RU2172218C1 - Method of cleaning cavities of articles - Google Patents

Method of cleaning cavities of articles Download PDF

Info

Publication number
RU2172218C1
RU2172218C1 RU2000110926/12A RU2000110926A RU2172218C1 RU 2172218 C1 RU2172218 C1 RU 2172218C1 RU 2000110926/12 A RU2000110926/12 A RU 2000110926/12A RU 2000110926 A RU2000110926 A RU 2000110926A RU 2172218 C1 RU2172218 C1 RU 2172218C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solvent
vapor
cleaning
temperature
product
Prior art date
Application number
RU2000110926/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Морозов
Ю.И. Казаков
А.В. Казаков
В.Т. Зевакин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"
Priority to RU2000110926/12A priority Critical patent/RU2172218C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2172218C1 publication Critical patent/RU2172218C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; methods of cleaning inner cavities of articles. SUBSTANCE: method consists in evacuation of atmosphere air from cavities, treatment of surfaces with volatile solvent, in liquid or vapor phases. Upon completion of cleaning process, solvent is drained from article and it is connected to evacuated system without admitting atmospheric air; evacuation system is provided with solvent vapor cooled condenser; then system is heated. Condensate formed during heating is discharge to special reservoir till condensation is completed. Removal of solvent vapor is effected at temperature To and vapor condensation is effected at temperature Tcon which are found from the following formula:
Figure 00000004
, where
Figure 00000005
is coefficient of reduction of losses of solvent in the course of cleaning process, (n>1); T is temperature of solvent in the course of cleaning, K; ρl(T) and ρv(T) are densities of liquid and vapor phases of solvent at temperature T, kg/cu.m; ρv(Tcon) is density of solvent vapor at condensation point, kg/cu.m; γv is volume fraction of article occupied by solvent residue. EFFECT: saving of solvent. 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области технологических методов очистки деталей и сборочных единиц изделий от масел, жиров и механических частиц с помощью летучих растворителей и может найти применение в общем машиностроении, самолетостроении, ракетостроении, приборостроении, электронной и других отраслях техники. The invention relates to the field of technological methods for cleaning parts and assembly units of products from oils, fats and mechanical particles using volatile solvents and can find application in general engineering, aircraft manufacturing, rocket science, instrument making, electronic and other technical fields.

Для очистки внутренних полостей изделий применяются летучие растворители. Полости изделий заполняются растворителем и процесс очистки осуществляется либо прокачкой растворителя, либо путем ополаскивания внутренних поверхностей. После окончания процесса очистки растворитель из полостей сливается, а его остатки удаляются каким-либо из следующих методов:
продувкой холодным или горячим воздухом,
нагревом в вакуумной-термической печи,
откачкой полости вакуумным насосом и т.п. [1], [2].
Volatile solvents are used to clean the internal cavities of products. The product cavities are filled with solvent and the cleaning process is carried out either by pumping the solvent, or by rinsing the internal surfaces. After the cleaning process, the solvent is drained from the cavities, and its residues are removed by any of the following methods:
blowing cold or hot air,
heating in a vacuum thermal furnace,
pumping the cavity with a vacuum pump, etc. [12].

Недостатком такого способа очистки являются большие потери растворителя: в особенности для изделий с большим объемом внутренней полости, а также со сложной конфигурацией этой полости. The disadvantage of this cleaning method is the large loss of solvent: in particular for products with a large volume of the internal cavity, as well as with a complex configuration of this cavity.

Предлагаемый способ позволяет собрать и утилизировать большую часть оставшегося в полостях изделия после окончания процесса очистки растворителя. The proposed method allows you to collect and dispose of most of the remaining in the cavities of the product after the process of cleaning the solvent.

