超声清洗机（精选10篇）
超声清洗机 篇1
摘要：运用于工业清洗的清洗方式一般为手工清洗, 有机溶剂清洗, 蒸汽气相清洗, 高压水射流清洗和超声波清洗。超声波清洗被国际公认为当前效率最高, 效果最好的清洗方式。着重从超声波清洗机的工作原理、结构、维修保养、故障检测等方面介绍超声波清洗机使用的基本知识, 最后详细介绍了一款壳体超声喷淋清洗机。
关键词：超声波清洗,使用,基本知识
超声波清洗机清洗工件效率高、效果好。其工作原理、结构、维修保养、故障检测方法、实例如下:
1 超声清洗机的工作原理
主要是通过换能器, 将功率超声频源的声能转换成机械振动, 通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。由于受到超声波的辐射, 使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。破坏污物与清洗件表面的吸附, 引起污物层的疲劳破坏而被驳离, 气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗。
2 超声波清洗机的结构
超声波清洗机的结构一般有超声电源和清洗器合为一体或分开布局两种形式, 一般小功率清洗机用一体式结构, 而大功率清洗机采用分体式结构, 主要由三部分组成:
2.1 清洗缸;清洗缸是用来装载清洗液及被清洗工件的不锈钢容器, 工件先装在网状框架内, 再一起放人缸内清洗。
2.2 超声波发生器:超声波发生器有电子管式, 可控硅式和晶体管式三种。目前已发展到用大功率“功率模块”的方式。
2.3 超声波换能器:目前大多采用压电式换能器。一台清洗机用多个换能器, 经粘接剂粘接在清洗缸底部且经并联联接组成。
3 判断超声波清洗机的故障
3.1 超声波清洗机打开电源开关, 指示灯不亮, 没有超声输出。原因:a.电源开关损坏, 没有电源输入;b.保险丝ACFU熔断。
3.2 超声波清洗机打开电源开关后, 指示灯亮, 但没有超声波输出。
原因:a.换能器与超声波功率板的连接插头松脱;b.保险丝DCFU熔断;c.超声功率发生器故障;d.换能器故障。
3.3 超声波清洗机直流保险丝DCFU熔断。原因:a.整流桥堆或功率管烧毁;b.换能器故障。
3.4 超声波清洗机打开电源开关后, 机器有超声波输出, 但清洗效果未如理想。原因:清洗槽内清洗液液位不当。
4 超声波清洗机维修保养要点
4.1 严禁从超声波控制柜顶端的进风口处溅入导电液体 (如水) 。
4.2 注意保持机器清洁, 不使用时关掉电源。
4.3 避免对机器的碰撞或剧烈震动。
4.4 远离热源。
4.5 机器应避免在潮湿的环境下存放。
4.6 机器连续工作时间不得超过4小时, 如连续工作时间过长:应旋转超声调节旋钮至“0”位, 而让散热风扇继续工作, 持续散热至少2分钟。
4.7 经长时间运行的清洗机, 在停机前应首先将功率旋钮调至零位, 使用其风机再工作3~6分钟后关机, 以保证电源内部热量散出。
4.8 清洗液应及时沉淀、过滤或更换, 以保证清洗效果。
5 壳体超声波喷淋清洗机实例
5.1 设备总体要求
5.1.1 设备基本参数:
设备电源AC 380 V;压缩空气用气量0.3m3/min;设备体积900x1500x2250 L*W*H;设备功率15KW;压缩空气压力6 Kg/cm3;设备重量500Kg;设备用水量0.002M3/H;加热功率9kw;清洗压力10kgf/cm2;清洗流量7m3/h;储气罐200L;清洗液温度50℃±10℃;工件放置数量2件;生产节拍5min (1框) 。
5.1.2 水路系统。水路系统采用锥形实心万向型喷嘴, 喷嘴方向可调。上部喷头数量8个, 底部数量5个。
5.2 设备配置明细 (主要规格参数)
5.3 设备工艺流程描述 (技术参数)
放入工件料框→循环启动开始→自动门关闭→料框下潜至液体中→超声清洗启动 (3分钟) →料框提升复位→喷淋开始, 同时清洗箱排水阀开启排水→风切吹工件表面积水 (1分钟) →自动门开启→取出工件料框
5.4 设备本体技术规格参数
清洗机主要有储液箱、电柜、操作箱、不绣钢多级离心泵、回油过滤器、油水分离器、喷淋系统、吹干系统、加热系统、吸雾系统等组成。
5.4.1 水箱、过滤箱、冲洗管采用304不锈钢材料, 清洗过程中, 必须保证不能渗漏清洗液。
5.4.2 水泵, 磁性过滤器, 电柜, 气管均布置在储液箱上部, 操作箱放在清洗箱右侧, 电源总开关及操作部分放在操作面板上。
正常工作时, 开关采用手拨开关 (仅拨动一个开关就能完成所有清洗动作) 。
5.4.3 清洗液过滤系统采用三级过滤, 一级过滤采用磁性分离器 (清洗液从清洗箱排出至磁性分离器中) ;第二级采用抽拉式不锈钢过滤网过滤。第三级采用回油过滤器过滤 (型号QU-A250X20FP) , 各种滤网拆卸、清洗、更换方便, 清洗液更换简单、方便、快捷, 出水管口在水箱的最低处。
5.4.4 喷淋系统:清洗机在冲洗时均采用高压喷淋清洗, 流量为7吨/小时。保证零件各部位均应能够清洗。
5.4.5 加热系统:清洗液工作温度50℃±10℃, 水剂清洗机均配备可靠温度表用来显示清洗液温度。
5.4.6 吸雾系统:保证环境清洁干爽, 减少空气污染。
5.4.7 设置循环开关、调整开关和非常停止开关。
循环开关采用手拨方式;启动调整开关时, 可分别启动开关手动进行涮洗、冲洗、吹干、开门、关门、加热等动作;非常停止后, 所有功能失效, 非常停止开关可旋转复位, 复位后, 所有动作自动回原位。
5.4.8 设置加温指示开关、清洗液不足或滤网堵塞自动报警且设置自动报警灯 (原位置绿灯亮, 报警红灯亮, 自动运行都不亮) , 报警灯闪亮后, 设备不能进行任何操作 (包括清洗液不能加温) 。
5.4.9 设置油水分离器, 设备启动后, 油水分离器自动同时启动。
6 结论
通过了解超声波清洗机的有关基础知识, 结合壳体超声波喷淋清洗机实例, 从而正确地使用壳体超声波喷淋清洗机, 快速有效地清洗工件。
