在電力行業(yè)油化試驗中,,需反復清洗重復使用大量的玻璃器皿,,如注射器,、磨口具塞玻璃瓶等,。這些瓶皿數(shù)量多,、傳統(tǒng)的清洗方式主要靠人工清洗,也有部分實驗室采用超聲波清洗法,。但這些方法都嚴重制約著瓶皿清洗效率和瓶皿的潔凈度,。
1.手工清洗法存在如下弊端:
1)需要人工一個個清洗,清洗和烘干分離,,效率低,;
2)洗滌液對皮膚有傷害;
3)清洗時注射器嘴容易碰壞,;
4)注射器拆解后再恢復時常匹配錯誤導致注射器卡澀或氣密性降低,。
2.超聲波清洗法存在如下弊端:
1)噪音污染;
2)超聲波中的次聲波對人體有害,;
3)對器皿表面光潔度有較大損傷,;
4)清洗和烘干互相分離,工作效率低,。
為了解決實驗室玻璃器皿的清洗難題,,杜伯特自主研發(fā)了實驗室玻璃器皿自動清洗機,克服了人工清洗和超聲波清洗機的弊端,在電力油化實驗室得到應(yīng)用,,解放了實驗室清洗人員的雙手,,讓實驗室玻璃瓶皿洗的又快又潔凈。
1原理:本裝置在高壓水射流清洗技術(shù)[2]的基礎(chǔ)上采用高壓噴淋物理剪切去除油污,。系統(tǒng)自動將洗滌劑和水均勻混合并加熱到75℃,,經(jīng)過多級加壓循環(huán)泵使洗滌液壓力升到0.5Mpa,再通過內(nèi)置螺旋結(jié)構(gòu)的離心式噴嘴,,清洗液在經(jīng)過噴嘴的過程中霧化,、氣化,加大了清洗液和被清洗器皿接觸面積,,在洗滌液和助洗劑的綜合作用下去除油污。
2.實驗室玻璃器皿自動清洗機的研制
2.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)包括:安全保護系統(tǒng),,程序控制軟件系統(tǒng),,清洗控制系統(tǒng),鼓風控制系統(tǒng),,氣溫控制系統(tǒng),,液溫控制系統(tǒng),水控制系統(tǒng),,輸入輸出設(shè)備等,。
2.2清洗技術(shù)的研究
高壓水射流清洗技術(shù)是指通過高壓水發(fā)生裝置將水加壓至數(shù)個大氣壓以上,再通過具有細小孔徑的噴射裝置轉(zhuǎn)換為高速的微細水射流,。本系統(tǒng)用多級加壓循環(huán)泵將洗滌液加到0.5Mpa,。
2.2.1酯化、乳化技術(shù)研究
油化試驗室中的玻璃器皿,,其主要污物為親油性長鏈脂肪酸的油漬,,通過酯化促使油漬分子脫離器壁表面進入洗滌液。對于不能酯化的油漬,,采用復合表面活性劑進行乳化,。本技術(shù)采用無水碳酸鈉和堿性蛋白進行酯化,用壬(辛)基酚聚氧乙烯醚,、皂鹽等進行乳化,。
2.2.2助洗劑
助洗劑是一種增效助劑,加入洗滌劑中以調(diào)整其堿度或增加其污物懸浮力的化學藥品,。本助洗劑主要由三聚磷酸鈉,、無水硫酸鈉、硅油,、聚醚等按一定比例配制而成,。
2.2.3洗滌溫度
一般來說,,洗滌溫度越高,洗滌效果越好,。但對于加酶的洗滌劑,,溫度升高容易使酶失效,從而降低去污能力,。經(jīng)過綜合試驗,,本技術(shù)清洗溫度設(shè)定為75±5℃。
2.3器皿定位和分布
洗滌器皿采用可調(diào)節(jié)內(nèi)噴嘴和可調(diào)節(jié)固定螺栓固定,,內(nèi)噴嘴直徑Φ3,,器皿固定支架總高350mm,可清洗高度≤300mm,,直徑≤170mm的器皿,。對于容器類器皿,在滿足高度和直徑的基礎(chǔ)上,,容器開口內(nèi)徑≥3mm,,能夠清洗器皿的范圍很寬。
2.4氣液溫度控制
洗滌液和干燥熱風溫度的控制采用人工智能模糊邏輯控制(PLC),,主控單元采用AVR MEGA16L單片機,,溫度采集單元采用高精度pt100,溫差≤±1℃,。
2.5補給系統(tǒng)
自動補給系統(tǒng)包括補給量、補給方式及補給設(shè)備,,能夠自動添加洗滌劑和助洗劑,。
2.6自動控制系統(tǒng)
傳感器采用全不銹鋼內(nèi)嵌磁通觸點,使傳感器信號無延時,、無漏判,。信號處理方式采用多路門電路控制。程序的編制采用單片機C語言編程,,人機對話更快捷方便,。
2.7水控制系統(tǒng)
水控制系統(tǒng)采用帶反饋信號的電動球閥、單向閥和電磁閥多路控制,,使用循環(huán)水加壓,,減少用水量。
2.8安全保護系統(tǒng)
系統(tǒng)采用磁力開關(guān)多路控制,,對開蓋斷電,、水位上線關(guān)閥等操作進行自動控制。
3對比試驗
取兩只100mL的注射器和兩個500mL的磨口具塞玻璃瓶,,分別采用自動清洗法和人工清洗法對其進行清洗,、烘干,,并同時從同一變壓器同一取樣口分別取油樣,進行油中溶解氣體分析對比試驗,,試驗結(jié)果見表1,。其它試驗項目的對比試驗見表2。表2的試驗結(jié)果表明,,兩次測定值之差均在允許差范圍內(nèi),,采用自動清洗法的測試結(jié)果能夠滿足相關(guān)試驗項目的國標要求。
4.結(jié)論
實驗室玻璃器皿自動清洗機操作簡單,,自動化程度高,,能夠進行一次批量清洗作業(yè),可節(jié)約大量人力成本并提升工作效率,。此外,,還可避免人體和洗滌液接觸,能夠提高工作人員勞動防護水平,,具備推廣應(yīng)用價值,。