Спрей почистване на части и детайли

Инструменти, материалиСп. Инженеринг ревю - брой 3/2021 • 01.06.2021

 

  • Съвременните пръскащи блокове се предлагат с усъвършенствани самопочистващи се лагери, които се смазват с впръскване на смазка

  • Конструкцията на дюзите трябва да следва стриктни санитарни норми, които да не допускат зони на отлагания

  • Изборът на правилната въртяща се почистваща дюза или подходяща статична пръскаща система се определя главно от вида на замърсяването и от размерите на детайла или частта, която се почиства

 

Ефективността на спрей почистването се крие в комбинацията от прилагането на налягане на водата и нейния дебит. С оглед на различните изисквания към почистването съществуват и различни категории почистващо оборудване.

Линиите за спрей почистване могат да варират от много прости до много сложни според своя дизайн и конструкция. Някои линии имат капацитет да обслужват голям брой прости компоненти и детайли за кратко време. Новите решения, които се предлагат, не отделят водни пари и не образуват конденз.

Методът на почистване чрез пръскане се състои в една или повече стъпки. Мощният механичен почистващ ефект на струята осигурява няколко предимства пред другите методи, като кратко време за обработка и възможност за извършване на процедурата при по-ниска температура на флуида в рамките на 40 и 70°C в сравнение с почистването чрез потапяне или обезмасляване.

 

Фактори, влияещи на качеството и ефектив-ността на процеса

Определящ фактор за интензивността на почистващия ефект е формата и разположението на дюзите, които трябва да гарантират, че компонентите се пръскат от всички страни и няма участъци, които да останат незасегнати от струите. Най-често налягането на течността е между 0,5 и 4 бара. Значително по-високи налягания (> 100 бара) се използват за определени операции по почистване, например за отстраняване на мустаци след металообработка и почистване под високо налягане.

От съществено значение за повишаване на ефективността при почистването е и типът линия. Съществуват еднокамерни линии, при които частите, които подлежат на почистване, се пръскат от всички страни върху подвижни рамки. Освен това почистването може да се извършва и в многокамерни линии с конвейерна система.

Съществена полза в сравнение с други методи е по-високата производителност, която на свой ред спомага за постигане на ефективност на разходите. Броят и размерът на камерите в линиите за непрекъснато почистване трябва да бъдат съобразени със специфичните изисквания. Конструкцията на дюзите също зависи от конкретната функция на всяка камера.

Използването на бързи деемулгиращи почистващи препарати е друга важна предпоставка за надеждната и ефективна работа на линиите за спрей почистване. За удължаване на експлоатационния живот на почистващите разтвори се използва спомагателно оборудване за филтриране, отделяне на мазнини и пречистване.

Методът използва по-малко количество почистващи агенти и по-ниска концентрация на препарат – между 10 и 30 грама на литър вода в сравнение с почистването чрез потапяне например. По този начин се намалява използването на химикали, разходите за електроенергия и за пречистване на отпадъчните води.

 

Компоненти на системата и технологични връзки

Предпочитан метод за свързване на тръбопроводните линии, по които протичат почистващите флуиди, е чрез заваряване. Правилно извършеното заваряване не трябва да оставя пукнатини, дефекти в шева и други повърхностни недостатъци, които могат да допринесат за образуването на корозия. Ако са необходими временни съединения за поддръжка и многопроцесна реконфигурация, общоприет начин за съединяване на тръбни секции с еднакви параметри е чрез скоби с центрирано еластомерно уплътнение. Разработени са и варианти на връзки от типа на скобите за приложения с високо налягане. Трябва да се избягват фланцови и гърбични връзки, тъй като уплътняващият им материал може да не е подравнен адекватно и евентуално да събира наслоявания в областта на уплътнението.

Конструкцията на дюзите трябва да следва стриктни санитарни норми, които да не допускат зони на отлагания. Съотношението на дължината и диаметъра трябва да е приблизително 1,5, а дюзата трябва да е разположена така, че да покрива необходимата площ на пръскане. Изолацията на резервоара може да бъде от значение за конструкцията на дюзата и да налага използване на по-широк модел. Страните трябва да са с наклон към точката на източване.

Предлагат се различни модели, включително и статични устройства (сферични пръскащи глави, пръскащи линии и др.), както и динамични устройства, които могат да се въртят по няколко оси. Устройствата за пръскане могат да покриват големи площи. Устройствата за динамично пръскане работят при относително високи налягания и се въртят под различни ъгли, за да приложат ударна сила върху повърхността.

Всички сертифицирани спрей устройства трябва да съдържат дренажни отвори, които да позволяват лесното им почистване. Препоръчва се периодична проверка, за да се гарантира, че отворите за пръскане не са запушени от отлагания, които могат да намалят пръсканата площ и налягането на пръскане.

Скоростта на флуида, необходима за постигане на правилния ефект на пръскане, зависи от конструкцията на дюзата и детайлите, които се обработват. Когато присъстват механични компоненти със сложна форма, може да са необходими допълнителни устройства за пръскане, за да се достигне ефикасно до всички повърхности на детайла.

 

Дюзи – функционалност и характеристики

Разпръскващите дюзи с работно налягане в диапазона 1 – 6 бара се предпочитат поради рисковете от образуване на аерозол, а също и заради по-ниските оперативни разходи в този обхват на налягане. Оптимизирането на такива дюзи би довело до значителни икономии поради намаляване на времето, необходимо за почистване, и използваните консумативи. Освен нарастващите опасения за околната среда, намаляването на отпадъчните води от почистване също представлява предизвикателство, справянето с което в известна степен зависи и от избора на дюзи.