超声清洗机 篇2
自超声波清洗技术问世以来，其出众的清洗效率深得广大行业用户的青睐，其中以其显著地提高了清洗效率及清洗效果而让人一见倾心。环保机车散热器以往在肮脏的环境中通过繁重的体力劳动，需要长时间地进行手工清洗，应用了威固特专业生产的环保机车散热器超声波清洗机以后，不仅改善了劳动环境，减轻了劳动强度，而且在大幅提高清洗精度的基础上，清洗时间缩短为原来的四分之一。
威固特超声波清洗机被国际公认为当前效率最高，效果最好的清洗方式，其清洗效率达到了98%以上，清洗洁净度也达到了最高级别，而传统的手工清洗和有机溶剂清洗的清洗效率仅仅为60%-70%，即使是气象清洗和高压水射流清洗的清洗效率也低于90%，因此，在工业清洗中，超声波清洗机以效率高，效果好而闻名。
至此，威固特环保机车散热超声波清洗机的清洗原理我们不难理解，为什么它的清洗效率和效果都异常出色，接下来会为大家简单的做下介绍：
一、不论工件形状多么复杂，将其放入清洗液内，只要是能接触到液体的地方，超声波的清洗作用都能达到；
二、清洗时液体内产生的气泡非常均匀，工件的清洗效果也将非常均匀一致；
三、配合清洗剂的使用，加速污染物的分离和溶解，可有效防止清洗液对工件的腐蚀；
四、无需手工清理，杜绝了手工清洗对工件产生的伤害，避免繁重肮脏的体力劳动；只需简单分解为上下两部分，便可以在短时间内完全去除各种油污、油泥，即使是极小的微孔、盲孔也可以有效清洗。
威固特环保机车散热器超声波清洗机本身主要采用了高压喷淋、漂洗和超声波清洗方法对铁路机车上使用的电器组件进行清洗、去除各种复杂表面的油污及灰尘。
超声清洗机 篇3
随着医疗市场与国际接轨，新技术的日新月异，我国对降低院内感染也越来越重视，对医疗器械清洁度的要求也越来越高。我科作为医疗用品供应单位深知责任重大，并一直将引进和提高医疗器械清洗效果作为工作中的一个重要课题，进行了深思和探讨。
我科在2007年3月份之前，一直是采用传统的人工刷洗法刷洗医疗器械，这种方法既费时又费力，而且清洗效果也不尽人意。如：有关节、缝隙、齿槽的医疗器械难以刷洗到位，附着在此的污垢不易洗净，剪、钳的轴节处易卡刷毛及其它异物，极易引起物品生锈，特别是镊子的夹缝中，常常锈迹斑斑等等。鉴于人工刷洗法无法满足医疗器械对清洁度较高的需求，我科于2007年3月引用了目前国际上最先进而且应用最广的超声波清洗技术，使用超声波清洗器进行医疗器械的清洗，它不仅清洗洁净、清洗快速，并节省大量人力、物力，较之以往大大提高了工作效率。清洗后的医疗器械光亮如新，生锈率也大大降低。曾就超声波清洗器使用前后的效果作了一个比较：固定使用的镊子500把，从2006年3月—2007年3月，用传统人工刷洗法清洗，导致生锈而不能使用的镊子共计170把，从2007年3月份至2008年3月份用超声波清洗器清洗，生锈不能使用的镊子仅为30把。从上述可见，超声波清洗器的清洗效果是不言而喻的。
可以说，在目前所有的清洗方式中，超声波清洗是效率最高，效果最好的一种。之所以超声波清洗能够达到如此的效果，是与它独特的工作原理和清洗方法密切相关的，下面，仅就其清洗原理与操作方法作简要介绍。
1超声波清洗原理
当超声波的高频机械振动传给清洗液介质以后，液体介质在这种高频波振动下将会产生近真空的“空腔泡”，“空腔泡”在液体价质中不断碰撞、消失、合并时，可使周围局部产生极大的压力，这种极其强大的压力足以能使物質分子发生变化，引起各种化学变化（断裂、裂解、氧化、还原、分解、化合）和物理变化（溶解、吸附、乳化、分散等）。另外，空泡胞的本征变化频率与超声波的振动频率相等时，便可产生共振，共振的空腔泡内因聚集了大量的热能，这种热能足以能使周围物质的化学键断裂而引起一系列的化学、物理变化等，理论上讲“空腔泡”对清洗对象的强烈的作用称为“空化作用”。
由于超声波的空化作用，其清洗效果远远优于其它清洗手段所能达到的清洗效果。清洗效果比较（根据资料报导）所示：超声波清洗法达到100%，刷洗（用化学溶剂）为90%，蒸气清洗（化学溶剂）为35%，从上看出，超声波清洗是最有效的清洗手段。
2操作方法
2.1将污染的医疗器械回上后，有轴节的，如剪刀、血管钳等串在U型支架上，使轴节部位充分张开，然后和无轴节的医疗器械一并放入500-1000MG/L有效氯溶液中浸泡30分钟后取出清水冲净。
2.2将20G必洁美（多种生物酶）加入4公升常温水中（适宜温度20-50）使本品迅速溶解后，倒入超声波清洗槽内，再将医疗器械全部浸入溶液中，溶液量及浓度视物品量及污染情况而加减。
2.3将通电源开机运行3-5分钟，取出后用常水或热常水冲洗洁净即可。
2.4将清洗洁净后器械烘干，上油并尽快打包，以免再度污染。
3使用超声波清洗器的注意事项
3.1洗涤槽内注入适量水，液面大于4cm，严禁无水运行。
3.2机器运行中严禁改变功率，如需要改变功率，必须关电源，再调强、弱开关。
3.3在运行中，清洗液的温度小于60℃，一旦大于60℃，必须降温，以免损坏换能器，一般温度保持在40-45℃，如低于40℃，则会降低清洗效果，高于45℃，会导致细菌蛋白质凝固，同样会降低清洗效果。
3.4如起动有故障，不能强行再开机。
3.5放置物品要轻，重的物品不能直接放在槽板上，而要用支架悬浮清洗，与底板距离2-3cm，物品要完全浸泡在清洗液中。
3.6槽中禁中热水（50℃以上），以免损坏换能器。
超声清洗机 篇4
KQ-600DY型医用数控超声波清洗器是在引进国外同类产品的基础上加以提高、改进、精心设计而成。采用目前国际上最先进的集成电路、微处理电路、保护电路及数码显示。使产品结构新颖、电路先进、工作可靠、高效率、低噪音及清洁度高的特点。主要适用于防疫站、防冶所、医院、卫生院的手术器械、止血钳、内镜活检钳、镊子、换药碗、各种盘子、圆桶、盐水吊瓶、测压器等放射性污染的清洗。特别对深孔、盲孔、凹凸槽的清洗是最理想的设备。
