干冰清洗(dry ice blast cleaning)又称冷喷,是以压缩空气作为动力和载体,以干冰颗粒为被加速的粒子,通过的喷射清洗机喷射到被清洗物体表面,利用高速运动的固体干冰颗粒的动量变化(Δmv)、升华、熔化等能量转换,使被清洗物体表面的污垢、油污、残留杂质等迅速冷冻,从而凝结、脆化、被剥离,且同时随气流。不会对被清洗物体表面,特别是金属表面造成任何伤害,也不会影响金属表面的光洁度。
具体清洗过程包括:低温冷冻剥离、吹扫剥离、冲击剥离。
低温冷冻剥离
冷空气循环式冷冻,由液氮冷却循环的冷空气,用空气作为载冷剂冷冻,可摈弃庞大的制冷设备,减少初投资。
具体的冻结装置可以分为:液氮柜式冻结装置、隧道式冻结装置、沉浸式冻结装置、旋转式冻结装置等。
2.2流态化速冻理论和装置
流态化现象早就被人们所认识,它初用于化学工程,随后陆续在能源、冶金和工程等领域得到应用。1959年瑞典的Frigoscandia公司首先使用这种方法冻结,并于1962年研制成功世界上台试验性的流态化冻结装置。此后,美国、法国、保加利亚、前苏联、日本等国家对流态化的应用和理论研究都十分重视,特别是近二十年来冷冻的发展,促进了流态化冻结装置的研制工作。目前,这种冻结装置已在各国冷冻工厂,特别是蔬菜加工厂中被广泛使用。
对应的风速叫做临界风速。临界压力和临界速度是形成流态化的必要条件C。当气流速度继续增加时,床层将继续膨胀,床层空隙率也随之增加。但床层中的实际气流速度则保持不变,流体的压降只是消耗在托起固体颗粒的重量上,即床层的压力降与气流速度无关而始终保持定值D。此时强烈的冷气流与颗粒相互作用,使颗粒呈时上时下、无规则地运动,因此层内的传质与传热十分迅速,从而实现单体快速冻结。若气流速度进一步增加,颗粒则被流体带走,床层颗粒减少,空隙率增加,床层压力降减小,流化床成为输送床E。流化床速冻生产和实验均在输送床前面阶段进行,曲线AD为标准流态化曲线。
流态化速冻的主要特点是:
(1)冻结速度快。流态化冻结过程具有很强的换热特性。与传统的空气强制循环冻结装置相比,换热强度增加了30~40倍。这是因为:悬浮冻结时的热阻减少15~18倍,产品表面与冷空气的放热系数()4~6倍,有效换热面积3.5~10倍。所以流态化冻结装置的冻结速度要比普通冻结设备的速度高几十倍。由于冻结速度快,所以流态化冻结能限度地保持原有的营养成份和新鲜状态。
聚二氧化碳
一种正在研究的新型合成材料,以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下,被活化到较高的程度时,与环氧化物发生共聚反应,生成脂肪族聚碳酸酯(PPC),经过后处理,就得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物,可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链,容易通过改变其化学结构来调整其性能;较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解,但也可以通过一定的措施加以控制:对氧和其它气体有很低的透过性。
一般来说,符合速冻五要素的速冻应具有如下优点:
避免了在细胞之间生成大的冰晶体;
减少了细胞内水分的外析,解冻时汁液流失少;
冻藏过程中,浓缩残留水的危害性下降;
将温度迅速降低到微生物生长、活动温度之下,有利于抑制微生物的繁殖及其生化反应;
干冰应用范围
工业模具
轮胎模具、橡胶模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金压铸模、铸造用热芯盒、冷芯盒,可余树脂、失效脱膜层、炭化膜剂、油污、打通排气孔,清洗后模具光亮如新。
在线清洗,无需降温和拆卸模具,避免了化学清洗对模具的腐蚀和损害、机械清洗对模具的机械损伤及划伤,以及反复装卸导致模具精度下降等缺点。关键的是,可以免除拆卸模具及等待模具降温这两项耗时间的步骤,这样均可以减少停工时间约80%-95%。
干冰清洗益处: 干冰清洗可以降低停工工时;减少设备损坏;有效的清洗高温的设备;减少或降低溶剂的使用;改善工作人员的;增进保养效率;减少生产停工期、降低成本、提高生产效率。
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