干洗機的原理是什么「干洗原理是什么」

干洗，通俗地講就是用化學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險與設備對策，這一期主要就干洗機的原理與大家交流分享。

01

干洗機的主要功能

干洗溶劑是一種被禁止排放的有毒有害物質，溶劑價格又比較昂貴，所以，干洗后的溶劑是不能隨意自行處理排放的。這就決定了干洗設備除了應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外排放和泄漏，干洗的整個工作過程都必須在可靠封閉的狀態下來實現。

●必須具有高效的自動烘干功能。即干洗機應該能對洗滌后的布草織物進行徹底地自動烘干。

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

●對于可能發生的溶劑滴漏、滲漏，干洗機必須有安全、可靠的防護措施。

●易燃性溶劑干洗機，由于溶劑的閃點低，具有易燃易爆的風險，因此還必須具有可靠的防爆措施。

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圖1 干洗機正面圖

02

干洗機概貌

1、干洗機正面圖

●正面有干洗機的面板。

●右上部位是干洗機的控制電腦。

●中間，透過裝衣門， 可以看到干洗機的轉籠。

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

●底部黑色部分是干洗機的安全托盤，防止干洗溶劑滴漏，向地面沉降。

2、干洗機背面圖

圖2 干洗機背面

●機器背面眾多的部件見圖2引出標注。

●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相連接的風道，風道下面有一條管路，向右、再向下、再向前拐，就是與炭吸附器聯通的。

圖3 干洗機背面

圖3是另一臺干洗機的背面。

●左邊豎著布置的那個黑色的大圓筒形部件是炭吸附器。

●右上角那個黑色的小圓筒形部件是排氣炭罐。

03

干洗機的循環過程

干洗機一個基本的循環過程應該是這樣的：裝衣——洗滌——高脫（回收溶劑）——烘干（同時制冷回收溶劑）——冷卻除臭——炭吸附殘留溶劑——開門取衣。

目前使用的干洗機，絕大多數工序過程都是通過電腦來實現自動控制的。操作者下達運行指令后，電腦采集各個速度、位置、溫度、壓力、時間、液位等信號，對電機、閥類等等這些執行器作不同的切換，啟/停、開/閉、或調節都可以按照不同工序的功能要求自動運行。

圖4 干洗機原理示意圖

1.洗滌與脫液過程

圖4是干洗機原理示意圖。洗滌時，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、向下經過垂直布置的溶劑冷卻器，溶劑就加入了轉籠，對衣物沖洗。這時候，轉籠是間歇性地低速正反轉的，轉籠內壁上的三角筋帶動衣物摩擦、揉搓、翻轉、拋落、摔打，這些機械力能有效增強洗滌效果。

當充入轉籠里面的溶劑液位達到設定值時，液箱出液閥關閉，左邊捕集器下面的閥打開，靠液泵維持溶劑進入轉籠沖洗衣物，持續這一循環。當然，也可以設置停止液泵運轉，衣物只是靠轉籠里的溶劑來洗滌，不用循環沖洗。

完成設定的洗滌時間后，結束洗滌，洗滌溶劑自動排入指定的液箱。接著運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，也分預洗、標準洗、漂洗等工序，過程類似。主要差異在于：從哪個液箱里抽溶劑？洗多長時間？洗完以后排到哪個液箱/蒸餾箱？這些既可以自動運行，也可以自行手動設置。

圖5 尼龍過濾器

2、臟污溶劑的處理

干洗溶劑會越洗越臟。對臟溶劑，有兩種處理方式，第一種方式是過濾，經過過濾器組件循環過濾溶劑。圖5是一種常見的尼龍過濾器，用多組細密的尼龍網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微的色素類臟污。

過濾，可以使得洗滌溶劑維持一個相對干凈的狀態。過濾時間長了，過濾器的過濾效果和過濾速率會降低，這時需要對過濾器做專門的清潔維護。

另一種對臟污溶劑的處理方式是把臟溶劑泵到蒸餾箱里去，對溶劑作加熱蒸餾。溶劑液體被汽化，經過干洗機的冷凝、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。蒸餾次數多了，蒸餾箱里面的臟污累積會增加，影響蒸餾效果，這時需要對蒸餾箱做專門的清潔維護和殘留臟污處理。

易燃性溶劑干洗機，由于溶劑具有低閃點的風險，易燃易爆。干洗溶劑蒸餾時，受熱溫度很高，對易燃性溶劑來說，是不安全的，必須采取措施。

大家知道，燃爆必須同時具備三個條件：第一要有足夠濃度的易燃物質，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，易燃性物質的濃度沒法降低，因為蒸餾箱里都是易燃溶劑；溫度也不能降低，因為溫度低了便不能蒸餾，就沒法再生出純凈溶劑。我們可以控制的是降低系統的氧氣濃度，通常采取的措施，就是蒸餾時抽真空，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，右上部的風機連續轉動維持烘干循環。風機持續將被加熱器加熱的高溫氣流吹入轉籠，把轉籠里翻動著的潮濕衣物加熱到設定的溫度（比如70 ℃）。衣物上的殘留干洗溶劑就逐漸被循環的熱風帶走，經過左下部的捕集器，再向上從風道進入回收系統筒體內。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部快速通過。