工作原理:KQ-600DY超声波清洗机是利用超声波发生器所发出的高频振荡讯号, 通过换能转换器转换成高频机械振荡而传播到介质——清洗溶液中, 超声波在清洗溶液中疏密相间地向前辐射, 使液体流动而产生数以万计的微小气泡, 这些气泡在超声波纵向传播成的负压区形成、生长, 而在正压区迅速闭合, 在这种被称之为“空化”效应的过程中气泡闭合可以形成超过1000个气压的瞬间高压, 连续不断产生的高压就像一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面, 使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落, 从而达到物件表面净化的目的。
故障一:按下加热键时水循环不畅。
故障现象:当按下加热键时发现循环水流很小, 只有很少的水从出水口流出 (平时水流很大) 。
故障分析与排除:首先怀疑循环水泵问题, 水泵如果坏了, 或者水泵转速不够就可以造成这种故障现象。打开侧盖, 发现循环水泵运转正常;然后检查水箱底部水循环进水口有无异物堵住进水口。结果发现进水口滤网上有大量棉絮状物体。清除赃物后, 再按加热键, 水循环正常 (这种故障现象在平时维护保养中就可分析与排除) 。
故障二:按下加热键时空气开关就会自动跳闸。
故障现象:当送交流电 (有380 V、220 V两种, 我们医院购置的是交流220 V的) , 按下加热键时空气开关就会自动跳闸。
故障分析与排除:这种现象多是机器内部电路短路所造成的。打开侧盖, 首先观察水管有无漏水。漏水一般都会造成电路短路, 就会导致空气开关自动跳闸现象。如果发现有漏水时请处理好漏水的管路, 用电热吹风把电路板及各个线路上的水珠吹干, 开机测试机器是否正常。如果测试正常则说明确实是由于漏水所造成的漏电保护。如果测试还是出现这种现象, 则说明是由于漏水造成了部分电器件损坏, 然后用万用表欧姆档10 k档检查加热器、温控器、两个水泵电机、超声发生器、换能器等是否短路。经检查, 是加热管损坏短路造成的, 与厂家联系更换新的加热管后, 开机正常使用 (还有一种情况也是能够造成这种现象的原因:加热器、温控器、排水水泵电机和循环水泵电机、超声发生器、换能器等电器件的老化、损坏) 。
故障三:超声波发生器连线松动。
故障现象:当水温加热到设定温度后, 超声产生器开始工作, 但是时而能够听到超声波使水振动的声音时而听不到。
故障分析与排除:这种现象有以下几种可能造成:超声波产生器老化;超声波换能器老化;超声波产生器供电导线有虚焊点;超声波产生器与超声波换能器之间转换导线接头有松动;超声波换能器与水箱底部接触不良等原因。打开前盖、侧盖找到超声波产生器、超声波换能器查看它们之间的连接导线是否松动、虚焊。如果松动用尖嘴钳把插头捏紧, 重新安插好;如果有虚焊点, 用电烙铁重新焊接好即可。再检查超声换能器与水箱底部接触是否良好。排除连接导线松动和虚焊点后, 如果故障还是如此的话, 就得替换超声发生器和超声换能器了。如果有同型号的机器拆下需要更换的部件测试即可。没有同型号的机器就只好跟厂家联系购买新的配件了。
以上就是我在医用超声波清洗机使用管理工作中的一些维修经验和做法, 与同行学习交流, 如有不完善之处敬请同行指正。
摘要：医用超声波清洗机是大型医院必备的清洗消毒设备之一, 超声波清洗机具有操作简单、清洗方便等优点。采用目前国际上最先进的集成电路、微处理电路、保护电路及数码显示。使产品结构新颖、电路先进、工作可靠、高效率、低噪音及清洁度高的特点。
超声波清洗常见问题及解决方案 篇5
机械零部件、精密器械如何清洗？盲孔油污洗不干净怎么办？这时您一定会说，用超声波清洗。的确，超声波清洗现已被应用在各工业环境，无论其清洗效果和便捷程度都获得业界人士的肯定。然而，即使是如此高效便捷的清洗方式，也会存在着各种问题，那么，在使用超声波清洗时会碰到哪些问题又该如何解决呢？
1、使用什么清洗剂？
超声波空化作用会产生高温，要避免使用易燃易爆的超声波清洗剂。
2、如何避免金属工件损伤？
使用性质稳定的超声波金属清洗剂，防止使用过程中溶剂PH值下降带来的金属腐蚀。
3、最佳清洗温度？
油污程度不同清洗温度不同，较轻油污5-40℃，较重油污40-60℃。
4、超声波清洗剂对人体和环境有何危害？
普通超声波清洗剂含有APEO，使用过程中挥发的有害物质会对人体造成伤害。应选用不含APEO，易生物降解的环保超声波清洗剂。
5、哪款超声波清洗剂安全值得信赖？
超声清洗机 篇6
低涡轴超声清洗机就是专门由于清洗低涡轴的设备, 本文详细介绍了发动机低涡轴超声清洗机控制系统的设计过程及功能。
1 低涡轴超声清洗机总体设计
基于低涡轴超声清洗的工艺要求及超声清洗机机械设计对电气控制系统的要求, 低涡轴超声清洗机电气控制系统应具备以下功能:
(1) 电气系统应具有漏电保护功能。
(2) 清洗机具有对清洗槽及储液槽中清洗液测温、加热及自动控温的功能。
(3) 清洗机具有清洗槽中清洗液低位控制功能。
(4) 清洗机能够自动设定及控制超声清洗时间。
2 清洗液测温及控温系统设计
2.1 清洗机测温功能设计
工艺要求在进行低涡轴超声清洗时, 超声清洗试机清洗槽内的清洗液要一直保持在特定的温度区间内, 因此设备要对清洗槽内的清洗液进行温度测量。而且由于储液槽内的清洗液根据需要会向清洗槽内补液, 为防止在工作中达不到温度要求的清洗液被补进清洗槽中, 影响清洗效果, 所以对储液槽内的清洗液进行温度测量也是十分必要的。
铂电阻作为一种精密的温度检测元件被广泛应用于智能仪表和自动控制系统。铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器, 由于其测量准确度高、测量范围大、稳定性和复现性好等特点, 被广泛用于中温 (-200℃~650℃) 范围的温度测量中。本试验器采用铂电阻测温方式来测量清洗槽及储液槽内清洗液的温度。
2.2 清洗机控温功能设计
