Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Струйная очистка сухим льдом для очистки резиновой формы

Струйная очистка сухим льдом - это форма очистки диоксидом углерода , при которой сухой лед , твердая форма диоксида углерода , ускоряется в потоке сжатого воздуха и направляется на поверхность для ее очистки.

Этот метод аналогичен другим формам струйной обработки, таким как пескоструйная очистка , струйная очистка пластиковых шариков или удаление соды, в том, что он очищает поверхности с помощью носителя, ускоренного в потоке сжатого воздуха, но при струйной очистке сухим льдом в качестве струи используется сухой лед. Струйная очистка сухим льдом неабразивна, непроводящая, негорючая и нетоксичная.

Струйная очистка сухим льдом - это эффективный метод очистки [1] [ требуется проверка ] . Сухой лед состоит из регенерированного углекислого газа, который производится в других промышленных процессах, и является средой, одобренной EPA , FDA и USDA . Это также снижает или исключает воздействие на сотрудников химических чистящих средств.

По сравнению с другими методами струйной очистки, струйная очистка сухим льдом не создает вторичных отходов или химических остатков, так как сухой лед сублимируется или переходит обратно в газообразное состояние, когда он попадает на очищаемую поверхность. Струйная очистка сухим льдом не требует очистки струи. [2] Отходы, в том числе только смещенная среда, могут быть собраны, собраны пылесосом или смыты в зависимости от условий содержания.

Метод [ править ]

Иллюстрация струйной обработки сухим льдом

При струйной очистке сухим льдом гранулы забрасываются на чрезвычайно высоких скоростях. Фактически гранулы сухого льда довольно мягкие и гораздо менее плотные, чем другие среды, используемые при струйной очистке (например, песок или пластиковые гранулы). При ударе гранула почти сразу сублимируется, передавая минимальную кинетическую энергию на поверхность при ударе и вызывая минимальное истирание. Процесс сублимации поглощает большое количество тепла от поверхности, создавая напряжения сдвига из-за теплового удара . [3] Предполагается, что это улучшит очистку, так как ожидается, что верхний слой грязи или загрязнений будет передавать больше тепла, чем нижележащий субстрат.и легче отслаивается. Эффективность и действенность этого процесса зависит от теплопроводности основания и загрязнения. Быстрое изменение состояния от твердого до газообразного также вызывает микроскопические ударные волны , которые, как считается, также способствуют удалению загрязняющих веществ.

Оборудование [ править ]

Используемый сухой лед может быть в форме твердых гранул или образован из более крупного блока льда. Из стружки льда получается менее плотная ледяная среда и она более хрупкая, чем система твердых гранул. Кроме того, гранулы могут быть получены путем сжатия снега из сухого льда или использования резервуаров с жидким CO2 для образования твердых гранул. [4] Сухой лед, сделанный из сжатого снега, легче ломается и не так агрессивен для очистки.

Истоки технологии струйной очистки сухим льдом восходят к обычной абразивно-струйной очистке . Различия между абразивно-струйным аппаратом и аппаратом для струйной обработки сухим льдом заключаются в том, как они обрабатывают абразивные среды. В отличие от песка или других сред, сухой лед обычно используется при его температуре сублимации. Другие отличия включают системы для предотвращения образования ледяных пробок, похожих на снежный ком , и различные материалы, позволяющие работать при очень низких температурах.

Существует два метода струйной очистки сухим льдом: двухшланговый и одинарный. Система с одним шлангом более агрессивна для очистки, поскольку частицы ускоряются до более высоких скоростей.

