干冰清洗技术的全面详解

航空发动机在使用过程中时常会出现积炭现象，导致燃烧不充分，同时也会改变进排气流通面积，影响发动机性能。

现行积炭清洗工艺存在通用性差、经济性低及损伤零件等缺点，严重影响了航空发动机修理和试验的质量。

航空发动机积炭清洗大多以清洗剂泡洗、高温烧结、超声波清洗和手工打磨技术为主。

清洗剂泡洗是利用化学药剂浸泡积炭部件，通过化学反应使得积炭脱落，该方法主要针对叶片等小零件；高温烧结主要针对燃烧室喷嘴等零件，但效果不佳、耗时长、能耗高；超声波方法可去除一些体积较小的零部件，耗时长且不能以部件状态清洗。

发动机修理装配现场的积炭清洗目前还停留在手工打磨与清洗剂并用的方法，通常需要2～3人耗时3天才能完成。

总之，以上方法存在功能单一、设备昂贵能耗高、清洗耗时长和清洁度不高等缺点。

而在汽车、核工业及轨道交通领域广泛应用的干冰射流清洗技术去除污染物，通用性强且具有良好的经济效益。

创新团队从理论、仿真与试验等方面探究了干冰清洗作用机理，开发出适用于航空发动机零部件积炭清洗的工艺方法，并将该技术应用至发动机的修理中。

干冰射流清洗技术机理干冰射流清洗技术也称为干冰冷喷射清洗技术，是一种以干冰微粒的碰撞、高速气流吹扫作用为主的动力学过程，以液态二氧化碳溶解作用为主的化学过程，以热冲击作用、升华作用为主的热力学过程等共同作用的清洗方法，如图1所示。

图1 干冰射流清洗积炭机理分析撞击、吹扫作用干冰微粒伴随压缩空气由喷枪喷射至零件表面，撞击污染物时发生的动量转移，克服了污染物与零件表面的黏结力；过程中的热交换使得污垢层遇冷后急剧收缩、变脆及龟裂，在高速气流的吹扫下易清除。

液态二氧化碳的溶解作用干冰微粒与污染物接触后，二氧化碳微粒喷射流变成了气体、液体、固体三相共存的体系，其中液相二氧化碳是有机污垢的最好溶剂，使得有机污垢更加容易溶解。

热冲击作用当干冰微粒射向表面时，由于干冰微粒升华使得气流温度瞬间降低，因零件基体与污染物的热膨胀系数不同，污染物的结合力降低，在低温作用下破裂成碎片，在气流的作用下被吹扫带走。

模具清洗/模具降温/干冰清洗原理一、干冰清洗原理1.冲击力。

干冰高速撞击到被清洗表面，撞击动能的散逸和干冰粒子与清洗表面极其快速的热转移造成二氧化碳在瞬间由固态转化为气态。

2.“微爆炸”。

当干冰粒钻进污垢的裂缝后，在几千分之一秒内气化，其体积瞬间膨胀近800倍，从而把污垢带离物件表面。

3.“龟裂”。

不同热膨胀系数的两种不同材料,它们之间的温度差会破坏两种材料间的结合。

干冰颗粒温度极低(-78.5℃)，干冰颗粒冲击处理物表面，使污垢冷冻至脆化及爆裂，产生“龟裂”或热冲击现象，影响粘附污垢的机械性能。

干冰除污过程，利用压缩空气作为动力，把干冰砂射向处理物表面，但要达到清洁目的，并非单依赖强风压，而是利用干冰的低温性，因而当清洁电子产品时，只需调低风压，便不会损害产品的结构；如若要清理顽固污垢时，我们亦可加强空气的压力，配合干冰的冷冻特性，达到双管齐下的效果。

二、干冰清洗系统干冰清洗系统一般可分为两个部分：1.干冰制备系统将液态co2制作成一定规格的干冰颗粒，这些颗粒通常是直径为3mm，长度为2.5mm-10mm的高密度干冰颗粒。

