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壓縮機零部件環保清洗實例

日期:2022-03-23 22:10:53 來源:北京然斯康波達科技有限公司 點擊:458

壓縮機零部件環保清洗實例
壓縮機零部件環保清洗
一.制冷技術的應用范圍與涉及的溫度區域非常廣闊,從工農業生產到日常生活,從接近于絕對零度的低溫度到室溫或更高。其中,2001年中國空調總銷量是1480萬臺,冰箱產量是1300萬臺,汽車產量是233萬輛,單從空調和冰箱、汽車的數量來看就可以知道制冷壓縮機的使用量是驚人的。而這些品質優秀的壓縮機的生產工序中有一道重要的工序就是清洗。清洗在壓縮機生產過程中已經被證明不是輔助工序,而是必須的重要生產工序。在早期壓縮機零部件的清洗技術中,被認為較適用的清洗劑是CFC-113,CFC-113具有以下的優特點:
l、既可以清洗掉油脂、潤滑油、防腐劑和漆膜等非極性污跡,又可以清洗掉塵埃、金屬碎粒、氧化物等極性污跡
2、化學反應和熱穩定好,便于存放和使用
3、干燥速度快
4、沸點低(47.6℃)清洗后不需要利用加熱設備加以驅除,節省能源和資金
5、不燃燒,使用安全
6、毒型低
因此,如果不是CFC-113的含“ODS”物質太高,相信絕大多數企業是很愿意用它的。然而世界每年壓縮機生產量如此大,消耗CFC-113的量必然對世界環境造成巨大的損害。因此壓縮機行業采用環保的替代技術清洗成為“ODS”物質淘汰工作的重點。
    壓縮機的種類多,零部件結構復雜,選用材料種類多,零件加工精度高,裝配時對裝機含塵量、含水量要求很高。單一的替代技術并不一定滿意。因此,首先我們要了解壓縮機的種類及零部件情況,有針對性的設計環保清洗方案。
     以全封閉活塞制冷壓縮機為例,選用的材料種類包括:曲軸(合金結構鋼)、機體(鑄鐵、軸瓦)、活塞(鐵基粉末冶金)、連桿(鋁合金)、進氣閥片(閥片鋼)、電機部件(硅鋼片、漆包銅線、絕緣材料)、副軸承座(鑄鐵、銅瓦)、缸蓋(鑄鐵)、小件(黑色金屬)。
     如果是使用CFC-113作為清洗劑,則以上零部件全部都可以放在CFC-113中清洗。要使用替代技術,則需要考慮替代技術的完整性,全面性,可行性。
1.完整性是指采用的清洗劑是否可以從清洗到干燥整個過程獨立完成,不需要其它第二種或三種清洗劑。
2.全面性是指是否所有的零部件均可以在此臺清洗機中完成。
3.可行性是指生產及排放是否符合環保的要求,生產成本和操作性是否可行,清洗劑是否容易獲得。
根據我們的經驗,結合清洗劑的種類,我們認為符合以上幾個方面的替代技術有三種:
  一.水基清洗機
水基清洗。嚴格意義上說,使用水基清洗劑對壓縮機零部件進行清洗有它的缺陷,對于有些含水量要求特別嚴格的零部件,例如活塞,由于它的材質是粉末冶金件,在清洗過程中,由于結構疏松,含水量較多,不易干燥,會造成產品品質下降。但是,如果烘干技術好,能夠真正達到干燥效果,減少含水量,一樣可以達到高品質,日本的壓縮機清洗技術大部分是使用水基清洗劑清洗。北京科璽公司為日本松下中國工廠設計制造兩臺水劑汽車壓縮機零部件超聲波清洗機,為松下公司馬來西亞工廠提供一臺連續通過式水劑汽車壓縮機零部件噴淋清洗機,均獲得滿意的效果,并未出現含水量高,影響品質的問題。
松下公司中國工廠汽車壓縮機零部件超聲波清洗機工藝
一、清洗能力:洗欄尺寸:295×350×325      L×W×Hmm(注:可堆積)   
清洗節拍:清洗320S、漂洗320S、防銹320S、干燥320S、搬送30S。
二、洗媒介:自來水、DI水、堿性清洗液(5640L)、水溶性防銹劑(RC75)
本機臺具備的特點有:
1.超聲波頻率低,為28KHZ,清洗能力強勁,適合金屬零部件的清洗;功率大,平均36W/L,而且采用振板的形式,分底振和對振的方式,保證洗籃內的零件各個角度接受的超聲波功率基本一致。
2.過濾系統精良。本機配備:
     1)筐籃式不銹鋼卡盤(盆式磁盤)式50μ、500L、1臺
     2)袋濾器:50μ、ф190、440L、1臺
     3)過濾泵:多層螺旋式3相380V、370W、1臺
     4)循環泵:多層螺旋式3相380V、370W、1臺
精密有效的過濾裝置保證在持續的清洗過程中,清洗劑可以長時間反復使用,不會減低清洗力。