Двухшланговая струйная очистка сухим льдом была разработана до одноканальной системы. Двухшланговая струйная очистка сухим льдом очень похожа на абразивоструйную систему с подачей всасывания. Сжатый воздух подается по одному шлангу, а ледяные гранулы отсасываются из второго шланга за счет эффекта Вентури.. По сравнению с системой с одним шлангом, система с двумя шлангами подает частицы льда с меньшей силой (примерно 5% для данной подачи воздуха). Для данного количества сжатого воздуха двухшланговые системы могут иметь меньшее расстояние по вертикали между машиной и аппликатором. Для большинства доступных сегодня систем этот предел намного превышает 7,5 м (25 футов). Двухшланговые системы, как правило, дешевле производить из-за более простой системы подачи. Эти системы сегодня редко встречаются, поскольку они менее эффективны в большинстве приложений. Их главное преимущество заключается в том, что они позволяют подавать к аппликатору более мелкие частицы льда, поскольку позднее сочетание теплого воздуха с холодным льдом приводит к меньшей сублимации в шланге. Эти системы позволяют очищать более деликатные поверхности, например, полупроводниковые.

Первой коммерческой установкой для струйной обработки сухим льдом была система с одним шлангом. Он был разработан компанией Cold Jet, LLC в 1986 году [5] [6] и использует один шланг для подачи струи воздуха и сухого льда. Одношланговые струйные аппараты для струйной очистки сухим льдом обладают многими преимуществами одношланговых абразивоструйных систем. Чтобы избежать потенциальных опасностей, связанных с бункером под давлением, в струйных аппаратах для струйной обработки сухим льдом с одним шлангом используется быстро меняющийся воздушный шлюз. В системе с одним шлангом можно использовать более длинный шланг, чем в системе с двумя шлангами, без значительного падения давления, когда лед покидает шланг. Дополнительная мощность достигается за счет увеличения сложности. Системы с одним шлангом используются там, где более агрессивная очистка является преимуществом. Это позволяет очистить более тяжелые налеты и позволяет быстрее очистить умеренные налеты.

Использует [ редактировать ]

Струйная очистка сухим льдом для очистки хлебопекарного оборудования

Струйная очистка сухим льдом используется во многих отраслях промышленности. Уникальные свойства сухого льда делают его идеальным чистящим средством во многих коммерческих и производственных помещениях.

С помощью струйной очистки сухим льдом можно очистить сразу множество объектов различной сложной формы, поэтому очистка пластиковых и резиновых форм является основным применением этой технологии. [7] Сухой лед заменяет традиционные методы очистки, основанные на ручной очистке и использовании химических чистящих средств. При струйной очистке сухим льдом формы очищаются на месте при рабочей температуре, что исключает необходимость остановки производства для очистки. [8]

Пищевая промышленность [ править ]

Струйную очистку сухим льдом можно использовать для очистки оборудования для пищевой промышленности . [9] Еще в 2004 году Агентство по пищевым стандартам Великобритании задокументировало процесс эффективной дезактивации поверхностей от Salmonella enteritidis , E. coli и Listeria monocytogenes , так что эти микроорганизмы невозможно обнаружить с помощью обычных микробиологических методов. [10] «В результате двух вспышек сальмонеллеза, связанных с потреблением арахисового масла и детского питания в 2006-2007 гг. [11] [12], были предприняты усилия» членами GMA, такими какCargill «пересмотреть отраслевые методы устранения сальмонеллы в продуктах с низким содержанием влаги», потому что «вспышки сальмонеллы из продуктов с низким содержанием влаги относительно редки, но часто затрагивают большое количество людей». В результате этих усилий появился документ под названием «КОНТРОЛЬ САЛЬМОНЕЛЛЫ В СЛАБОВЛАЖНЫХ ПРОДУКТАХ». [13]

Его также можно использовать для очистки некоторого оборудования без разборки и без возникновения пожара или поражения электрическим током. EPA рекомендует струйную очистку сухим льдом в качестве альтернативы многим типам очистки на основе растворителей. [14]

Восстановление после стихийных бедствий [ править ]

Процесс очистки может использоваться для устранения последствий стихийных бедствий, включая плесень , дым, огонь и воду. [15]

Сохранение исторических предметов [ править ]

Из-за неабразивной природы сухого льда и отсутствия вторичных отходов в процессе очистки струйная очистка сухим льдом используется в проектах по консервации и сохранению исторических памятников . Процесс очистки был использован при консервации USS Monitor [16] и Художественного музея Филадельфии . [17]

Производство полупроводников [ править ]

Благодаря сублимации абразивной среды без остатка, струйная обработка сухим льдом находит применение в полупроводниковой , аэрокосмической и медицинской промышленности [18] .

