干洗，通俗地講就是用化學(xué)溶劑來洗滌布草織物。上一期與大家共同探討了干洗溶劑的風(fēng)險(xiǎn)與設(shè)備對(duì)策，這一期主要就干洗機(jī)的原理與大家交流分享。

01

干洗機(jī)的主要功能

干洗溶劑是一種被禁止排放的有毒有害物質(zhì)，溶劑價(jià)格又比較昂貴，所以，干洗后的溶劑是不能隨意自行處理排放的。這就決定了干洗設(shè)備除了應(yīng)該具有最基本的洗滌功能外，還必須具有以下一些主要功能：

●為了保證有毒有害溶劑不對(duì)外排放和泄漏，干洗的整個(gè)工作過程都必須在可靠封閉的狀態(tài)下來實(shí)現(xiàn)。

●必須具有高效的自動(dòng)烘干功能。即干洗機(jī)應(yīng)該能對(duì)洗滌后的布草織物進(jìn)行徹底地自動(dòng)烘干。

●由于溶劑不能對(duì)外排放，因此必須具有安全、可靠、高效的對(duì)臟污溶劑的回收和再生處理功能。

●對(duì)于可能發(fā)生的溶劑滴漏、滲漏，干洗機(jī)必須有安全、可靠的防護(hù)措施。

●易燃性溶劑干洗機(jī)，由于溶劑的閃點(diǎn)低，具有易燃易爆的風(fēng)險(xiǎn)，因此還必須具有可靠的防爆措施。

......

圖1 干洗機(jī)正面圖

02

干洗機(jī)概貌

1、干洗機(jī)正面圖

●正面有干洗機(jī)的面板。

●右上部位是干洗機(jī)的控制電腦。

●中間，透過裝衣門， 可以看到干洗機(jī)的轉(zhuǎn)籠。

●下面是用于裝不同清潔程度洗滌溶劑的三個(gè)液箱（一個(gè)臟污溶劑箱、一個(gè)工作溶劑箱、還有一個(gè)清潔溶劑箱）。

●底部黑色部分是干洗機(jī)的安全托盤，防止干洗溶劑滴漏，向地面沉降。

2、干洗機(jī)背面圖

圖2 干洗機(jī)背面

●機(jī)器背面眾多的部件見圖2引出標(biāo)注。

●有的部件還是被阻擋了，看不見或看不清。比如：溶劑冷卻器、排氣炭罐。

●炭吸附器也被擋住了，看不清。圖2右邊引出標(biāo)注了“炭吸附”部件，并非指右邊那根銀色的粗管子，而是被粗管子遮住的深顏色部位，那是炭吸附器的位置。粗管子是底下的捕集器與上面的回收系統(tǒng)相連接的風(fēng)道，風(fēng)道下面有一條管路，向右、再向下、再向前拐，就是與炭吸附器聯(lián)通的。

圖3 干洗機(jī)背面

圖3是另一臺(tái)干洗機(jī)的背面。

●左邊豎著布置的那個(gè)黑色的大圓筒形部件是炭吸附器。

●右上角那個(gè)黑色的小圓筒形部件是排氣炭罐。

03

干洗機(jī)的循環(huán)過程

干洗機(jī)一個(gè)基本的循環(huán)過程應(yīng)該是這樣的：裝衣——洗滌——高脫（回收溶劑）——烘干（同時(shí)制冷回收溶劑）——冷卻除臭——炭吸附殘留溶劑——開門取衣。

目前使用的干洗機(jī)，絕大多數(shù)工序過程都是通過電腦來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。操作者下達(dá)運(yùn)行指令后，電腦采集各個(gè)速度、位置、溫度、壓力、時(shí)間、液位等信號(hào)，對(duì)電機(jī)、閥類等等這些執(zhí)行器作不同的切換，啟/停、開/閉、或調(diào)節(jié)都可以按照不同工序的功能要求自動(dòng)運(yùn)行。

