干冰清洗机制造技术

本发明专利技术提出一种干冰清洗机，包括：干冰容器、压缩空气产生器和喷射器。干冰容器中存储干冰颗粒。压缩空气产生器产生压缩空气流并输入到干冰容器中。压缩空气气流携带干冰颗粒经喷射器喷射，形成喷射流，所述喷射流朝向待清洗表面喷射，由干冰颗粒对待清洗表面进行清洗。本发明专利技术的干冰清洗机利用喷射干冰颗粒进行清洗，利用气流喷射的能量和干冰颗粒瞬间气化的能量达到清洗的目的，干冰颗粒在常温常压下会瞬间气化为二氧化碳，对环境无污染，并且仅需要暂停设备运行即可，对生产效率的影响较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面清洗技术，更具体地说，涉及一种用于清洗油漆表面的干冰清洗技术。
技术介绍
在汽车制造过程中，喷漆过程是必不可少的一环。喷漆过程在喷漆车间中进行，喷漆车间中的设备和墙面上不可避免地会附着大量的油漆颗粒，造成污染，因此需要定期对喷漆车间进行清洗。传统的清洗方式是采用(超)高压水清洗、溶剂清洗、动力工具清洁、手工工具清洁等方式对喷漆车间进行清洗。但这些清洗方式都存在缺陷：(超)高压水清洗方式不能用于电气设备上或用于电气设备附近的设备，且会产生废水，并在金属设备表面造成薄锈。溶剂清洁过程会涉及对环境和工人安全有害的物质，且后续需要水洗、擦干等步骤，溶剂的管理和处置也会增加企业的成本。动力工具清洁只能用于平滑简单的表面形状，且会对表面造成损伤和破坏；手工工具清洁不适用于需要大规模且经常需要清洁的设备，清洁效率太低且会损坏设备。并且，无论使用上述哪一种清洗方式，都需要被清洗的设备停机检修，因此会较大程度上影响工作效率。因此需要一种新的清洗方式，能够有效地对喷漆车间进行清洗，且不影响设备运行或者对其带来其他的不利影响。
技术实现思路
本专利技术提出一种干冰清洗机，其特征在于，包括：干冰容器、压缩空气产生器和喷射器。干冰容器中存储干冰颗粒。压缩空气产生器产生压缩空气流并输入到干冰容器中。压缩空气气流携带干冰颗粒经喷射器喷射，形成喷射流，所述喷射流朝向待清洗表面喷射，由干冰颗粒对待清洗表面进行清洗。在一个实施例中，干冰颗粒是直径为2.8mm～3.2mm，长度为2.5mm～10mm的圆柱体。在一个实施例中，干冰颗粒通过下述过程制备：在温度为20±5℃、压强为6000千帕的条件下，将二氧化碳冷凝成无色的液体；液体在低压下蒸发，凝结成冰雪状固体物质；经磨具压制成形。在一个实施例中，压缩空气产生器产生的压缩空气质量为国标GB/T13277-1991的4,6,5等级。在一个实施例中，压缩空气产生器产生的压缩空气的压力不小于5bar、压缩空气供应流量不小于6.1m3/min。在一个实施例中，喷射器与待清洗表面的夹角为90±15°，喷射器与待清洗表面的距离为3-10cm。在一个实施例中，喷射流的压力和流量与待清洗表面的特性相关。在一个实施例中，喷射器相对于待清洗表面移动，喷射器的移动速度与待清洗表面的特性相关。本专利技术的干冰清洗机利用喷射干冰颗粒进行清洗，利用气流喷射的能量和干冰颗粒瞬间气化的能量达到清洗的目的，干冰颗粒在常温常压下会瞬间气化为二氧化碳，对环境无污染，并且仅需要暂停设备运行即可，对生产效率的影响较小。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1揭示了根据本专利技术的一实施例的干冰清洗机的结构图。图2揭示了根据本专利技术的一实施例的干冰清洗机的工作过程示意图。具体实施方式参考图1所示，图1揭示了根据本专利技术的一实施例的干冰清洗机的结构图。该干冰清洗机包括：干冰容器102、压缩空气产生器104和喷射器106。干冰容器102中存储干冰颗粒121。在一个实施例中，干冰颗粒121是直径为2.8mm～3.2mm，长度为2.5mm～10mm的圆柱体。该干冰颗粒通过下述过程制备：首先在温度为20±5℃、压强为6000千帕的条件下，将二氧化碳冷凝成无色的液体。然后，上述冷凝形成的液体在低压下迅速蒸发，凝结成冰雪状固体物质，即干冰。将干冰放入模具，经磨具压制成形，形成直径为2.8mm～3.2mm，长度为2.5mm～10mm的圆柱体的干冰颗粒。压缩空气产生器104产生压缩空气流并输入到干冰容器102中。压缩空气流输入到干冰容器102中，使得压缩空气流和干冰颗粒121混合，形成携带干冰颗粒的混合气流。在一个实施例中，压缩空气产生器104产生的压缩空气质量为国标GB/T13277-1991的4,6,5等级。压缩空气产生器104产生的压缩空气的压力不小于5bar、压缩空气供应流量不小于6.1m3/min。