干冰清洗技术的基本原理

   核工业设备的清洗要求十分严格,很多常规的工业清洗方法,如喷沙等清洗方法不适宜,因为要污染清洗介质,形成新的核废料,会增加更多的核废料,给处理核废料增加更大的工作量。


  干冰清洗却不同,因为干冰清洗介质是干冰颗粒,它喷射到被清洗物体,完成清洗任务后,已经变成为二氧化碳气体,不存在新增加污染介质的问题,需要进一步处理的介质仅仅为有核污染的被清洗物体上的积垢等废料。

  所以干冰清洗是核工业的首选清洗方式。目前,国际上清洗核设施多采用干冰清洗方法,特别是在法国,它们的所有核电站设施全部采用干冰清洗技术清洗。下面就简要介绍下干冰清洗技术的原理以及方法。

  是利用极低温的干冰颗粒,在压缩空气作用下,喷射向处理物,使其表面污垢急剧冷冻至脆化及爆裂。当干冰颗粒钻进污垢的裂缝后,随即汽化,其体积膨胀近600倍,从而把污垢带离物体表面。第一是利用冲击剥离污垢;第二是利用温差使剥离提升;第三是利用干冰升华作用清除附着物。

  通过压缩空气的流动,干冰颗粒被加速到接近音速的速度撞击被清洗的表面污垢,表面污垢突然降温导致表面脆化,同时造成这些温度极低的干冰气体进入出现裂缝的污染物内;当表面的污垢遭到撞击时,干冰颗粒迅速升华为气体,(这里气体所产生的能量大约是原能量的700倍)这些碎裂的污染物从物体的表面被剥离移走。可归纳为以下三点:

  “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,在几千分之一秒内气化,其体积瞬间膨胀600~800倍,将污垢剥离物件表面。

  干冰清洗的原理是这样的,由于-78°C的干冰颗粒在清洗机压缩空气的驱动下,高速冲击被清洗没备表面,当接触到污垢表面后由于温差产生热交换,污垢会迅速发生热胀冷缩物理变化,因此清洗过程利用了物体的热胀冷缩原理和气体升华原理。

  热胀冷缩出现微型爆破现象清洗时,干冰破坏物体表面与污垢间的结合,使污垢出现收缩、脆化和松脱现像;粉碎的干冰微粒进入裂隙,迅速升华,体积瞬间膨胀800倍,产生“微型爆破”力;如同爆炸将污垢层迅速剥离。压缩空气产生动能使污垢脆化脱落由于清洗机中的高压气体的冲击力使脆化的污垢从被清洗物件上迅速的脱落,在从金属物质上清除非金属污垢时,这样的热冲击现象最为明显。

  清洗方法:

  迪史洁上海干冰清洗技术以液体二氧化碳为原料,通过干冰颗粒机制取干冰颗粒,再将其装入干冰喷射清洗机中,由喷射机专用喷枪将干冰颗粒喷射至待清洗物体表面,实现清洗。

  干冰清洗是使用干冰颗粒,在高压气体的带动下对待处理表层进行轻微的爆破,通过干冰的直接升华来清洁表面的方法。由于干冰的物理特性,无毒且不残留任何物质,将主体表面污染物完全清除干净的同时,可保持清洗品质,并可延长模具使用寿命。

  传统的清洗系统一旦接触到带清洗设备表层即会成为污染物,这些有害物质即被归类为有毒废料,从而对人身造成伤害,企业要增加成本做适当的安全处置。同时由于停工拆卸模具的时间会影响生产进度,进一步增加企业的负担,而在线型、环保型的干冰清洗技术将解决这些难题

  比喷沙和高压清洗更具优越性。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、塑料模具以及夹缝油污等难清除的污垢。
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