圖4 干洗機(jī)原理示意圖

1.洗滌與脫液過程

圖4是干洗機(jī)原理示意圖。洗滌時(shí)，底部液泵將干洗溶劑從指定液箱抽出，沿箭頭指向向右，再向上經(jīng)過過濾器組件（干凈溶劑也可以繞過過濾器），再沿上面大箭頭向左、向下經(jīng)過垂直布置的溶劑冷卻器，溶劑就加入了轉(zhuǎn)籠，對(duì)衣物沖洗。這時(shí)候，轉(zhuǎn)籠是間歇性地低速正反轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)籠內(nèi)壁上的三角筋帶動(dòng)衣物摩擦、揉搓、翻轉(zhuǎn)、拋落、摔打，這些機(jī)械力能有效增強(qiáng)洗滌效果。

當(dāng)充入轉(zhuǎn)籠里面的溶劑液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，液箱出液閥關(guān)閉，左邊捕集器下面的閥打開，靠液泵維持溶劑進(jìn)入轉(zhuǎn)籠沖洗衣物，持續(xù)這一循環(huán)。當(dāng)然，也可以設(shè)置停止液泵運(yùn)轉(zhuǎn)，衣物只是靠轉(zhuǎn)籠里的溶劑來洗滌，不用循環(huán)沖洗。

完成設(shè)定的洗滌時(shí)間后，結(jié)束洗滌，洗滌溶劑自動(dòng)排入指定的液箱。接著運(yùn)行高脫程序甩出衣物里大部分的溶劑，排入指定的液箱。

至此，洗滌、脫干程序就相繼完成了。

干洗時(shí)，也分預(yù)洗、標(biāo)準(zhǔn)洗、漂洗等工序，過程類似。主要差異在于：從哪個(gè)液箱里抽溶劑？洗多長(zhǎng)時(shí)間？洗完以后排到哪個(gè)液箱/蒸餾箱？這些既可以自動(dòng)運(yùn)行，也可以自行手動(dòng)設(shè)置。

圖5 尼龍過濾器

2、臟污溶劑的處理

干洗溶劑會(huì)越洗越臟。對(duì)臟溶劑，有兩種處理方式，第一種方式是過濾，經(jīng)過過濾器組件循環(huán)過濾溶劑。圖5是一種常見的尼龍過濾器，用多組細(xì)密的尼龍網(wǎng)盤將臟溶劑中的毛絨類、顆粒狀雜物截流下來。還有一種炭過濾器，可依靠活性炭截留更細(xì)微的色素類臟污。

過濾，可以使得洗滌溶劑維持一個(gè)相對(duì)干凈的狀態(tài)。過濾時(shí)間長(zhǎng)了，過濾器的過濾效果和過濾速率會(huì)降低，這時(shí)需要對(duì)過濾器做專門的清潔維護(hù)。

另一種對(duì)臟污溶劑的處理方式是把臟溶劑泵到蒸餾箱里去，對(duì)溶劑作加熱蒸餾。溶劑液體被汽化，經(jīng)過干洗機(jī)的冷凝、分離裝置，提取出純凈的洗滌溶劑存放在清潔液箱。而那些不能汽化的贓物，就殘存在蒸餾箱里了。蒸餾次數(shù)多了，蒸餾箱里面的臟污累積會(huì)增加，影響蒸餾效果，這時(shí)需要對(duì)蒸餾箱做專門的清潔維護(hù)和殘留臟污處理。

易燃性溶劑干洗機(jī)，由于溶劑具有低閃點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，易燃易爆。干洗溶劑蒸餾時(shí)，受熱溫度很高，對(duì)易燃性溶劑來說，是不安全的，必須采取措施。

大家知道，燃爆必須同時(shí)具備三個(gè)條件：第一要有足夠濃度的易燃物質(zhì)，第二要有足夠高的溫度，第三要有足夠濃度的氧氣。

而易燃性溶劑蒸餾時(shí)，易燃性物質(zhì)的濃度沒法降低，因?yàn)檎麴s箱里都是易燃溶劑；溫度也不能降低，因?yàn)闇囟鹊土吮悴荒苷麴s，就沒法再生出純凈溶劑。我們可以控制的是降低系統(tǒng)的氧氣濃度，通常采取的措施，就是蒸餾時(shí)抽真空，極大地降低氧氣濃度，防止燃爆。