由于低涡轴清洗时需要清洗液温度保持在一定范围内, 而在工作过程中, 清洗液的温度必然会降低, 所以设备需要一套能够自动加热控温的系统。本设备采用温控表来实现温度的显示及自动控制。
现就清洗槽为例, 对清洗液的加温, 控温过程进行说明。工作前, 将温度表的温度上下限设定好。工作时, 由于清洗液的温度低于温控表的温度下限, 所以温度下限报警触点闭合, 加热管开始工作, 清洗槽开始加温;当清洗液的温度超过温控表设定的温度下限, 温度下限报警触点断开, 加热管继续工作, 清洗液的温度继续升高;当清洗液的温度超过温控表设定的温度上限, 温度上限报警触点断开, 加热管停止工作, 随着超声清洗工作的进行, 清洗液的温度将会降低;当清洗液的温度低于温控表设定的温度下限, 温度下限报警触点再次闭合, 加热管开始工作, 清洗液温度升高, 直到清洗液的温度超过温控表设定的温度上限, 加热管停止工作。以此往复, 清洗槽内的清洗液的温度将一直保持在设定的工作温度范围内。
3 超声控制系统设计
由于低涡轴为空心轴, 为了能够使清洗的效果更好, 所以超声系统振源分为两部分:超声振板——主要功能是使清洗槽内清洗液超声振动, 清洗轴的外表面;超声振动棒——主要功能是使低涡轴内部的清洗液超声振动, 清洗轴的内表面。
低涡轴的清洗工艺还要求超声清洗的时间, 所以在本设备超声控制系统中采用定时器来设定超声振板及振动棒的工作时间, 并且在到达工作时间后, 设备自动停止超声振板及振动棒工作, 达到精确控制的目的。
4 其它系统设计
4.1 漏电保护系统设计
用于清洗低涡轴的清洗液是导电的液体, 加热管、超声振板及振动棒出现漏电现象, 那么直接威胁着操作者的生命安全, 所以设备在设计中增加漏电保护的功能。设备带有漏电保护功能的空气断路器, 加热管、超声振板及振动棒出现漏电现象, 漏电保护器将动作, 切断该用电器主回路电源, 使设备处于安全状态中, 保护操作者的人身安全。
4.2 清洗液液位保护系统设计
清洗机工作时, 可能出现两种清洗槽“干烧”现象。第一, 工作前忘记向清洗槽中添加清洗液时就开始加热, 由于清洗槽内没有清洗液造成“干烧”现象;第二, 超声清洗工作时间过长, 清洗液挥发严重, 操作者没有及时发现造成“干烧”现象。这两种情况都会对设备造成严重的损坏, 甚至发生火灾等安全事故。为避免这种情况的发生, 在清洗槽中增加了液位传感器。当清洗槽中的清洗液超过液位传感器设定的下限值时, 液位传感器的常开触点闭合, 将这个触点串联在控制回路中, 只有这个触电闭合的情况下才可以进行加热的工作。
结语
低涡轴是航空发动机的重要部件, 其在发动机修理过程中超声清洗的结果, 直接影响着发动机的性能及安全。所以低涡轴超声清洗机是修理航空发动机必不可缺的试验设备。通过对低涡轴的技术资料及工艺文件要求的消化理解, 确定设计电气控制系统所需的技术参数, 完成试验器的电气控制系统设计。设备具有自动控温、超声计时控制、清洗液液位低位控制、漏电保护等功能。超声清洗机的电气性能完全可以满足低涡轴的超声清洗工艺要求, 而且系统还具有性能稳定、操作简单、维护方便、安全性高等特点。
参考文献
[1]杨帆.某型航空发动机滑油系统试验台计算机控制系统设计与实现[D].西安:西北工业大学硕士学位论文, 2009.
[2]李博.航空发动机燃滑油散热器热动力性能研究[D].沈阳:东北大学硕士学位论文, 2008.
超声清洗机 篇7
关键词：超声波清洗机,冷却系统,改造
1设备概况
1.1超声波清洗机冷却系统作用与清洗液循环原理
PTO-4018RT超声波清洗机用于电路板以及各种零部件的清洗,其分别在蒸馏槽、清洗槽与蒸汽槽上部安装了冷却排管,当冷却系统工作时,在各槽上方区域形成温度较低的冷冻区(-5℃以下)。槽底的加热装置工作会使槽内挥发性强、熔点较低的有机溶剂组成的清洗液沸腾,形成大量蒸汽,这些蒸汽上行到达冷冻区后,急剧凝结,又返回液态,被冷却排管下方的集液器收集,经油水分离器去除水分后,清洁干净的清洗液回流到各槽中进行循环利用,周而复始。
1.2原超声波清洗机冷却系统存在的问题
(1)超声波清洗机冷却系统配套的压缩机不合适。原厂配套的2P及3P压缩机为空调压缩机,当压缩机烧毁后也是换用同类型号的空调压缩机进行维修;空调压缩机为高温压缩机, 其适合的工作蒸发温度为-10~10℃,冷却排管形成的冷冻区温度通常在-5℃以下,冷却系统实际工作蒸发温度为-15~ -10℃,因此,原配套的空调压缩机不合适,因为该工况会对压缩机寿命有较大影响。(2)原厂设备选用冷却系统制冷量与实际负荷不太匹配。该机采用2台风冷冷凝机组,其中2P冷凝机组用于蒸馏槽冷却,实际槽内加热功率2kW。3P冷凝机组用于清洗槽与蒸汽槽冷却,清洗槽加热功率2kW,蒸汽槽加热功率2kW,清洗槽内溶液温度通常控制在40~50 ℃,并没有达到沸点,对该冷凝机组负荷影响小,可忽略不计,实际负荷只有2kW左右。设备开机后冷却系统为连续工作,长期处于“大马拉小车”的状态,导致其压缩机寿命减短。(3)冷却系统检测、保护不完善。该冷却系统没有吸气压力、排气压力监测,没有吸气压力过低保护。冷凝机组长期裸露在室外,没有专门的避雷设施,夏季容易因雷击而烧毁压缩机。(4)室外冷凝机组维修极不方便。清洗机因生产使用需要安放在2楼,其冷凝机组受安装位置所限只能安置在2楼外墙,维修时需搭梯子,维修操作困难。该清洗机从投入使用以来,冷却系统各种故障频发,每1~2年至少要烧毁1台压缩机,严重时曾在1年内就烧毁3台压缩机。特别是在夏季时,维修工作量很大,会对生产有较大影响。
2冷却系统改造
2.1改造缘由
2011年6月底,PTO-4018RT超声波清洗机开机后发现清洗槽与蒸汽槽的冷却排管无冷气,经检测确认故障为冷却系统3P冷凝机组压缩机烧毁。该超声波清洗机为关键生产设备,正值生产任务紧张时期,因而对生产进度有很大影响。鉴于设备冷却系统故障多的实际情况,决定对其冷却系统实施改造。
2.2改造方案