2.干冰清洗系统该系统需要压力为3bar以上，流量为3m3/min以上的洁净压缩空气气源，在压缩空气的驱动下，装入清洗设备内的高密度干冰颗粒随着压缩空气，经由喷管混合、加速，通过特殊设计的喷嘴(喷射速度马赫值通常在1.7-3.0之间)喷射到被清洗物体表面。

干冰清洗系统可以根据用户的需要，将干冰制备系统与干冰清洗系统配套组装为一套系统使用；也可以将干冰制备系统与干冰清洗系统分开，干冰制备系统只是作为提供原料的生产设备，预先制造的干冰粒贮存于专用密封容器中，被运至施工现场，装入干冰清洗系统进行清洗施工。

三、干冰清洗的优点1.使用广泛迅速清洗油污、油漆、油墨、黏合剂、积碳、沥青、水垢、锈迹、模具脱模层、聚氯乙烯树脂等，对细小孔、凹凸不平表面及边角等均可非接触清理。

2.经济高效清洗快速、效果最佳，提高了生产效率和产品质量；可直接在线清洗，无须停工，提高产能；不损伤被清洗物表面，延长被清洗物的使用寿命；在线清洗还避免了拆装清洗对象过程中的意外损伤；无残留，避免了其它清洗工艺导致的环境污染及处理污染的费用。

