Témata
Reklama

Tryskání suchým ledem

Otryskávání pomocí suchého ledu lze označit za revoluční metodu tryskání. Tryskacím médiem jsou v případě této technologie pelety suchého ledu. Vlastní čisticí metoda je velmi efektivní, rychlá a především ekologicky nezávadná. Jde tak o vhodnou alternativu mechanických i chemických způsobů čištění průmyslových zařízení a technologií.

Popisovat klasickou technologii tryskání nebo pískování je na stránkách MM Průmyslového spektra asi zbytečným mrháním prostoru. Naproti tomu velmi podobná technologie tryskání suchým ledem si své místo jistě zasluhuje.
Reklama
Reklama
Reklama

Předpoklady použití

Jak již název sám napovídá, jde o technologii čištění, která je velmi podobná klasické metodě tryskání s použitím pevných částic. Tryskacím médiem ovšem není písek nebo podobné materiály, nýbrž pelety (granule) suchého ledu. Ty jsou v zařízení dánské společnosti IceTech, kterou na českém trhu zastupuje firma Kompresory Pema z Pelhřimova, unášeny stlačeným vzduchem do aplikační pistole, odkud již přímo působí na čištěné povrchy. Předpoklady pro tryskání suchým ledem tak zahrnují:
  • stlačený vzduch,
  • vlastní tryskací zařízení
  • a suchý led.
  • Suchý led

    Suchý led je pevné skupenství CO2. Suchý led je přírodním chladivem s vysokým chladicím výkonem, je bez zápachu a není hygienicky závadný. Neobsahuje choroboplodné zárodky, je bakteriostatický a vytlačuje vzdušný kyslík. Netaje, nezanechává mokré stopy a nepoškozuje tak ani zboží nebo jeho obal. Díky těmto vlastnostem suchého ledu je technologie tryskání s jeho využitím předurčena i do tak náročných provozů, jakými je farmaceutický nebo potravinářský průmysl.
    Oxid uhličitý je pro výrobu suchého ledu jímán z přírodních zdrojů ze země nebo jsou využívány jeho další různé zdroje. Nejčastěji vzniká v podobě odpadního plynu při chemické výrobě. Pro skladování CO2 je nejvhodnější kapalná fáze, ze které lze následně vyrábět pelety - granule pevného skupenství oxidu uhličitého. V zařízení určeném pro jejich výrobu se snižuje tlak a tím i teplota a oxid uhličitý tak přechází z kapalného skupenství do pevného. Pomocí granulátoru jsou následně pelety formovány do požadovaného tvaru a velikosti.
    Při atmosférickém tlaku peleta sublimuje (přechází z pevného skupenství do plynného), viz stavový diagram CO2, přičemž uvolňuje plynný oxid uhličitý. V tento okamžik je povrchová teplota pelety asi -78 °C. Pelety se proto skladují v tepelně izolovaných boxech.
    Výrobu suchého ledu zajišťuje např. Linde Technoplyn (v rámci ČR na třech místech - Praha, Brno, Ostrava). To však není jediná možnost, jak suchý led získat, protože i přímo výrobce tryskacích zařízení IceTech nabízí přístroj pro vlastní výrobu pelet s výkonem 150 kg za hodinu.

    Tryskání a tryskací zařízení

    Vlastní princip tryskání je stejný jako v ostatních technologiích využívajících jiná média. V zařízení jsou pelety ze zásobníku dávkovány do proudu stlačeného a vysušeného vzduchu, kterým jsou unášeny přes tlakovou hadici k aplikační pistoli. Pomocí různých koncových nástavců je proud pelet se vzduchem usměrňován na čištěné místo, kde již svým přímým působením odstraňují kontaminanty.
    Na usazeniny čištěného povrchu přitom pelety působí v jednom okamžiku třífázově. První fází je působení pomocí kinetické energie, kdy pelety suchého ledu unášené proudem stlačeného vzduchu dopadají rychlostí zvuku na povrch. Tím nalomí a uvolní vrstvu kontaminantu z povrchu. V druhé fázi - termické - nízká teplota granulí suchého ledu způsobí ochlazení usazených nečistot tak, že se stávají křehkými a lehce oddělitelnými od čištěného povrchu. Třetí fází je sublimace pelety. Během tohoto procesu pronikají granule suchého ledu kontaminatem a okamžitě sublimují. Důsledkem sublimace dochází až k 541násobnému zvětšení jejich objemu a explozivnímu efektu, který nežádoucí usazeniny oddělí od čištěného povrchu.