3、烘干過程

圖6 烘干過程

從圖6看，右上部的風(fēng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)維持烘干循環(huán)。風(fēng)機(jī)持續(xù)將被加熱器加熱的高溫氣流吹入轉(zhuǎn)籠，把轉(zhuǎn)籠里翻動(dòng)著的潮濕衣物加熱到設(shè)定的溫度（比如70 ℃）。衣物上的殘留干洗溶劑就逐漸被循環(huán)的熱風(fēng)帶走，經(jīng)過左下部的捕集器，再向上從風(fēng)道進(jìn)入回收系統(tǒng)筒體內(nèi)。含有大量干洗溶劑的熱氣體從左向右，按箭頭方向從筒體內(nèi)部快速通過。

最先經(jīng)過毛絨捕集網(wǎng)罩，也就是那個(gè)側(cè)放著的梯形部件，毛絨被截留下來。

含有大量溶劑的熱氣體快速向右走，經(jīng)過綠色箭頭所在的位置（即制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，具有強(qiáng)勁的冷卻作用），熱的溶劑氣體在這里被強(qiáng)制冷卻，大量的氣態(tài)溶劑被迅速冷凝成液體，排入液水分離器進(jìn)行溶劑與水的分離，純凈溶劑排入潔凈液箱，極少量的水分用專門的排污箱收集。

被強(qiáng)行冷卻的溫濕氣體繼續(xù)快速向右走，經(jīng)過藍(lán)色箭頭所在的位置（即制冷系統(tǒng)的冷凝器，具有強(qiáng)勁的加熱作用），把剛剛沒來得及被冷凝收集的溫濕的溶劑氣體加熱。

加熱后的氣體繼續(xù)快速向右走，經(jīng)過紅色的箭頭所在的位置（一組輔助加熱器，可以是蒸汽/電加熱），將濕熱氣體進(jìn)一步加熱。

然后，熱態(tài)氣體被風(fēng)機(jī)吹進(jìn)轉(zhuǎn)籠，再去烘熱衣物，進(jìn)一步逼走衣物上的溶劑殘留，持續(xù)烘干循環(huán)。

整個(gè)烘干循環(huán)靠風(fēng)機(jī)維持。烘干監(jiān)測(cè)裝置持續(xù)地監(jiān)控衣物是否已被烘干。自動(dòng)監(jiān)測(cè)達(dá)到烘干要求了，便停止供熱，結(jié)束烘干過程。也就是說，烘干結(jié)束時(shí)，回收系統(tǒng)筒體里面的藍(lán)色箭頭位置（制冷機(jī)組的冷凝器），這時(shí)被切換不再供熱；紅色箭頭位置（輔助加熱器）這時(shí)也停止加熱。

對(duì)于易燃性溶劑干洗機(jī)，烘干過程也必須有安全保護(hù)措施。這時(shí)候的安全措施一般不是抽真空，因?yàn)槌檎婵找笙到y(tǒng)非常密閉，不能有泄漏，而烘干時(shí)，洗滌室、回收系統(tǒng)的密封性就很難做到，而且，即使能做到密閉，但要考慮承受負(fù)壓的機(jī)體的強(qiáng)度、剛度影響，經(jīng)濟(jì)上并不可取。所以烘干回收時(shí)的安全措施不是抽正空，而是充入惰性氣體，通常是沖入氮?dú)狻＿@也是通過提高系統(tǒng)內(nèi)惰性氣體的濃度，來降低氧氣和易燃物質(zhì)的濃度，排除燃爆風(fēng)險(xiǎn)。

4、冷卻除臭過程

圖7 冷卻除臭過程

烘干結(jié)束以后，干洗機(jī)運(yùn)行進(jìn)入冷卻除臭階段。衣物烘干后很燙，需要通過制冷機(jī)組將衣物溫度降低到適宜的溫度，通常在42℃左右。

