干冰的用途和干冰清洗應用范圍
發布時間：2020-01-05
干冰清洗，是一種清洗污垢采用的方法。有關干冰的歷史可以追述到1823年的英國的兩位叫法拉地和笛彼的人，他們首次液化了二氧化碳，其后的1834年德國的奇絡列成功地制出了固體二氧化碳。但是當時只是限于研究使用，并沒有被普遍使用。干冰被成功地工業性大量生產是在1926年的美國設立的干冰股份有限公司。當時將制成的成品命名為干冰，現在已經將它視為普通名詞，但其正式的名稱叫固體二氧化碳。2001年后進入中國。
基本信息
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原理
干冰清洗(dry ice blast cleaning)又稱冷噴，是以壓縮空氣作為動力和載體，以干冰顆粒為被加速的粒子，通過專用的噴射清洗機噴射到被清洗物體表面，利用高速運動的固體干冰顆粒的動量變化(Δmv)、升華、熔化等能量轉換，使被清洗物體表面的污垢、油污、殘留雜質等迅速冷凍，從而凝結、脆化、被剝離，且同時隨氣流清除。不會對被清洗物體表面，特別是金屬表面造成任何傷害，也不會影響金屬表面的光潔度。
具體清洗過程包括:低溫冷凍剝離、吹掃剝離、沖擊剝離。
低溫冷凍剝離
-78.5℃的干冰顆粒作用在被清洗的物體表面時，首先冷凍脆化污物，污物在被清洗的表面上破裂，由粘彈態變成固態，且脆性增大，粘性減小，使之在表面上的吸附力驟減，同時表面積增大，部分污物可以自動剝離。
吹掃剝離
在壓縮空氣作為動力的環境下，其對脆化了的污物產生剪切力，引起機械斷裂，由于污物與被清洗物表面低溫收縮比差很大，在接觸面處產生應力集中現象，污物在剪切力作用下剝離。
沖擊剝離
高速的干冰顆粒碰撞到增大了的污物表面時，將上述動能傳遞給污物，克服已經減小了的粘附力，因此而產生的剪切力使污物隨氣流卷走，達到了脫除污物的目的。
干冰清洗
按清洗的污垢成份分兩種:
1、清洗一些易碎的污垢，諸如油漆，那么，這個過程是在設備表面及涂層之間產生收縮的張力。這種張力能夠充分地破壞污垢的結垢力，將污垢從設備涂層上剝離。
2、表面粘有易變形、粘性的污垢，諸如油、油污、蠟，那么這個清洗的過程就如同高壓水清洗一樣。當干冰顆粒高速度撞擊設備表面時，迅速利用張力將污垢頂開。
應用范圍
折疊工業模具
輪胎模具、橡膠模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金壓鑄模、鑄造用熱芯盒、冷芯盒，可清除余樹脂、失效脫膜層、炭化膜劑、油污、打通排氣孔，清洗后模具光亮如新。
在線清洗，無需降溫和拆卸模具，避免了化學清洗對模具的腐蝕和損害、機械清洗對模具的機械損傷及劃傷，以及反復裝卸導致模具精度下降等缺點。關鍵的是，可以免除拆卸模具及等待模具降溫這兩項最耗時間的步驟，這樣均可以減少停工時間約80%-95%。
干冰清洗益處: 干冰清洗可以降低停工工時;減少設備損壞;極有效的清洗高溫的設備;減少或降低溶劑的使用;改善工作人員的安全;增進保養效率;減少生產停工期、降低成本、提高生產效率。
折疊石油化工