    Výhody tryskání suchým ledem

    Proces tryskání suchým ledem je suchým procesem, granule suchého ledu při kontaktu s čištěným povrchem okamžitě sublimují a na povrchu součástí nezanechávají žádné stopy.
    Čištění pomocí zmiňované technologie neprodukuje žádný sekundární odpad. Zbytky po čištění lze jednoduše zamést, vysát nebo zachytávat do plachty a likvidovat příslušným způsobem odpovídajícím národní legislativě.
    Díky použitému médiu je tryskání suchým ledem šetrnou a ekologickou technologií čištění. Při práci nedochází k úniku toxických látek ani použití žádných podpůrných chemikálií. Suchý led navíc díky své sublimaci šetří vícenáklady spojené s dodatečným odstraněním tryskacího média z povrchu a okolí čištěné součásti.
    Vlastní tryskání pomocí pelet suchého ledu je neabrazivní, čištěné povrchy zůstávají nepoškozené, čehož nelze dosáhnout při čištění pomocí mechanických prostředků - ocelový kartáč, škrabky nebo jiný způsob tlakového čištění (pískování, otryskávání struskou nebo kovovým abrazivem).
    Otryskávání suchým ledem umožňuje udržovat v čistotě nástroje i celá výrobní zařízení po dobu kompletního výrobního procesu bez složité demontáže a nákladné odstávky stroje. Tím poskytuje prokazatelné snížení vlastních nákladů na údržbu výrobního zařízení. Díky vlastnostem suchého ledu lze tuto technologii využít i pro čištění elektrotechnických zařízení (elektromotory, rozváděče atd.).
    Proces tryskání suchým ledem má i odmašťovací účinky a lze jej použít jako přípravnou operaci před lakováním. Na řetězech a hnacích převodech po čištění nezůstávají žádné zbytky čisticího média, které by mohlo mít negativní vliv na mazání těchto součástí.
    Bohaté příslušenství a široká škála nástavců aplikační pistole umožňují použití této technologie i na špatně přístupných místech. Pomocí speciálního robota - elektricky poháněného vozíku s kamerou a tryskou rotující o 360° - je možné čištění potrubí s minimální světlostí 320 mm. Pro velmi jemné čištění lze využít i tzv. splitrovou trysku, která pelety rozmělňuje na menší části, a ty z povrchu součástí odstraňují nečistoty velmi citlivě. Tento nástavec je vhodný např. pro práci na elektronických zařízeních.

    Bezpečnost práce

    Provozní hlučnost při čištění tak dosahuje 80 - 120 dB(A). S hlučností i s využitím suchého ledu souvisí nutnost používat pracovní ochranné pomůcky - chrániče sluchu, očí a rukavice. Je nutné vyvarovat se přímého kontaktu suchého ledu s pokožkou - hrozí popálení kůže vzhledem k velmi nízké teplotě pelet.
    Při práci v uzavřených prostorech je důležité zabezpečit dostatečnou výměnu vzduchu, protože sublimací 1 kg suchého ledu vzniká 540 l plynného CO2, který je nedýchatelný a podstatně těžší než vzduch.
    Tryskání suchým ledem je jistě technologií čištění budoucnosti, a to nejen díky ekonomickým, ale i ekologickým přínosům. Velmi důležitou roli ve využití hrají vlastnosti suchého ledu, které umožňují bezproblémové čištění součástí i celých zařízení napříč všemi průmyslovými obory - počínaje farmaceutickým a potravinářským průmyslem coby provozy náročnými na čistotu a těžkými průmyslovými provozy sléváren konče.
    Jiří Čumpelík
    Stavový diagram naleznete v tištěné podobě časopisu.
    0603405
    info@kompresorypema.cz
    www.icetech.dk
    www.kompresorypema.cz
    Reklama
    Vydání #4
    Kód článku: 60405
    Datum: 12. 04. 2006
    Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

    Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

    Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

    V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

    Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

    Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

    Související články
    Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

    Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

    Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

    Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

    Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

    Zvýšení výkonu u tribo stříkání

    Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

    Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

    Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

    Vývoj epoxidových barev na konstrukce

    Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

    Zvýšení odolnosti polymerních nátěrů pomocí nano/mikrogelů

    Polymerní nátěrové hmoty aplikované na výrobcích plní různé funkce, nejčastěji estetickou a ochrannou. Moderní typy nátěrových hmot by měly tyto funkce kombinovat a rovněž i vyhovovat stále se zpřísňující chemické legislativě a požadavkům kladeným na ochranu životního prostředí a pracovních potřeb. Přirozeným důsledkem je neustálá potřeba vyvíjet a zavádět nové sofistikované formulace nátěrových hmot, a to jak v oblasti rozpouštědlových, tak i vodouředitelných nátěrových hmot.

    Čištění energetických zařízení

    Vnitřní povrchy otopných a chladicích systémů jsou během svého provozu postupně pokrývány, vlivem chemických a fyzikálně chemických reakcí, pevnými úsadami nečistot, minerálů a korozních produktů. Vzniklé látky jsou tepelným izolantem a brání přestupu tepla. To má za následek omezení účinnosti systémů, zvýšení energetických a tlakových ztrát ale i omezení možnosti regulace a celkově snížení účinnosti těchto systémů.

    Funkční materiály pomocí depozice atomových vrstev

    Depozice atomových vrstev (ALD – Atomic Layer Deposition) je technologie využívající depozice tenkých vrstev na povrch substrátu s přesností v atomovém měřítku, založená na řadě reakcí výchozí látky v plynném stavu s povrchem substrátu. Většina ALD reakcí používá dvě chemické látky, které se nazývají prekurzory.

    Otěruvzdornost povlaků žárového zinku s přídavkem cínu

    Žárové zinkování ponorem představuje jeden z nejrozšířenějších způsobů ochrany ocelových materiálů kovovými povlaky. Životnost takto zhotovených povlaků je v běžném prostředí více než 50 let, a proto nevyžadují údržbu. Vlastnosti zinkového povlaku lze navíc podle použití částečně ovlivňovat přídavkem některých prvků do oceli nebo zinkové lázně. V rámci výzkumu na Ústavu strojírenské technologie ČVUT v Praze bylo cílem zhodnotit odolnost proti otěru zinkového povlaku v závislosti na obsahu cínu v zinkové tavenině.

    Maskování pro povrchové úpravy

    Před mnoha lety, než jsem se začal zabývat povrchovými úpravami a maskováním, jsem netušil, jak komplexní obor to je a co všechno zahrnuje. Problematika je natolik obsáhlá a speciální, že by si zasloužila samostatný studijní obor na univerzitě. Zkusím proto v tomto článku popsat alespoň část svých dosavadních zkušeností a poznatků z mojí univerzity života.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit