Незалежна ад таго, як з неапрацаванага металу зроблена труба або труба, у працэсе вытворчасці на паверхні застаецца значная колькасць рэшткавага матэрыялу.Фарміраванне і зварка на пракатным стане, чарцёж на чарцёжным стале або выкарыстанне штабеля або экструдара з наступнай нарэзкай на даўжыню могуць прывесці да таго, што труба або паверхня трубы пакрыюцца змазкай і могуць забівацца смеццем.Звычайныя забруджванні, якія неабходна выдаліць з унутраных і знешніх паверхняў, уключаюць змазачныя матэрыялы на алейнай і воднай аснове ад выцягвання і рэзкі, металічны смецце ад аперацый рэзкі, а таксама фабрычны пыл і смецце.
Тыповыя метады ачысткі ўнутранай сантэхнікі і паветраводаў воднымі растворамі або растваральнікамі падобныя на тыя, што выкарыстоўваюцца для ачысткі вонкавых паверхняў.Сюды ўваходзяць прамыванне, закаркаванне і ультрагукавая кавітацыя.Усе гэтыя метады эфектыўныя і выкарыстоўваюцца дзесяцігоддзямі.
Вядома, кожны працэс мае абмежаванні, і гэтыя метады ачысткі не з'яўляюцца выключэннем.Прамыванне звычайна патрабуе ручнога калектара і губляе сваю эфектыўнасць, калі хуткасць вадкасці для прамывання памяншаецца па меры набліжэння вадкасці да паверхні трубы (эфект памежнага пласта) (гл. малюнак 1).Упакоўка працуе добра, але вельмі працаёмкая і непрактычная для вельмі малых дыяметраў, такіх як тыя, што выкарыстоўваюцца ў медыцынскіх мэтах (падскурныя або прасветныя трубкі).Ультрагукавая энергія эфектыўная для ачысткі знешніх паверхняў, але яна не можа пранікаць праз цвёрдыя паверхні і з цяжкасцю дасягае ўнутранай часткі трубы, асабліва калі прадукт у пучку.Яшчэ адным недахопам з'яўляецца тое, што ультрагукавая энергія можа пашкодзіць паверхню.Гукавыя бурбалкі ачышчаюцца з дапамогай кавітацыі, вызваляючы вялікую колькасць энергіі каля паверхні.
Альтэрнатывай гэтым працэсам з'яўляецца вакуумнае цыклічнае зараджэнне (VCN), якое прымушае бурбалкі газу расці і згортвацца для перамяшчэння вадкасці.Па сутнасці, у адрозненне ад ультрагукавога працэсу, ён не пагражае пашкоджаннем металічных паверхняў.
VCN выкарыстоўвае бурбалкі паветра для мяшання і выдалення вадкасці знутры трубы.Гэта працэс апускання, які працуе ў вакууме і можа выкарыстоўвацца як з вадкасцямі на воднай аснове, так і з вадкасцямі на аснове растваральнікаў.
Ён працуе па тым жа прынцыпе, што і бурбалкі, калі вада пачынае кіпець у рондалі.Першыя бурбалкі ўтвараюцца ў пэўных месцах, асабліва ў гаршках, якія добра выкарыстоўваюцца.Уважлівы агляд гэтых участкаў часта выяўляе ў гэтых месцах няроўнасці або іншыя недахопы паверхні.Менавіта ў гэтых месцах паверхня рондаля больш кантактуе з дадзеным аб'ёмам вадкасці.Акрамя таго, паколькі гэтыя вобласці не падвяргаюцца натуральнаму канвекцыйнага астуджэнню, могуць лёгка ўтварыцца бурбалкі паветра.
Пры цеплаперадачы пры кіпенні цяпло перадаецца вадкасці, каб павысіць яе тэмпературу да тэмпературы кіпення.Пры дасягненні тэмпературы кіпення тэмпература спыняецца;даданне большага цяпла прыводзіць да пара, першапачаткова ў выглядзе паравых бурбалак.Пры хуткім награванні ўся вадкасць на паверхні ператвараецца ў пар, што вядома як плёнкавае кіпенне.
Вось што адбываецца, калі вы даводзіце рондаль з вадой да кіпення: спачатку ў пэўных месцах на паверхні рондаля ўтвараюцца бурбалкі паветра, а потым, калі ваду ўзбуджаюць і змешваюць, яна хутка выпараецца з паверхні.Каля паверхні гэта нябачная пара;калі пара астывае ад кантакту з навакольным паветрам, яна кандэнсуецца ў вадзяную пару, якая добра бачная, калі яна ўтвараецца над рондалем.
