[科普中国]-碳氢清洗机

全自动真空碳氢清洗机过程由PLC自动控制，设备生产主线由2个真空脱气超声波清洗，1个强力真空超声波洗， 2个蒸汽洗+真空干燥组成，其工作原理是利用超声波渗透力强的机械震动力冲击工件表面并结合碳氢清洗剂的化学去污作用，在真空状态下进行全面清洗，使工件表面和盲孔、狭缝干净。

简介全自动真空碳氢清洗机过程由PLC自动控制，设备生产主线由2个真空脱气超声波清洗，1个强力真空超声波洗， 2个蒸汽洗+真空干燥组成，其工作原理是利用超声波渗透力强的机械震动力冲击工件表面并结合碳氢清洗剂的化学去污作用，在真空状态下进行全面清洗，使工件表面和盲孔、狭缝干净1。

工作过程由操作者将装有工件的清洗篮放在进料台上，然后自动送至清洗机进料位，经机械手将清洗篮依次推入清洗机内进行清洗、真空干燥，最后经出料台自动将清洗篮送出，（取出工件），完成整个清洗到烘干的过程。

含义通过蒸馏原油得到的留分溶剂。碳氢化合物顾名思义，只是由两种元素组成的化合物。

碳氢清洗剂具有良好的环保特性和清洗能力，对金属无腐蚀，可满足诸多领域的零部件清洗的需求。本品还具有一定的防锈效果。己逐步成为重要的工业清洗剂之一。

清洗原理碳氢清洗剂的清洗原理简单地说是依据溶剂的溶解力进行清洗。基于对油脂或油性污染的溶解性的脱脂机理：相似相溶原则。水能与具有与水结构相似OH的化合物如R-COOH（低级脂肪酸）、R-OH（低级醇）等互溶也是基于此。

异种液体间的溶解性与表面张力、界面张力有密切关系。

两者间的界面张力值近似容易互溶1。

KB值作为清洗用溶剂溶解力的判别曾以KB值作为指标，KB值越高溶解性越好。

SP值清洗用溶剂的溶解性能指标有溶解度参数SP值。SP值用下式表示：

SP值：δ=(△E/V) △E：蒸发能 V：摩尔体积

SP值相近的物质具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。此现象即相似相溶的经验规则。各物质的SP值如另页所示。

一般碳氢系清洗剂的SP值为7～8，此值因与加工油的SP值（7～8）一致，因此易于溶解，且有高的清洗力。

优点1、 清洗性能好。

碳氢清洗剂与大多数的润滑油、防锈油、机加工油同为非极性的在石油馏分，根据相似相容的原理，碳氢清洗剂清洗矿物油更好于卤代烃和水基清洗剂。

2、 蒸发损失小。

碳氢清洗剂沸点较高，在使用保管过程中挥发损失小，对包装物和设备的密封要求很低。

3、 毒性极低。

经毒理试验，碳氢清洗剂的吸放毒性、经口毒性和皮肤接触毒性均为超低毒，且不属于致癌物质，清洗操作人员使用更安全。

4、 材料相容性好。

碳氢清洗剂中不含水分和氯、硫等腐蚀物，对各种金属材料不会产生腐蚀和氧化。碳氢清洗剂又属于非极性溶剂，对大部分塑料和橡胶没有溶解、溶胀和脆化作用。

5、 可彻底挥发无残迹。

碳氢清洗剂是非常纯净的精制溶剂，在常温和加热状态下均可完全挥发，没有任何残留。

6、 不破坏环境。

碳氢清洗剂可以自动降解，清洗废液可以放入燃煤或燃油锅炉中焚烧，焚烧生成物主要为CO2和水，对空气无污染。碳氢清洗剂中不含氯，对臭氧的破坏系数为零。

真空技术真空清洗干燥机利用液体在真空状态下的物理变化，改变了碳氢清洗剂和被清洗物的某些特性，从而趋利避害，使碳氢清洗剂的优势得到更好的发挥。真空技术在清洗中的主要作用是：

1、脱出清洗剂中的空气，减少超声波的衰减。

为提高清洗效果，清洗机中一般都采用超声波技术，利用超声波振子每秒几万次频率的振动，发出超过人耳可听见的10万们以上的声压。在清洗的情况下超声波在液体中呈放射状，使清洗液体流动而产生大量的真空气泡，这种现象就是空穴作用，由这种空穴作用而产生的液体流动和数以万计的高压真空气泡瞬间爆破时产生的能量，不断地冲击被子清洗物表面，使表面及缝隙中的污垢迅速剥落。

