超声波碳氢清洗主要问题与设备设计(2),声学论文

超声波碳氢清洗主要问题与设备设计(2),声学论文碳氢清洗经过一般为：真空清洗1-真空清洗2-蒸汽漂洗〔或浸渍漂洗〕-真空枯燥，每个工序的工艺时间根据零件的污迹类型、污染程度而定。一般工艺见表1.4.2设备组成与工作流程设备组成原理见图1.常规的工作流程〔初始时所有气动阀均为关闭状态〕如下。1〕工件装入工件篮，从密封门放入到旋转滚筒上，关闭密封门。2〕打开气动阀5、10,启动真空泵5,直到压力到〔5~8〕kPa,停止真空泵，关闭阀5、10.3〕储液槽加热到工艺温度。4〕打开气动阀2、3、9,启动喷淋泵11到一定液位，启动循环泵12,开启旋转电机，开场第一道喷淋工序。5〕喷淋时间到，停止循环泵12,喷淋泵加液到一定液位，停止喷淋泵11,启动加热膜加热到工艺温度，启动超声波，开场第二道工序超声波清洗。6〕工艺时间到，停止超声波，启动循环泵12到低液位，开启喷淋泵11注液到高位，加热膜加热到一定温度，开启超声波。开场第三道工序超声波漂洗。7〕工艺时间到，停止超声波，停止电机，关闭阀9,开启阀10,启动循环泵12,直到筒体内没有槽液，关闭阀2、3.8〕打开气动阀5,启动真空泵15,保持压力到〔0.1~0.2〕kPa,保持温度〔40~60〕℃，进行第四道工序真空枯燥。9〕枯燥时间到，停止真空泵，关闭阀5,开启真空放气阀16.10〕待压力平衡，开启密封门，取出工件篮。溶剂使用一段时间后，由于所溶解的杂质增加，清洗力下降，此时需要将储液槽内的溶剂进行蒸馏提纯，一般的流程为：1〕蒸馏釜加热到一定温度。2〕打开气动阀4、6、7,启动真空泵15,储液槽内部分溶剂进入蒸馏釜，开场蒸馏。3〕碳氢蒸汽进入多级冷凝塔14,空气被释放掉，产生的冷凝液体进入到液水分离装置，水被排放掉，溶剂在负压作用下回流到储液槽。5碳氢清洗设备设计难点5.1真空动密封在进行喷淋清洗或超声波浸渍清洗时，工件篮在电机带动下旋转，此时腔体内真空度为〔5~8〕kPa,为防止外部空气进入真空腔，需要在电机轴与腔体连接处进行动密封，一般是采用机械密封装置，并在机械密封与旋转轴之间、机械密封本体内均注入润滑油到达动密封效果。与常规动密封不一样，碳氢设备动密封面临一个难题：隔离对象是空气及碳氢溶剂。碳氢溶剂本身是能够溶解润滑油的，而且碳氢溶剂外表张力小，浸透力强，十分在超声波作用下，对油脂的溶解效果愈加明显，长时间的运转，能否会将润滑油脂溶解掉而造成泄漏及旋转干磨。因而，怎样做好碳氢溶剂的真空动密封是碳氢设备研发的一个难点。5.2溶剂回收在进行溶剂真空蒸馏回收时，蒸馏釜加热产生的蒸汽中包括空气、溶剂蒸汽、水蒸气，溶剂中含水会造成清洗零件的氧化，因而需要最大限度的降低水含量。碳氢溶剂与水的分离一般有两种方式〔假定在真空压力p、温度t1处进行蒸馏〕.1〕保持压力，降低冷凝区温度至t2,碳氢蒸汽先开场液化，保持t2一段时间，直到碳氢蒸汽完全液化，剩余气体为水气及空气。2〕保持温度不变，降低真空度，增加冷凝区压力，水蒸气先开场液化，保持该真空度一定时间直到水气完全液化，剩余气体为碳氢蒸汽及空气。5.3安全性设计1〕防止泄漏。为防止泄漏〔或在泄漏时尽量减少泄漏量〕,需要从多方进行考虑。一是在各腔体、各管系的适当位置均设置压力检测，所有的检测值均引入PLC,并与PLC内事先存储的设定值进行比拟，若与设定值差异很大，则关断工作电源并报警；二是管系上各主要器件之间均设置气控阀，当华而不实一段发生泄漏时，可将该段两端的气控阀关闭，将泄漏量降到最低，三是气控阀及控制气阀的电磁阀均采常闭阀，确保断电即断气，确保管系能分段隔离。2〕蒸汽浓度监测。在设备内部高位、中位、低位设置多处碳氢蒸汽浓度检测，并设置合理的爆炸安全下限，到达下限时，设备断开工作电源，并启动报警。3〕杜绝明火。一是在设备内部的电机，如旋转1制阀均为气动阀，控制气动阀的电磁阀均安装在单独的电控箱内；电控箱与设备完全隔离，对电控箱与设备之间的穿线孔全部进行密封；电机、腔体、管系及机架等均良好接地，避免静电产生。4〕自动灭火。在设备内部高位、中位、低位设置多处烟气检测点，并设置自动二氧化碳灭火器。在检测到燃烧时，切断工作电源，启动二氧化碳灭火并报警。当灭火完全后，启动强排装置，将碳氢蒸汽及二氧化碳排出设备。6结论通过对碳氢清洗原理及实现的分析和讨论，从客观上了解了超声波碳氢清洗原理及设备实现方式，能够肯定，因碳氢清洗使用的低成本、环保等优点，超声波碳氢清洗将在工业生产中发挥宏大作用。以下为参考文献[1]张宏刚，郭常平.超声波清洗效率讨论[J].中国科技信息，2005〔24〕:114.[2]彭建新，周光平，梁召峰.声场模拟方式方法在大功率低频超声工程中的应用[J].化学工，2007〔12〕:75-78.[3]梁召峰，周光平，张亦慧.低频超声清洗中声压的时域特征及发生器对其的影响[J].清洗世界，2005,22〔5〕:1-