Усе ведаюць, што гэта адбудзецца пры тэмпературы 212 градусаў па Фарэнгейту (100 градусаў Цэльсія), але гэта яшчэ не ўсё.Гэта адбываецца пры гэтай тэмпературы і стандартным атмасферным ціску, які складае 14,7 фунтаў на квадратны цаля (PSI [1 бар]).Іншымі словамі, у дзень, калі ціск паветра на ўзроўні мора складае 14,7 psi, тэмпература кіпення вады на ўзроўні мора складае 212 градусаў па Фарэнгейце;у той жа дзень у гарах на вышыні 5000 футаў у гэтым рэгіёне атмасферны ціск складае 12,2 фунта на квадратны цаля, дзе вада будзе мець тэмпературу кіпення 203 градусы па Фарэнгейце.
Замест павышэння тэмпературы вадкасці да тэмпературы кіпення працэс VCN паніжае ціск у камеры да тэмпературы кіпення вадкасці пры тэмпературы навакольнага асяроддзя.Падобна перадачы цяпла пры кіпенні, калі ціск дасягае кропкі кіпення, тэмпература і ціск застаюцца нязменнымі.Гэты ціск называецца ціскам пары.Калі ўнутраная паверхня трубы або трубы напаўняецца парай, вонкавая паверхня папаўняе пару, неабходную для падтрымання ціску пары ў камеры.
Нягледзячы на тое, што цеплаперадача пры кіпенні служыць прыкладам прынцыпу VCN, працэс VCN працуе адваротна кіпенню.
Выбарачны працэс ачысткі.Стварэнне бурбалак - гэта выбарачны працэс, накіраваны на ачышчэнне пэўных участкаў.Выдаленне ўсяго паветра зніжае атмасферны ціск да 0 psi, што з'яўляецца ціскам пары, у выніку чаго на паверхні ўтвараецца пара.Бурбалкі паветра, якія растуць, выцясняюць вадкасць з паверхні трубкі або сопла.Калі вакуум вызваляецца, камера вяртаецца да атмасфернага ціску і ачышчаецца, свежая вадкасць запаўняе трубку для наступнага цыклу вакууму.Цыклы вакууму/ціску звычайна ўсталёўваюцца ад 1 да 3 секунд і могуць быць усталяваны на любую колькасць цыклаў у залежнасці ад памеру і забруджанасці нарыхтоўкі.
Перавага гэтага працэсу ў тым, што ён ачышчае паверхню трубы, пачынаючы з забруджанага ўчастка.Калі пара расце, вадкасць выштурхваецца на паверхню трубкі і паскараецца, ствараючы моцную рабізна на сценках трубкі.Найбольшае хваляванне адбываецца ля сцен, дзе расце пара.Па сутнасці, гэты працэс разбурае памежны пласт, утрымліваючы вадкасць блізка да паверхні з высокім хімічным патэнцыялам.На мал.2 паказаны два этапы працэсу з выкарыстаннем 0,1% воднага раствора ПАВ.
Для адукацыі пары на цвёрдай паверхні павінны ўтварыцца бурбалкі.Гэта азначае, што працэс ачысткі ідзе ад паверхні да вадкасці.Не менш важна тое, што зараджэнне бурбалак пачынаецца з малюсенькіх бурбалак, якія зліваюцца на паверхні, у канчатковым выніку ўтвараючы стабільныя бурбалкі.Такім чынам, зараджэнне спрыяе рэгіёнам з большай плошчай паверхні над аб'ёмам вадкасці, такім як трубы і ўнутраны дыяметр труб.
З-за ўвагнутай крывізны трубы пара часцей утвараецца ўнутры трубы.Паколькі бурбалкі паветра лёгка ўтвараюцца ва ўнутраным дыяметры, пар утвараецца там першым і досыць хутка, каб звычайна выцясняць ад 70% да 80% вадкасці.Вадкасць на паверхні на піку вакуумнай фазы амаль на 100% складаецца з пары, што імітуе плёнкавае кіпенне пры цеплаперадачы пры кіпенні.
Працэс нуклеацыі дастасавальны да прамых, выгнутых або скручаных вырабаў практычна любой даўжыні і канфігурацыі.
Знайдзіце схаваныя зберажэнні.Сістэмы водазабеспячэння з выкарыстаннем VCN могуць значна знізіць выдаткі.Паколькі ў працэсе захоўваюцца высокія канцэнтрацыі хімічных рэчываў з-за больш моцнага змешвання каля паверхні трубкі (гл. малюнак 1), высокія канцэнтрацыі хімічных рэчываў не патрабуюцца для палягчэння хімічнай дыфузіі.Больш хуткая апрацоўка і ачыстка таксама прыводзіць да павышэння прадукцыйнасці дадзенай машыны, што павялічвае кошт абсталявання.
