噴丸方法和裝置制造方法及圖紙

一種用于清洗表面的噴丸方法，其中加壓載氣經(jīng)由噴丸管線（１０）供給到噴口（１４），且可經(jīng)由進(jìn)給管線（３２）供給流態(tài)ＣＯ↓［２］，并將其通過膨脹轉(zhuǎn)換為干冰進(jìn)給上述噴丸管線（１０），其特征在于，上述ＣＯ↓［２］從進(jìn)給管線（３２）經(jīng)由膨脹腔（３４）導(dǎo)入到上述噴丸管線（１０）內(nèi)，該膨脹腔具有加大的截面。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用于清洗表面的噴丸方法以及一種實(shí)施這種方法的裝置，其中載氣在加壓下經(jīng)由噴丸管線被供以噴口，且經(jīng)由進(jìn)給管線供以流態(tài)CO2，該流體通過膨脹被轉(zhuǎn)換成干冰，再進(jìn)給到上述噴丸管線中。
技術(shù)介紹
在專利US 5 616 067 A中公開了這種噴丸方法。CO2以流體形式導(dǎo)入到環(huán)繞噴丸管線的環(huán)形腔內(nèi)，壓縮空氣經(jīng)由上述管線。從此處，CO2經(jīng)由一圓排會(huì)聚毛細(xì)管被供以上述噴丸管線，因而僅在噴丸管線的入口產(chǎn)生膨脹。這樣產(chǎn)生的干冰被上述壓縮空氣所加速，從而可經(jīng)由噴口噴射到待清洗的工件上。這種方法尤其是適合于輕柔清洗電路板等元件的壓敏表面。US 5 679 062記載了一種噴丸方法，氣態(tài)或液態(tài)CO2或二者的氣液混合物在噴口出口處膨脹，并被導(dǎo)入到一個(gè)加大螺旋腔，其中一部分氣態(tài)和/或液態(tài)CO2被轉(zhuǎn)換成干冰。該螺旋腔的出口和上述噴口直接相連。這里，上述載氣由供給的或者蒸發(fā)產(chǎn)生的氣態(tài)CO2所形成。US 5 725 154A記載了一種噴丸方法，干冰通過膨脹閥由液體CO2膨脹而成。上述干冰經(jīng)由一個(gè)薄管被供以噴槍，該薄管可同軸地圍繞供以上述載氣的管，該噴槍隨后可將載氣和干冰的混合物噴出。WO 00/74 897A1公開了一種噴丸裝置，其中經(jīng)由毛細(xì)管供給流態(tài)CO2，該毛細(xì)管通向圓錐狀發(fā)散的噴口，該噴口直徑朝向出口增大，大約是毛細(xì)管直徑的三倍。這種噴口由環(huán)形Laval噴口所環(huán)繞，在這里供給的加壓載氣被加速到超音速。上述CO2噴口和Laval噴口的口部彼此相對(duì)齊，從而能夠進(jìn)行同心地噴射，即主要是干冰的內(nèi)噴射和在上述噴口之外加速上述干冰的外噴射。在一些專利申請(qǐng)中，工業(yè)設(shè)備中管道或鍋爐的內(nèi)表面等大型表面要去掉那些牢固粘接的硬殼，由于干冰或干雪的低溫性使要去除的材料更易碎，所以經(jīng)常需要根據(jù)硬殼的形式，利用干冰或干雪作為噴丸材料。當(dāng)具有足夠動(dòng)能的干冰顆粒沖擊到待去除層上時(shí)急劇蒸發(fā)，從而吹走部分待去除層，因此可以獲得清潔效果。另一優(yōu)點(diǎn)就是由于干冰會(huì)蒸發(fā)成氣態(tài)CO2，所以不需要 外的裝置來排放所使用的噴丸材料。但是，由于體積流率和噴射速度不足和/或由于干冰不足量或成分不對(duì)，因而干冰顆粒的動(dòng)能太小，所以上述噴丸方法并不適合于這些用途。出于這個(gè)原因，為了清潔沉重的大型污染表面，迄今為止使用的噴丸裝置中，干冰或干雪以固體形式存儲(chǔ)在合適的冷卻 內(nèi)，并通過測(cè)量配以壓縮空氣的流量。上述壓縮空氣和干冰作為噴丸材料隨后經(jīng)由加壓管一起輸送，該加壓管將噴丸裝置連接到噴口上。但是這種噴丸方法和裝置安裝麻煩，相應(yīng)設(shè)備成本也很高，干冰存放費(fèi)用也高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此本專利技術(shù)的一個(gè)目的就是提供一種噴丸方法和噴丸裝置，可容易獲得高噴射能量和高清洗效果。