Tlak pri čiščenju z razpršilom: Zakaj so 1,0 MPa, 1,5 MPa in 50 MPa tri različna orodja

Pregled

Stroji za čiščenje z razpršilom so pogosto določeni le z tlakom črpalke, in to številko nato primerjajo med ponudbami, kot da bi opisovala zmogljivost čiščenja. Ne opisuje. Dva stroja z enakim tlakom lahko na istem delu dosežeta zelo različne rezultate, saj je tlak le ena izmed štirih spremenljivk, ki odločajo, ali se kontaminacija odstrani iz značilnosti. Ostale so pretok, kot udara in čas izpostavljenosti.

Stroj z nižjim tlakom, vendar z pravilno postavljenimi šobami in ustrezno filtracijo, lahko preseže zmogljivost stroja z višjim tlakom, ki temelji na splošni razdelilni napravi. Big Bird Industrial (nekdanji Shimada Big Bird Industrial) gradi sisteme za čiščenje in odstranjevanje ostankov za avtomobilsko pogonsko opremo že od leta 2001, in omenjeni podatki izhajajo iz proizvodnih specifikacij, izmerjenih glede na kriterije sprejema.

1. Tlak ni enak moči čiščenja

Tlak na šobici je statični tlak pred prehodom. To, kar odstrani drobce, je kinetična energija na površini, ki je odvisna od masnega pretoka in hitrosti skupaj. Hitrost curka narašča s kvadratnim korenom tlaka, zato podvojitev tlaka črpalke poveča hitrost le za približno 41 odstotkov. Če se prehod zmanjša, da se ohrani ta tlak, se pretok zmanjša in pokritost na sekundo pade.

Kaj tlak na šobici dejansko nadzoruje

Tlak nadzoruje prodor v ozke strukture in sposobnost dvigovanja prilepljenih plasti, kot so izsušeni hladilni sredstva ali maziva za vlečenje. Prav tako določa, kako daleč curk potuje, preden se razširi v kapljice. Tega pa ne nadzoruje hitrost, s katero se onesnažena tekočina nadomesti z filtrirano tekočino; ta je odvisna od pretoka, prostornine rezervoarja in zmogljivosti filtra.

Tlačne meje, uporabljene v proizvodnji

Proizvodni čistilni sklopi okoli majhnega števila tlakovnih pasov, pri čemer je vsak pas povezan z določeno nalogovo, ne pa z razredom stroja. Specifikacije za avtomobilske proizvodne linije običajno določajo pršenje in turbulentno pranje pri najmanj 1,0 MPa ter ciljno čiščenje pri najmanj 1,5 MPa.

2. Pretok, število šobic in čas zadrževanja

Če tlak določa prodor, potem pretok določa nadomestitev. Curk, ki dvigne drobcek, ni nič koristnega, razen če tekočina, ki ga nosi, ni odstranjena in filtrirana pred prihodom naslednjega dela. Pretok določa tudi, kako hitro se rezervoar nasiči, kar neposredno povezuje stopnjo pranja s stopnjo filtracije.

Pretok določa hitrost izmenjave

Pritisk in pretok opisujeta isto črpalko. Povečanje pritiska brez povečanja pretoka pomeni, da se tekočina premika hitreje, vendar jih pride manj. Pri turbulentnem pranju litin, kjer gre za izpiranje prostornine in ne za dosego ene površine, je pretok običajno pomembnejši parameter.

Število šob je geometrijska odločitev

Skupni pretok je zmnožek števila šob in pretoka na posamezno šobo. Na postajah za obdelavo glav cilindrov se lahko uporabi več deset šob, na primer 40 položajev za specifične luknje in površine te litine. Število ni določeno z delitvijo površine dela z obsegom pokritosti; temelji na seznamu značilnosti, ki jih je treba doseči – na primer oljne kanale, odprtine vodega plašča, navojne luknje in površine, obrnjene navzdol. Zato se razvodnik, zasnovan za eno litino, redko prenese na drugo, zato pa mešane proizvodne linije potrebujejo zamenljive šobne predalke ali robota, ki del premakne v določenih korakih.

3. Kot udara in razdalja do površine

Dva dela, očiščena pri enakem tlaku in pretoku, se lahko kljub temu razlikujeta, saj kot in razdalja vplivata na dejansko količino energije, ki doseže površino.

Zakaj pravokotni curki zamahnejo

Curk pod kotom 90 stopinj zagotavlja najvišji tlak udara; za ravne, izpostavljene površine je to pravilno. Ista curka ne more očistiti oddaljene stene votline, spodnje strani prirabljene ploščice ali cevnega odseka za presekom. Te pozicije curka zasenčijo, povečanje tlaka pa le segreva senco. Ugljene šobice ali naprava, ki med postavitvami del zavrti, dosežejo tiste dele, do katerih pravokotna razdelilna cev ne more priti.

Razdalja od površine in gostota energije

Prosti curk se širi, ko potuje, zato energija na enoto površine približno pada z kvadratom razdalje od površine, medtem ko se obseg pokritosti povečuje. Uporaben razpon je ozek in določen z značilnostjo. Za značilnosti, do katerih ni mogoče priti izven, rešitev ni višji tlak, temveč druga metoda dostave: vstavljena cevka, glava za tesnjenje z zamaškom ali posebna šobna ohišja.

4. Ujemanje metode z značilnostjo

Ko so štiri spremenljivke razumljene kot ločene odločitve, postane oblikovanje preslikavno vprašanje: za vsako značilnost izberemo metodo, ki jo dejansko doseže.