清洗主風機、氣壓機、煙機、汽輪機、鼓風機等設備及各式加熱爐、反應器等結焦結炭的清除。清洗換熱器上的聚氯乙烯樹脂;清除壓縮機、儲罐、鍋爐等各類壓力容器上的油污、銹污、烴類及其表面污垢;清理反應釜、冷凝器;復雜機體除污;爐管清灰等。
折疊食品制藥
可以成功去除烤箱中烘烤的殘渣、膠狀物質和油污以及未烘烤前的生鮮制品混合物。有效清結烤箱、混合攪拌設備、輸送帶、模制品、包裝設備、爐架、爐盤、容器、輥軸、冷凍機內壁、餅干爐條等。
干冰清洗的益處:排除有害化學藥劑的使用，避免生產設備接觸有害化學物和產生第二次垃圾;擬制或除掉沙門氏菌、利斯特菌等細菌，更徹底的消毒、潔凈;排除水刀清洗對電子設備的損傷;最小程度的設備分解;降低停工時間。
印刷工業
清除油墨很困難，齒輪和導軌上的積墨會導致低劣的印刷質量。干冰清洗可去除各種油基、水基墨水和清漆，清理齒輪、導軌及噴嘴上的油污、積墨和染料，避免危險廢物和溶液的排放，以及危險溶劑造成的人員傷害。
干冰清洗
折疊電力行業
可對電力鍋爐、凝汽器、各類換熱器進行清洗;可直接對室內外變壓器、絕緣器、配電柜及電線、電纜進行帶電載負荷(37KV以下)清洗;發電機、電動機、轉子、定子等部件無破損清洗;汽輪機、透平上葉輪、葉片等部件銹垢、烴類和粘著粉末清洗，不需拆下槳葉，省去重新調校槳葉的動平衡。
干冰清洗的益處:使被清洗的污染物有效地分解;由于這些污染物被清除減少了電力損失;減少了外部設備及其基礎設備的維修成本;提高電力系統的可靠性;非研磨清洗，保持絕緣體的完整;更適合預防性的維護保養。
折疊汽車工業
清洗門皮、蓬頂、車廂、車底油污等無水漬，不會引致水污染;汽車化油器清洗及汽車表面除漆等;清除引擎積碳。 如處理積碳，用化學藥劑處理時間長，最少要用48小時以上，且藥劑對人體有害。干冰清洗可以在10分鐘以內徹底解決積碳問題，即節省了時間又降低了成本，除垢率達到100% 。
折疊電子工業
清潔機器人、自動化設備的內部油脂、污垢;集成電路板、焊后焊藥、污染涂層、樹脂、溶劑性涂覆、保護層以及印刷電路板上光敏抗腐蝕劑等清除。
折疊航空航天
導彈、飛機噴漆和總裝的前置工序;復合模具、特殊飛行器的除漆;引擎積碳清洗;維修清洗(特別是起落架-輪倉區);飛機外殼的除漆;噴氣發動機轉換系統。可直接在機體工作，節省時間。
折疊船舶業
船殼體;海水吸入閥;海水冷凝器和換熱器;機房、機械及電器設備等，比一般用高壓水射流清洗更干凈。
折疊高速列車
發動機、線路管束、換熱器及電氣設備等，可直接清洗，高效省時。
折疊核工業
核工業設備的清洗若采用水、噴砂或化學凈化劑等傳統清洗方法，水、噴砂或化學凈化劑等介質同時也被放射性元素污染，處理被二次污染的這些介質需要時間和資金。而使用干冰清洗工藝，干冰顆粒直接噴射到被清洗物體，瞬間升華，不存在二次污染的問題，需要處理的僅僅是被清洗掉的有核污染的積垢等廢料。
折疊一般制造業
清洗油污、油漆、油墨、黏合劑、積碳、瀝青、表層銹污、工業風扇、焊接熔渣、電鍍涂裝等。
對比
干冰清洗與傳統清洗的比較
傳統清洗 | 干冰清洗 | |
設備停工 | 需拆卸、降溫、重新組裝 | 能清洗到肉眼看到傳統無法清洗的地方， 清洗后 立即恢復生產，無需拆卸、降溫，可在線清洗 |
污染問題 | 清洗物會形成二次污染物 | 無二次污染，干冰從接觸表面升華 |