該目的可由從屬權(quán)利要求中公開的特征所獲得。根據(jù)本專利技術(shù)，在前所述的方法中，CO2從供給管線經(jīng)由一個(gè)加大的膨脹腔供以噴丸管線。令人驚訝的是，可以看出通過合適地調(diào)整上述膨脹腔的尺寸和/或合適地實(shí)施上述方法，可以產(chǎn)生具有高清潔作用的大量干冰。尤其是，可以利用這種方法獲得0.75-10m3/min的高流率或更高，從而即使污染表面再大再重也能被清潔干凈。由于僅在應(yīng)用噴丸方法時(shí)由流態(tài)CO2生成作為噴丸材料的上述干冰，所以可以節(jié)約噴丸裝置必須用于存儲(chǔ)干冰的大量成本。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，生產(chǎn)作為強(qiáng)力磨料的干冰或干雪，可通過簡(jiǎn)單地提供一種具有足夠大體積的膨脹腔來得以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中，在其他條件不改變時(shí)可以通過增大膨脹腔來增加清洗功能。這種令人驚訝的現(xiàn)象大概是由于進(jìn)給管線開口部和噴丸管線入口部之間的較大膨脹腔使流率暫時(shí)減小，從而增加顆粒密度，因此細(xì)小分布的干冰顆粒在變?yōu)檩d氣氣流之前，會(huì)首先由膨脹團(tuán)聚或 縮而形成較大的顆粒。這就使干冰顆粒具有較大的質(zhì)量，從而因這些顆粒具有較大的動(dòng)能而產(chǎn)生高清潔效果。膨脹腔的體積V相對(duì)于流態(tài)CO2進(jìn)給管線的截面面積A，應(yīng)該符合下列關(guān)系式V1/3/A1/2＞3或優(yōu)選為V1/3/A1/2＞10可替換的，膨脹腔的體積V可相關(guān)于流態(tài)CO2的流率。此時(shí)，上述關(guān)系式應(yīng)該為V/＞0.2m3s/kg，優(yōu)選為V/＞0.6m3s/kg如果體積能夠由較大的壓力和相應(yīng)增加的載氣流率所補(bǔ)償，和/或如果上述膨脹腔具有足夠的長(zhǎng)度例如至少為15或30mm的長(zhǎng)度，則上述方法還可以由小體積膨脹腔所實(shí)現(xiàn)。上述膨脹腔內(nèi)的溫度被認(rèn)為是一種生成干冰強(qiáng)力磨料顆粒的關(guān)鍵因素。該溫度應(yīng)該很低，優(yōu)選為低于-40℃。當(dāng)通過足夠的載氣流率(例如0.75m3/min)實(shí)施本專利技術(shù)中的方法時(shí)以及當(dāng)流態(tài)CO2的流率和空氣流率處于最佳比值時(shí)即為每m3載氣(大氣壓力下的體積)中有0.1-0.4kg CO2時(shí)，CO2蒸發(fā)所產(chǎn)生相當(dāng)大的冷卻效果，會(huì)使膨脹腔處于足夠低的溫度下。上述膨脹腔的良好熱絕緣性能可保證上述冷卻效果能夠更加有效地加以利用，從而能夠在上述膨脹腔內(nèi)獲得甚至更低的溫度和/或能夠減小上述膨脹腔。因此，根據(jù)上述方法的另一個(gè)實(shí)施例，膨脹腔和外界熱絕緣，因而就可以利用小體積膨脹腔和小流率來獲得所需的高清潔效果。這里，可以發(fā)現(xiàn)非常有利的是，上述流態(tài)CO2進(jìn)給管線也可以和外界熱絕緣，并和上述膨脹腔的側(cè)壁具有良好的熱接觸(例如借助于熱交換器)，從而使流態(tài)CO2在上述進(jìn)給管線內(nèi)就已經(jīng)預(yù)冷卻到一定程度。在實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)在短時(shí)間操作之后，干冰就會(huì)在膨脹腔側(cè)壁和/或噴丸管線側(cè)面上沉積成相對(duì)較硬的殼，這種殼甚至可以延伸到上述噴丸管線內(nèi)。