Металлообработка [ править ]

Процесс очистки также используется в других производственных условиях, таких как очистка производственного оборудования на автоматизированных сварочных линиях, [19] очистка композитной оснастки, [20] очистка промышленных печатных машин , [21] очистка форм и оборудования, используемого в литейных цехах , [22] и для очистки оборудования и инструментов на суше и в море в нефтегазовой отрасли.

Струйная очистка сухим льдом также используется для удаления заусенцев и заусенцев с деталей [23] и при подготовке поверхности перед окраской.

Безопасность [ править ]

Углекислый газ становится все более токсичным, начиная с концентраций выше 1% [24], а также может вытеснять кислород, что приводит к асфиксии, если оборудование не используется в вентилируемом помещении. Кроме того, поскольку углекислый газ тяжелее воздуха, для эффективного удаления газа выхлопные отверстия должны располагаться на уровне земли или около него. Температура сухого льда при нормальном давлении составляет −78 ° C (−108 ° F), с ним необходимо работать в изоляционных перчатках. Для безопасного использования оборудования для очистки сухим льдом необходимы средства защиты глаз и ушей.

История [ править ]

Считается, что в 1945 году ВМС США были первыми, кто экспериментировал со струйной очисткой сухим льдом. Их интересовало использование этой технологии для различных целей обезжиривания. [25]

В 1959 году Unilever подала патент на использование струйной очистки сухим льдом (или струйной очистки водяным льдом или их комбинации) в качестве метода удаления мяса с костей. [26]

В 1971 году Chemotronics International Inc. подала патент на использование струйной обработки сухим льдом для удаления заусенцев и заусенцев. [27]

Патент на струйную очистку сухим льдом был подан Lockheed Martin в 1974 году [28].

Первые патенты на разработку и проектирование современной технологии струйной обработки сухим льдом с одним шлангом были получены Дэвидом Муром из Cold Jet, LLC в 1986, 1988 годах ( патент США 4 617 064 и патент США 4 744 181 ).

См. Также [ править ]