Нарэшце, працэсы VCN як на воднай аснове, так і на аснове растваральнікаў могуць павялічыць прадукцыйнасць за кошт вакуумнай сушкі.Гэта не патрабуе дадатковага абсталявання, гэта проста частка працэсу.
Дзякуючы канструкцыі закрытай камеры і цеплавой гнуткасці, сістэма VCN можа быць настроена рознымі спосабамі.
Працэс нуклеацыі ў вакуумным цыкле выкарыстоўваецца для ачысткі трубчастых кампанентаў розных памераў і прымянення, такіх як медыцынскія прылады малога дыяметра (злева) і радыёхваляводы вялікага дыяметра (справа).
Для сістэм на аснове растваральнікаў у дадатак да VCN можна выкарыстоўваць іншыя метады ачысткі, такія як пара і распыленне.У некаторых унікальных прыкладаннях для паляпшэння VCN можна дадаць ультрагукавую сістэму.Пры выкарыстанні растваральнікаў працэс VCN падтрымліваецца працэсам ад вакууму да вакууму (або беспаветраным), упершыню запатэнтаваным у 1991 годзе. Гэты працэс абмяжоўвае выкіды і выкарыстанне растваральнікаў да 97% і вышэй.Працэс быў прызнаны Агенцтвам па ахове навакольнага асяроддзя і кіраваннем якасці паветра Каліфарнійскай акругі Паўднёвага ўзбярэжжа за яго эфектыўнасць у абмежаванні ўздзеяння і выкарыстання.
Сістэмы растваральнікаў з выкарыстаннем VCN эканамічна эфектыўныя, таму што кожная сістэма здольная да вакуумнай дыстыляцыі, максімальна павялічваючы аднаўленне растваральніка.Гэта скарачае закупкі растваральнікаў і ўтылізацыю адходаў.Сам гэты працэс падаўжае жыццё растваральніка;хуткасць раскладання растваральніка зніжаецца з паніжэннем працоўнай тэмпературы.
Гэтыя сістэмы прыдатныя для наступнай апрацоўкі, такой як пасівацыя кіслотнымі растворамі або стэрылізацыя перакісам вадароду або іншымі хімічнымі рэчывамі, калі патрабуецца.Павярхоўная актыўнасць працэсу VCN робіць гэтыя метады лячэння хуткімі і эканамічна эфектыўнымі, і яны могуць быць аб'яднаны ў адной канструкцыі абсталявання.
На сённяшні дзень машыны VCN апрацоўваюць трубы дыяметрам усяго 0,25 мм і трубы з суадносінамі дыяметра да таўшчыні сценкі больш за 1000:1 у палявых умовах.У лабараторных даследаваннях VCN быў эфектыўны пры выдаленні ўнутраных забруджванняў спіралі даўжынёй да 1 метра і дыяметрам 0,08 мм;на практыцы ён мог прачышчаць скразныя адтуліны дыяметрам да 0,15 мм.
Dr. Donald Gray is President of Vacuum Processing Systems and JP Schuttert oversees sales, PO Box 822, East Greenwich, RI 02818, 401-397-8578, contact@vacuumprocessingsystems.com.
Dr. Donald Gray is President of Vacuum Processing Systems and JP Schuttert oversees sales, PO Box 822, East Greenwich, RI 02818, 401-397-8578, contact@vacuumprocessingsystems.com.
Tube & Pipe Journal быў запушчаны ў 1990 годзе як першы часопіс, прысвечаны прамысловасці металічных труб.Сёння ён застаецца адзіным галіновым выданнем у Паўночнай Амерыцы і стаў самай надзейнай крыніцай інфармацыі для прафесіяналаў трубаправодаў.
Поўны лічбавы доступ да FABRICATOR цяпер даступны, забяспечваючы лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Цяпер даступны поўны лічбавы доступ да The Tube & Pipe Journal, што забяспечвае лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Атрымлівайце асалоду ад поўнага лічбавага доступу да STAMPING Journal, часопіса рынку штампоўкі з апошнімі тэхналагічнымі дасягненнямі, перадавым вопытам і навінамі галіны.
Цяпер даступны поўны доступ да лічбавага выдання The Fabricator en Español, што забяспечвае лёгкі доступ да каштоўных галіновых рэсурсаў.
Інструктар па зварцы і мастак Шон Флотман далучыўся да падкаста The Fabricator на выставе FABTECH 2022 у Атланце для жывога чата...
Час публікацыі: 13 студзеня 2023 г