CN108480266B - 单工位碳氢清洗机及其清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单工位碳氢清洗机，包括清洗仓、粗洗罐、精洗罐、蒸汽发生器和油水分离装置；清洗仓内设有清洗腔室，清洗腔室内设有超声波清洗器；清洗仓配置有浴洗出液口、粗洗出液口和精洗出液口；浴洗出液口通过管道连接蒸汽发生器，粗洗出液口通过回液管道连接粗洗罐，精洗出液口通过回液管道连接精洗罐；粗洗罐内存储有碳氢清洗液；粗洗罐通过带泵的进液管道连接清洗腔室，粗洗罐通过废液管道连接蒸汽发生器；精洗罐内存储有碳氢清洗液，精洗罐通过带泵的进液管道连接清洗腔室，精洗罐通过清洗液管道连接粗洗罐；蒸汽发生器产生蒸汽，其通过蒸汽管道分别连接清洗腔室、粗洗罐和精洗罐；清洗仓、粗洗罐和精洗罐均通过抽真空管道连接油水分离装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种单工位碳氢清洗机，还涉及一种使用该碳氢清洗机的碳氢清洗方法。
背景技术
碳氢溶剂取代传统的CFC-113、1.1.1-三氯乙烷应用于航天航空、电子、电气、液晶、半导体等行业中清洗工件，能有效去除各种油污、油脂、助焊剂和抛光蜡等。目前工业清洗使用的碳氢清洗机采用多槽结构，先将工件放入洗篮中，利用机械手将洗篮放入不同的清洗槽中进行不同种类的清洗，如粗洗、精洗、干燥等。机械手在将洗篮吊出放入别的工作槽中时，会有碳氢滴落，造成碳氢的浪费，同时碳氢易燃易爆，滴落的碳氢蒸发易产生危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种单工位碳氢清洗机，减少碳氢清洗剂的损耗，降低清洗成本，提高清洗装置使用的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单工位碳氢清洗机，包括清洗仓、粗洗罐、精洗罐、蒸汽发生器和油水分离装置；
所述清洗仓内设有清洗腔室，所述清洗腔室内设有超声波清洗器；所述清洗仓配置有浴洗出液口、粗洗出液口和精洗出液口；所述浴洗出液口通过管道连接蒸汽发生器，所述粗洗出液口通过回液管道连接粗洗罐，所述精洗出液口通过回液管道连接精洗罐；
所述粗洗罐内存储有碳氢清洗液；所述粗洗罐通过带泵的进液管道连接所述清洗腔室，所述粗洗罐通过废液管道连接所述蒸汽发生器；
所述精洗罐内存储有碳氢清洗液，所述精洗罐通过带泵的进液管道连接所述清洗腔室，所述精洗罐通过清洗液管道连接所述粗洗罐；
所述蒸汽发生器产生蒸汽，其通过蒸汽管道分别连接所述清洗腔室、粗洗罐和精洗罐；
所述清洗仓、粗洗罐和精洗罐均通过抽真空管道连接所述油水分离装置。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述进液管道、回液管道上均设有过滤器。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述蒸汽发生器通过蒸汽管道连接所述过滤器。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述粗洗罐设置在精洗罐的上方，所述精洗罐的液位低于所述粗洗罐的液位。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述蒸汽发生器包括蒸馏罐和加热罐，所述蒸馏罐具有内部压力能够调整的罐体，所述蒸馏罐的底部设有外胆底座，所述外胆底座内设有压力能够调整的加热容腔，所述蒸馏罐的罐体密封安装在外胆底座的加热容腔内；所述加热罐内设有加热器，所述加热器用于加热水产生水蒸汽，所述加热器的蒸汽出口通过蒸汽管道与加热容腔连接，通入所述加热容腔内的水蒸汽搁胆加热所述蒸馏罐的罐体。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述加热容腔内设有换热桶，所述换热桶倒置。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述油水分离装置包括储液槽和油水分离槽，所述储液槽内设有集油口，所述集油口通过集油管道连接油水分离槽，所述储液槽内设有浮球机构，所述浮球机构包括浮板和设置在浮板上的浮球，所述集油口设置在浮板上，所述集油管道具有连接集油口的伸缩管段。