За да се постигне равномерно покритие, капчиците трябва да достигнат целта възможно най-точно. Загубите, дължащи се на отклоняване, изтичане или изпаряване, трябва да се избягват, като това ще допринесе и за опазването на околната среда. Технологичният процес на разпръскване трябва да предлага висока степен на прецизност. Водещите производители на прецизни дюзи предлагат модели с дизайн и конструкция, подходящи да отговорят на това предизвикателство.

Изборът на правилната въртяща се почистваща дюза или подходяща статична пръскаща система се определя главно от вида на замърсяването и от размерите на детайла или частта, която се почиства. Изплакването често е достатъчно в случай на замърсяване с незалепващи субстанции. Статичните сферични глави за пръскане отговарят на тези изисквания. Въпреки това колкото по-високо е нивото на замърсяване и колкото по-упорити са замърсяванията, толкова по-важна е силата на струята на дюзата. В такива случаи се препоръчва почистване с въртящи се дюзи. Трябва да се гарантира, че размерите на компонентите, които трябва да се почистят, са по-малки от максималния възможен диаметър на разпръскване.

Дюзите насочват струята на почистващия флуид към въртящата се глава накрая на пръскащия блок. Това създава бързо динамично пръскане върху всички замърсени повърхности. Тази техника на спрей почистване дължи ефективността си на ударната сила на струята, която се генерира от въртенето, и бързото повторение на движенията. Този модел на пръскане е особено ефективен при разбиване и отстраняване на залепнали замърсявания.

Съвременните пръскащи блокове се предлагат с усъвършенствани самопочистващи се лагери, които се смазват с впръскване на смазка, като така частиците замърсяване се отстраняват и изискванията за поддръжка са минимални. Конструкцията от неръждаема стомана е високоустойчива на корозия. С прилагането на лазерно заваряване при сглобяването се осигурява здрава и дълготрайна конструкция. Високопрецизната финишна обработка на повърхностите от неръждаема стомана от 0,8 микрона Ra и FDA съвместимостта на използваните материали правят дюзите подходящи за CIP приложения. Качеството на материала се контролира при производството, като внимателният подбор на висококачествени компоненти и прецизното проектиране гарантират дълъг експлоатационен живот. Предлагат се блокове с различен ъгъл на разпръскване и скорост на струята, за да се отговори на всяко конкретно предложение. Конструктивните решения, в които са вложени два лагера, позволяват ефективно движение във всяка посока.

Прецизните въртящи се дюзи почистват по-бързо и използват по-малко количество вода, почистващ агент или течност, както и по-ниско налягане в сравнение със статичните почистващи глави. По-слабите дебит и налягане изискват по-малък размер на помпата, което означава по-ниски експлоатационни разходи.

Изключително ефективни за бързо и качествено почистване са системите за пръскане, които насочват струята препарат или вода през въртяща се глава с бавни движения за пълноценно и обилно измиване на повърхностите. Този тип пръскащи глави използват удара на струята и многократното повторение на движенията, за да отстранят замърсяванията. Комбинацията от модела на пръскане и бавното въртене на дюзата за измиване е особено ефективна при премахване на наслоявания и по-твърди или вискозни вещества. Предимствата на ротационните дюзи за миене се крият в бързината на почистване при изключително икономичен разход на вода при капацитет на покритие във всички посоки 360°. По-ниската скорост на въртене осигурява по-добро взаимодействие на препарата или водата със замърсяването и се постига по-ефективно почистване. Предлаганите варианти на дюзи от политетрафлуоретилен гарантират устойчивост на конструкцията, като така дюзите могат да издържат на по-агресивни химически съединения или по-висока температура.

Преди пускане на пазара производителите контролират качеството на производството чрез обстойни тестове на температури до 93°C, а при проектирането на дизайна се взима предвид улеснената поддръжка и възможността за разглобяване, проверка и повторно сглобяване с основни ръчни инструменти.

Високите хигиенни стандарти в някои индустрии изискват комбиниране на добра ефективност, удължен експлоатационен живот и намалени разходи за поддръжка. Все по-често се предлагат самопочистващи се и самосмазващи се пръскащи механизми, които при необходимост могат да бъдат разглобени, проверени и повторно сглобени за кратко време. Същевременно се търси баланс между осигуряване на свобода на движение на струята за ефективно покритие и ограничаване на броя на подвижните части с цел да се удължи животът на оборудването.

Според приложението могат да се инсталират машини с 2 или 4 дюзи, с променлива продължителност на миещите цикли и ъгъл на пръскане до 360°. Концепцията, която стои зад дизайна, се води от изискванията на хигиенните стандарти. Прецизната обработка на повърхността, оптимизацията на консумацията на вода и препарати, самопочистващите се и самосмазващи се части, по-кратките цикли и минималният брой подвижни части са фактори, които съществено способстват за намаляване на разхода при спазване на високо качество в третирането на замърсените части и детайли.

На пазара се предлага огромно разнообразие от дюзи за общо индустриално приложение, като съществени разлики съществуват в типа модел на разпръскване, материала, начина на присъединяване и размерите. Дюзите с плътна конусна струя могат да бъдат с концентриран или равномерно разпределен модел на разпръскване. Присъединяването им може да е резбово или с фланец. Ъгълът на пръскане при тях най-често е 15° – 180°. Предлагат се и дюзи с плътна конусна струя със спираловиден или дори квадратен модел на разпръскване. Материалите, които се използват, са месинг, никелиран месинг, стомана, AISI303, АISI316L, PVC, PTFE, PP, PVDF, Hastelloy C22, силициев карбид и други.

Top