配置有精密的油水分離器。
其原理是:通過一個泵,將儲液槽內的清洗劑抽入油水分離器,在油水分離器內分布大量的可以增加油水接觸表面積的小器件。清洗液由于參與清洗有油污的小零件,水分子與油粒子充分混合形成懸濁液,進入油水分離器后,油粒子與油粒子接觸的表面積增大,油粒子與油粒子經過充分接觸,由于范德華力的作用,油粒子與油粒子吸引在一起迅速形成一大片油污片,由于油污片比重比水小,從而成片飄浮在水的表面。通過溢流,可以將油污排走,而水則從底部小管流入儲液槽繼續使用,達到油水分離的目的。另外就是通過超濾膜,使油和水分離。
油水分離技術是壓縮機零部件水劑清洗機中的一個很重要的環節,是保證清洗潔凈度和降低水和清洗劑消耗的關鍵。
3、干燥系統良好:
     1)加熱功率適當,設置加熱包加熱,然后風機將熱風輸送到干燥槽內,加熱均勻;槽內有抽風口,將加熱后小零件表面蒸發的水汽抽走;
     2)通過高效過濾器過濾加熱的空氣,防止二次開污染;
     3)加熱的時間充分,并不與生產節拍相矛盾。
水劑超聲波壓縮機零部件清洗機分別在荊州華意,溫州華威,從化萬寶,番禺松下萬寶,松下馬來西亞工廠等公司成功應用。
二.有機溶劑清洗機
使用有機溶劑氣相清洗,在國內清洗五金零部件的技術已經成熟,選用的有機溶劑可以有HEP-2,傲天D6,HT-1等等,根據清洗劑的沸點,去污能力定制清洗工藝:
舉例:
清洗工藝:                                                      
7.1   工藝流程

序號   工序         清洗方式   振子數         清洗介質         設置溫度         過濾精度
1   超聲波粗洗、1800W28KHZ、   36只、         清洗劑、         40~50℃、            20µ
2   超聲波精洗、1800W28KHZ      36只         清洗劑            40~50℃            10µ
3   超聲波精洗、1800W28KHZ      36只         清洗劑            40~50℃、            10µ   
4   常溫漂洗 、   浸洗                        清洗劑、         常溫
5   蒸汽浴洗 、   浴洗、                     清洗劑、         60~70℃
6   蒸餾回收 、                              清洗劑、         70~80℃
7   冷凍干燥 、                                                -20℃
7.2清洗液流向
補液管口→NO:4常溫浸洗槽→NO:3超聲波精洗槽→NO:2超聲波精洗槽→   NO:1超聲波粗洗槽→NO:5蒸氣浴洗槽→NO:6蒸餾回收槽→NO:4常溫浸洗槽
氣相清洗機的設計重點是:
一.清洗槽體大小設計一定要合理,尤其是寬度有一定的限度。槽體太大,槽體上方的冷凝區防止揮發的效果就差,清洗劑消耗量太大,容易造成成本增高,使用戶無法生產;而且冷凍干燥的效果差。我們建議槽體寬度盡量不超過400毫米。
二.沸點不同的清洗劑,其冷凝區冷排管的層數不同,通常沸點高的清洗劑,冷排管層數要多,熱交換的量更大。
三.盡量不要設計成多臂機械手,避免多個機械臂將數個洗籃同時提取時,將大量的蒸汽狀態的清洗劑驅出槽外,造成消耗過大。當必須設計成多臂機械手時,注意增加冷排管的層數和減慢提升的速度,并在冷凝區停留十幾秒再提出缸外向前運行。
四.注意清洗劑的比重,設計合理的分水器。
五.計算合理的冷汽系統:溶劑型清洗劑在高溫下會蒸發,使得清洗劑消耗較大,因此,一般溶劑型清洗機均帶有冷凝區的自由程,這種自由程的高度一般設計為槽深的1~1.5倍,稍講究一點的設計為雙排冷凝區,靠近槽面的可以設計為水冷卻區,離槽面的設計為氣冷卻區,這樣設計有以下特點:(1)靠近槽面的部分由于槽內清洗劑蒸汽溫度較高,需要吸收較大的熱量,熱負荷較大,用水冷效果較小,水冷的冷量較大,溫度不易波動,而且由于冷溫度較高,對壓縮機工作影響較小,壓縮機的工作負荷為恒定,水冷不結霜,冷凝管表面的散熱(冷)效果好。
