所谓人造冰通常是指人们科学地运用制冷设备来吸收水或水溶液中的热量并使之冻结成固体的一个过程。
分类
一.人造冰的分类
人造冰按其物质组成可分为水冰,防腐冰,溶液冰,干冰等几种。
水冰又称普通水,简称冰,是用普通的水制成的冰。根据冰的透明度,冰又可分为和透明冰。用未经处理的普通水制成的冰即为,其颜色发白,透明度差。将原料水进行沉淀和软化处理,并在冻结过程中将从水中析出的气泡除掉,就是透明冰。水冰还可以按用途不同制成各种形状,如雪花冰,粒冰,片冰,板冰。防腐冰是用水和防腐剂的混合溶液经冻结后制成的。其大的特点是具有杀菌能力,常用与鲜活尤其是水产品的加工保鲜,可防止鱼,虾等鲜活水产的腐烂变质。溶液冰是一种均匀的盐类和水的共晶体,是用盐类的共晶溶液制成,也称为低共溶冰。它的大特点是具有较低而恒定的融化温度及较大的溶化热。有些溶液冰具有较强的腐蚀性或毒性,使用是应注意。干冰即固体二氧化碳。他是用人工制冷的方法,将气态的二氧化碳经液化冻结而成。干冰通常为透明雪状固体,也可根据需要压制成冰。因其具有吸热后不经过液态额直接气化(既升华)的特点,故称为干冰。
性质
二.人造冰的性质
水在冻结的过程中,分子间存在两种相反的作用力:一种是分子聚合力,促使结晶的形成;另一种是分子热运动力,阻碍结晶的形成。水要冻结成冰,必须克服后一种作用力。因此,在水的冻结过程中,要设法将水的热量移走,使其温度降低而减弱分子热运动力。当水与低于0℃的冷媒体(如空气,管道,冰桶等)接触时,冷媒体将处于接触界面的一层水的热量取走,使该层水首先冻结。首先冻结的薄冰层又成为热的传导体,将未冻结的水的热量不断地传给冷媒体。这样使水一层一层地冻结,冻结的冰量越来越大,冰层越来越厚,直到水全部冻结或某一冰水界面处的温度维持在0℃时冻结过程终止。
冰是水的结晶体,其晶体构造属透明六方晶系,但冰块系多向结晶。根据其形成的条件不同,透明度,形状亦各不相同。
水冰的密度与形成时的环境温度和压力以及内部的空气和杂质含量等有关。在常压下,水冰的密度大约为0.917*10m³,比水的密度小,故水冻结成冰后,体积大约要增加9%。水冰形成时的温度越低,密度越大。
水冰的熔点即水的熔点,也和形成时的环境压力有关。在大气压力状态下,其熔点为0℃。在一的哥的压力范围内,随着形成时的压力升高,冰的熔点降低。冰的密度和纯度决定了其在常温范围内的融化速率,密度越大,纯度越高,融化的时间就越长;反之,则融化时间短。
水冰的质量比热容与其温度有关,在-20~~0℃的范围内,其平均质量比热容约为2.09kJ/(kg.k).其平均融化热为335kJ/kg.
水冰的导热系数也与温度有关,温度越低,导热系数越大。在-20~~0℃的范围内,其平均导热系数为2.326W/(m.K)。
水冰的抗压强度与温度有关。在一定温度范围内,温度越低,抗压强度越大。
干冰清洗机是清洗机的一种,干冰清洗方式已经在全球范围内得到迅猛的发展。清洗系统通过高压空气将干冰清洗机的干冰粒喷射到需要清洗的工作表面,利用温差的物理反映使不同的物质在不同的收缩速度下产生脱离。当-78摄氏度的干冰粒接触到污垢表面后会产生脆化爆炸现象,从而使污垢收缩及松脱,随之干冰粒会瞬间气化并且膨胀800倍,产品强大的剥离力,将污垢快速,彻底的从物体表面脱落,从而达到快速、、安全、节能的清洗效果。干冰清洗所用到二氧化碳来源于工业废气,高空空气分离等。干冰清洗本身并没有制造出二氧化碳。
清洗方式
与喷钢砂,喷玻璃砂,喷塑料砂和喷苏打相似,干冰喷射介质干冰颗粒在高压气流中加速,冲击要清洗的表面。干冰清洗的特之处在于干冰颗粒在冲击瞬间气化。干冰颗粒的动量在冲击瞬间消失。干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换。致使固体CO2迅速升华变为气体。干冰颗粒在千分之几秒内体积膨胀近800倍,这样就在冲击点造成"微型爆炸"。由于CO2挥发掉了,干冰清洗过程没有产生任何二次废物,留下需要收集清理的只是清除下来的污垢。
