超声波碳氢清洗主要问题与设备设计

　　1 概述

　　在工业清洗中大量应用的清洗方式包括水基清洗和容积清洗。传统的水基清洗设备需配备纯水设备、蒸汽设备、污水处理设备及沉淀池、废气处理设备，配备高容量电源等； 传统的溶剂清洗多为卤素类溶剂清洗，均存在污染。按照《中国清洗行业 ODS整体淘汰计划》，卤素类溶剂将逐渐被淘汰，取而代之的将是无毒的碳氢类清洗溶剂。

　　碳氢清洗相比水基清洗具有相当大的优势，碳氢清洗设备无需纯水、排污等昂贵的配套设备，无需高容量电源等，对厂房没有太高的需求。随着加工制造的精度及质量提高，特别是环保要求的提高，迫使生产厂家采用更高精度要求更环保的清洗设备，环保清洗时代已经到来。

　　2 碳氢清洗的优缺点

　　碳氢清洗是利用相似相容原理将零件表面的油脂溶解来达到清洗目的。

　　主要优点：

　　1） 清洗性能好。碳氢溶剂与大多数防锈油、机加油同为非极性石油馏分，对这些矿物油的清洗效果远好于水剂清洗剂。

　　2） 干燥后没有残迹。溶剂干燥时可完全挥发，无任何残留，水剂清洗若漂洗不干净则存在残留物。

　　3） 节能。碳氢溶剂可通过蒸馏回收重复利用，消耗极低； 设备基本无排污，无需排污处理。

　　4） 材料相容性好。溶剂中不含水分、氯、硫等腐蚀物，对各种金属非金属材料不产生腐蚀，是清洗轴承、液晶屏、精密器件的理想清洗剂。

　　5） 无毒。经毒理试验，其吸入毒性、经口毒性及皮肤接触均为低毒，且不属于致癌物质，与化学清洗剂及卤代烃等相比更安全。

　　6） 环保。碳氢溶剂可自然降解，可回收利用也可焚烧，焚烧物主要为二氧化碳和水，对空气没有污染，对臭氧破坏系数为零。

　　7） 沸点（ 150 ~ 190） ℃ ,存储简单。

　　主要缺点：

　　1） 闪点低[（ 50 ~ 75） ℃ ],属于易燃易爆物品；2） 沸点高，液体加热非常耗能，且不容易干燥，因此需要采用真空清洗、真空干燥。

　　3 碳氢清洗主要问题分析

　　3. 1 真空清洗及真空干燥

　　浸渍清洗时，清洗剂中残存的气体较多，影响了超声波空化效应，因此一般进行超声波清洗时尽可能配置真空脱气装置。在真空状态下可以将待清洗产品的狭小缝隙内气体及含在清洗剂中的气体抽出，使清洗剂可以充分进行清洗。

　　碳氢溶剂沸点高，常温常压下很难干燥，多是采用比真空清洗更高的真空度，使溶剂沸点迅速降低，附着在零件上的碳氢溶剂在真空条件下迅速形成碳氢蒸汽挥发，被真空泵抽走后在冷却箱内再形成液体进行循环使用。

　　3. 2 溶剂回收

　　碳氢溶剂经过一段时间的使用后，清洗力下降，此时可以对清洗液进行蒸馏回收重复利用，回收能力称为溶剂回收率。例如清洗槽液体的总量为360 L,工作时间为每天 8 h,若此时蒸馏机的回收率为 95%,则 30 L/h 的蒸馏机每天排出的废液量为12 L,若每月工作 25 日，则需补充 300 L 的清洗液；而回收率为 98%时为，同样的工作条件下只需补充120 L,因此提高溶剂回收率可大幅度降低溶剂使用费用。

　　3. 3 安全性

　　碳氢溶剂有闪点，设备安全需要考虑如何避免燃烧以及燃烧后如何应对。主要从降低可燃蒸汽蒸汽浓度、隔绝点火源、降低氧气浓度三各方面进行考虑。降低可燃蒸汽浓度需要在适当位置配置气体浓度监测装置，浓度接近爆炸下限时停机报警并启动强排。隔离点火源需要在选用器件时尽量选用气动元件，使用电动元件时必须选用防爆器件； 为防止静电蓄积，设备各部件良好接地。降低氧气浓度需要在设备中采用真空清洗及真空干燥方式，最大限度降低氧气浓度。