(1)对清洗机冷却系统进行优化设计。因冷却系统实际负荷约为4kW,拟将原有的2台风冷冷凝机组改为1台4HP水冷冷凝机组;由2个膨胀阀分别调节蒸馏槽的冷却排管、清洗槽与蒸汽槽的冷却排管内制冷剂流量。(2)冷却系统的重要部件,如制冷压缩机、热力膨胀阀等,采用知名品牌部件,以提高设备可靠性。(3)加强对冷却系统的保护。加装高低压力表, 便于监控工作状态;管路装设干燥过滤器、气液分离器、电磁阀、高低压力控制器,加强对压缩机等重要部件的保护;同时, 水冷机组置于室内,以大大减少雷电击毁压缩机的可能性,同时方便设备维修。
2.3选型
(1)制冷压缩机选型及制冷剂选择。压缩机为冷却系统的核心部件,合理的选型对冷却系统的正常运行至关重要。冷却系统实际负荷约为4kW,工作蒸发温度范围为-15~-10℃, 选用中温制冷压缩机更为合适;经多方比较,最终采用谷轮ZB29KQ-PFJ-524制冷压缩机。选取广泛应用的氟利昂R22作为制冷工质。(2)其他部件选型。依据压缩机制冷量选取相应规格、型号的壳管式水冷冷凝器、热力膨胀阀等部件(表1)。
2.4制冷循环流程
制冷剂R22循环过程如下:压缩机—壳管式冷凝器—出液总阀(供液阀)—干燥过滤器—电磁阀—热力膨胀阀—冷却排管(蒸发器)—气液分离器—压缩机。如此反复循环。
2.5安装、调试
2.5.1安装
本冷却系统采用的制冷剂R22有很强的渗透力,易泄漏; R22在水中的溶解度为0.06%,属于不溶水物质,当含水量超过溶解度时易造成冰堵现象;同时,含水时R22对金属等有腐蚀作用,会减短压缩机等部件的使用寿命,甚至烧毁压缩机。 因此,冷却系统必须有严格的密封、防泄漏措施。除选用质优的部件外,安装时对冷却系统正常使用影响最大且容易被忽视的就是部件的干燥处理、管材选择、管道的连接与密封,其控制要点如下:(1)所有部件、管道等使用前应进行干燥处理(必要时进行烘干),并用塞子或胶带等密封部件接头或管口。(2)冷却系统管路连接采用脱磷无缝拉制的紫铜管,管道表面无裂纹、划伤、凹坑等缺陷;吸气连接管采用外径15.9mm优质厚壁紫铜管,排气连接管采用外径9.52mm优质厚壁紫铜管。(3) 管路连接尽量采用气焊,焊接前必须仔细清除管路表面污物、 氧化物等;焊接时应加入氮气保护;操作时应小心,防止焊料掉入管内;焊点应无针孔、裂纹等;采用螺母连接时应处理好接头,旋紧螺母。(4)系统安装连接后先加干燥氮气至0.3~ 0.5MPa,检查管路情况;若无泄漏,继续加入干燥氮气至20MPa,压力应保持24h稳定,否则应重复本步,找出泄漏点重新处理,直至满足要求。(5)加灌制冷剂前应先放掉氮气,再抽真空不短于2h或使真空度达到60Pa以上。(6)吸气管道部分应包扎保温泡沫,保温层厚度不小于15mm。
2.5.2制冷剂的冲注、调试
该冷却系统制冷剂开始是按厂家推荐的重量进行冲注,但热力膨胀阀的开度始终无法调整到合适状态,原因在于2只热力膨胀阀调整较为困难,另外,蒸馏槽的冷却排管、清洗槽与蒸汽槽的冷却排管布局、长度等对冲注量也有影响。设备改造现场检查仪器有限,实际制冷剂的加灌、调试只有根据调机人员的经验以及检测的压力参数、压缩机电流等进行,控制要点如下:(1)停机,放掉部分制冷剂,分别记录2只热力膨胀阀调整螺钉全开到全关时旋转圈数,再将2只热力膨胀阀开度调节到中间位置。(2)开机,启动2槽加热4kW,运行约10min后检查第一只膨胀阀、该路相连的冷却排管以及压缩机吸气口的结霜情况。正常的结霜状况为膨胀阀后部有薄薄的霜,冷却排管后部3~4排结霜,压缩机吸气口附近有手掌大结霜区域;若没有结霜再缓慢旋大开度,运行数分钟后再观察;若旋转约2/3开度均没有结霜或结霜情况不好,则应补充制冷剂,同时膨胀阀旋回1/2开度,重复先前的调节,直至结霜状况正常。相反,若结霜过多,则旋小膨胀阀开度;若旋转约1/3开度后结霜仍过多则应放掉部分制冷剂,同时膨胀阀旋回1/2开度,重复先前的调节,直至结霜状况正常。调节过程中应监控保证吸气压力在0.1~0.3MPa范围内,压缩机电流为额定电流;观察压缩机运转声音及机壳发热是否正常。(3)按(2)中方法调节第二只膨胀阀的开度以及制冷剂的充注量。检查冷却系统结霜情况、吸气压力、排气压力、压缩机电流是否正常;否则按上述方法调整制冷剂充注量与热力膨胀阀开度,直至合适状态。
注意:调节第二只膨胀阀开度对第一只膨胀阀开度也有影响,需经多次调整才能得到合适的结果。
3改造效果
超声清洗机 篇8
1 主要用途及适用范围
(1) 主要用途:医疗器械清洗 (不带消毒、灭菌功能) 。
(2) 适用范围;医疗机构的手术室、内镜诊室、化验室、口腔科、供应室等科室的各种手术器械、硬式、软式内镜及其附件活检钳、细胞刷、生化分析仪样品盘、反应杯、口腔诊疗器械等清洗 (清洗时的温度应该有严格的规定) [2]。
2 使用环境条件
(1) 超声波发生器宜在30℃以下环境温度下工作, 功率380 W电源供给, 超声波清洗机工作时, 会发出“嘶嘶”的声音。最好能在一间隔音效果较好的工作室内进行清洗工作。
(2) 勿将设备置于潮湿不通风环境下使用。
(3) 最佳工作环境:无尘, 18～30℃, 干燥。
3 结构特征与工作原理
3.1 结构特征
医用单槽超声清洗机为一体式结构, 主要由机体及附件 (清洗槽、排液阀门、降音盖、清洗篮等) 、超声波发生系统 (超声波发生器、超声波换能器) 、加热自动温控系统等部分组成[3]。
3.2 工作原理
由超声波发生器通过电路谐振产生高于20 Hz的超声波功率信号, 经换能器的逆压电效应转换为机械振动, 以声能的方式辐射到清洗介质中。当声强超过清洗介质的空化阈时, 介质中因负压而产生无数“空穴”, 在闭合瞬间将产生上千个大气压而爆破, 形成无数微冲波作用于被清洗物件表面, 从而使污物迅速剥离, 达到高质量、高效率清洗的目的。
4 使用操作
4.1 使用前的准备和检查
(1) 连接好设备的电源线与供电电源。
(2) 打开电源开关, 根据水位不同的高度按比例添入适量的酶充分搅拌均匀。
