超声波清洗技术

超声波是频繁高于20KHz的声波,可以利用它的能量来改变材料状态或性能。波的机械振荡能起粉碎固体、雾化、乳化、匀化、提取和凝聚的作用。在清洗液中气泡冲击波能破坏不溶性的污物,使其分散脱落与溶液中。超声波震荡加速搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化清洗剂的清洗作用。清洗速度快,质量高。特别只用于形状复杂表面的细致清洗,易于实现清洗自动化。
     在某一些场合下可以用水剂代替有机溶剂进行清洗或降低酸碱浓度。对声反射强的材料如金属、陶瓷和玻璃等清洗效果好,而对声吸收大的材料如布料、橡胶以及黏度大的污物清洗效果差。
 
超声波清洗的主要技术参数
 
超声频率:
当工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。当频率低於20kHz时,工作噪音不仅变得很大,而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中,通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
 高频通常被用于清洗较小、较精密的零件,或清除微小颗粒。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加,空化泡的数量呈线形增加,从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变,空化泡变小,其释放的能量相应减少,这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层(泊努里效应),使得超声波能够'发现'极细小的微粒。市场上常用频率的产品有28KHz、32KHz、40kHz。
功率密度:
  功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm2),通常≥0.5W/cm2.超声波的功率密度越高,空化效果越强,清洗速度越快,清洗效果越好.但长时间,高密度的清洗,容易造成清洗物件表面产生"空化"腐蚀.   清洗温度:   一般来说,超声波在50℃-85℃时,效果**好.
 
超声波清洗原理 
    超声波是频繁高于20KHz的声波,可以利用它的能量来改变材料状态或性能。波的机械振荡能起粉碎固体、雾化、乳化、匀化、提取和凝聚的作用。在清洗液中气泡冲击波能破坏不溶性的污物,使其分散脱落与溶液中。超声波震荡加速搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化清洗剂的清洗作用。清洗速度快,质量高。特别只用于形状复杂表面的细致清洗,易于实现清洗自动化。在某一些场合下可以用水剂代替有机溶剂进行清洗或降低酸碱浓度。对声反射强的材料如金属、陶瓷和玻璃等清洗效果好,而对声吸收大的材料如布料、橡胶以及黏度大的污物清洗效果差。
 
    超声波在电子工业中清洗半导体器件、电子管零件、印刷电路、继电器、开关和过滤器等;在机械工业中清洗齿轮、轴承、油泵、油嘴、燃油过滤器、阀门、发动机及导弹部件、钟表零件;在光学和医学界清洗透镜、眼镜及框、医用玻璃器皿、针管和手术器具等;在轻纺工业中清洗喷丝喷头、食品瓶、盖、模具及雕刻工艺等。
 
 
物理清洗和化学清洗对比
 
  清洗方法 特点及适用范围
物理清洗法 高压水射流清洗 用高压水射流清洗,对设备无腐蚀,不污染环境。与其他清洗方法相比,降低了劳动强度,提高工效几十倍,节能降耗显著。
 适用于各种大型设备如换热器、锅炉、贮藏、槽车、蒸发器、结晶罐等等。除垢除锈效果良好。
缺点:清洗结构复杂的设备困难,可能造成局部损伤
Pig管道清洗 在压力作用下用通球法(空心橡胶球、各种类型的弹性塑料球)清理各种管道水垢、锈垢、沉积物,是长输管线如原油、成品油、液化气、煤气、水管线等的**理想的清管方法。简单方便,见效快,清理效果好,又经济。可清除疏松水垢、铁垢、油污垢、腐蚀形成的沉积物。但对难容的硬质垢清洗比较困难。
超声波清洗 利用超声波可清洗各种精密仪器、仪表零件及发动机的油污后。但只能清洗一些小部件。在工业大生产上用于铝铜电线上除锈除垢获得成功。
电感清洗法    利用电感作用原理制成电除垢器。锅炉用水先通过除垢器,再进入锅炉,防止在锅炉中产生积垢。目前在国内已有应用,获得良好的除垢效果。
化学清洗 目前化学清洗法应用**为广泛,80%以上用化学清洗法。用化学清洗剂可清除各种积垢,如水垢、锈垢、混合垢、焦垢、碳质垢、生物黏泥等。
可清洗锅炉、换热器、管道、反应釜、塔器、各种贮罐、槽车、石油化工成套设备、地下采油井管子、核设施等设备。可清洗结构复杂的设备表面,设备不需要阶梯,从而缩短了工期,有的设备被垢全部堵死,用物理清洗方法根本不能清除;又如很多难溶的坚固的硅垢、焦垢、油积碳及油田深井管子内的积垢,含钙离子、镁离子等形成的难容坚硬的垢,只有用化学清洗才能清洗除尽。
  化学清洗方法存在的缺点:废液处理困难,污染环境。对处理含金属离子废液达到COD排放标准困难,清洗剂选择不当,会造成设备腐蚀。水冲洗时用水量大。不适合清洗封闭管道。
 

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