Наиболее близким к предлагаемому решению [3], является способ, предусматривающий заполнение камеры моющей жидкостью с образованием над ее поверхностью свободного пространства, перемешивание слоев жидкости путем ее вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества мойки, обеспечения лучшего перемешивания слоев моющей жидкости в камере в образованном над моющей жидкостью пространстве создают вакуум. Недостатком данного способа являются потери растворителя в процессе мойки и при извлечении изделий из моющей камеры. Closest to the proposed solution [3], is a method that involves filling the chamber with washing liquid with the formation of free space above its surface, mixing the layers of liquid by rotating it, characterized in that, in order to improve the quality of washing, to ensure better mixing of the layers of washing liquid in the chamber in the space formed above the washing liquid creates a vacuum. The disadvantage of this method is the loss of solvent during washing and when removing products from the washing chamber.

Целью изобретения является разработка способа экономного использования растворителя при выполнении технологических операций по очистке-обезжириванию полостей изделий. Поставленная цель достигается тем, что процесс очистки выполняется после герметизации полости изделия и удаления из нее воздуха, а с целью исключения потерь растворителя с паровой фазой и несливаемыми остатками по окончании процесса очистки и слива растворителя изделие без напуска атмосферного воздуха в его полости подключается к предварительно отвакуумированной системе, имеющей холодный конденсатор, изделие нагревается до определенной температуры Tо, а образующиеся пары конденсируются на холодных поверхностях в конденсаторе (температура Tк) и конденсат собирается в специальном сборнике, причем, процесс конденсации продолжают до прекращения конденсации паров, после этого изделие отключается от системы с конденсатором и полости его заполняют сухим, нейтральным газом до атмосферного давления.The aim of the invention is to develop a method for the economical use of a solvent when performing technological operations for cleaning-degreasing cavities of products. This goal is achieved by the fact that the cleaning process is carried out after sealing the cavity of the product and removing air from it, and in order to eliminate the loss of solvent with vapor phase and non-sludge residues at the end of the cleaning process and draining the solvent, the product is connected to the previously evacuated air without letting in atmospheric air in its cavity to a system having a cold condenser, the product heats up to a certain temperature T о , and the resulting vapors condense on cold surfaces in the condenser (temp The temperature T k ) and the condensate are collected in a special collector, moreover, the condensation process is continued until the vapor condensation ceases, after that the product is disconnected from the system with a condenser and its cavities are filled with dry, neutral gas to atmospheric pressure.

Температуру нагрева изделия Tо для выпаривания остатков растворителя и температуру охлаждающих поверхностей конденсатора Tк определяют из соотношения:

Figure 00000006

где
Figure 00000007
- коэффициент снижения потерь растворителя, ед.;
m1, m2 - соответственно потери растворителя в каждом цикле очистки при использовании традиционных и предлагаемого способов очистки, кг;
ρж(T), ρп(T) - соответственно плотность жидкой и паровой фаз растворителя при температуре технологического процесса обезжиривания-очистки, T, K, кг/м3;
ρп(Tк) - плотность паровой фазы растворителя при температуре охлаждаемых поверхностей конденсатора, T, K, кг/м3;
Tо - температура изделия при выпаривании остатков растворителя K;
γv - доля объема полости изделия, занимаемая удаляемым несливаемым остатком растворителя, ед.The heating temperature of the product T o for evaporation of the residual solvent and the temperature of the cooling surfaces of the condenser T to determine from the ratio:
Figure 00000006

Where
Figure 00000007
- coefficient of reduction of solvent losses, units;
m 1 , m 2 - respectively, the loss of solvent in each cleaning cycle using traditional and proposed cleaning methods, kg;
ρ W (T), ρ p (T) - respectively, the density of the liquid and vapor phases of the solvent at the temperature of the technological process of degreasing, cleaning, T, K, kg / m 3 ;
ρ p (T to ) - the density of the vapor phase of the solvent at a temperature of the cooled surfaces of the condenser, T, K, kg / m 3 ;
T about - the temperature of the product during evaporation of the residual solvent K;
γ v is the fraction of the volume of the cavity of the product occupied by the removable non-leaking solvent residue, units

В таблице 1 приведены оценки значения n в зависимости от значений Tк и Tо для случая использования в качестве растворителя хладона 113, процесс очистки-обезжиривания выполняется при температуре T = 293 K, значение γv = 0,01.Table 1 shows estimates of the value of n depending on the values of T to and T about for the use of freon 113 as a solvent, the cleaning-degreasing process is performed at a temperature of T = 293 K, and the value of γ v = 0.01.