(3) 开启加热开关, 开始对清洗液加热。清洗液加热至所需温度需要20 min左右, 所以在进入清洗工作正常程序之前, 要预留约20 min来加热清洗液, 有温水加入可缩短加热时间。
(4) 当温度控制器的探头探测到液温达到设定的温度时, 自动切断加热电源;当温度控制器的探头探测到液温低于设定的温度时, 自动接通加热电源, 开始加热。这样就实现了液温总能保持在满足清洗工作所需的温度。待清洗工件放入清洗篮内, 设定好超声波清洗时间, 顺时针旋动表杯, 指针所对应的刻度为所设定的时间;一般设定为5～15 min。国家卫生部要求为10 min左右;可根据工件形状特点来延长或缩短超声波时间;如果中途暂停超声波清洗, 把超声定时器旋转至0 min即可。超声清洗前必须设定超声清洗时间, 否则按下超声开关无效。
(5) 为降低噪声, 清洗时可将密封盖盖下。
(6) 清洗液需要更换时打开机子后右下脚的排液阀门即可。
需要注意的是, 超声清洗过程中不能打开排水开关, 以免损坏超声波换能器。
4.2 操作过程中注意事项
(1) 启动超声之前, 要先通过超声定时器设定好清洗的时间。
(2) 清洗槽内的清洗液如果各处温度不够均匀, 可通过手动搅拌, 使清洗液各处的液温迅速达到均匀。
(3) 在使用过程中, 应防止清洗液溢出缸面, 特别是漂浮于液面的泡沫应及时清除, 以免引起换能器和线路故障。
(4) 不得将物体直接放入清洗槽, 如有异物落入槽底应及时取出, 否则, 会损坏超声波换能器。
(5) 切不可使用可燃性溶剂作为清洗液。
(6) 紧急停机时应按电源按钮, 正常情况下断开机器总电源应将控制面板上的开关全部断开。
(7) 旧液换新液时, 排液应将加热开关、超声清洗开关置于“关闭”的状态及在常温状态下进行。
(8) 排液完毕, 关闭排水阀门。
(9) 清洗槽内沉积物过多应及时放液冲洗清除。
(10) 在清洗液注入清洗槽时, 应尽量避免推动或搬移机体。
(11) 避免强力撞击超声机清洗槽底。
4.3 停机的操作程序、方法及注意事项
(1) 停机的操作程序:关闭超声、加热等开关, 将超声定时器指针旋转至0刻度, 盖好密封盖, 然后关闭电源开关。
(2) 注意事项:遇到紧急停机的情况, 可直接按关闭电源开关或拔下电源插头。
5 故障分析与排除
5.1 故障一
(1) 故障现象:无超声波。
(2) 原因分析:超声波发生器线路板上保险座内熔断丝是否烧毁;超声波发生器元件是否损坏;换能器有否短路;该路空气开关是否跳闸。
(3) 排除方法:若熔断丝熔断, 更换熔断丝即可。专业元件、换能器损坏, 发送回厂家维修。
5.2 故障二
(1) 故障现象:超声波减弱。
(2) 原因分析。超声波辐射表面堆积有脏物;换能器如受潮、导电粉尘沾染及强击, 产生漏电、短路、击穿、裂纹甚至脱落, 引起超声波强度减弱。
(3) 排除方法:清除粉尘、水气、水珠, 保持所有的电气元件的干燥、整洁。
5.3 故障三
(1) 故障现象:加热失效。
(2) 原因分析:检查该槽发热板是否烧毁 (或已断路) ;总保险座内熔断丝是否烧毁;相应断电器是否损坏;该路的空气开关是否跳闸。
(3) 排除方法:更换发热板;更换相应断电器。
5.4 故障四
(1) 故障现象:超声定时失效。
(2) 原因分析:检查定时器是否已损坏 (或已断路) 。
(3) 排除方法:更换定时器 (或使连接线路恢复正常) 。
5.5 故障五
(1) 故障现象:设备得电失效。
(2) 原因分析:总保险座内熔断丝是否烧毁、电源开关是否损坏 (或已断路) ;交流接触器是否已损坏 (或已断路) ;该路空气开关是否跳闸。
(3) 排除方法:更换熔断丝;更换电源开关或使连接线路恢复正常;更换交流接触器或使连接线路恢复正常;更换变压器或使连接线路恢复正常。
5.6 故障六
(1) 故障现象:温度控制失效。
(2) 原因分析:检查温控器、温敏开关是否已损坏或已断路。
(3) 排除方法:更换温控器、热敏开关或使连接线路恢复正常。
需要注意的是, 换能器具或超声波发生器损坏, 应立即停止使用, 并通知本公司维修保养。
6 日常维护及保养
6.1 运行时的维护及保养
机器在使用过程中, 由于环境或其他因素的影响, 可能引起故障。压电陶瓷换能器如受潮、导电粉尘的污染以及外来剧烈撞击, 将会产生漏电、短路、陶瓷晶片破裂, 换能器脱落等故障。超声波发生器在电源电压大幅度波动等影响下, 也会出现元器件损坏、变压器烧毁等故障。因此, 使用过程中应注意:
(1) 清洗槽内无清洗液时, 绝对不能去强行按下超声开关, 否则, 会损坏换能器。
(2) 在使用过程中, 应防止清洗液溢出缸面, 特别是漂浮于液面的泡沫应及时清除, 以免引起换能器和线路故障。
(3) 不得将物体直接放入清洗槽, 如有异物落入槽底, 应及时取出, 否则, 会损坏超声波换能器。
(4) 切不可使用可燃性溶剂作清洗液。
(5) 紧急停机时应按电源按钮, 正常情况下断开机器总电源前应将控制面板上的开关全部断开。
(6) 旧液换新液时, 排液应在加热开关、超声波开关置于“关闭”的状态及在常温状态下进行。环境湿度过大时, 应将超声波换能器、超声波发生器上附着的或附近的潮气、水珠吹干。
(7) 清洗槽内沉积物过多应及时放液冲洗清除。
需要注意的是, 超声辐射面堆积有脏物应及时清除, 否则会加大超声振板的负荷, 影响换能器的寿命。
(8) 在清洗槽注满清洗液的情况下, 应尽量避免推动或搬移机体。
(9) 避免强力撞击超声清洗槽底。
6.2 长期停放时的维护及保养
(1) 设备机体应该定期擦拭, 确保外观整洁。待所有的电气元件没有水汽与粉尘、清洗槽无存放液后, 用薄膜包装起来, 避免与外界接触。
(2) 定期检查是否有水汽与粉尘粘在电气元件上。
参考文献
[1]唐图强, 杨斌, 高磊, 等.医疗设备中开关电源的工作原理及检修[J].医疗卫生装备, 2009, 30 (3) :123.
[2]丁华, 刘和录, 朱惠君, 等.PW-960型全自动酶标洗板机的故障排除与维护[J].医疗卫生装备, 2009, 30 (9) :120-121.
