Bắn đá khô CO2 – Phương pháp vệ sinh công nghiệp an toàn và tiết kiệm

1. Hiệu ứng động học: Các viên đá khô được tăng tốc bằng khí nén đến vận tốc cao, do đó tác động lên lớp và gây ra các vết nứt.
2. Hiệu ứng nhiệt: Nhiệt độ thấp (-79° C/-110° F) làm cho lớp phủ trở nên giòn, nứt và lỏng lẻo. Điều này cho phép đá khô thấm vào lớp phủ.
3. Thăng hoa: Đá khô chuyển từ dạng rắn sang dạng khí (thăng hoa), giãn nở thể tích theo hệ số 700. Sự giãn nở nâng lớp phủ lên khỏi bề mặt.

Phương pháp bắn đá khô CO2

Nguyên lý của phương pháp bắn đá khô CO2

Bắn đá khô CO2 liên quan đến việc đẩy các viên đạn đá khô ở tốc độ cực cao. Các viên đá khô thực tế khá mềm và ít đậm đặc hơn nhiều so với các phương tiện khác được sử dụng trong quá trình làm sạch bằng phương pháp bắn (ví dụ như viên cát hoặc nhựa).

Khi va chạm, viên đạn thăng hoa gần như ngay lập tức, truyền động năng tối thiểu lên bề mặt khi va chạm và tạo ra sự mài mòn tối thiểu. Quá trình thăng hoa hấp thụ một lượng nhiệt lớn từ bề mặt, tạo ra ứng suất cắt do sốc nhiệt. Điều này được cho là sẽ cải thiện khả năng làm sạch vì lớp bụi bẩn hoặc chất gây ô nhiễm trên cùng sẽ truyền nhiều nhiệt hơn lớp nền bên dưới và bong ra dễ dàng hơn. Hiệu suất của quá trình này phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt của chất nền và chất gây ô nhiễm. Sự thay đổi nhanh chóng trạng thái từ rắn sang khí cũng gây ra các sóng xung kích cực nhỏ, được cho là có tác dụng hỗ trợ loại bỏ chất gây ô nhiễm.

Hai phương pháp bắn đá khô CO2

Có hai phương pháp phun đá khô, hai vòi và một vòi. Hệ thống ống đơn có tác dụng làm sạch mạnh mẽ hơn vì các hạt được tăng tốc đến tốc độ nhanh hơn. Phun đá khô hai vòi được phát triển trước hệ thống phun một vòi. Phương pháp phun đá khô hai vòi rất giống với hệ thống phun hạt mài bằng lực hút. Khí nén được dẫn vào một ống và các viên đá được hút ra khỏi ống thứ hai nhờ hiệu ứng venturi. So với hệ thống một ống, hệ thống hai ống cung cấp các hạt băng ít lực hơn (khoảng 5% cho một nguồn cung cấp không khí nhất định). Đối với một lượng khí nén nhất định, hệ thống hai ống có thể có khoảng cách thẳng đứng giữa máy và thiết bị phun ít hơn.

Đối với hầu hết các hệ thống hiện nay, giới hạn này vượt quá 7,5 m (25 feet). Hệ thống hai ống thường được sản xuất rẻ hơn do hệ thống phân phối đơn giản hơn. Những hệ thống này ngày nay hiếm khi được nhìn thấy vì chúng kém hiệu quả hơn trong hầu hết các ứng dụng. Ưu điểm chính của chúng là cho phép các hạt băng mịn hơn được đưa đến thiết bị phun vì sự kết hợp muộn giữa không khí ấm và đá lạnh dẫn đến ít thăng hoa hơn trong ống. Các hệ thống này cho phép làm sạch các bề mặt mỏng manh hơn, chẳng hạn như trong chất bán dẫn.

Nhiên liệu đá khô CO2

Đá khô không phải là CO2 mà thực chất là tên gọi khác của CO2 đang ở trạng thái rắn. CO2 được làm lạnh và nén đến mức áp suất cao để chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái rắn mà không cần thông qua trạng thái lỏng. Khi CO2 bị làm lạnh và nén, nó trở thành đá khô.

Đá khô được sử dụng có thể ở dạng viên rắn hoặc được bào từ một khối đá lớn hơn. Khối đá bào tạo ra môi trường đá ít đậm đặc hơn và tinh tế hơn hệ thống viên rắn. Ngoài ra, viên có thể được tạo ra bằng cách nén tuyết băng khô hoặc sử dụng bình chứa CO2 lỏng để tạo thành viên rắn. Đá khô làm bằng tuyết nén dễ vỡ hơn và không gây khó khăn khi làm sạch.