В таблице 2 приведены оценки значения n для случаев T = 323 K, γ = 0,01
В таблице 3 приведены оценки значения n для случая T = 293 K, γ = 0
Как это видно, даже при незначительном объеме несливаемых остатков предлагаемый способ позволяет достигать существенного сокращения потерь хладона 113. Из соотношения (1) следует, что выгода от его реализации будет еще большей, если технологический процесс обезжиривания-очистки выполняется при повышенной температуре (см. таблицу 2) растворителя, если доля несливаемых остатков растворителя выше 0,01.
Table 2 shows the estimates of n for the cases T = 323 K, γ = 0.01
Table 3 gives estimates of the value of n for the case T = 293 K, γ = 0
As can be seen, even with a small amount of unsoluble residues, the proposed method allows to achieve a significant reduction in the loss of HFC 113. It follows from relation (1) that the benefit from its implementation will be even greater if the technological process of degreasing-cleaning is performed at elevated temperature (see table 2) solvent, if the proportion of unsoluble solvent residues is higher than 0.01.

Существенного сокращения потерь можно добиться даже в случае отсутствия в полости несливаемых остатков, γ = 0 (см. таблицу 3). A significant reduction in losses can be achieved even in the absence of non-leaking residues in the cavity, γ = 0 (see table 3).

Способ осуществляют следующим образом. Из соотношения (1) оценивают значение показателей режима выпаривания и конденсации паров растворителя, удовлетворяющие значению желаемой его экономии в каждом цикле очистки изделия - n. The method is as follows. From relation (1), the value of the indicators of the mode of evaporation and condensation of solvent vapor is estimated, satisfying the value of its desired savings in each cleaning cycle of the product - n.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показана принципиальная схема установки. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the installation.

Полость изделия 1 откачивается вакуумным насосом 2. Насосом 3 из отвакуумированной емкости 4 чистый растворитель подается в полость изделия 1 для выполнения процесса очистки. Процесс очистки-обезжиривания выполняют при температуре T. По окончании процесса очистки загрязненный растворитель сливается в предварительно отвакуумированную емкость 5, из которой забирается на регенерацию с целью очистки. Удаление несливаемых остатков растворителя и его паров из полости изделия осуществляется путем нагрева изделия с помощью нагревателя 7 до температуры Tо и конденсации их на охлаждаемом конденсаторе 6, имеющем температуру Tк, сконденсированные пары собираются в емкости 4. Процесс удаления паров растворителя при данных температурах Tо и Tк ведут до полного прекращения процесса конденсации. После завершения процесса загрязненный растворитель передается в регенерационный блок (на схеме не показан) и после очистки-регенерации подается в емкость 4.The cavity of the product 1 is pumped out by a vacuum pump 2. By the pump 3 from the evacuated tank 4, pure solvent is fed into the cavity of the product 1 to carry out the cleaning process. The cleaning-degreasing process is performed at a temperature of T. At the end of the cleaning process, the contaminated solvent is discharged into a previously evacuated container 5, from which it is taken for regeneration for the purpose of cleaning. The removal of unsolvable solvent residues and its vapors from the cavity of the product is carried out by heating the product with a heater 7 to a temperature T о and condensing them on a cooled condenser 6 having a temperature T k , condensed vapors are collected in a tank 4. The process of removing solvent vapor at given temperatures T o and T k lead to the complete termination of the condensation process. After the process is completed, the contaminated solvent is transferred to the regeneration unit (not shown in the diagram) and, after cleaning and regeneration, is supplied to the tank 4.