中草药超声波清洗技术的理论分析 篇9
超声波清洗技术以其清洗洁净、清洗快速, 并节省大量人力、物力而得到广泛应用, 将超声波清洗技术应用在中草药的清洗加工过程中, 研制出适用于中草药清洗加工的超声波清洗设备, 将为中草药快速、节水、无污染清洗开辟一条有效途径。
1 中草药清洗技术现状
目前在我国中草药清洗加工过程中, 清洗方式有人力刷洗、机械滚筒清洗和高压水射流冲洗以及以上3种方法相互组合的方法。其中人力刷洗, 洗刷质量最好, 用水量也少, 药效成分流失最少, 但是因工作效率低下, 耗时费力, 只适应于产量少, 附加值高的中草药清洗;滚筒洗涤 (滚筒洗参机) 是借助于滚筒的转动带动滚筒内部药材的翻动, 迫使药材互相撞击振动, 进而使附着药材表面的污染物 (沙土、细菌和病原体等) 向清洗液分散;高压水流冲洗过程中要药材翻动的同时连续进行冲淋。滚筒清洗和高压水射流清洗效率高, 清洗速度快, 不足之处是清洗过程对药材损伤较大, 对于药材根叉深处的沙土还是清洗不掉, 清洗质量有限, 还有更重要的一方面是这种洗涤方法需要消耗大量的清洗液 (水) 。
2 超声波清洗技术及应用
所谓超声波, 是指人耳听不见的声波, 具有极强的穿透能力和方向性等特点, 在医疗和精密加工业等领域广泛应用。能够清洗机械工业领域体积硕大的机械零部件和电子信息领域微小半导体元件等。应用超声波清洗有诸多优点, 主要是清洗时间短、效率高、清洗质量好。针对机械工业、航空航天等领域盲孔、复杂曲面等常规清洗方法很难实现清洗的表面, 超声波清洗技术更能发挥其清洗优势。
超声波清洗技术与常规的清洗技术相比有诸多优点, 独有其他清洗手段所无法达到的洗净效果:
2.1 清洗洁净
度高、清洗速度快, 使用超声波技术清洗物品一般只是需要几分钟即可, 而且清洗质量高。
2.2被清洗物
品表面形状的复杂程度几乎不影响超声波清洗的功能和质量, 只要清洗介质能够渗入足够量, 空化效应能起作用, 就能发挥超声波清洗功能。如工业器件的微小盲孔、细小狭缝等都能得到很好的清洗。
2.3超声波清
洗技术对清洗介质的要求不是很高, 可以用水代替某些特殊要求的有机溶剂, 或者是用较低浓度的有机溶剂均可。所以, 超声波清洗技术可以减少有机溶剂对环境的污染, 同时降低了生产成本[1]。
3 超声波清洗的原理
在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗, 其原理可用“空化”现象来解释:超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时, 其功率密度为0.35w/cm2, 这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压, 但实际上无负压存在, 因此在液体中产生一个很大的力, 将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空, 它在超声波压强反向达到最大时破裂, 由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象, 从而达到精密洗净目的[2]。
4 中草药超声波清洗的理论分析
4.1 超声波清洗技术清洗中药材的有利方面
4.1.1 应用超声波清洗技术对中药材进行清洗, 附着在中草药表面尤其是茎、根须间隙内的泥土、虫卵等杂物得到快速清洗, 不留死角, 而且洁净度高。另外, 应用超声波清洗实现遥控或自动化清洗更加容易。
4.1.2 只要科学的选取超声波频率、功率和清洗时间等清洗参数组合清洗中草药, 中草药中的药效成分不会被破坏[3]。
4.1.3 超声波的空化效应可起到杀毒灭菌的效果[4]。
4.1.4 根据[5]超声波清洗豆角研究发现, 超声波清洗时间25min以内, 清洗时间越长失重越多, 失重程度与清洗时间成正相关。因此, 适当科学合理增加中草药超声波清洗时间可提高中草药加工过程中干燥的速度, 进而提高干燥效率[5,6]。
4.1.5 超声波空化作用可使植物组织细胞内强烈空化、振动、膨胀、压缩和崩溃闭合, 使细胞破裂[7], 科学选用超声波的功率和频率清洗中草药, 科学控制清洗时间有助于中擦药中有效成分的分散, 进而可提高中草药药效成分的利用率。
4.2 中药材应用超声波清洗技术清洗的不利方面
中草药的药用部位都是植物的器官, 尤其是根茎类中草药, 其药用部位是植物的生长器官。部分植株和根须直接和土壤接触, 粗糙的表面附着大量泥土。土壤和粗糙的表面对超声波有吸收功能, 势必造成超声波清洗功率的衰减;单一增加超声波功率又会加大超声波清洗过程对中草药有效成分的破坏和流失。
所以, 中草药清洗过程引入超声波技术需要科学合理选择超声波功率与频率, 克服不利影响。
4.3 中草药超声波清洗中的工艺参数选择
确定了清洗对象和清洗介质后, 超声波清洗效果的主要影响因素有超声波工作频率、超声波工作功率 (声强或声压) 、清洗介质的温度和清洗时间等。对于根茎类中药材的超声波清洗工艺与技术的研究并不多见。但是, 国内一些研究人员在蔬菜, 如芹菜、豇豆、豆角等的超声波清洗工艺与技术进行了研究, 并取得了不错的成绩, 为研究根茎类中草药超声波清洗工艺与技术奠定了基础。如张学杰等用超声波清洗胡萝卜, 采用频率为26k Hz、功率为0.32W的超声波清洗10min, 清洗效果很好[8]。赵跃萍等采用功率为50W的超声波, 清洗液温度30℃, 清洗时间为10min的参数组合清洗鲜切芹菜, 清洗效果好, 没有损伤, 细菌清除率高, 有利于芹菜的保鲜[6]。周会玲等在清洗液温度25℃下、超声波频率50k Hz条件下清洗鲜切豆角10min, 清洗后的鲜切豆角在经过一定时间的贮藏后水分损失少, 重量变化小, 细菌清除率高[5]。燕平梅在清洗液温度30℃下, 超声波功率180W、超声波频率40k Hz的条件下清洗理鲜切豇豆10min, 清洗后的鲜切豇豆水分损失少, 细菌清除菌率高, 损伤小, 对Vc无明显破坏作用, 有利于保鲜[9]。
5 结论
借鉴国内外超声波清洗果蔬的技术基础, 经过试验获得龙胆草等中草药超声波清洗工艺参数。在不破坏中草药药效成分前提下, 在中草药清洗加工过程中引入超声波清洗工艺与技术, 减少了中草药清洗过程的用水量和提高了清洗的洁净度。而且, 清洗后的中草药容易干燥、杀菌 (病毒) 和贮藏。同时, 提高了药物利用率和改善中草药清洗过程的劳动条件、降低了劳动强度。
参考文献
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超声清洗机 篇10