压缩空气质量为国标GB/T13277-1991的4,6,5等级。国标GB/T13277-1991从固体粒子、水蒸汽含量和含油量三个方面对压缩空气质量做了规定。GB/T13277-1991的4,6,5等级表示固体粒子的最大尺寸小于等于40um、固体粒子的浓度小于等于10mg/立方米。其中固体粒子浓度为绝对压力1bar、温度20℃、相对蒸汽压力0.6条件下的浓度。水蒸汽含量以压力露点表示，水蒸汽小于等于10℃。含油量小于等于25mg/立方米，其中含油量为绝对压力1bar、温度20℃、相对蒸汽压力0.6条件下的浓度。压缩空气气流携带干冰颗粒，即混合气流经喷射器106喷射，形成喷射流，喷射流朝向待清洗表面喷射，由干冰颗粒对待清洗表面进行清洗。在一个实施例中，喷射器106包括喷枪和喷嘴。喷枪可以选用双管喷枪，型号为2E0406，该喷枪可以允许在8.6bar的喷射压力下长时间喷射。喷嘴选用DSJet高流量喷嘴，型号为533HF.2，喷幅约5.1cm。在进行喷射时，喷射器106与待清洗表面的夹角为90±15°，喷射器106与待清洗表面的距离为3-10cm。喷射器106喷射的述喷射流的压力和流量与待清洗表面的特性相关。喷射器106相对于待清洗表面移动以对待清洗表面进行清洗，喷射器106的移动速度与待清洗表面的特性相关。图2揭示了根据本专利技术的一实施例的干冰清洗机的工作过程示意图。干冰清洗主要借助于下述三个能量过程来实现对于表面附着涂层(油漆涂层或者油漆残渣)的清洁：干冰颗粒动能、热震效应和热动能。干冰颗粒动能来自于喷射流赋予干冰颗粒的速度。动能冲量是干冰粒质量和速度的积。干冰清洗机通过压缩空气流将干冰颗粒推动到高速度，使干冰颗粒获得高的动能和高的冲击力。能有效利用动能对表面涂层进行冲击和松动。同时，由于干冰颗粒的特性，使得干冰颗粒对待清洗表面的机械损伤和磨损非常小。即使在高冲击速度和直冲角度上，与其他介质(粗砂、沙、PMB)相比，干冰颗粒的动力效应也很小。这是因为干冰颗粒相对较软，不像其他抛射介质有很高的密度和硬度。另外，干冰在常温常压下会瞬间气化，在完成冲击的同时，颗粒几乎立即从固态转换为气态，使碰撞方程中的回弹系数几乎不存在。仅有非常小的碰撞能量会转移到带清洗表面基体上，所以干冰清洗对于基体而言几乎是无磨损性的。热震效应是指干冰颗粒在冲击时立即升华(固相转换为气相)可从非常薄的表面涂层或污染物上吸收大量热。升华的潜伏热可吸收大量热。热从顶层涂层向干冰粒快速传输的大量热会在带清洗表面的涂层的各个微层之间产生极大的温差。这个强烈的温度梯度会在各个微层之间产生高切应力。生成的切应力还取决于涂层的导热性和扩张/收缩系数，以及带清洗表面的底层基体的热质量。短时间内发生的高切应力使各层之间迅速产生微小的裂痕，造成附着在基体表面的涂层的粘连损坏，从而使得涂层更加容易被剥离。热动能效应是指干冰颗粒和带清洗表面之间的冲击能损耗和极快的热传递造成干冰立即升华为气态。气体爆炸时在几毫秒内体积扩展为颗粒体积的近800倍，是个有效的“微型爆炸”。随着颗粒变为气体，这个“微型爆炸”会进一步使热分裂的涂层从基体上脱落。因为干冰颗粒冲击后气化而缺乏回弹效应，导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干冰清洗机，其特征在于，包括：干冰容器，干冰容器中存储干冰颗粒；压缩空气产生器，产生压缩空气流并输入到干冰容器中；喷射器，压缩空气气流携带干冰颗粒经喷射器喷射，形成喷射流，所述喷射流朝向待清洗表面喷射，由干冰颗粒对待清洗表面进行清洗。

【技术特征摘要】
1.一种干冰清洗机，其特征在于，包括：干冰容器，干冰容器中存储干冰颗粒；压缩空气产生器，产生压缩空气流并输入到干冰容器中；喷射器，压缩空气气流携带干冰颗粒经喷射器喷射，形成喷射流，所述喷射流朝向待清洗表面喷射，由干冰颗粒对待清洗表面进行清洗。2.如权利要求1所述的干冰清洗机，其特征在于，所述干冰颗粒是直径为2.8mm～3.2mm，长度为2.5mm～10mm的圆柱体。3.如权利要求2所述的干冰清洗机，其特征在于，所述干冰颗粒通过下述过程制备：在温度为20±5℃、压强为6000千帕的条件下，将二氧化碳冷凝成无色的液体；所述液体在低压下蒸发，凝结成冰雪状固体物质；经磨具压制成形。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀，方腾彪，许泽霖，刘冰，邹剑青，
申请(专利权)人：上汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31