上述干冰殼提高了膨脹腔的熱絕緣和冷卻性能，并還有助于直接產(chǎn)生具有高清潔功能的、且相對(duì)較為粗糙而又堅(jiān)硬的干冰顆粒。當(dāng)首先由流態(tài)CO2膨脹而成的干冰被螺旋加速時(shí)，其就會(huì)高速撞擊到膨脹腔和/或噴丸管線的側(cè)壁上，因此在這里就會(huì)產(chǎn)生上述凝聚的硬殼。另一方面，經(jīng)由上述膨脹腔和噴丸管線側(cè)面所供給的熱量及其所引起的CO2升華均可使上述硬殼變松。因而上述硬殼最終會(huì)表現(xiàn)為一種非均勻的、成顆粒狀的易碎結(jié)構(gòu)，所以上述高速經(jīng)過的載氣就會(huì)永久地從上述硬殼上腐蝕干冰的粗糙顆粒，這些顆粒隨后就會(huì)形成噴丸材料中的一部分。可以在流路內(nèi)設(shè)置螺旋邊緣使干冰螺旋運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生所需的這種干冰硬殼。因此根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例，上述噴丸裝置在流態(tài)CO2進(jìn)給管線的開口部和噴口之間的流路內(nèi)具有至少一個(gè)螺旋邊緣。當(dāng)膨脹腔橫向朝向噴丸管線時(shí)，這種螺旋邊緣可以形成在膨脹腔和噴丸管線之間的過渡部分上。而且這種螺旋邊緣還可以由形成膨脹腔的管部?jī)?nèi)的內(nèi)螺紋、或者由膨脹腔內(nèi)固定的或可移動(dòng)的葉片輪(propeller wheel)、蝸桿等內(nèi)部結(jié)構(gòu)所形成。適于實(shí)施上述方法的還可以是一種噴丸裝置，其具有流態(tài)CO2源，和上述源相連用于產(chǎn)生干冰的膨脹噴口，以及和一個(gè)壓力源相連的噴口，該噴口朝向一個(gè)收縮部會(huì)聚，然后又從上述收縮部處發(fā)散，從而加速上述干冰，其中，上述膨脹噴口設(shè)置在上述收縮部的上游。在從屬權(quán)利要求中進(jìn)一步詳細(xì)限定了本專利技術(shù)。可以發(fā)現(xiàn)非常有利的是，當(dāng)膨脹腔進(jìn)入上述直的噴丸管線中時(shí)，在流向上以10-90°的角度方向進(jìn)入，最好是20-45°。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，載氣氣流就產(chǎn)生一定的滯后，上述干冰被慢慢偏轉(zhuǎn)到噴丸管線的流動(dòng)方向上。由于上述載氣在噴丸管線內(nèi)的流動(dòng)具有橫向于膨脹腔軸向方向的分量，所以希望能夠在膨脹腔的下游端部上產(chǎn)生至少一個(gè)渦流，這種渦流能夠延長(zhǎng)干冰在膨脹腔內(nèi)的停留時(shí)間，從而有利于干冰顆粒和硬殼各自的團(tuán)聚和生長(zhǎng)。如果噴丸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于清洗表面的噴丸方法，其中加壓載氣經(jīng)由噴丸管線（１０）供給到噴口（１４），且可經(jīng)由進(jìn)給管線（３２）供給流態(tài)ＣＯ↓［２］，并將其通過膨脹轉(zhuǎn)換為干冰進(jìn)給到上述噴丸管線（１０），其特征在于，上述ＣＯ↓［２］從進(jìn)給管線（３２）經(jīng)由膨脹腔（３４）導(dǎo)入到上述噴丸管線（１０）內(nèi)，該膨脹腔具有加大的截面，上述膨脹腔的體積Ｖ和進(jìn)給管線（３２）的內(nèi)截面面積Ａ滿足關(guān)系式：Ｖ↑［１／３］／Ａ↑［１／２］＞３。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：延斯維爾納基伯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：延斯維爾納基伯，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：DE[德國(guó)]