Snow-cleaning (1) - Arely Huerta Aguilar

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Snow cleaning
Snow cleaning con Co2
Dicho proceso consiste en dióxido de carbono gaseoso o líquido en un orificio, hielo seco microscópico o partículas de “nieve”.
El proceso es usado para satisfacer las estrictas demandas de limpieza de superficie.
La mezcla resultante de dióxido de carbono sólido y gaseoso elimina partículas submicrónicas y residuos orgánicos de una superficie.
Los ejemplos de remoción en el proceso van desde varios metales, obleas, polímeros, cerámicos, vidrios, equipos de proceso, equipos de vació, disco duro, unidad óptica, entre otros.
La limpieza con este método es rápida, cuidadosa con el objeto que maneja y no daña de manera desmoderada al ambiente.
 
MECANISMO DE LIMPIEZA
La eliminación de residuos orgánicos y partículas de las superficies durante el CO2 la limpieza con nieve se puede explicar por dos diversos mecanismos uno para la eliminación de partículas, el otro para el retiro orgánico de la contaminación.
El mecanismo para la eliminación de partículas implica una combinación de fuerzas relacionadas con un movimiento gas de alta velocidad y transferencia del ímpetu entre las partículas de la nieve y la contaminación superficial. 
El mecanismo para la eliminación de la contaminación orgánica requiere la presencia de una fase líquida de dióxido de carbono durante el impacto.
Durante el corto tiempo del impacto, las altas tensiones existen en el interfaz de la nieve-superficie y esta presión puede exceder fácilmente la tensión de la producción y la presión triple del punto de la partícula de hielo seca. En este caso, la partícula de hielo seco puede licuar y actuar como un solvente mientras está en contacto con la superficie. La contaminación se disolvería por la fase líquida y permanecería dentro de la "partícula de hielo líquido-seca". Cuando la partícula comienza a rebotar de la superficie, las presiones del interfacial disminuyen y la partícula seca del hielo re-solidifica, llevando la contaminación lejos.
Metodos de limpieza : pellets, sfc y snow
La limpieza con dióxido de carbono se puede hacer por tres métodos diferentes:
 gránulos de hielo seco macroscópicos.
Corrientes de nieve basadas en la expansión simple o doble del dióxido de carbono y pulverizar la muestra con partículas de “ nieve “ microscópicas o macroscópicas.
Dióxido de carbono fluido supercrítico.
PELLETS
La limpieza es realizada por la acción abrasiva y la transferencia del ímpetu. Los componentes y los pasos dominantes en un sistema de la pelotilla son primeros la formación de las pelotillas del tamaño deseado, manteniendo las pelotillas en la presión y la temperatura apropiadas, alimentación de la pelotilla, aceleración por métodos mecánicos o gas comprimido y entonces la distribución de pellets en el artículo que se está limpiando.
En general, los sistemas de pellets están hechos para la eliminación de materiales y sólo pueden resolver situaciones de limpieza cuando el objeto para la limpieza puede resistir los daños esperados.
Sistema supercritico: SFCo2
Este método es adecuado para la limpieza por lotes de piezas pequeñas o delicadas o conjuntos complejos donde la mayor preocupación es la eliminación de la contaminación orgánica.
Las carencias de los sistemas SFCO2 son la naturaleza por lotes del proceso y su incapacidad para eliminar cualquier contaminación inorgánica o particulada.
snow
La limpieza se realiza mediante una combinación de transferencia de impulso y acción disolvente. El componente clave en la implantación de un sistema de pulverización Stream es el diseño de la boquilla.
La presencia de hielo seco o copos de nieve conduce a que los sistemas de limpieza por aspersión se refieren como "limpieza de nieve". Hay que señalar que hay dos enfoques comerciales diferentes a la tecnología de sistemas de pulverización de nieve.
equipo
Los sistemas de CO2 son sencillos, los cuales consisten en una fuente de CO2, una boquilla y los medios para transportar el CO2 desde la fuente hasta la boquilla. El ejemplo de este equipo cuenta con un CGA 320 (Conection reference chart o Cadena de referencia del conector). 
Se usan habitualmente mangueras flexibles con un revestimiento de PTFE (Politetrafluoroetileno o Teflón).
Diseños actuales han usado un colector SS316L (tipo de acero inoxidable) con tubo orbital soldado desde el cilindro hasta el accesorio de la boquilla.
Los controles on/off disponibles incluyen solenoides o válvulas neumáticas y pistolas de mano.
Las últimas aumentan la maniobrabilidad, las primeras mejoran las cualidades repetitivas del proceso.
El CO2 del interior de los cilindros, es enviado con un líquido en el interior a 830psi. El CO2 se encuentra en la parte superior para la presurización, y el líquido se evapora para recuperar la presión. Con lo que un cilindro de 60lb tiene 525pies cúbicos de uso de CO2.
Un cilindro de presurización gaseoso, de 40lb solo rinde 350 pies cúbicos, debido a las temperaturas internas y la incapacidad del gas de pasar a líquido en dichas condiciones.
El factor más importante del proceso es la boquilla, esta puede tener una disposición de expansión simple y doble.
Módulo de la Válvula Solenoide de Control Remoto Inalámbrico 433 mhz
DS51204D04
Las boquillas más simples son las de expansión individual con un orificio. Las efectivas son variaciones en el diseño del orificio Venturi con el tamaño de salida generalmente alargado con respecto a la entrada.
El tamaño de salida es más típicamente un morro y esta cámara es donde el hielo seco se nuclea, su ángulo y longitud juegan un papel importante en la determinación de la velocidad de la corriente y el tamaño de la nieve.
Otro diseño con simple, se da con la boquilla de una variable de orificio, que dependiendo de la geometría de la nariz, donde el aumento del ángulo, puede generar aumentos en tamaño de copos de nieve a expensas de la velocidad de corriente. Este intercambio puede producir una eliminación de orgánicos pobre.
TUBO DE VENTURI
 