玻璃瓶装输液是医疗机构中最常用的药品制剂, 在其生产过程中, 不溶性微粒的控制是质量控制的主要项目之一。影响不溶性微粒的因素有很多, 如胶塞硅油含量、生产环境控制、药液过滤精度的选择、洗瓶质量等, 其中, 洗瓶质量是控制不溶性微粒的基础和关键。玻璃输液瓶通常需经粗洗、精洗后, 才能用于灌装药液, 其中精洗是在粗洗后采用纯化水、注射用水依次对玻璃瓶冲洗, 以保证玻璃瓶的冲洗质量。
目前, 最常用的输液玻璃瓶粗洗方法是超声波清洗, 笔者总结了生产实践中提高超声波清洗输液玻璃瓶质量的措施, 下面对此进行详细介绍。
1 超声波洗瓶简介
超声波洗瓶机有滚筒式、箱式等多种进瓶方式, 其洗瓶过程都是将玻璃瓶浸泡在装有清洗水的水槽中, 待瓶中充满水后, 水槽中安装的超声波换能器发出高频振动, 并通过水的作用将瓶内外的微粒分解 (不少于2 min) , 然后玻璃瓶瓶口向下倒置, 将瓶内水排空, 此时分解的微粒也随之流出, 完成清洗。超声波洗瓶的质量取决于超声波换能器的高频振动强度以及水槽中清洗水的质量。
2 超声波发生器对洗瓶质量的影响
2.1 超声波洗瓶的基本情况
超声波发生器由高频发生器和换能器组成, 高频发生器可将50 Hz的工频电通过逆变转换成18 k Hz以上的高频电, 并将其输送到换能器上。换能器一般有若干个, 分别固定在经特殊设计的振动箱上, 并合理放置在清洗箱的清洗液中。当高频电输入到换能器时, 换能器的压电元件将电能转换成强劲的高频振动 (这种振动的振幅很小, 约几微米至几十微米, 但加速度很高) , 当多个换能器被施加相同频率和相同电位的电压时, 就会形成一个巨大的高频往复振动, 这种振动可以破坏不洁物体表面与污垢薄膜之间的结合, 使污垢膜破坏、分离、剥落、乳化及溶解。
我公司玻璃瓶输液产品的成品合格率一直维持在96%左右, 经分析和试验验证表明, 造成成品合格率低的原因主要在于超声波洗瓶过程。
试验过程分为3个批次, 每批取3只250 mL玻璃瓶, 分别进行3组试验:
(1) 将玻璃瓶经过超声波清洗, 但不进行精洗, 然后灌装注射用水, 检测不溶性微粒;
(2) 将玻璃瓶经过精洗, 但不进行超声波清洗, 然后灌装注射用水, 检测不溶性微粒;
(3) 将玻璃瓶经过超声波清洗和精洗, 然后灌装注射用水, 检测不溶性微粒。具体试验结果如表1所示。
从以上试验结果可以看出, 样 (3) 的微粒数最少, 样 (1) 的微粒数次之, 样 (2) 的微粒数最多, 结果表明超声波清洗对微粒的控制尤为重要。
2.2 超声波发生器的改造
我公司使用的超声波洗瓶机是国内某公司生产的QJB箱式超声波洗瓶机。为了更加有效地控制成品不溶性微粒数量, 加强超声波的清洗效果, 公司将超声波洗瓶机内原2组单频超声波换能器更换成有叠加功能的多频超声波换能器, 即将振幅、频率互不相同的换能器固定到同一个振动箱上, 使换能器同时参与高频振荡和低频振荡。这种超声波换能器在液体中会形成不同频率的超声波, 当几种频率叠加到一定程度时, 超声波强度会相对增加3倍。
在改造超声波换能器的同时, 还对设备控制系统进行了完善, 将超声波发生器开关与洗瓶主机开关进行了关联, 只有在打开超声波开关时, 才能启动主机, 这样能更有效地预防因开机时忘记打开超声波发生器而带来的风险。通过改造, 超声波强度增加, 玻璃瓶的清洗效果明显改善, 经取样检验, 微粒数量显著减少, 成品合格率提高近1个百分点。
3 洗瓶水质对洗瓶质量的影响
3.1 洗瓶用水的基本情况
超声波洗瓶机在工作时, 空瓶进入清洗水槽进水工位后灌满水, 并在清洗水中运行2 min以上, 然后经倒置工位, 将瓶内的水及清洗掉的污物和微粒倒回清洗槽内, 随后玻璃瓶进入精洗工序。在超声波洗瓶过程中只进行少量的补水, 补水产生的溢水从水槽上部的溢流孔溢出, 而沉积在水槽底部的污物和微粒, 只有在每日生产结束后, 才能进行一次较为彻底的清洗, 因此洗瓶水中难免带有污物和微粒。
为了实时掌握清洗水的水质, 分析水质是否会对成品质量产生影响, 本人对某一天的生产进行跟踪监测, 每小时监测1次超声波清洗水槽内的水质情况, 同时提取超声波清洗后玻璃瓶灌装注射用水并检测其微粒数量, 连续8 h的监测数据如表2所示。
单位:个/m L
监测数据表明, 随着清洗水槽内的水使用时间的增加, 玻璃瓶内的微粒负荷就会相应增加。
3.2 清洗用水系统改造
为了有效改善清洗水的水质, 减小玻璃瓶内的微粒负荷, 对超声波清洗用水系统进行了循环过滤改造。
3.2.1 循环过滤改造方案
在超声波清洗水槽后端 (玻璃瓶倒水工位) 安装1台多级离心泵, 泵的取水口连接在清洗水槽的下部, 而泵的出口则与1台砂棒过滤器连接, 砂棒过滤精度为8μm。经砂棒过滤后的水返回到超声波清洗水槽的前端 (玻璃瓶进水工位) , 通过1组喷嘴对瓶子的内壁进行冲洗, 冲洗后的水落入清洗水槽。如此, 水槽内的水便能循环流动, 而砂棒过滤器可有效拦截空瓶带来的污物和微粒, 使清洗水槽内的水始终保持较为干净的状态。改造后的超声波洗瓶示意图如图1所示。
3.2.2 离心泵及砂棒过滤器的选型
QJB超声波洗瓶机清洗水槽的容积V为0.5 m3, 每批料液的灌装时间t约2 h, 选定每批料液灌装期间清洗水槽的水循环次数n为10次, 泵的流量Q=Vn/t=2.5 m3/h, 考虑砂棒阻力影响, 泵的流量选定4 m3/h。
直径为60 mm×300 mm、精度8μm的单根砂棒滤器, 流量q为0.3 t/h, 为满足2.5 m3/h的流量需求, 砂棒的数量N=Q/q≈8只, 考虑使用过程中的脏堵问题, 选定砂棒过滤器的砂棒数量为11芯。
3.2.3 效果验证
对改造后一天的生产过程进行跟踪监测, 每小时监测1次超声波清洗水槽内的水质情况, 同时取超声波清洗后的玻璃瓶灌装注射用水并检测其微粒数量, 连续8 h的监测数据如表3所示。
单位:个/m L
监测结果表明:循环过滤改造后清洗水槽的水质明显改善, 玻璃瓶微粒负荷减小。此后, 生产实践结果也表明, 在洗瓶水水质提高后, 成品合格率提高了约0.5%。
4 结语
在超声波换能器中使用了叠加技术, 使超声波效果更佳, 洗瓶质量明显变好;而洗瓶水经过循环过滤后, 水质显著改善, 玻璃瓶微粒负荷减小, 同时洗瓶水可循环利用, 水耗也明显降低。但是, 洗瓶水循环过滤并不能从根本上提高水质, 仍要定期清洗砂棒和更换水槽中的水。
另外, 超声波发生器的功率衰减或损坏, 也会导致玻璃瓶的微粒负荷达到一个风险状态。因此, 日常生产管理过程中要重点监测超声波发生器的电流和波能, 以保证超声波发生器的运行稳定和清洗效果。
我公司对超声波洗瓶系统进行改造后, 已连续运行1年多, 未出现1例微粒超过警戒线的情况, 产品成品合格率稳定在97.5%左右。
参考文献
[1]田耀华.对隧道式超声波洗瓶机特点的探讨[J].机电信息, 2008 (11)
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