Эксперименты по отработке предлагаемого способа очистки выполняли с использованием макета изделия с объемами внутренней полости ≈ 100 л. В качестве растворителя использовался хладон 113. Вакуумная система, снабженная конденсатором паров растворителя, предварительно откачивалась вакуумным механическим насосом до остаточного давления 10-1 мм рт. ст. Охлаждение конденсатора выполнялось с помощью промышленного холодильного агрегата, хладагент - фреон 22. Температура холодных поверхностей конденсатора поддерживалась в пределах -10...-20oC. Температура нагрева изделия при выпаривании паров поднималась до 50-100oC. В полость макета после вакуумирования вводились контрольные дозы растворителя, в количествах, обеспечивающих образование паровой и жидкой фазы растворителя. Контроль эффективности улавливания конденсатором выпариваемых из полости макета паров растворителя производился при сравнении количества конденсата, образующегося в объеме конденсатора - Мк, с количеством растворителя, введенного в полость изделия - Mp,

Figure 00000008
. Экспериментально показано, что при изменении температуры изделия в пределах 50-100oC, температуры конденсатора в пределах -10...-20oC достигаемые значения η изменяются в пределах η = 0,96...0,98. Таким образом показано, что предлагаемый способ очистки позволяет использовать растворитель в достаточной мере эффективно.Experiments to refine the proposed cleaning method were performed using the product model with internal cavity volumes of ≈ 100 l. Freon 113 was used as a solvent. A vacuum system equipped with a solvent vapor condenser was previously pumped out by a vacuum mechanical pump to a residual pressure of 10 -1 mm RT. Art. The condenser was cooled using an industrial refrigeration unit, the refrigerant was freon 22. The temperature of the cold surfaces of the condenser was maintained within the range of -10 ...- 20 o C. The temperature of the product heated by evaporation of vapor rose to 50-100 o C. In the cavity of the layout after evacuation control doses of the solvent were introduced in amounts ensuring the formation of vapor and liquid phases of the solvent. The efficiency of the capture by the condenser of the solvent vapor evaporated from the cavity of the prototype was controlled by comparing the amount of condensate formed in the volume of the condenser - M k , with the amount of solvent introduced into the cavity of the product - M p ,
Figure 00000008
. It was experimentally shown that when the temperature of the product varies between 50-100 o C, the temperature of the capacitor within -10 ...- 20 o C, the achieved values of η change within the range of η = 0.96 ... 0.98. Thus, it is shown that the proposed cleaning method allows the use of a solvent sufficiently effectively.

Figure 00000009

Использованная информация
1. П.Н. Белянин и др. "Промышленная чистота машин". М., Маш., 1982 г.
Figure 00000009

Information used
1. P.N. Belyanin et al. Industrial Cleanliness of Machines. M., Mash., 1982

2. В.Ф.Томановская и др. "Фреоны", "Химия", Ленинград, 1970 г. 2. V.F. Tomanovskaya et al. "Freons", "Chemistry", Leningrad, 1970.

3. Патент РФ N 977374, B 67 C 1/00 БИ N 44-82, стр. 82и 3. RF patent N 977374, B 67 C 1/00 BI N 44-82, p. 82

Claims (1)

Способ очистки полостей изделия, предусматривающий удаление из них атмосферного воздуха путем вакуумирования, обработку внутренних поверхностей летучим растворителем в жидкой или паровой фазах, отличающийся тем, что после окончания процесса очистки и слива растворителя изделие без напуска атмосферного воздуха подключают к предварительно отвакуумированной системе, снабженной охлаждаемым конденсатором паров растворителя, изделие подогревают, а образующийся в охлаждаемом конденсаторе конденсат паров растворителя отводят в специальную емкость до прекращения процесса конденсации, причем удаление паров растворителя из полостей изделия осуществляют при температуре изделия То, а конденсацию паров - при температуре конденсатора Тк, а значение То, Тк определяют по соотношению
Figure 00000010

где
Figure 00000011
- коэффициент снижения потерь растворителя в процессе очистки, (n > 1);
m1 - потери растворителя в каждом цикле очистки изделия при использовании традиционных способов очистки, кг;
m2 - потери растворителя в каждом цикле очистки изделия при использовании предлагаемого способа очистки, кг;
Т - температура растворителя в процессе очистки-обезжиривания, К;
ρж(T), ρп(T) - плотность жидкой и паровой фазы растворителя при температуре Т, кг/м3;
ρп(Tк) - плотность паров растворителя при температуре конденсации, кг/м3;
γv - доля объема полости изделия, занимаемая несливаемым остатком растворителя.
A method for cleaning product cavities, which involves removing atmospheric air from them by evacuation, treating the internal surfaces with a volatile solvent in the liquid or vapor phases, characterized in that after the process of cleaning and draining the solvent, the product is connected to a previously evacuated system equipped with a cooled condenser without letting in atmospheric air solvent vapor, the product is heated, and the condensate of solvent vapor formed in the cooled condenser is taken to a special capacity until the condensation process ceases, moreover, the removal of solvent vapor from the product cavities is carried out at the product temperature T о , and the vapor condensation is performed at the condenser temperature T k , and the value of Т о , Т к is determined by the ratio
Figure 00000010