Điều này cho phép người vận hành lần đầu tiên kiểm soát được kích thước từng phần của mỗi viên đá khô. Từ tiêu chuẩn quốc tế 3mm đến 1,5mm và nhỏ hơn nếu muốn. Đơn giản chỉ bằng cách nhấn nút điện tử. Cho phép ứng dụng trên các bề mặt mỏng manh hơn mà không làm hại chúng. Ngoài ra, người ta có thể bắn những phần nhỏ hơn của viên đá khô này vào nhiều bề mặt có lớp phủ, thành phần và kết cấu khác nhau, đồng thời giảm thiểu rủi ro bề mặt bị hư hỏng. Mặc dù trước đây đã thử sử dụng các thiết bị phân mảnh vòi phun, những con lăn nghiền mới này mang lại độ chính xác và hiệu quả chưa từng đạt được trước đây.

Công dụng của bắn đá khô CO2

Bắn đá khô được sử dụng trong nhiều loại ngành công nghiệp khác nhau. Các đặc tính độc đáo của đá khô khiến nó trở thành giải pháp làm sạch lý tưởng trong nhiều cơ sở thương mại và sản xuất. Bắn đá khô có thể làm sạch nhiều vật thể có hình dạng phức tạp, khác nhau cùng một lúc, đó là lý do tại sao làm sạch khuôn nhựa và cao su là ứng dụng chính của công nghệ này.

Đá khô thay thế các phương pháp làm sạch truyền thống dựa vào việc chà rửa thủ công và sử dụng các chất tẩy rửa hóa học. Bắn đá khô làm sạch khuôn tại chỗ ở nhiệt độ vận hành, giúp loại bỏ nhu cầu ngừng sản xuất để làm sạch.

Công nghiệp vệ sinh máy chế biến thực phẩm

Bắn đá khô có thể được sử dụng để làm sạch thiết bị chế biến thực phẩm. Ngay từ năm 2004, Cơ quan Tiêu chuẩn Thực phẩm Vương quốc Anh đã ghi lại quy trình khử nhiễm hiệu quả các bề mặt của Salmonella enteritidis, E. coli và Listeria monocytogenes sao cho không thể phát hiện được những vi sinh vật này bằng các phương pháp vi sinh thông thường. Do hai đợt bùng phát bệnh nhiễm khuẩn salmonella liên quan đến việc tiêu thụ bơ đậu phộng và thức ăn trẻ em vào năm 2006–2007, các thành viên GMA như Cargill đã nỗ lực thực hiện để đánh giá lại các biện pháp thực hành của ngành nhằm loại bỏ vi khuẩn salmonella ở mức thấp.

Sản phẩm có độ ẩm vì Salmonella bùng phát từ các sản phẩm có độ ẩm thấp tương đối hiếm nhưng thường ảnh hưởng đến số lượng lớn người.Có một tài liệu là kết quả của nỗ lực này mô tả nhiều phương pháp làm sạch không dùng nước bao gồm cả phun đá khô.

Nó cũng có thể được sử dụng để làm sạch một số thiết bị mà không cần tháo rời và không gây ra các nguy cơ cháy hoặc điện. EPA khuyến nghị phun đá khô như một giải pháp thay thế cho nhiều loại phương pháp làm sạch dựa trên dung môi.

Khắc phục nguy cơ hư hại

Quy trình làm sạch có thể được sử dụng để khắc phục nguy cơ hư hại bao gồm hư hỏng do nấm mốc, khói, lửa và nước.

Bảo quản hiện vật lịch sử

Do tính chất không mài mòn của đá khô và không có chất thải thứ cấp từ quá trình làm sạch, nổ đá khô được sử dụng trong các dự án bảo tồn và bảo tồn lịch sử. Quá trình làm sạch được sử dụng để bảo tồn USS Monitor và Bảo tàng Nghệ thuật Philadelphia.

Chế tạo chất bán dẫn

Do vật liệu nổ thăng hoa mà không có cặn, nổ đá khô được sử dụng trong các ngành công nghiệp bán dẫn, hàng không vũ trụ và sản xuất thiết bị y tế

Gia công làm sạch bề mặt kim loại

Quy trình làm sạch cũng được sử dụng trong các cơ sở sản xuất khác, chẳng hạn như làm sạch thiết bị sản xuất trên dây chuyền hàn tự động, làm sạch máy in công nghiệp, làm sạch khuôn mẫu và thiết bị dùng trong xưởng đúc, và làm sạch thiết bị và dụng cụ trong môi trường trên bờ và ngoài khơi trong ngành dầu khí. Phun đá khô cũng được sử dụng để làm mờ các ba via và làm bong tróc các bộ phận và chuẩn bị bề mặt trước khi sơn.

Hình ảnh thực tế 

Nguồn bài viết : Dry-ice blasting – Wikipedia