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利用双频超声波清洗除垢

除垢手段多种多样,人工清洗方便可靠,不会产生化学废液,但是这种方式效率低下,劳动强度大,清洗也不够彻底,已经被逐渐淘汰。物理清洗包括高压水射流清洗、电脉冲清洗、超声波清洗、抛丸清洗和机械刮擦等,安全高效,是常用的清洗方式。

此外,另一种常见的清洗方式是化学清洗,是在换热和冷却等设备中加入酸溶液,通过化学反应快速溶解水垢的清洗方法。常用作清洗的酸包括硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸,以及甲酸、醋酸、EDTA、柠檬酸等有机酸,其作用效果各不相同。然而,由于大多数设备都是金属设备,材质多为碳钢,各种酸对金属设备均有不同程度的腐蚀作用,同时,反应所放出的氢会向金属内部扩散,使设备发生脆氢现象,带来安全隐患。此外,反应也会放出酸性气体,使劳动条件恶化。

超声波清洗污垢,主要是通过超声波的空化效应来实现的。利用超声波发生器产生的高频电流转换成相同频率的机械波,以超声波的形式传播入清洗液中,并在清洗液中形成数以万计的微小气泡,进而产生近似真空的微小空穴。在超声波的作用下,这些密集的气泡迅速破裂,瞬间形成超过几千个大气压的瞬时高压及局部高温,强烈的冲击波不断轰击清洗物表而,使附着物迅速从物体表面剥落。对于一些沟槽、多孔、狭缝之类的不规则表而,超声波清洗更有效。

超声清洗除垢技术相比于机械、化学和人力等除垢方式,具有人力需求低、效率高、环保无污染、无化学反应及腐蚀等特点,因此,广泛应用于电子制造、机械制造、管道传输等领域,其工作原理是超声波电源驱动换能器,将超声频电能转换为机械振动,再作用到清洗槽或管道外壁,利用超声波与液体介质相互作用所产生的“空化效应”、“剪切效应”、“活化效应”等,破坏污垢的附着,从而脱离被清洗物件表面,清洁效果主要受超声波功率、频率、声强及驻波等因素的影响,而驻波的产生是因为超声波传播过程中存在反射,特别是两交界面间的平行间距为半波长的整数倍时,就会叠加形成驻波,波节位置声强最弱甚至为零,出现清洗盲区,但在波腹位置声强最强,清洗除垢效果最好。而常见的超声清洗除垢系统大多工作在单频模式,且换能器及其匹配电抗是固定的、单一频率的匹配,整个系统只能工作在换能器的固定谐振频率下。因此,我们专门设计了一种双频超声清洗除垢系统,利用可调电抗分别匹配28kHz、40kHz的换能器,使两个频率的超声波在彼此驻波波节位置相互增强清洁度,消除清洗盲区。

利用双频超声波清洗除垢

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