象其它喷射介质一样,干冰颗粒的动量取决于其质量和速度,由于干冰密度相对较低,要达到所需要的冲击能量主要取决于干冰颗粒的速度。
与其它喷射介质不同,干冰颗粒温度极低(-78℃)。这样的低温使干冰清洗具有特的热力学性能,影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差,就发生热冲击现象。材料温度降低、脆性,干冰颗粒 能够将污垢层冲击破碎
优势对比
干冰清洗机的问世给制造行业带来了福音,干冰清洗机相对其他清洗方式而言有六个方面的优势。
1、节约费用 因为二氧化碳是大气的组成成分,取用十分便捷,价格便宜,耗电设备只有空气压缩机,干冰在清洗过程中直接挥发,没有清理清洗介质的费用。
2、干燥的清洗过程 与蒸汽和高压水清洗不同,干冰清洗对电线,控制元件,开关都没有损伤。清洗后,设备生锈的可能性与水清洗相比也大大降低。在行业应用中,干冰清洗与水清洗相比大大降低了滋生的可能性。
3、环境安全性 CO2是一种无毒的物质,符合美国农业部(USDA),与药物管理局(FDA),环境保护局(EPA)的安全要求。用干冰清洗替代有毒化学物质清洗,员工可以从根本上避免化学物质的侵害。由于CO2比空气重,在封闭空间或下沉部位操作干冰清洗时必须保证通风,注意安全。
4、延长设备使用寿命 与砂粒,核桃壳,塑料粒和其它磨损性介质不同,干冰颗粒不具磨损性。干冰清洗不损伤模具,不破坏公差,对轴承和机械都没有损伤。另外,在线清洗避免了模具拆装过程中的意外损伤。
5、 干冰清洗可以进行在线清洗,大大降低停车时间,避免了传统方法所需要的遮护、冷却、拆卸及污水、污沙的处理工作,省去了干燥时间,从而具有的生产效率和较小的时间消耗。
6使用范围广 对于不同的清洗工况,只要更换不同干冰清洗喷嘴,改善了清洗工作距离既可满足不同的需要,操作简易、安全、成本低,综合效益可观,[1]
清洗技术
干冰清洗已经广泛应用在世界各地的铸造业,铸造业已大多改以干冰清洗来清洗砂心模及固定模。
折叠清洗原理
"能量转移"。干冰高速撞击到被清洗表面,撞击动能散逸,干冰粒与清洗表面发生极其快速的热转移,二氧化碳瞬间升华。
"低温龟裂"。不同热膨胀系数的两种不同材料,它们之间的温差会破坏两种材料间的结合。干冰粒(-78.5℃)冲击处理物表面,使污垢冷冻至脆化及爆裂,产生"龟裂",影响粘附污垢的机械性能。
"微爆炸"。干冰粒钻进污垢裂缝后,在几千分之一秒内升华,其体积瞬间膨胀600~800倍,将污垢剥离物件表面。
干冰清洗过程,利用压缩空气作为动力,把干冰颗粒以超音速喷射至被清洗对象表面,但并非单依赖干冰颗粒的动能,而是利用干冰的温性能达到除污目的。
折叠清洗设备
干冰清洗设备一般可分为两个部分:
1.干冰粒制机。将液态CO2制作成一定规格的干冰颗粒,这些颗粒通常是直径为3mm,长度为2.5mm-10mm的高密度干冰颗粒。
2.干冰高压清洗机。该设备一般需要4.0bar以上、3m3/min以上的洁净压缩空气气源,装入清洗机内的高密度干冰颗粒,在压缩空气的驱动下,随着压缩空气,经由设计的喷枪系统混合、加速,喷射到被清洗物体表面。
可根据需要:①只购置干冰清洗机。将外购的干冰颗粒装入干冰清洗机进行清洗作业。②购置干冰粒制机与干冰清洗机,但分开单使用。把干冰粒制机生产的干冰粒储存于密封容器中,运至施工现场,装入干冰清洗机进行清洗作业。③将干冰粒制机与干冰清洗机配套成一个系统使用。
折叠清洗机
干冰清洗可以就地清洗,此种的清洗方式不仅可以节省工时,更可大幅降低停工时间,比起旧式喷砂,不但没有磨损的顾虑,又可以免除模具重新装配的时间。
干冰清洗去除模具上的脱模层和残留材料,这些积累起来的污垢在模具处于高温和在线情况下很容易被除掉。这样的清洗方式可使因清洗而停机的时间缩短80%-95%。由于清洗过程没有磨损,不会破坏精密模具的尺寸。另外,"微孔"可以被打通,清洗干净,这样就不再需要人工来钻通排气孔。