干冰清洗前景干冰清洗是一种无水、无化学剂的清洗方法，近年来，随着环保意识的增强，干冰清洗在各个领域得到了广泛应用。

干冰清洗前景光明，将会逐渐替代传统的清洗方法，成为清洗领域的主流技术。

首先，干冰清洗具有绿色环保的特点，没有二次污染。

传统的清洗方法常常使用化学清洗剂，这些清洗剂会残留在被清洗物体上，并且需要用大量的水进行冲洗，给环境带来了负担。

而干冰清洗是完全无化学物质的清洗方法，清洗完全无污染，对环境没有任何负面影响，符合现代社会对环保的要求。

其次，干冰清洗具有高效节能的特点。

由于干冰本身是固态，清洗过程中会液化，然后迅速转化为气体，这一过程称为升华。

在升华的过程中，干冰会释放出大量的能量来解决温度和压力问题，这种能量释放的过程非常快速，清洗效果非常好。

相比传统的清洗方法，干冰清洗不需要热水和化学剂，因此节省了大量的能源，并且可以大大缩短清洗时间，提高清洗效率。

再次，干冰清洗适用范围广泛。

干冰清洗可以用于清洗各种类型的表面，无论是金属、塑料、瓷砖还是混凝土等，都可以通过干冰清洗来实现。

对于一些难以清洗的表面，如毛孔、凹凸不平的表面，干冰清洗也可以轻松达到清洗效果。

同时，干冰清洗还可以去除各种类型的污垢，包括油漆、油脂、霉菌、腐蚀、焊渣等，具有很高的清洁效果。

最后，干冰清洗设备和技术在不断创新和改进。

随着干冰清洗技术的发展，清洗设备也在不断改进和升级。

现在市场上已经有了各种类型和规格的干冰清洗设备，可以满足不同清洗需求。

同时，干冰清洗技术也在不断改进，提高清洗效果和使用便利性。

综上所述，干冰清洗具有绿色环保、高效节能、适用范围广泛等优点，其前景非常明朗。

随着环保意识的增强和清洗领域的发展，干冰清洗将会逐渐得到更广泛的应用，成为清洗领域的主流技术。

干冰清洗机的工作原理
干冰清洗机是一种利用固态二氧化碳（干冰）的清洗设备，其工作原理如下：
首先，将固态二氧化碳转化为气态二氧化碳，这个过程称为干冰的升华。

干冰在大气压下不直接转化为液态，而是从固态直接向气态转变。

在干冰清洗机内部，通过增加温度和降低气压，将固态干冰转化为二氧化碳气体。

接下来，将产生的二氧化碳气体导入清洗枪。

清洗枪内部设有喷嘴，通过喷嘴将高速喷出的二氧化碳气体对物体进行清洗。

二氧化碳气体在喷嘴处发生剧烈的速度变化，形成了高速的气流。

这种高速气流在与物体表面接触时产生冲击和剥离作用，将污垢、油脂等附着在物体上的杂质迅速清除。

在清洗过程中，二氧化碳气体的温度低于环境温度，这使得污垢中的水分迅速结冰并脱落。

此外，由于二氧化碳气体是一种无色、无味、不导电、不易燃的气体，所以在清洗过程中不会对清洗对象产生损坏或电击的危险。

最后，清洗后的二氧化碳气体通过排气系统排出。

清洗机会收集这些废气，将二氧化碳气体冷凝成液态，以便于存储和排放。

干冰清洗机的工作原理通过利用固态二氧化碳的升华过程以及二氧化碳气体的高速喷射，实现了对物体的快速、高效、无残留的清洗。

这种清洗方法被广泛应用于工业生产、设备维护等领域，具有环保、节能、安全等优势。

干冰清洗的操作方法
干冰清洗是一种利用干冰颗粒的冷冻和炸裂效应来清除污垢和杂质的方法。

以下是干冰清洗的操作方法：
1. 准备工作：获取足够的干冰颗粒和专用的干冰清洗设备。

确保操作环境通风良好，并戴上适合的防护装备，如手套、护目镜和口罩。

2. 装填干冰：将干冰颗粒倒入干冰清洗设备的储存箱中。

根据清洗需求调整出气量和工作压力。

3. 定位清洗区域：将清洗目标物置于指定的区域，并为其辅以适当的支撑和固定，确保安全和稳固。

4. 开始清洗：通过喷射枪或喷头将干冰颗粒瞄准目标物的污垢部分，进行均匀的喷射。

注意，避免过度清洗或与目标物太近，以防造成损坏。

5. 清理残渣：在清洗完成后，使用适当的方法清理残渣和杂质，如用吸尘器、抹布或水，以确保清洗区域干净整洁。

6. 检查结果：检查清洗的效果，并视情况进行必要的补洗或维护。

值得注意的是，干冰清洗过程中产生的二氧化碳气体需要妥善处理，确保室内通
风良好，避免二氧化碳积聚达到危险水平。

此外，还需了解清洗目标物的特性和耐受程度，避免清洗过程对其造成损坏。