Turbulentni tok za prostornine

Čiščenje s turbulentnim tokom potopi delovni kos in premakne velike količine tekočine prek vseh površin hkrati. Ne temelji na vidni liniji, kar ga naredi učinkovitega pri zapletenih konturah, vendar zagotavlja relativno enakomerno zmerno energijo, zato se prilepljeni sloji in slepe votline običajno zahtevajo drugo stopnjo.

Usmerjeni curki za določene značilnosti

Usmerjeno čiščenje namesti šobice nasproti lukenj in ploskev, ki imajo zahteve glede čistosti. Energijo porabi le tam, kjer se meri kriterij, in je to stopnja, pri kateri se običajno uporabljajo tlaki 1,5 MPa in več. Strošek je mehanski: vsaka različica zahteva lastno šobno ohišje ali robota, ki lahko delovni kos pozicionira.

Zapiranje z zamaškom, kadar je značilnost zaprta

Vodne ovojnice in hlajalni kanali so zaprti prostori z majhnimi odprtinami. Pršenje na odprtini očisti površino in napolni votlino z onesnaženo tekočino, ki se nato počasi izteka.

5. Filtracija: Polovica sistemskega tlaka ne more odpraviti težave

Pod tlakom delujoč curk dostavi tekočino, ki znaša vse, kar je prejšnji del pustil za seboj. Če je filtracijski sistem grobejši od delcev, ki jih meri kriterij, naprava nadaljuje s pršenjem kontaminacije na že očiščene dele, dodatni tlak pa drobne delce še globje potiska v strukture, preden se tekočina izteče.

Proizvodne linije uporabljajo stopnjevano verigo namesto enega filtra. Pri eni specifikaciji cilindrične glave se najprej uporabi bobenasti filter z velikostjo 50 mikrometrov, nato vrtinčni separator, tretji je avtomatski povratni filter z velikostjo 30 mikrometrov in četrti vrečast filter z velikostjo 10 mikrometrov; stopnja z vrečami je podvojena, da se lahko zamašena vreča zamenja brez zaustavitve proizvodnje. Izpiralni krog se filtrira ločeno, saj izpiralna voda prenaša lažno obremenitev in grob filter na tem mestu bi ponovno uvedel onesnaženje iz faze pranja.

6. Pet načrtnih napak, ki se kažejo kot neuspehi pri čistoči

Večina težav s pršilnimi čistilnimi sistemi, ki se pojavijo po namestitvi, izvira iz napačne nastavitve in ne iz črpalke. Primerjava naprav le na podlagi tlaka spodbuja uporabo majhnih izhodnih odprtin in kaznuje pretok. Določanje števila šob na podlagi površine dela namesto na podlagi seznama značilnosti pusti reže. Namestitev vseh šob pravokotno na najbližjo površino pusti sence na stenah brez obdelave. Določanje filtracije po navadi namesto glede na dejansko izmerjeno velikost delcev povzroča ponovno cirkulacijo drobnih delcev. Obravnavanje sušenja kot nizkotlačnega dodatnega koraka pusti tekočino v slepih luknjah, kar zaznajo preverjanja enako zanesljivo kot čip.

Vsako od teh napak je poceni odpraviti v fazi risanja, a draga po sprejemnem preskusu. Specifikacija, ki skupaj določa tlak, pretok, filtracijo in metodo vzorčenja, je vrednejša od tiste, ki določa le prvi.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali je višji tlak šobe vedno boljši?

Ne. Nad dodatnim tlakom, ki ga zahteva funkcija, se energija poveča tam, kjer ni potrebna, poveča se tudi megla in obraba črpalke ter lahko onesnaževanje vdira v reže. Tlak je treba izbrati glede na posamezno funkcijo, kar pomeni, da mora stroj omogočati različne tlake na različnih postajah.

Kakšen tlak je potreben za čiščenje oljnih kanalov?

Kanali se čistijo z vstavljenim curkom namesto z zunanjim curkom pri tlakih med 48 in 50 MPa, saj je potrebno potek kanala slediti od znotraj. Razprševanje odprtine kanala od zunaj pri katerem koli tlaku očisti le vhod in nič več.

Kako ugotovim, ali je težava v tlaku ali v položaju šob?

Vzorčite funkcije, ki odpovedo, ne pa celotnega dela. Če se odpovedi koncentrirajo na sence sten, dno vdolbin ali zaprte prehode, je vzrok v položaju in načinu dostave. Če so odpovedi razpršene po vseh površinah in so povezane z starostjo kopeli, filtracijo in pretokom, so verjetnejši ti dejavniki.

Ali tlak vpliva na sušilno zmogljivost?

Le po neposreden način. Sušenje z zrakom poteka pri veliko nižjem tlaku, običajno med 0,2 in 0,4 MPa, saj je pomembna suhost zraka, njegova temperatura in dosežnost. Povečanje tlaka zraka brez izboljšave dosežnosti le premika vodo okoli, namesto da bi jo odstranilo.

Zaključek

Tlak, pretok, kot udara in razdalja do površine so štirje ločeni parametri; specifikacija, ki zajema le prvi od njih, je nepopolna. Uporabna metoda za branje ponudbe je, da se vprašamo, za katero funkcijo je namenjen vsak tlakovni pas, koliko šob je za to namenjenih in na kateri stopnji filtracije je zaščitena tekočina, ki se dovaja.

Stroj, ki prilagodi način obdelave posameznim značilnostim, običajno stane manj pri obratovanju kot stroj, ki s povečanim tlakom nadomešča slabo dostavo. Ta razlika postane očitna pri sprejemnem preskusu, ko izmerjeni rezultat bodisi izpolni merilo, določeno v specifikaciji, bodisi ga ne izpolni.