供氣系統(tǒng)作為鹽霧試驗(yàn)箱的核心功能模塊之一,其技術(shù)性能的優(yōu)劣直接決定了噴霧介質(zhì)的理化特性穩(wěn)定性,進(jìn)而影響整個(gè)腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性。該系統(tǒng)的根本任務(wù)在于為試驗(yàn)腔體持續(xù)供應(yīng)具有特定壓力、潔凈度、溫度及濕度的壓縮空氣,以保障鹽霧生成過程的精確可控。
一、系統(tǒng)架構(gòu)與工作流程總覽
鹽霧試驗(yàn)箱供氣系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)理念,主要由氣源發(fā)生單元、輸送管網(wǎng)、凈化處理單元、加熱加濕裝置及智能控制模塊五大子系統(tǒng)構(gòu)成。其工作流程遵循"壓縮-凈化-調(diào)溫-增濕-穩(wěn)壓-輸送"的技術(shù)路徑:環(huán)境空氣經(jīng)壓縮機(jī)做功后轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏簹怏w,通過耐壓管道進(jìn)入貯氣罐暫存穩(wěn)壓;繼而依次經(jīng)過多級(jí)凈化裝置去除油水雜質(zhì);隨后在飽和器內(nèi)完成熱濕處理,最終形成滿足試驗(yàn)規(guī)程要求的潔凈熱濕空氣,經(jīng)精密調(diào)壓后輸送至噴霧噴嘴。
二、氣源發(fā)生單元的技術(shù)特性
系統(tǒng)氣源由工業(yè)級(jí)空氣壓縮機(jī)提供,該類壓縮機(jī)通常采用活塞式或螺桿式結(jié)構(gòu),具備連續(xù)運(yùn)行可靠性高、排氣壓力穩(wěn)定等特點(diǎn)。壓縮機(jī)將常壓空氣壓縮至0.6-0.8MPa的表壓范圍,其排氣量需與試驗(yàn)箱容積及噴霧速率精準(zhǔn)匹配,一般按工作室容積的1.5-2倍選配空氣流量。壓縮機(jī)出口配置止回閥與安全閥,防止氣體逆流與過壓風(fēng)險(xiǎn)。從壓縮機(jī)排氣口至貯氣罐的輸送管路,采用PP高壓增強(qiáng)管,該材料具有優(yōu)異的耐壓性能(瞬時(shí)耐壓可達(dá)10MPa)、化學(xué)穩(wěn)定性及抗老化特性,確保長(zhǎng)期運(yùn)行無泄漏。
三、貯氣罐的緩沖穩(wěn)壓功能
貯氣罐作為氣壓緩沖容器,其設(shè)計(jì)容積通常為壓縮機(jī)每分鐘排氣量的0.3-0.5倍,罐體材質(zhì)選用碳鋼或不銹鋼,并經(jīng)過嚴(yán)格的探傷檢測(cè)。罐體安裝有壓力表、安全閥、手動(dòng)排污閥及自動(dòng)排水裝置,可定期排除凝結(jié)水分,維持罐內(nèi)空氣干燥度。貯氣罐的存在有效緩解了壓縮機(jī)啟停造成的壓力脈動(dòng),為后續(xù)凈化與調(diào)濕單元提供穩(wěn)定的氣壓輸入。
四、空氣凈化處理的雙級(jí)分離工藝
鑒于鹽霧試驗(yàn)對(duì)壓縮空氣潔凈度的嚴(yán)苛要求,系統(tǒng)采用二次深度分離技術(shù),以確保油氣、水汽及固體顆粒的徹底去除。
第一級(jí)分離裝置為圓形受壓容器,設(shè)計(jì)耐壓不低于8Kg,內(nèi)部集成多級(jí)過濾介質(zhì):底層鋪設(shè)粒徑5-10mm的潔凈鵝卵石作為初級(jí)擴(kuò)散層;中層填充高密度羊毛氈,利用纖維吸附原理攔截油霧微粒;上層設(shè)置螺旋式分流器,使氣流產(chǎn)生離心效應(yīng)分離液態(tài)水滴;頂部填充顆?;钚蕴?,吸附殘余烴類有機(jī)物。容器底部設(shè)置透明視窗式排污接口,便于運(yùn)行人員觀察積液情況并及時(shí)排放。
第二級(jí)分離采用精密型過濾器,安裝位置位于飽和器進(jìn)氣前端,過濾精度達(dá)到0.01μm,除油效率超過99.99%,可徹底杜絕微量油分進(jìn)入飽和器污染去離子水。兩級(jí)分離裝置之間設(shè)置中間冷卻器,將壓縮空氣溫度降至環(huán)境溫度,促使水蒸氣提前冷凝析出,減輕飽和器除濕負(fù)擔(dān)。