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述油水分离槽内设有稳流区，所述稳流区内设有稳流机构，所述稳流机构包括溢流板，所述溢流板具有自槽底向槽顶方向依次设置的多个；所述油水分离槽内设有第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板和第二分隔板之间围合形成所述稳流区；各所述溢流板依次交替的固定在第一分隔板和第二分隔板上，固定在所述第一分隔板上的溢流板与第二分隔板之间具有形成溢流口的间隙，固定在所述第二分隔板上的溢流板与第一分隔板之间具有形成溢流口的间隙。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述油水分离槽内还设有油水分离区和储油区，所述稳流区的顶部与油水分离区连通，所述油水分离区顶部设有出油口，所述出油口通过出油管道连接至储油区，所述储油区通过管道连接蒸汽发生器。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单工位碳氢清洗方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)蒸汽浴洗：工件进入清洗腔室，对清洗腔室内抽真空，蒸汽发生器产生的蒸汽进入真空环境下的清洗腔室，利用碳氢蒸汽对工件进行浴洗，浴洗结束后清洗腔室内的废液进入蒸汽发生器；
(2)粗洗：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，粗洗罐内的碳氢清洗液泵入真空环境下的清洗腔室，启动超声波清洗器对工件进行第一次碳氢清洗，清洗结束后清洗腔室内的废液进入粗洗罐；
(3)精洗：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，精洗罐内的碳氢清洗液泵入真空环境下的清洗腔室，启动超声波清洗器对工件进行第二次碳氢清洗，清洗结束后清洗腔室内的废液进入精洗罐；
(4)真空干燥：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，蒸汽发生器内的碳氢蒸汽进入真空环境下的清洗腔室，利用碳氢蒸汽对工件进行加热干燥。
其一、本发明的单工位碳氢清洗机，整个清洗过程中用作清洗剂的碳氢溶液均在密闭容器内流动，减少碳氢滴落或者挥发的浪费，解决碳氢滴落问题以及碳氢滴落带来的操作危险性问题，以此做到减少碳氢清洗剂的损耗，降低清洗成本，提高清洗装置使用的安全性，碳氢的损耗能够降低至传统多槽清洗机的十二分之一以下。
其二、本发明的单工位碳氢清洗方法，在粗洗前先进行蒸汽浴洗，蒸汽浴洗产生的废液直接进入蒸汽发生器，能够减轻后段清洗负荷，减少废液蒸馏量，进而减少能耗，提高清洗效率。
附图说明
图1是本发明优选实施例中碳氢清洗机的结构示意图；
图2是本发明优选实施例中蒸汽发生器的结构示意图；
图3是本发明优选实施例中油水分离装置的结构示意图。
其中：2-清洗仓，4-粗洗罐，6-精洗罐，8-蒸汽发生器，9-冷凝器，10-油水分离装置，12-过滤器，14-蒸馏罐，16-加热罐，18-外胆底座，20-换热桶，21-加热器，22-储油槽，24-油水分离槽，26-集油口，28-浮板，30-浮球，32-稳流区，34-溢流板，36-第一分隔板，38-第二分隔板，40-溢流口，42-油水分离区，44-储油区。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
如图1-3所示，本实施例公开了一种单工位碳氢清洗机，包括清洗仓2、粗洗罐4、精洗罐6、蒸汽发生器8、油水分离装置10和抽真空设备，上述蒸汽发生器8产生碳氢蒸汽，蒸汽发生器8通过蒸汽管道分别连接上述清洗腔室、粗洗罐4和精洗罐6；上述清洗仓2、粗洗罐4和精洗罐6均通过抽真空管道连接上述油水分离装置10。