工時 | 傳統的清洗、打磨、浸泡等方式費時費力 | 是傳統清洗的四分之一時間或更快 |
清洗效果 | 一般 | 優秀 |
對設備的危害 | 會磨損及污染被清洗區域 | 無危害、有利于環保 |
安全 | 危害環境及人體、不能在帶電的環境中使用 | 標準的安全預防，可在帶電環境中使用 |
費用 | 額外的清洗產品費用及二次處理費用 | 少量的干冰費用 |
歷史發展
1930年，美國制造"干冰"就在實驗室中做試驗用。
1945年，美國海軍將干冰作為噴射介質，清除各種油脂。
1963年，雷金納德·林德利用噴射二氧化碳顆粒的辦法"從骨頭上剔除肉"，獲得一項專利。
1972年，埃德溫·瑞斯以"噴射高速干冰顆粒從物體上去除殘余部分"的辦法，而獲得一項專利。
1977年，卡爾文·馮以"用可揮發性顆粒介質進行噴砂"獲得專利。
80年代初，美國利用干冰顆粒噴射彈道軌跡和低溫龜裂之原理，解決了軍事領域衛星導航系統、核動力發電系統設備清洗維護及特殊需求。其時制冰機外觀粗糙、體積龐大，重約60多噸，而且干冰顆粒制造效率很低，硬度不高，規格尺寸單一，使其利用受到很大限制。
80年代末，由于加工精度和集成電路技術的不斷發展，美國對干冰制造機、噴射機進行了較大改進，體積大大縮小，重量減到2噸，并且利用微循環深冷技術，使CO2利用率提高近2倍，制造出不同硬度和尺寸的干冰顆粒，降低了成本，使得該項技術由軍事轉向民用領域、工業領域，并得到飛速發展。 美國、歐洲、日本等發達地區應用干冰清洗技術很普遍。在輪胎、鑄造、塑料、橡膠、烘焙食品、航空、汽車內飾件生產等領域發揮了重要作用，為企業節約了大量的清洗費用，為環境保護帶來了巨大益處。干冰清洗被美國空軍大規模采用進行飛機維修、飛機脫漆，波音公司也是如此;固特異輪胎公司的每個工廠均采用干冰清洗輪胎模具;沃爾沃、通用、福特、豐田、本田等汽車公司都應用干冰清洗鑄造模具。德國、挪威和日本已把干冰清洗應用于造船業。
進入90年代，我國的一些清洗、鑄造等專業性書籍和雜志中，對該技術也只有簡要性介紹。
90年代末期，國內在引進國外成套設備的同時引進了干冰清洗設備。較早采用干冰清洗的上海汽車有色鑄造總廠從干冰清洗中獲得了巨大效益，有效的保障了鑄件質量，提高了生產效率。近些年來，一些外資企業和大型國企也都陸續引進或使用國外干冰清洗設備，如華東Teksid、山西Asimco、米其林輪胎、遼河油田、東風汽車等企業。而專業清洗公司、一汽鑄造、昆山Cooper、西安Hydro、揚子石化等企業則應用了國產干冰清洗設備，很好的解決了生產清潔的難題。
世界制造業逐步向中國轉移，我國《清潔生產促進法》等法律業已出臺，大力推行清潔生產，重點發展資源利用率高、污染物產生量少的工藝、設備和技術替代物耗、能耗和污染物產生量大的落后工藝、設備和技術。有關環境污染方面的立法也將對工業排放施加持續的更加嚴格的管制，要求企業進行"清潔生產"。國家發改委2005年5月下發的《中國節水技術政策大綱》中明確指出"發展裝備清洗技術。推廣干冰清洗、噴淋清洗、不停車在線清洗等技術"。這些都為干冰清洗技術在我國的應用推廣提供了良好的契機，干冰清洗技術將會得到更多的應用和發展。
主體
3MM顆粒狀
成分
co2 固態
真空透氣容器
專用干冰保溫箱