五、空氣飽和器的熱濕調(diào)控機(jī)制
空氣飽和器作為供氣系統(tǒng)的核心處理單元,其設(shè)計(jì)制造體現(xiàn)設(shè)備的技術(shù)水準(zhǔn)。該裝置采用SUS316L不銹鋼制作,屬于Ⅰ類壓力容器,耐壓強(qiáng)度不小于6Kg/cm²,壁厚均勻性經(jīng)射線探傷檢測(cè)合格。飽和器內(nèi)置不銹鋼電加熱管,功率密度控制在3-5W/cm²,表面負(fù)荷適中,可確保長(zhǎng)期運(yùn)行不結(jié)垢。
主控制板采用PID智能算法,實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度與試驗(yàn)溫度,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)加熱功率,使飽和器出口空氣溫度恒定在設(shè)定值±1℃范圍內(nèi)。對(duì)于中性鹽霧試驗(yàn),飽和器溫度設(shè)定為47℃;酸性鹽霧試驗(yàn)則需提升至63℃。筒內(nèi)充注電導(dǎo)率低于5μS/cm的去離子水,水位由液位傳感器與進(jìn)水電磁閥聯(lián)動(dòng)控制,維持在水容積的1/2-2/3區(qū)間。筒體頂部設(shè)自動(dòng)排氣閥,用于排出不凝性氣體;底部設(shè)手動(dòng)排污閥,定期排放沉積雜質(zhì)。此外,筒體還配置有PT100溫度傳感器測(cè)試孔、壓力表接口及安全閥接口,構(gòu)成完整的監(jiān)測(cè)保護(hù)體系。
飽和器出氣端采用三通接頭結(jié)構(gòu),一路直接連接壓力表,實(shí)時(shí)顯示工作壓力;另一路連接精密調(diào)壓閥,將氣壓穩(wěn)定在0.07-0.17MPa范圍內(nèi),再經(jīng)耐腐蝕管路輸送至噴霧塔噴嘴。調(diào)壓閥后設(shè)置壓力緩沖罐,進(jìn)一步消除壓力微幅波動(dòng),確保噴霧霧化效果的均勻性。
六、系統(tǒng)輸出特性與試驗(yàn)效能
經(jīng)過上述多道工序處理后的壓縮空氣,其技術(shù)狀態(tài)完全滿足鹽霧試驗(yàn)要求:溫度接近試驗(yàn)設(shè)定溫度,相對(duì)濕度達(dá)到95%以上,潔凈度達(dá)到ISO 8573-1 Class 2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)該空氣在噴嘴處與鹽溶液混合時(shí),由于溫度與壓力的協(xié)同作用,可形成粒徑均勻(1-5μm)、沉降量穩(wěn)定(1-2ml/80cm²·h)的鹽霧,確保試件表面腐蝕過程的均一性與可重復(fù)性。
七、系統(tǒng)維護(hù)管理要點(diǎn)
為保障供氣系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,需建立規(guī)范的維護(hù)制度:每日檢查壓縮機(jī)潤(rùn)滑油位,每周排放貯氣罐及分離器積液,每月清洗羊毛氈過濾層,每季度更換精密濾芯,每年對(duì)飽和器進(jìn)行除垢處理與耐壓測(cè)試。同時(shí)應(yīng)建立運(yùn)行參數(shù)檔案,記錄壓力、溫度、流量等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為預(yù)防性維護(hù)提供依據(jù)。
鹽霧試驗(yàn)箱供氣系統(tǒng)是一個(gè)集流體輸送、熱工轉(zhuǎn)換、精凈過濾與智能控制于一體的復(fù)雜技術(shù)體系。其穩(wěn)定運(yùn)行不僅依賴高質(zhì)量的硬件配置,更需科學(xué)的操作維護(hù)。深入理解系統(tǒng)原理,嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)維規(guī)程,方能確保鹽霧試驗(yàn)長(zhǎng)期保持高精度、高可靠性的運(yùn)行品質(zhì)。關(guān)于鹽霧試驗(yàn)箱其他子系統(tǒng)的技術(shù)解析,敬請(qǐng)關(guān)注后續(xù)專題分享。