(2)遠離槽面的部分(上部)采用氣冷能有效降低溫度,使得清洗劑不易揮發而被冷凝,提高回收效率。由于清洗劑蒸汽已在下部冷凝區被水冷吸收了一部分熱量,上部的負荷也不大。
但如果要求整個冷凝區不結霜,側需要在上部的氣冷采取特殊的化霜功能或用水冷才行。
在設計冷卻時,還可以根據用戶特點,將壓縮機散熱部分與主機分離,就如同分體或空調一般,可以減輕用戶室內的熱交換,降低噪聲。
六.關于加熱
由于一般溶劑型清洗劑會存在高溫下分解呈酸性的特點。因此我們在設計時針對蒸汽浴洗槽及蒸餾回收槽采用間接加熱方式,這種加熱方式一般是由電加熱器加熱導熱介質(一般為水或導熱油),再由加熱介質去加熱清洗劑,導熱介質的溫度由一個獨立的溫控器控制其溫度,這樣帶來以下幾個好處:
(1)清洗劑的高溫度就是導熱介質的溫度,這個溫度本身就受控。
(2)由于加熱清洗劑的介質不存在明火問題,可以應用于防爆場合,清洗劑的適應性更好。
(3)間接加熱的加熱功率密度可以調節,并可以比較低。
(4)杜絕“干燒”時燒缸現象。
雖然有以上優點,但對于一些非易燃性清洗劑,在清洗槽及冷熱浸泡槽中,我們還是采用熱板加熱,這是因為:
(1)熱板加熱費用較低。
(2)這些槽一般溶液量較大,溫升本身較慢,不存干燒問題,加上這些槽一般均有過濾循環裝置來攪拌,溫度的均勻性也較好。
以上的特點,可以在有機溶劑超聲波清洗機中通用。
三.碳氫真空清洗機
在日本也稱碳化水素清洗機,是使用碳化水素(HC)進行清洗
1.基本特性:
     1)易燃,閃點在50℃-75℃
     2)清洗效果好,與CFC-113相當或更好
     3)與所有的清洗物材質有很好的相容性
     4)性能穩定,無殘留物
     5)不破壞臭氧層
     6)低毒
     7)全球溫室效應低
設備工作原理及設計特點
設備組成:設備由清洗干燥機主體、超聲波系統、真空脫氣系統、循環過濾系統、機械臂系統,真空干燥系統、真空蒸餾回收系統、HC濃度監測系統、自動滅火系統及電氣控制系統等。
1.真空清洗工作原理:清洗劑中殘存的氣體較多,含氣量是水的8-10倍,超聲波振動子發出的高周波遇到氣體(殘存氧氣)就會衰減,影響了超聲波的精密清洗效果。超聲波空化效應也難以展開,因此需要真空脫氣。首先清洗籃進入清洗槽。這時氣缸驅動槽蓋自動關閉清洗槽,真空脫氣系統啟動,將槽內空氣抽盡,在真空狀態下可以將需要清洗的產品的狹小縫隙內氣體及含在清洗劑中的氣體抽出,超聲波啟動,搖擺裝置啟動,帶動洗籃轉動,使清洗劑可以充分進行清洗;到設定的時間后,真空釋放,缸蓋打開,清洗籃進入下一槽
2.真空蒸餾回收原理:
     1)加熱:采用導熱油間接加熱方式。槽體下部外附一個加熱油包,外置一個導熱油加熱箱,加熱功率為12kW。首先由發熱管對導熱油進行加溫,再通過泵浦將加熱油輸送到加熱油包,經過熱交換后再輸送回加熱箱加熱,如此循環。加熱油包有獨立的溫控系統,油溫R.T.~140℃可調
     2)需要回收的清洗劑(溶劑1)經過泵抽入真空蒸餾回收槽,進入真空回收槽之前,首先進入一個熱交換筒,在此與蒸餾回收的HC蒸汽管進行熱交換。經過抽真空后,清洗劑迅速沸騰并蒸發,產生HC蒸汽,然后可在冷凝區進行冷凝回收,回收的純凈清洗劑排入儲液槽,循環使用,具有自動補液循環和漂洗使用功能。
     3)強力真空減壓系統,配備真空減壓泵,真空顯示表。真空馬達為西門子,設有電磁閥。真空蒸餾回收能力為200L/H,常溫常壓下,碳化水素的沸點為172℃,減壓情況下,可以降低沸點,高溫碳化水素在減壓條件下迅速形成HC蒸汽,被真空泵一起抽出回收槽,在冷卻箱內再形成液體,經過活性碳過濾,稱為再生液,可以循環使用。
     碳氫真空清洗干燥機經過碳氫真空清洗機的清洗,完全可以達到壓縮機零部件的清洗要求。
壓縮機零部件的環保替代清洗方案很多,大致與以上三種方案有關。選擇何種方案,涉及到成本、資金、技術等多方面因素,應該進行充分的調研。隨著市場的開放以及中國與國際化的接軌,中國的清洗行業通過與國際清洗組織進行廣泛的交流與合作,清洗技術越來越呈國際化的趨勢,中國清洗行業已經是國際環保事業不可缺少的重要組成部分,必將成為國際環保事業一支重要的力量。
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