Where
Figure 00000011
- coefficient of reduction of solvent losses during the cleaning process, (n>1);
m 1 - loss of solvent in each cleaning cycle of the product using traditional cleaning methods, kg;
m 2 - loss of solvent in each cleaning cycle of the product when using the proposed cleaning method, kg;
T is the temperature of the solvent during the cleaning-degreasing process, K;
ρ W (T), ρ p (T) is the density of the liquid and vapor phase of the solvent at a temperature of T, kg / m 3 ;
ρ p (T to ) is the vapor density of the solvent at the condensation temperature, kg / m 3 ;
γ v is the fraction of the volume of the cavity of the product occupied by the indelible residue of the solvent.
RU2000110926/12A 2000-04-28 2000-04-28 Method of cleaning cavities of articles RU2172218C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110926/12A RU2172218C1 (en) 2000-04-28 2000-04-28 Method of cleaning cavities of articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000110926/12A RU2172218C1 (en) 2000-04-28 2000-04-28 Method of cleaning cavities of articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2172218C1 true RU2172218C1 (en) 2001-08-20

Family

ID=48231173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000110926/12A RU2172218C1 (en) 2000-04-28 2000-04-28 Method of cleaning cavities of articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2172218C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447958C1 (en) * 2010-09-15 2012-04-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Method of treatment
RU2545373C1 (en) * 2014-01-24 2015-03-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Method to prepare fuel storage tank for leakage checking
RU2555041C1 (en) * 2014-04-14 2015-07-10 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Method of items preparation for leak tests

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447958C1 (en) * 2010-09-15 2012-04-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Method of treatment
RU2545373C1 (en) * 2014-01-24 2015-03-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Method to prepare fuel storage tank for leakage checking
RU2555041C1 (en) * 2014-04-14 2015-07-10 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Method of items preparation for leak tests

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5304253A (en) Method for cleaning with a volatile solvent
US5232476A (en) Solvent recovery and reclamation system
JPH07501007A (en) Improved cleaning method and system
US6802137B1 (en) Solvent drying method
RU2172218C1 (en) Method of cleaning cavities of articles
JP2002537922A (en) Dry cleaning process and system using jet agitation
US11192800B2 (en) Vapor compression distillation assembly
US2348465A (en) Process of treating articles for removing grease and oils
CN214289704U (en) Hydrocarbon washs drying equipment
US5401321A (en) Method for cleaning material contaminated with greasy or oily substances
CA2075210A1 (en) Vapor control system for vapor degreasing/defluxing equipment
JP7120592B2 (en) Vacuum steam cleaning method
JP2902989B2 (en) Cleaning equipment
JP3096241B2 (en) Cleaning equipment
JP2000325893A (en) Cleaning device
JP3278781B2 (en) Hermetic solvent cleaning and recovery method and apparatus
RU2293611C1 (en) Plant for treatment of articles with volatile solvents
JP2636319B2 (en) Recovery method of organic solvent vapor in cleaning equipment using organic solvent
SU1305510A1 (en) Device for cleaning internal chambers of household refrigerator compressor units
US5762717A (en) Process for cleaning oil-wetted parts
RU2173221C1 (en) Method and device for cleaning article by volatile solvents
CN113905794A (en) Method and system for washing articles produced from industrial production by using solvent
US5346534A (en) Process for treating an article with a volatile fluid
CN110926119B (en) Powder metallurgy's vacuum drying device is used in metal product production
JPH07166385A (en) Vacuum degreasing and washing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090429