  • Очистка углекислым газом

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jet, Холодный. «Оборудование для струйной обработки сухим льдом и производства сухого льда компании Cold Jet» . www.coldjet.com . Проверено 10 июля 2018 .
  2. ^ "Апексная струйная очистка сухим льдом: Промышленные услуги - Акрон, Огайо" . www.apexdryiceblasting.com . Проверено 11 июля 2018 .
  3. ^ Как работает струйная очистка CO2
  4. ^ "CO2 высокой плотности" . Проверено 18 июля 2018 .
  5. ^ Мур, Дэвид Э., патенты США №4,617064 и №4,744,181.
  6. ^ Jet, Холодный. «Оборудование для струйной обработки сухим льдом и производства сухого льда компании Cold Jet» . www.coldjet.com . Проверено 10 июля 2018 .
  7. ^ Каллари, Джим. «Очистка сухим льдом приносит большие плоды для высокотехнологичного формовщика» . www.ptonline.com . Проверено 10 июля 2018 .
  8. ^ Jet, Холодный. «Оборудование для струйной обработки сухим льдом и производства сухого льда компании Cold Jet» . www.coldjet.com . Проверено 10 июля 2018 .
  9. ^ «Пример: пекарня реализует очистку сухим льдом» . Производство продуктов питания . 15 июня 2017 . Проверено 10 июля 2018 .
  10. ^ Отчет Агентства по пищевым стандартам, Microchem Bioscience Limited, 19 сентября 2004 г.
  11. ^ «Вспышка инфекции сальмонеллы Теннесси, связанной с арахисовым маслом (ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ОБНОВЛЕНИЕ)» . CDC . Министерство здравоохранения и социальных служб США. 7 марта 2007 г.
  12. ^ Сотир, Марк Дж .; Эвальд, Гвен; Кимура, Акико С .; Хига, Джеффри I .; Шет, Ананди; Троппи, Скотт; Мейер, Стефани; Хоэкстра, Р. Майкл; Остин, Яна; Арчер, Джон; Спейн, Мэри; Дейли, Элизабет Р .; Гриффин, Патриция М .; Группа по расследованию вспышки сальмонеллы Вандсворт (2009 г.). «Вспышка инфекции Salmonella Wandsworth и Typhimurium у младенцев и детей младшего возраста, вызванная коммерческими закусками с растительной оболочкой». Журнал детских инфекционных болезней . 28 (12): 1041–1046. DOI : 10.1097 / INF.0b013e3181af6218 . PMID 19779390 . 
  13. ^ КОНТРОЛЬ ЗА САЛЬМОНЕЛЛОМ В СЛАБОВЛАЖНЫХ ПРОДУКТАХ (PDF) . Ассоциация производителей бакалейных товаров. 4 февраля 2009 г.
  14. ^ EPA - ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ДЛЯ ОПАСНОСТЕЙ И АЛЬТЕРНАТИВ 1,1,1-ТРИХЛОРЭТАНА (TCA)
  15. ^ «Приложения | Go Green - струйная обработка сухим льдом» . www.gogreendryiceblasting.com . Проверено 10 июля 2018 .
  16. ^ Эриксон, Марк Сент-Джон. «Ускорение спасения монитора» . dailypress.com . Проверено 10 июля 2018 .
  17. ^ "Сохранение сундука с сокровищами" . Philly.com . Проверено 10 июля 2018 .
  18. ^ «Очистка сухим льдом в производстве медицинских устройств» . Технология медицинского дизайна . 11 мая 2017 . Проверено 10 июля 2018 .
  19. ^ «Очистка автоматических линий сварки сухим льдом» . Проверено 11 июля 2018 .
  20. ^ Слоан, Джефф. «Да, вы чистите доску сухим льдом» . www.compositesworld.com . Проверено 11 июля 2018 .
  21. ^ «Чистые печатные машины, ролики и лотки для чернил с струйной очисткой сухим льдом» . www.continentalcarbonic.com . Проверено 11 июля 2018 .
  22. ^ Jet, Холодный. «Оборудование для струйной обработки сухим льдом и производства сухого льда компании Cold Jet» . www.coldjet.com . Проверено 11 июля 2018 .
  23. ^ «Как сухой лед может помочь производителям медицинского оборудования | Медицинский дизайн и аутсорсинг» . www.medicaldesignandoutsourcing.com . Проверено 10 июля 2018 .
  24. ^ Фридман, Дэниел. «Токсичность воздействия углекислого газа, симптомы отравления CO2, пределы воздействия двуокиси углерода и ссылки на процедуры тестирования токсичных газов» . InspectAPedia.
  25. ^ Фостер, Роберт В. "Взрывная обработка двуокиси углерода (сухой лед)" (PDF) . old.coldjet.com . Проверено 24 сентября 2018 года .
  26. ↑ Метод удаления мяса с костей , 21 января 1960 г. , извлечено 24 сентября 2018 г.
  27. ^ Метод удаления нежелательных частей изделия путем распыления частиц сухого льда с высокой скоростью , 12 июля 1971 г. , получено 24 сентября 2018 г.
  28. ^ "Патент Lockheed Martin на струйную очистку сухим льдом US4038786A" . Проверено 18 июля 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Флайер Solid CO 2 от Общества Фраунгофера
  • Статья Messer Group 2007 о струйной очистке сухим льдом (pdf, стр. 8–12)