干冰清洗的流程,干冰清洗是利用压缩空气动能带动干冰清洗机里干冰,干冰通过设备将干冰和气体混合再通过管道和喷嘴喷射到物体表面,从而达到清洗除污的效果。
利用极低温的干冰颗粒,在压缩空气作用下,喷射向被处理物件,使其表面污垢急剧冷冻到脆化及爆裂,当干冰粒钻进污垢的裂缝后,随即汽化,其体积瞬间膨胀近600倍,从而把污垢带离物体表面。
原理
利用极低温的干冰颗粒,在压缩空气作用下,喷射向被处理物件,使其表面污垢急剧冷冻到脆化及爆裂,当干冰粒钻进污垢的裂缝后,随即汽化,其体积瞬间膨胀近600倍,从而把污垢带离物体表面。、利用冲击剥离污垢;第二、利用温差使剥离提升;第三、利用升华作用清除附着物。
折叠编辑本段清洗方法
以液体二氧化碳为原料,通过干冰颗粒机制取颗粒,再将干冰颗粒装入干冰喷射清洗机中,由喷射机的喷枪射向污垢表面,实现清洗。
折叠编辑本段特点
1、比喷砂和高压喷水清洗更具优越性。首先它无二次污染,便于在线操作和缩短废弃物清扫时间,其次能清除橡胶模具、塑料模具以及狭缝油污等难清除污
2能带电清洗输变电设备。
折叠编辑本段典型应用
轮胎模具、塑胶模具、金属压铸模具等多种模具表面污垢的在线清理;炼油厂加热炉结垢吹除清理;涡轮机叶片不拆卸清理除垢;烘烤生产线清理除污等。
折叠编辑本段所需设备
储槽:储存液体CO2
干冰颗粒机:制取干冰颗粒
干冰喷射清洗机:喷冰颗粒
空气压缩机:提供干燥气源
冷藏箱:储存、运输干冰颗粒
折叠编辑本段设备选型参考
干冰喷射清洗主要有两种设备配置形式:
1、制干冰到喷射完成设备配置
设备配置需要:液体CO2储槽一台,干冰制粒机一台,干冰保存箱多个;干冰喷射清洗机一台;压缩空气。
储槽选推荐10M或15 M因槽车一般7~11M,如果储槽容量偏小,槽车送液体不能完全卸空,这样销售的CO2商家可能不太愿意供货,容易造成"断粮",影响干冰生产。
干冰制粒机产量选择根据每天使用量决定,用量小建议选用KBM-100型机,(参数参考KBM-100干冰机介绍)用量较大建议选用更大产量的机型。
保冷箱储存干冰每天耗损干冰3~8%,建议不长期储存,提前几小时生产即可。
压缩空气可选择工厂动力配气,压力好不低于4 MPa,主管道尽量大,主管道不得小于DN50,应有除水、除油净化装置。
干冰喷射清洗机是移动式,在清洗时将干冰倒入即可,需配备220V电源。
2、只采购干冰喷射清洗机
如就近能买到干冰颗粒,则只需干冰喷射清洗机、干冰保冷箱及压缩空气。压缩空气要求同上。
东莞市灏达焊接材料店从事多种气体的制备、营销和现场服务,能根据客户需求进体产品的研究开发,自2006年诞生以来,拥有雄厚的专业技术力量和物流服务,具有十多年气体销售经验和广泛的销售市场。现已形成以工业特种气体、大宗混合气体、标准气体、各种气体管道工程等四大类产品和训练有素的员工队伍,积累了一定的气体制造和供气服务经验。 灏达经销的化学工业气体包括各种纯度和规格,如:、氧气、氮气、氩气、氦气、、氨气、干冰、等;特种气体包括各种纯度和规格,如:六氟化硫、四氟化碳、、五氟化磷、五氟化锑、四氟化硫、四氟盐、三氟甲烷、三氟化氮、磷烷、、、五氟化碘、氖气、氟气、气、、P10氩甲烷混合气等;气体管道服务对象,化工企业、电子半导体行业、太阳能光伏、学校、科研机构、海关、检验检疫中心等等;还可以按客户的要求配制各种混合气,如:高纯空气、氟氮混合气、氧氦混合气、硅烷加氢混合气、氩保气、氧氩混合气等。 我们秉承“一切为了用户”的宗旨,只要用户的需要,都要做到使用户满意。对于有特殊要求的气体配制、钢瓶阀门或接口加工、气体管道等按装服务,我们都有一些长期合作的专业厂家和团队为之服务。销售产品广泛应用于电子、不锈钢、光纤光缆、太阳能电池、有色金属、化工行业、香精香料、医、玻璃及电力行业。客户只要一个电话、一份传真(订单),您需要的货物就会按照您的要求,如期而至送到您的手上! 灏达所销售商品,质量保证价格合理,具备各种生产和销售资质。服务上乘,交货及时,做到快速反应、及时回访、技术咨询、操作培训、客户投诉处理,为客户提供安全可靠的生产运行保证。