上述抽真空设备用于对清洗仓2、粗洗罐4、精洗罐6抽真空操作，蒸汽发生器8通过管道与清洗仓2、粗洗罐4、精洗罐6连通，使得蒸汽发生器8内被间接的抽真空，同时抽真空的压力低于清洗仓2、粗洗罐4、精洗罐6，使得蒸汽发生器8内的碳氢蒸汽能够在负压作用下被压入清洗仓2、粗洗罐4、精洗罐6内。
上述蒸汽发生器8用于产生碳氢蒸汽；上述粗洗罐4内存储有碳氢清洗液，用于向清洗仓2内输送碳氢清洗液；上述精洗罐6内存储有洁净度更高的碳氢清洗液，用于向清洗仓2内输送洁净度更高的碳氢清洗液；抽真空设备抽真空过程中抽吸的水汽经过冷凝后进入油水分离装置10，油水分离装置10将冷凝水中的水和油(也就是碳氢溶剂)进行分离，分离后的碳氢溶剂返回精洗罐6中再次使用。
待清洗的工件放置在清洗腔室内，保持清洗仓内的负压真空环境，清洗仓2内注满碳氢清洗液后启动超声波清洗器，对清洗腔室内的工件进行第一次清洗(也称粗洗)；清洗仓2内注满碳氢清洗液后启动超声波清洗器，对清洗腔室内的工件进行第二次清洗(也称精洗)；上述蒸汽发生器8产生蒸汽输入清洗仓2内，借助蒸汽烘干精洗结束后的工件。整个清洗过程中用过清洗剂的碳氢溶液均在密闭容器内流动，减少碳氢滴落或者挥发的浪费，解决碳氢滴落问题以及碳氢滴落带来的操作危险性问题，以此做到减少碳氢清洗剂的损耗，降低清洗成本，提高清洗装置使用的安全性，碳氢的损耗能够降低至传统多槽清洗机的十二分之一以下。
各主要组成部分的具体结构如下：
一、清洗仓2
上述清洗仓内设有清洗腔室，待清洗的工件放置在密闭环境的清洗腔室内，上述清洗腔室内设有超声波清洗器。上述清洗仓配置有浴洗出液口、粗洗出液口和精洗出液口；上述浴洗出液口通过管道连接蒸汽发生器，上述粗洗出液口通过回液管道连接粗洗罐，上述精洗出液口通过回液管道连接精洗罐。
二、粗洗罐4
上述粗洗罐4内存储有碳氢清洗液，上述粗洗罐4通过带泵的进液管道连接上述清洗腔室，上述粗洗罐4通过废液管道连接上述蒸汽发生器8。上述粗洗罐4向清洗仓2内输送碳氢清洗液，清洗仓2内第一次清洗结束后的废液进入粗洗罐4内再次使用，粗洗罐4内多次使用后的废液进入蒸汽发生器8内。
三、精洗罐6
上述精洗罐6内存储有洁净度更高碳氢清洗液，上述精洗罐6通过带泵的进液管道连接上述清洗腔室，上述精洗罐6通过清洗液管道连接上述粗洗罐4。上述精洗罐6向清洗仓2内输送洁净度更高的碳氢清洗液，清洗仓2内第二次清洗结束后的废液进入精洗罐6内再次使用，精洗罐6内多次使用后的废液进入粗洗罐4内。
精洗罐6上设有与粗洗罐4连通的溢流口，精洗罐6内补给最干净的碳氢清洗液后，液位超出溢流口后精洗罐6内的清洗液自溢流口进入粗洗罐4中，作为粗洗罐4内碳氢溶液的补给。本实施例技术方案中，上述粗洗罐4设置在精洗罐6的上方，上述精洗罐6的液位低于上述粗洗罐4的液位，使得精洗罐6内超出溢流口63的液位能自动进入粗洗罐4内，不用额外配置水泵，能够降低设备成本。
四、蒸汽发生器8
上述蒸汽发生器8包括蒸馏罐14和加热罐16，上述蒸馏罐14具有内部压力能够调整的罐体，上述蒸馏罐14的底部设有外胆底座18，上述外胆底座18内设有压力能够调整的加热容腔，上述蒸馏罐14的罐体密封安装在外胆底座18的加热容腔内；上述加热罐16具有进水口和蒸汽出口，上述加热罐16内设有加热器21，上述加热器21为电加热器，上述电加热器的主体伸入上述加热罐16内设置。通过进水口向加热罐16内补给水，本实施例中中，优选向加热罐16内补给纯水，纯水不易结垢，且有利于保护加热器21。上述加热器21用于加热水产生水蒸汽，上述上述加热器21的蒸汽出口通过蒸汽管道与加热容腔连接，通入上述加热容腔内的水蒸汽搁胆加热上述蒸馏罐2的罐体8。本申请的加热源最大限度的靠近蒸馏罐罐体，能够减少损耗，提高加热效率。
上述蒸汽发生器8用于产生碳氢蒸汽：蒸汽发生器8内，根据碳氢与工件上的油相似相溶，但沸点不同的原理，利用抽真空来降低溶剂的沸点，将蒸汽发生器8内的温度控制在碳氢的沸点上，将碳氢蒸发，也就是蒸汽发生器8产生的蒸汽为碳氢蒸汽。
作为本发明的进一步改进，上述加热容腔内设有换热桶20，上述换热桶20倒置、其入口与加热罐4的蒸汽管道连通；上述换热桶20能够提高换热面积，进而提高加热效率。