最先經過毛絨捕集網罩，也就是那個側放著的梯形部件，毛絨被截留下來。

含有大量溶劑的熱氣體快速向右走，經過綠色箭頭所在的位置（即制冷系統的蒸發器，具有強勁的冷卻作用），熱的溶劑氣體在這里被強制冷卻，大量的氣態溶劑被迅速冷凝成液體，排入液水分離器進行溶劑與水的分離，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。

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

加熱后的氣體繼續快速向右走，經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），將濕熱氣體進一步加熱。

然后，熱態氣體被風機吹進轉籠，再去烘熱衣物，進一步逼走衣物上的溶劑殘留，持續烘干循環。

整個烘干循環靠風機維持。烘干監測裝置持續地監控衣物是否已被烘干。自動監測達到烘干要求了，便停止供熱，結束烘干過程。也就是說，烘干結束時，回收系統筒體里面的藍色箭頭位置（制冷機組的冷凝器），這時被切換不再供熱；紅色箭頭位置（輔助加熱器）這時也停止加熱。

對于易燃性溶劑干洗機，烘干過程也必須有安全保護措施。這時候的安全措施一般不是抽真空，因為抽真空要求系統非常密閉，不能有泄漏，而烘干時，洗滌室、回收系統的密封性就很難做到，而且，即使能做到密閉，但要考慮承受負壓的機體的強度、剛度影響，經濟上并不可取。所以烘干回收時的安全措施不是抽正空，而是充入惰性氣體，通常是沖入氮氣。這也是通過提高系統內惰性氣體的濃度，來降低氧氣和易燃物質的濃度，排除燃爆風險。

4、冷卻除臭過程

圖7 冷卻除臭過程

烘干結束以后，干洗機運行進入冷卻除臭階段。衣物烘干后很燙，需要通過制冷機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色，表示這個階段系統不再加熱，而只有制冷機組的蒸發器在起強制冷卻作用，使得系統溫度快速降低。這一過程中，也會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、也有可能是機器內部的殘留溶劑。

程序運行到這一步，洗滌、烘干、冷卻除臭都已結束，便可以開門取衣了。

5、炭吸附過程

圖8 碳吸附過程

實際上，現在許多的環保型干洗機，運行完冷卻除臭程序以后，并不是直接開門取衣，而是再繼續運行一個程序，也就是更具環保性的炭吸附過程。

圖8是炭吸附過程示意圖。這是另外一路風道走向，配置炭附裝器，靠另一個風機來維持炭吸附循環。目的是利用活性炭優越的吸附性能，將衣物、轉籠里面的溶劑殘留進一步降低。炭吸附后滾筒內的溶劑殘留濃度基本可以穩定在200ppm左右。

易燃性溶劑干洗機，因為對人體、對環境的危害很小，通常不需要考慮衣物、機器里的溶劑殘留，不需要考慮工作環境的溶劑濃度，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，干洗機機體里面、衣物上面的干洗溶劑的殘留會很少，這時候系統也已經冷卻下來，就可以開門取衣了。

圖9是開門排氣示意圖。開門時通過風機抽風，新鮮空氣從裝衣門吸入干洗機轉籠內，防止機器內、衣物上含有的干洗溶劑殘留氣體被操作人員吸入。機體內的殘留干洗溶劑氣體，通過排氣炭罐內的活性炭吸附最后的那一點點干洗溶劑殘留、進一步降低干洗溶劑的排放濃度后排出機器。然后就可以放心地取衣了。

一套完整的工作循環就此結束。

7、炭重生過程

圖10 碳重生過程

雖然活性炭具有極強的吸附性能，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，再吸水的能力就會大大降低。活性炭也是這樣，經過若干次的炭吸附過程之后，活性炭里面的溶劑會越來越多，趨于飽和，它的吸附性能就會大打折扣。這時候，需要運行另一個程序——炭重生過程。

圖10是炭重生過程示意圖，由風機推動溶劑回收循環。炭吸附器里面的盤管通入蒸汽，對罐體里面的活性炭進行加熱，被吸附在炭粒里面的干洗溶劑就同時被加熱、汽化，炭吸附器（包括排氣炭罐）里面吸附的溶劑就被強行置換出來，通過制冷機組來回收，持續一段時間，以恢復活性炭的吸附性能。

炭重生過程并不是每一次洗滌循環都必須運行的。只有當吸附效果差、檢測到排放濃度大的時候，才有必要運行這一程序。