激光除油是利用激光与油污和基底之间产生相互作用,将油污从基底表面去除的技术。相比传统的通过人工方法去除烟道油污、化学方法去除烟道油污以及高压水枪方法去除烟道油污技术相比,具有除油效率高、安全环保、节约人力等优点,具有非常重要的应用价值和发展潜力。本文基于激光除油作用机理,设计研制了一套激光清洗机,得到了最佳除油工艺参数。主要研究内容如下:1、对激光除油过程中产生灼烧和爆破两种作用机理产生的条件进行了分析,通过对油污进行针对1064nm波长激光的透过率实验,最终确定激光清除烟道油污过程以产生爆破机理为主。根据爆破机理原理选择波长为1064nm、重频为2k Hz-50k Hz、最大单脉冲能量为10m J、光斑聚焦半径为0.06mm的光纤激光器作为清洗光源。2、基于爆破机理建立了一种激光除油模型,分析了除油过程中激光与基底和油污之间的相互作用,在此理论基础上利用COMSOL软件对除油模型进行建模并求解,得到了不同单脉冲能量下的除油模拟结果。通过模拟结果得到激光除油理论参数值,并指导除油工艺实验。3、对烟道油污清洗进行了工艺实验,分析了不同单脉冲能量和不同光斑搭接率对除油效果的影响,获得了有效去除油污时所需要的激光参数和光斑搭接率率参数。实验结果表明对于液态油污和固态油污光斑搭接率均为50%、重频均为50k Hz时清除效果最好。对于液态油污单脉冲能量为1.1m J与2.0m J时可清除最大油污厚度分别为70μm和200μm。清洗固态油污时,单脉冲能量为0.4m J时有效清除固态油污厚度为10μm-100μm,0.8m J时为40μm-210μm,1m J时为70μm-320μm。实验结果与理论模拟相符。4、设计研制了用于清除烟道油污的手提便携式激光清洗机,它主要由光纤激光器、手持式激光清洗头、机箱、控制系统四部分组成。具有体积小,重量轻,操作灵活简便等优点,可适用于各种工况场所,特别是厨房烟道这样工况比较狭小的场所。