但在常压状态下，清洗剂中溶解的空气粒子遇到超声波时产生气泡，超声波的空穴作用会被大幅度衰减，清洗效果被减弱。在真空状态下，清洗剂中的气体会被脱出，从而避免了超声波的衰减。这一效果可以从铝箔实验中得验证：在清洗槽中分别加入未经真空脱气和经过真空脱气的碳氢清洗剂，使用相同功率的超声波对铝箔清洗一分钟，结果未经脱气的清洗剂可见轻微的震动，铝箔基本上无变化。而经过真空脱气的清洗剂剧烈震动，铝箔很快出现许多孔洞。

2、排除工件表面和孔隙中的空气，提高清洗效果。

在传统的清洗中，清洗效果不理想常常是因为盲孔、粗糙表面和细小缝隙中的空气不能排出，影响清洗剂的浸润，产生清洗盲孔。应用真空技术后，可使部件表面、缝隙和盲孔内的空气全部排出，使清洗剂完全浸入工件的每个部位，使工件的各人部位都达到最好的清洗效果。对于构造复杂、盲孔较深的工件，通过两次以上的抽真空和排气过程，也可以将空气全部排出。所以在真空状态下，清洗效果要比常压下更好。

3、沸点，命名碳氢清洗剂也可以实现气相清洗。

使用卤代烃清洗剂的超声波清洗机，利用卤代烃清洗剂沸点低的特点，在清洗的最后一步，将清洗剂加热使之产生纯净的清洗剂蒸汽，用溶液蒸汽对工件进行蒸气清洗，使溶解在清洗溶液中的油污不会残留在工件表面。由于碳氢清洗剂的沸点高于闪点，在常压状态下不可能对工件进行蒸汽清洗。

真空清洗干燥机利用液体在真空状态下沸点降低的原理，通过对密封的清洗槽抽真空，使碳氢溶剂的沸点大大降低，只需将碳氢清洗剂加热到80℃左右，就可使其沸腾，实现蒸气清洗。

4、利用真空突沸效应，提高干燥速度。

由于碳氢清洗剂的沸点都在140℃以上，在常温常压下彻底挥发一般需要一小时左右。这样的干燥速度肯定不能满足工艺清洗的节拍要求。而用加热烘干的方法又容易产生火险，这也是碳氢清洗剂在中国未得到广泛应用的主要原因之一。真空清洗干燥机一般是将蒸汽清洗与真空干燥在一个槽中进行，在对工作进行蒸汽清洗的同时使工件温度升高，然后使干燥槽迅速进入更高的真空状态，工件表面的清洗液会突然沸腾（真空突沸效应）而迅速挥发干净。这样可以将工件的干燥时间降低到数分钟以内。

5、真空蒸馏，使碳氢清洗剂再生重复使用。

清洗剂的蒸馏再生，就是利用清洗剂与污垢之间的沸点差，将溶有油污的清洗剂加热到清洗剂不沸点以上而控制在油污的沸点以下，便清洗剂气化，然后通过冷凝装置使之重新凝结成纯净的清洗剂，而沸点较高的油污和机械杂质则留在蒸馏罐的底部。

卤代烃清洗剂由于沸点低且不可燃，蒸馏再生相对容易，所以，许多卤代烃清洗剂都附带有蒸镏再生装置。而碳氢清洗剂由于沸点高而闪点较低，在常压下蒸镏再生是不可能的。真空清洗干燥机的蒸镏再生装置在高真空下使碳氢清洗剂的沸点降低到80℃使清洗槽中溶解了油污的清洗溶液不断地抽入蒸馏装置，在真空中加热蒸发，再经过冷凝成为清洁溶剂回到清洗槽中，使清洗液始终保持清洁状态。油污则留在蒸馏装置底部，定期排出。

6、隔绝氧气，使碳氢清洗剂失去燃烧的条件。

绝大多数碳氢清洗剂闪点都在50℃左右，在我国《常用危险化学品的分类及标志》（GB13690-92）中属于高闪点易燃液体。虽然闪点较高，但在高温或有助燃物（如纸和棉絮）的情况下仍有燃烧危险。因此控制火险成为其推广使用必须解决的问题。燃烧需要有可燃物、温度和氧气三个必要条件，只要缺少一项，燃烧就不可能发生。在真空状态下氧气含量极低，在清洗、干燥和蒸馏再生的过程中，即使碳氢清洗剂的温度达到闪点以上，由于没有氧气，失去了燃烧的一个必要条件，碳氢清洗剂也不会燃烧，从而保证了使安用全。

日本生产真空清洗干燥机的厂家看好中国巨大的市场潜力，投入巨大力量开发中国市场，在中国通过分支构和代理商社迅速扩展业务。国内一些原来生产普通超声波清洗机的企业也积极跟进1。

碳氢清洗机的分类碳氢清洗机按照设计的不同，可分为标准机和非标机。按照清洗槽的数量分为单槽机、双槽机、多槽机等；按自动化的程度亦可分为手动、半自动以及全自动型；按碳氢清洗机各部分的功能分，有清洗系统、蒸馏再生系统、控制系统、辅助系统等。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学