Technologie čištění pomocí CO2

Lze procesy zautomatizovat nebo snad dokonce zaměnit?

Bezvadně čisté povrchy zboží a výrobních zařízení jsou nezbytným předpokladem kvalitní výroby. Jedná se většinou o povrchy forem v gumárenském a plastikářském průmyslu, ve slévárnách a v neposlední řadě v lakovnách plastů. Nároky na čištěné plochy se neustále zvyšují. Pro zajištění vysoké kvality výroby musí být povrchy dokonale zbaveny zbytků separátorů, chemických nánosů, makro/mikro částic, zbytků olejů, mastnot, otisků prstů, atd.
V souladu s nezbytnou ochranou životního prostředí se posledních patnáct let na trhu průmyslového čištění uplatňuje neabrazivní tryskání suchým ledem a sněhem, které postupně vytlačují tradiční organická rozpouštědla, chlorované sloučeniny a ostatní většinou jedovaté chemikálie.

TRYSKÁNÍ SUCHÝM LEDEM

Čištění peletami suchého ledu je účinný proces dostatečně agresivní pro čištění forem a technologických zařízení (obr. 1). Již řadu let se rozsah jeho aplikací postupně rozšiřuje a zasahuje i do oblasti potravinářství, opravárenství, stavebnictví a dalších oborů. V době zvýšených nároků a požadavků na automatizaci je však problematické tento proces zautomatizovat, a to jak na straně plnění pelet do tryskacího stroje, tak i na straně samotného tryskání. Pro majitele peletizérů je situace jednodušší v tom, že lze vyrobené pelety dávkovat přímo z peletizéru do tryskacího stroje, ale u ostatních je automatizace dávkování daleko komplikovanější. Samotné tryskání suchým ledem, vzhledem k nehomogennímu rozložení, přilnavosti a charakteru nečistot, se bez ručního tryskání prakticky neobejde. Naproti tomu u průmyslového čištění suchým sněhem, ve srovnání s tryskáním peletami, je automatizace poměrně snadno představitelná.

ČIŠTĚNÍ SUCHÝM SNĚHEM

Čištění suchým sněhem je podobný proces jako tryskání peletami suchého ledu, s tím rozdílem, že drobné jehličky suchého ledu s teplotou -78,5 °C se vytvářejí přímo v průběhu čištění uvolněním tlaku kapalného oxidu uhličitého. K takto uvolněným částicím LCO₂ je přidáváno úměrné množství tlakového vzduchu, který zrychluje tyto drobné částice sněhu na výstupu z čistících trysek. Stejně jako čištění peletami suchého ledu je čištění sněhem LCO₂ proces, který negeneruje sekundární znečištění, částice sněhu po dopadu na povrch substrátu vysublimují do formy plynného CO₂ a společně se vzduchem jsou pak odsávány do atmosféry. Pokud to pracovní prostředí dovolí, velkou výhodou obou technologií je jeho použití přímo v procesu na výrobním zařízení, tedy bez demontáže a následné montáže čištěných dílů, např. forem. Pokud to pracovní prostředí nedovolí, bývá dnes již standardem implementace zvukově izolované čistící kabiny.

POKROK DÍKY AUTOMATIZACI

Úspěšná automatizace procesu čištění suchým sněhem vyžaduje kompletní dodávku systému čištění, tedy trvalý přísun kapalného oxidu uhličitého o tlaku 40-60 bar, umístění čistící hlavice s tryskou (obr. 2) na robot (obr. 3), popř. lineární manipulátor (obr. 4), zvukově izolovanou čistící kabinu včetně odsávání, kterým je kontaminovaný vzduch včetně plynného CO₂ odváděn do atmosféry a telemetrie pro optimalizaci skladovacího množství kapalného LCO₂. Vzhledem ke spotřebám oxidu uhličitého jsou nejvhodnějším zdrojem skladování kryogenní zásobníky (obr. 5).

JAK NA JEMNÝ, ALE HLUBOKÝ DESÉN

Několikaleté zkušenosti jednoznačně prokázaly, že správným nastavením technologických parametrů (tlak a množství kapalného LCO₂, množství tlakového vzduchu a vhodný tvar trysky) lze suchý sníh aplikovat i pro čištění průmyslových forem, a to především forem se zvláště jemnou a hlubokou figurou desénu, kde se dříve používané tryskání peletami suchým ledem ukázalo jako zcela neúčinné (obr. 6). Otázkou je také geometrie čištěného povrchu. Geometrie ovlivňuje výběr technologie, jednoznačně se ukazuje čištění suchým sněhem jako velmi účinné právě u členitějších tvarů.

ZÁVĚREM

Proces čištění suchým sněhem v současné době plně vyhovuje rostoucím požadavkům automatizovaného čištění. Nahrazuje manuální čištění za pomoci různých organických rozpouštědel nebo velkého množství vody s následnými požadavky na čištění odpadních vod. I když čištění sněhem není tak agresivní jako čištění peletami suchého ledu, lze volbou vhodných parametrů a povrchů obě technologie zaměnit. V některých případech, jako jsou například formy s jemnou texturou desénu, lze dosáhnout lepších čistících výsledků než při čištění peletami suchého ledu. Výše prezentované technologie včetně dodávky, montáže, uvedení do provozu, záručního a pozáručního servisu - jsou obsaženy v základní nabídce společnosti Messer Technogas.

Messer Technogas s. r. o.
Ing. Jiří Svatoš, aplikační inženýr
+420 602 339 214
jiri.svatos@messergroup.com