作为本发明的进一步改进，上述进液管道、回液管道上均设有过滤器12。进液管道上的过滤器12对粗洗罐4、精洗罐6进入清洗仓2内的清洗液进行过滤，回液管道上的过滤器12对清洗仓2内输出至粗洗罐4、精洗罐6内的清洗液进行过滤，通过过滤器滤去夹杂在清洗液中的颗粒物，避免颗粒物对容器造成损伤。
上述过滤器12使用一段时间后，需要将内部的滤袋拿出来清洗，本实施例技术方案中，为了避免拿出滤袋清洗过程中带来碳氢溶液的滴落和浪费，优选在蒸汽发生器8通过蒸汽管道连接上述过滤器12，取滤袋之前向过滤器66内加入蒸汽，借助蒸汽烘干滤袋，防止取滤袋时碳氢滴落带来的碳氢浪费。
本实施例技术方案中，上述蒸汽发生器8产生的碳氢蒸汽一路用于清洗仓2内工件的蒸汽浴洗；一路用于烘干精洗结束后的工件；一路通入粗洗罐4内，加热粗洗罐4内的碳氢溶液至最佳清洗温度(60℃左右)；一路通入精洗罐4内，通入精洗罐4内的碳氢蒸汽一方面加热精洗罐4内的碳氢溶液至最佳清洗温度(60℃左右)，另一方面高温的碳氢蒸汽遇低温的碳氢溶液会发生冷凝作用形成碳氢冷凝水，用作精洗罐4内碳氢溶液的补给；一路通入过滤器12内，用于烘干过滤器内的滤网。
五、油水分离装置10
上述油水分离装置10包括储液槽222和油水分离槽24，上述储液槽222内设有集油口26，上述集油口26通过集油管道连接油水分离槽24，上述储液槽222内设有浮球机构，上述浮球机构包括浮板28和设置在浮板28上的浮球30，上述集油口26设置在浮板28上，上述集油管道具有连接集油口26的伸缩管段。本实施例技术方案中，油水分离的原理基于油和水的密度不同，密度小的油漂浮在密度大的水层之上。待处理的液体先进入储液槽22，储液槽22沉淀后的油层从集油口26中排出进入油水分离槽4内。将集油口26设置在浮球机构上，浮板28的位置随着液面的变化实时变化，使得集油口26总是在液面最上层，相较于传统固定位置设计的集油口26能够大幅度提高除油效果，拓宽油水分离装置的使用范围。
进一步的，上述油水分离槽24内设有稳流区32，上述稳流区32内设有稳流机构，上述稳流机构包括溢流板34，上述溢流板34具有自槽底向槽顶方向依次设置的多个；上述油水分离槽24内设有第一分隔板36和第二分隔板38，上述第一分隔板36和第二分隔板38之间围合形成上述稳流区32；各上述溢流板34依次交替的固定在第一分隔板36和第二分隔板38上，固定在上述第一分隔板36上的溢流板34与第二分隔板38之间具有形成溢流口40的间隙，固定在上述第二分隔板38上的溢流板34与第一分隔板36之间具有形成溢流口的间隙。上述集油管道连通至稳流区32的底部，上述溢流板34的分布使得液体在溢流区32内沿“S”弯道的路线自下向上溢流，溢流板34的设置一方面对液体起到缓冲稳流的作用，另一方面能够起到油水分离的作用，提高油水分离的效果。
上述油水分离槽24内还设有油水分离区42和储油区44，上述稳流区32的顶部与油水分离区42连通，上述油水分离区42顶部设有出油口，上述出油口通过出油管道连接至储油区44，上述储油区44通过管道连接蒸汽发生器8。油水混合液体在油水分离区42内进行分隔，密度大的油层漂浮在水层上方，经过出油口和出油管道进入储油区44，位于底层的水经过回液口和回液管道进入储液槽22中二次处理。
实施例二
本实施例公开了一种单工位碳氢清洗方法，包括以下步骤，
(1)蒸汽浴洗：工件进入清洗腔室，对清洗腔室内抽真空，蒸汽发生器产生的蒸汽进入真空环境下的清洗腔室，利用碳氢蒸汽对工件进行浴洗，浴洗结束后清洗腔室内的废液进入蒸汽发生器；
(2)粗洗：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，粗洗罐内的碳氢清洗液泵入真空环境下的清洗腔室，启动超声波清洗器对工件进行第一次碳氢清洗，清洗结束后清洗腔室内的废液进入粗洗罐；
(3)精洗：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，精洗罐内的碳氢清洗液泵入真空环境下的清洗腔室，启动超声波清洗器对工件进行第二次碳氢清洗，清洗结束后清洗腔室内的废液进入精洗罐；
