣泡，這種現(xiàn)象就是空穴作用。由這種空穴作用而產(chǎn)生的液體流動和數(shù)以萬計的高壓真空氣泡瞬間爆破時產(chǎn)生的能量，不斷地沖擊被清洗物表面，使表面及縫隙中的污垢迅速剝落。但在常壓狀態(tài)下，清洗劑中溶解的空氣粒子遇到超聲波時產(chǎn)生氣泡，超聲波的空穴作用會被大幅度衰減，清洗效果被減弱。在真空狀態(tài)下，清洗劑中的氣體會被脫出，從而避免了超聲波的衰減。

2、 排除工件表面和孔隙中的空氣，提高清洗效果。在傳統(tǒng)清洗中，清洗效果不理想常常是因為盲孔、粗糙表面和細小縫隙中的空氣不能排出，影響清洗劑的浸潤，產(chǎn)生清洗盲區(qū)。應(yīng)用真空技術(shù)后，可使部件表面、縫隙和盲孔內(nèi)的空氣全部排出，使清洗劑完全浸入工件的每個部位，使工件的各個部位都達到最好的清洗效果。對于構(gòu)造復(fù)雜、盲孔較深的工件，通過兩次以上的抽真空和排氣過程，也可以將空氣全部排出。所以在真空狀態(tài)下，清洗效果要比常壓下更好。

3、 降低沸點，使碳氫清洗劑也可以實現(xiàn)氣相清洗。 使用鹵代烴清洗劑的超聲波清洗機，利用鹵代烴清洗劑沸點低的特點，在清洗的最后一步，將清洗劑加熱使之產(chǎn)生純凈的清洗劑蒸汽，用溶液蒸汽對工件進行氣相清洗，使溶解在清洗溶液中的油污不會殘留在工件表面。由于碳氫清洗劑的沸點高于閃點，在常壓狀態(tài)下不可能對工件進行蒸汽清洗。真空清洗干燥機利用液體在真空狀態(tài)下沸點降低的原理，通過對密封的清洗槽抽真空，使碳氫溶劑的沸點大大降低，只需將碳氫清洗劑加熱到80℃左右，就可使其沸騰，實現(xiàn)氣相清洗。

4、 利用真空突沸效應(yīng)，提高干燥速度。由于碳氫清洗劑的沸點都在140℃以上，在常溫常壓下徹底揮發(fā)一般需要一小時左右。這樣的干燥速度肯定不能滿足工藝清洗的節(jié)拍要求。而用加熱烘干的方法又容易產(chǎn)生火險，這也是碳氫清洗劑在中國未得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一。真空清洗干燥機一般是將蒸汽清洗與真空干燥在一個槽中進行，在對工件進行蒸汽清洗的同時使工件溫度升高，然后使干燥槽迅速進入更高的真空狀態(tài)，工件表面的清洗液會突然沸騰(真空突沸效應(yīng))而迅速揮發(fā)干凈。

5、 真空蒸餾，使碳氫清洗劑再生重復(fù)使用。清洗劑的蒸餾再生，就是利用清洗劑與污垢之間的沸點差，將溶有油污的清洗劑加熱到清洗劑的沸點以上而控制在油污的沸點以下，使清洗劑汽化，然后通過冷凝裝置使之重新凝結(jié)成純凈的清洗劑，而沸點較高的油污和機械雜質(zhì)則留在蒸餾罐的底部。鹵代烴清洗劑由于沸點低且不可燃，蒸餾再生相對容易，所以，許多鹵代烴清洗劑都附帶有蒸餾再生裝置。而碳氫清洗劑由于沸點高而閃點較低，在常壓下蒸餾再生是不可能的。真空清洗干燥機的蒸餾再生裝置在高真空下使碳氫清洗劑的沸點降低到80℃，使清洗槽中溶解了油污的清洗溶液不斷地抽入蒸餾裝置，在真空中加熱蒸發(fā)，再經(jīng)過冷凝成為清潔溶劑回到清洗槽中，使清洗液始終保持清潔狀態(tài)。油污則留在蒸餾裝置底部，定期排出。

6、 隔絕氧氣，使碳氫清洗劑失去燃燒的條件。絕大多數(shù)碳氫清洗劑閃點都在50℃左右，在我國《常用危險化學品的分類及標志》(GB13690-92)中屬于高閃點易燃液體。雖然閃點較高，但在高溫或有助燃物(如紙和棉絮)的情況下仍有燃燒危險。因此控制火險成為其推廣使用必須解決的問題。燃燒需要有可燃物、溫度和氧氣三個必要條件，只要缺少一項，燃燒就不可能發(fā)生。在真空狀態(tài)下氧氣含量極低，在清洗、干燥和蒸餾再生的過程中，即使碳氫清洗劑的溫度達到閃點以上，由于沒有氧氣，失去了燃燒的一個必要條件，碳氫清洗劑也不會燃燒，從而保證了使用安全。

真空清洗干燥機用一套真空泵同時解決了清洗中的諸多問題，可以說是設(shè)備創(chuàng)新和典范。sgbevhar.cn