干冰清洗机设备工艺原理一、前言干冰清洗技术是一种新的清洗方式，它是利用高速运动的干冰粒子将物体表面的污垢瞬间冻结并脱落的一种清洗方法。

干冰清洗机设备采用高频振动技术和干冰喷射技术，清洗效果非常好。

本文将介绍干冰清洗机设备工艺原理。

二、干冰清洗机设备干冰清洗机设备是一种使用干冰颗粒将表面污垢、油脂、污染物等物质打散并清洗掉的清洗设备。

干冰清洗机设备主要由以下几部分组成：1. 压缩空气系统在干冰清洗机设备中，用于产生高压干燥空气的压缩空气系统是非常重要的部分。

它是由一个或多个高压压缩机、空气过滤器、空气干燥器、高压气体储罐、高压管道等组成的。

2. 干冰制造系统干冰制造系统是用于制造干冰颗粒的部分，它主要由一个或多个干冰制造机、燃气发生器、冷却水系统、传送装置、控制系统等组成。

其中，干冰制造机是将液态二氧化碳转化成干冰颗粒的核心部分。

3. 清洗机系统清洗机系统是用于将干冰颗粒喷射到要清洗的表面的部分，它主要由一个或多个干冰清洗喷嘴、气动装置、振动控制系统、清洗射流控制系统等组成。

其中，清洗喷嘴采用高速气流将干冰颗粒喷射到要清洗的表面，利用干冰颗粒的高速碰撞和爆炸能使污垢迅速脱落并附着在清洗喷嘴附近的吸尘器等设备中。

三、清洗工艺较普遍的干冰清洗工艺分为两种，分别是“单点清洗”和“面积清洗”。

1. 单点清洗单点清洗是指将干冰喷射到一个要清洗的点上，清洗速度较慢，但精度较高。

单点清洗一般采用手动控制、单体式喷嘴或把手喷嘴。

2. 面积清洗面积清洗是将干冰喷射到要清洗的面积上，清洗速度较快，但精度较低。

面积清洗一般采用手动控制、多喷嘴、机器人或全自动清洗系统。

四、清洗效果干冰清洗机设备的清洗效果非常好，能够去除各种难以清洗的污垢、油脂、污染物、涂层等。

与传统的清洗方法相比，干冰清洗具有以下优点：1. 无需用水和溶剂干冰清洗不需要使用水和溶剂来清洗，因此能节省大量的水资源和环保溶剂。

同时，也可减少废水和废液的排放，从而减轻了环境的污染。

干冰清洗技术在某水电厂中的应用发布时间：2022-05-13T02:54:39.266Z 来源：《当代电力文化》2022年期3期作者： 1简伟奇 2陈芳菲 3蔡骁麒 4霍志华 5陈建华[导读] 干冰清洗又称冷喷技术，是以压缩空气作为动力和载体，以干冰颗粒为被加速的粒子，通过专用的喷射清洗剂喷射到被清洗物体表面1简伟奇 2陈芳菲 3蔡骁麒 4霍志华 5陈建华1.福建棉花滩水电开发有限公司，3640002.福建棉花滩水电开发有限公司，3640003.华电（厦门）综合智慧能源有限公司，3610214.厦门和丰利干冰除污设备有限公司，3610215.厦门和丰利干冰除污设备有限公司，361021摘要：干冰清洗又称冷喷技术，是以压缩空气作为动力和载体，以干冰颗粒为被加速的粒子，通过专用的喷射清洗剂喷射到被清洗物体表面，以达到清洗的目的。

本文探讨了干冰清扫技术在某电厂电力设备上的应用，解释了干冰清洗发电机定子的清洗理论，证明了干冰清洗技术可以大范围的运用在水电厂的电力设备上。

关键词：电力设备；发电机；干冰清洗技术1 概述电力设备长期运行过程中，会在发电机定、转子、变压器、开关等设备积累油垢、粉尘以及汽轮机转子叶片中沉积硅酸盐垢，如不及时进行清洗，将影响设备的安全性、稳定性和经济性。

发电机定子的清扫工作受空间的影响，一直以来都是一个非常困难的工作。

加上清洗材料对设备的影响，在清洗过程中如果不注意材料的使用和清洗工作施工方法的影响，往往会对机组造成进一步的伤害。

以发电机定子清洗为例进行研究，定子清洗采用清洗剂清洗，存在以下问题：对人员有伤害，效率低下，存在清扫死角，污染空气，费用高。

发电机定子的清扫急需一种新型的清洗手段来完成，解决发电机定子各部分清洗的难题。

某水电厂共有4台150Mw的发电机，2021 年进行2号机大修，我们通过查阅相关资料和头脑风暴法，经过讨论，拟采用干冰清洗技术。

2 干冰清扫技术简介2.1 技术原理干干冰清洗过程是以压缩空气为动力和载体，提高干冰颗粒速度，通过专用设备将其喷射到被清污物体表面；利用高速运动的干冰颗粒动量变化以及升华等形态变化，使被清污物体表面污垢迅速冷冻，从而凝固、脆化、被剥离，同时随气流被清除，整个干冰清洗分为 3个过程。