Las boquillas de doble expansión, ofrecen una forma de controlar el tamaño del hielo seco y la velocidad. Del diagrama de entalpía contra presurización del dióxido de Carbono, se pueden apreciar los puntos A y B, en la región de caída de dos fases, esto sucede cuando en el primer orificio se da la caída de presión inicial. Aquí, para una unidad alimentada con gas y en la cámara coalescente, pequeñas gotas líquidas se nuclean y el tamaño de estas partículas se relaciona con la elección del orificio. Al salir a la segunda cabina, se influye en la velocidad, pudiendo limpiar hasta ¼ de pulgada de diámetro.
Layden introdujo boquillas de expansión doble de área grande y fabricaron unidades que variaban desde ½ pulgadas a más de 28 pulgadas de largo. 
Las mostradas en el ejemplo son de 2 y 12. Para sellarlas se diseño un sello complejo de 1 milésima de grosor.
El mismo tiene un conjunto de canales por pulgada lineal y el ancho del canal depende la fuente de alimentación.
Adams rediseñó la boquilla plana para eliminar el material de sellado delgado y en su lugar utilizó un sello variación de los borden del cuchillo UHV conflat.
APLICACIONES
Fabricación de maquinaria, acero y metal
Con el peletizador, la limpieza a fondo y de mantenimiento de máquinas de producción, robots de soldadura, cintas transportadoras y cabinas de pintura resulta especialmente fácil.
Imprentas
Después de la pulverización con hielo seco, todas las máquinas y cilindros de impresión, herramientas, etc., quedan como nuevos.
Industria eléctrica y maderera
La pulverización con hielo seco resulta, asimismo, ideal para limpiar máquinas para trabajar la madera, generadores, turbinas, armarios eléctricos, etc.
Industria de plásticos y de embalajes
El pulverizador de hielo seco elimina silicona y goma, así como pinturas, barnices y otros tipos de suciedad de moldes de inyección y cadenas de producción.
Industria del automóvil, fundiciones y plantas de moldeo de plásticos por inyección
Los peletizadores eliminan aglomerantesy separadores de partes y piezas mecanizadas. También eliminan sin más los residuos de silicona, goma, pintura, barniz, revoque de yeso, etc., de moldes de inyección, herramientas y cadenas de producción completas. Todo se limpia sin que quede rastro.
Industria alimentaria, farmacéutica y cosmética
Con un peletizador, puede limpiar máquinas mezcladoras y embotelladoras, cadenas de producción, sistemas de manejo, depósitos y hornos de coquizaciones, quemaduras, incrustaciones, grasa y almidón.
Industria papelera
En las instalaciones de la industria papelera se hacen depósitos de cola, cal, polvo y celulosa, lo cual produce averías en los equipos y pérdidas de calidad. Las instalaciones limpiadas con hielo seco vuelven a estar limpias más rápidamente y, con ello, también antes en funcionamiento.
Municipios
Grafitis y chicles: el problema de muchos pueblos y ciudades. En este caso, se necesita un método de limpieza que limpie las paredes y superficies a fondo, pero también de forma respetuosa, como lo hace el peletizador de Kärcher, que elimina la suciedad sin dañar el material de fondo.
Bibliografía
http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4754690
http://infohouse.p2ric.org/ref/02/01017.pdf