系统设备

典型的干冰清洁系统将包括以下组件：供应适当大小，形状和密度的干冰喷射颗粒。 适合温度，压力和露点的推进剂气源。 一种用于容纳介质并调节干冰和推进剂流到输送软管的装置。 一种将干冰颗粒运输和加速到高速并将其引导到工作表面的装置。

 此外，它们具有延展性，并且与其前辈不具有相同的分子结构。 与其对应物不同，干冰的质量可以在生产过程中进行修改，以更好地将清洁颗粒配合到应用中。 这种在冰生产或清洁步骤期间改变干冰的物理特性的能力使得磨料CO 2清洁过程能够在以前是化学溶剂清洁系统的唯一领域的应用中竞争。 由于干冰的亚稳定性，将清洁颗粒运输到工作现场的问题是CO2清洁设备制造商的主要关注点。

最适合用于CO：清洁系统的干冰颗粒的尺寸为0.125英寸直径或更小。然而，除非在颗粒生产设备中加入特殊的施胶设备，否则挤出的颗粒的长度将与其密度成比例。目前，该长度可以从3/16英寸到超过6英寸。在干冰喷射设备中使用的建议的颗粒长度（以确保从储存料斗到插入机构的可靠，稳定，不间断的颗粒流）约为1/2英寸或更小。这里小一点肯定更好。最小尺寸应取决于应用，关于基材损坏的可能性以及被除去的涂层的性质。正常的颗粒生产，储存和处理将使颗粒长度减少到该值。此外，机械插入推进剂流，随后的运输（和伴随的升华）和加速过程将使颗粒长度在目标表面处减小到最大0.125英寸。

二氧化碳清洁系统利用加压气流，在受控膨胀下对周围环境压力进行控制，以使可升华的介质颗粒加速到清洁速度。 主要用于干冰喷射器的两种推进剂是压缩空气和氮气。 （标准压缩空气和氮气推进剂供应系统在本报告末尾的附录B，图1和2中有所说明。包含推进剂系统的设备在很大程度上取决于应用，其位置和执行所需的攻击性水平。 应用。）通常，加压气流必须超过当地的堆积压力至少10000 PSIG。 任何CO：清洁系统使用的推进剂体积将取决于喷嘴配置（参见加速喷嘴），分子量和喷嘴限制下载气的密度。

当然，颗粒出口速度（以及清洁能力）是可用推进剂能量以及颗粒弹道学的函数，包括：尺寸，比重和任何平移或三轴旋转。 使用弹道计时码表，测量了在压力为175 PSIG，75°F和40°压力露点的压缩空气下运行的SP37B喷射器的干冰颗粒速度。 由于颗粒尺寸的不均匀，三维平移和颗粒在输送软管和喷嘴内的三轴旋转的综合影响，颗粒速度范围为350至550英尺/秒。 粘土目标浸渍试验证实了宽冰干穗能量范围，即每秒200英尺的测量速度波动。

在大多数当前可用的CO 2清洁系统的整个操作压力范围内，压缩空气和氮气的密度相差约3.5％。 因此，如通过测试所证实的，在相同的温度，压力和喷嘴孔直径下，将遇到两种气体之间的体积流速的类似差异。 对清洁颗粒速度具有最大影响的推进剂性质是其压力和温度。 TOOICE设备公司已经生产了氮气与空气推进剂报告。 在本报告中，研究了这些特性的变化对推进剂消耗的影响（因为它们与使用TOOICE，SP37B喷射装置的干冰清洁有关），此外还为读者提供了替代系统组件配置，规格和一般CO： 清洁信息。

在大多数干冰清洁系统中，干冰（通常在大气压下制造和运输）与推进剂气体之间存在温差。 干冰温度为-109.33°F，推进剂气体通常接近环境温度。 研究了推进剂压力和温度对单个软管喷射设备内干冰颗粒升华速率的影响。 正如所料，较高的推进剂气体温度和较长的输送软管将增加在软管内升华而损失的干冰质量。 在某些情况下可能会损失100％。 只要推进剂温度高于-109.33°F，一定量的干冰就会在输送软管中升华。

SP37B上的测试结果（见附录A）表明，在加速喷嘴处测得的推进剂和干冰混合物温度随着压力的降低而变冷。 这表明随着压力降低，输送软管内的颗粒升华增加。 由于输送软管直径没有变化，这种增加归因于颗粒在较低压力下在输送软管中的时间较长。

通过将推进剂气体温度降低到干冰温度以消除从推进剂气体到清洁颗粒的热传递，可以完全消除颗粒升华的问题。 这可以通过在插入清洁粒料之前将低温气态氮注入推进剂供应管线来完成。 然而，在这种低温下操作将花费更多，因为需要更大量的气体来保持气体和颗粒的速度。 此外，TOOICE机器使用硅橡胶，颗粒输送软管，由于温度较低，必须用（较少）柔性不锈钢软管替换。