(4)真空干燥：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，蒸汽发生器内的碳氢蒸汽进入真空环境下的清洗腔室，利用碳氢蒸汽对工件进行加热干燥。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.一种单工位碳氢清洗机，其特征在于：包括清洗仓、粗洗罐、精洗罐、蒸汽发生器和油水分离装置；
所述清洗仓内设有清洗腔室，所述清洗腔室内设有超声波清洗器；所述清洗仓配置有浴洗出液口、粗洗出液口和精洗出液口；所述浴洗出液口通过管道连接蒸汽发生器，所述粗洗出液口通过回液管道连接粗洗罐，所述精洗出液口通过回液管道连接精洗罐；
所述粗洗罐内存储有碳氢清洗液；所述粗洗罐通过带泵的进液管道连接所述清洗腔室，所述粗洗罐通过废液管道连接所述蒸汽发生器；
所述精洗罐内存储有碳氢清洗液，所述精洗罐通过带泵的进液管道连接所述清洗腔室，所述精洗罐通过清洗液管道连接所述粗洗罐；
所述蒸汽发生器产生蒸汽，其通过蒸汽管道分别连接所述清洗腔室、粗洗罐和精洗罐；
所述清洗仓、粗洗罐和精洗罐均通过抽真空管道连接所述油水分离装置；
所述油水分离装置包括储液槽和油水分离槽，所述储液槽内设有集油口，所述集油口通过集油管道连接油水分离槽，所述储液槽内设有浮球机构，所述浮球机构包括浮板和设置在浮板上的浮球，所述集油口设置在浮板上，所述集油管道具有连接集油口的伸缩管段；
所述油水分离槽内设有稳流区，所述稳流区内设有稳流机构，所述稳流机构包括溢流板，所述溢流板具有自槽底向槽顶方向依次设置的多个；所述油水分离槽内设有第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板和第二分隔板之间围合形成所述稳流区；各所述溢流板依次交替的固定在第一分隔板和第二分隔板上，固定在所述第一分隔板上的溢流板与第二分隔板之间具有形成溢流口的间隙，固定在所述第二分隔板上的溢流板与第一分隔板之间具有形成溢流口的间隙；
所述蒸汽发生器包括蒸馏罐和加热罐，所述蒸馏罐具有内部压力能够调整的罐体，所述蒸馏罐的底部设有外胆底座，所述外胆底座内设有压力能够调整的加热容腔，所述蒸馏罐的罐体密封安装在外胆底座的加热容腔内；所述加热罐内设有加热器，所述加热器用于加热水产生水蒸汽，所述加热器的蒸汽出口通过蒸汽管道与加热容腔连接，通入所述加热容腔内的水蒸汽隔胆加热所述蒸馏罐的罐体；
所述加热容腔内设有换热桶，所述换热桶倒置。
2.如权利要求1所述的单工位碳氢清洗机，其特征在于：所述进液管道、回液管道上均设有过滤器。
3.如权利要求2所述的单工位碳氢清洗机，其特征在于：所述蒸汽发生器通过蒸汽管道连接所述过滤器。
4.如权利要求1所述的单工位碳氢清洗机，其特征在于：所述粗洗罐设置在精洗罐的上方，所述精洗罐的液位低于所述粗洗罐的液位。
5.如权利要求1所述的单工位碳氢清洗机，其特征在于：所述油水分离槽内还设有油水分离区和储油区，所述稳流区的顶部与油水分离区连通，所述油水分离区顶部设有出油口，所述出油口通过出油管道连接至储油区，所述储油区通过管道连接蒸汽发生器。
6.一种使用权利要求1-5任一项所述的单工位碳氢清洗机的单工位碳氢清洗方法，其特征在于：包括以下步骤，
蒸汽浴洗：工件进入清洗腔室，对清洗腔室内抽真空，蒸汽发生器产生的蒸汽进入真空环境下的清洗腔室，利用碳氢蒸汽对工件进行浴洗，浴洗结束后清洗腔室内的废液进入蒸汽发生器；
粗洗：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，粗洗罐内的碳氢清洗液泵入真空环境下的清洗腔室，启动超声波清洗器对工件进行第一次碳氢清洗，清洗结束后清洗腔室内的废液进入粗洗罐；
精洗：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，精洗罐内的碳氢清洗液泵入真空环境下的清洗腔室，启动超声波清洗器对工件进行第二次碳氢清洗，清洗结束后清洗腔室内的废液进入精洗罐；
真空干燥：清洗腔室内废液排尽后，对清洗腔室内抽真空，蒸汽发生器内的碳氢蒸汽进入真空环境下的清洗腔室，利用碳氢蒸汽对工件进行加热干燥。
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