圖7是冷卻除臭過程示意圖，風(fēng)道走向與之前的烘干路徑是一樣的。不同的是箭頭顏色都變成了淺藍(lán)色，表示這個(gè)階段系統(tǒng)不再加熱，而只有制冷機(jī)組的蒸發(fā)器在起強(qiáng)制冷卻作用，使得系統(tǒng)溫度快速降低。這一過程中，也會(huì)有很少量的殘留溶劑被冷凝回收，這些殘留溶劑，可能是衣物上的、也有可能是機(jī)器內(nèi)部的殘留溶劑。

程序運(yùn)行到這一步，洗滌、烘干、冷卻除臭都已結(jié)束，便可以開門取衣了。

5、炭吸附過程

圖8 碳吸附過程

實(shí)際上，現(xiàn)在許多的環(huán)保型干洗機(jī)，運(yùn)行完冷卻除臭程序以后，并不是直接開門取衣，而是再繼續(xù)運(yùn)行一個(gè)程序，也就是更具環(huán)保性的炭吸附過程。

圖8是炭吸附過程示意圖。這是另外一路風(fēng)道走向，配置炭附裝器，靠另一個(gè)風(fēng)機(jī)來維持炭吸附循環(huán)。目的是利用活性炭?jī)?yōu)越的吸附性能，將衣物、轉(zhuǎn)籠里面的溶劑殘留進(jìn)一步降低。炭吸附后滾筒內(nèi)的溶劑殘留濃度基本可以穩(wěn)定在200ppm左右。

易燃性溶劑干洗機(jī)，因?yàn)閷?duì)人體、對(duì)環(huán)境的危害很小，通常不需要考慮衣物、機(jī)器里的溶劑殘留，不需要考慮工作環(huán)境的溶劑濃度，一般不配置炭吸附器。

6、開門排氣

圖9 開門排氣過程

炭吸附之后，干洗機(jī)機(jī)體里面、衣物上面的干洗溶劑的殘留會(huì)很少，這時(shí)候系統(tǒng)也已經(jīng)冷卻下來，就可以開門取衣了。

圖9是開門排氣示意圖。開門時(shí)通過風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，新鮮空氣從裝衣門吸入干洗機(jī)轉(zhuǎn)籠內(nèi)，防止機(jī)器內(nèi)、衣物上含有的干洗溶劑殘留氣體被操作人員吸入。機(jī)體內(nèi)的殘留干洗溶劑氣體，通過排氣炭罐內(nèi)的活性炭吸附最后的那一點(diǎn)點(diǎn)干洗溶劑殘留、進(jìn)一步降低干洗溶劑的排放濃度后排出機(jī)器。然后就可以放心地取衣了。

一套完整的工作循環(huán)就此結(jié)束。

7、炭重生過程

圖10 碳重生過程

雖然活性炭具有極強(qiáng)的吸附性能，但它所能吸收的溶劑量不可能是無窮無盡的。就好比海綿吸水，一旦吸多了之后，再吸水的能力就會(huì)大大降低。活性炭也是這樣，經(jīng)過若干次的炭吸附過程之后，活性炭里面的溶劑會(huì)越來越多，趨于飽和，它的吸附性能就會(huì)大打折扣。這時(shí)候，需要運(yùn)行另一個(gè)程序——炭重生過程。

圖10是炭重生過程示意圖，由風(fēng)機(jī)推動(dòng)溶劑回收循環(huán)。炭吸附器里面的盤管通入蒸汽，對(duì)罐體里面的活性炭進(jìn)行加熱，被吸附在炭粒里面的干洗溶劑就同時(shí)被加熱、汽化，炭吸附器（包括排氣炭罐）里面吸附的溶劑就被強(qiáng)行置換出來，通過制冷機(jī)組來回收，持續(xù)一段時(shí)間，以恢復(fù)活性炭的吸附性能。

炭重生過程并不是每一次洗滌循環(huán)都必須運(yùn)行的。只有當(dāng)吸附效果差、檢測(cè)到排放濃度大的時(shí)候，才有必要運(yùn)行這一程序。

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