干冰清洗服务近年来，干冰清洗服务这一新的技术在世界各地迅速扩大。

我们只要使用小米大小的干冰颗粒从压缩空气的喷嘴喷出就可达到清除污垢目的。

它有点像喷砂或高压水或蒸汽爆破，效果出众。

干冰的-109.3°F或-78.5°C的“寒冷”温度对去除的材料“爆炸”，导致其收缩并失去其下表面的附着力。

此外，当一些干冰穿透要去除的材料时，它会与下面的表面接触。

较暖的亚表面使干冰转化回二氧化碳气体，气体的体积增加了800倍，并且在材料后面膨胀，加速了它的移除。

油漆，油脂，沥青，焦油，贴花，烟灰，污垢，油墨，树脂和粘合剂是通过此程序去除的部分材料。

那么干冰清洗与传统的清洗技术相比有什么优势呢？取代喷砂这种方法优于喷砂，因为干冰足够软，不会坑或损坏下面的表面。

干冰迅速升华到空气中，只有被清除的物质必须清理干净。

干冰清洗以两种方式消除设备损坏。

首先，干冰不会像传统的砂砾介质甚至钢丝刷那样侵蚀或磨损目标表面。

这意味着表面完整性和关键公差将被保留，并且设备不会因沙子，玻璃珠和其他研磨介质常见的表面侵蚀而被更换。

其次，使用传统的清洁方法，设备在运往或来自专用清洁区域时往往受损（碰撞，掉落等）。

相反，大多数设备和机器都可以在现场清洁。

◆取代蒸汽或水清洗干冰清洗也是对蒸汽和喷水的改进，原因如下：1）电子部件和发电机可立即投入使用，无需使用等待干燥。

2）放射性污染物去除不需要大量的储存容器用于污染的水。

3）由于水蒸汽或水分的影响，霉菌和霉菌的去除更加彻底，再生的机会也更小。

4）干冰清洗除去水中更多的藻类，海泥和贻贝，而不是喷水，这可以使有机物更快地重新附着。

◆替代对环境有害的溶剂最后干冰清洗用于代替许多对环境有害的溶剂。

这些化学品包括三氯乙烷，二氯甲烷，过氯乙烷，邻二氯苯，甲苯酸和苛性碱溶液。

由于干冰作为气体完全蒸发，因此不会产生废物。

只有被移除的材料必须被丢弃。

当干冰清洁取代危险化学清洁剂时，该化学品的处置成本被消除。

干冰除积碳原理
干冰除积碳是一种常见的清洗方法，它使用干冰的低温和高速气
态喷射清走发动机内部的积碳。

这种方法不仅可以彻底清除积碳，同
时还可以保护发动机的内部构件不会受到机械清洗的损伤。

干冰除积碳的原理是利用干冰在低温下的物态变化，将干冰变成
气态喷射到发动机内部的积碳处，然后会迅速升温并变成二氧化碳气体，将积碳带出发动机。

干冰的低温不会对发动机造成热损伤，同时，它高速的喷射效果也会深入到难以清洗的角落处，获得更为全面的清
洁效果。

在干冰除积碳之前，需要先对发动机进行全面的检测、评估和准备。

操作人员首先需要确定积碳的位置和程度，以便准确地制定清洗
方案。

其次，需要清空发动机的燃料系统、水系统、润滑系统等，避
免在清洗过程中引起不必要的危险。

最后，清洗前需要对发动机进行
全面的防护和封闭，防止干冰喷射时零部件受到冲击而造成伤害。

干冰除积碳的优点在于它不仅可以清洁效果显著，而且可以在不
拆卸发动机的前提下对发动机进行深度清洗。

相较于其他的清洗方法，干冰除积碳更为环保和节能，不会产生二次污染，而且清洗过程相对
短暂，可以快速解决发动机积碳堆积问题。

总的来说，干冰除积碳是一种科学、安全、高效的发动机清洗方法。

只有在正确操作、准确评估和充分了解清洗方法的前提下，才能
实现全面清理积碳、延长发动机使用寿命、提高发动机性能和可靠性的目的。