鹽霧腐蝕試驗作為材料耐候性評價的核心手段，其試驗結果的準確性與可重復性在很大程度上取決于噴霧系統的霧化質量與穩(wěn)定性。該系統通過將氯化鈉溶液轉化為彌散性鹽霧顆粒，在密閉試驗空間內構建均勻的腐蝕氣氛，從而模擬海洋性或工業(yè)性大氣環(huán)境對試件的侵蝕作用。
一、系統模塊化構成與功能定位
噴霧系統采用高度集成化設計，主要由四大功能模塊精密耦合而成：
1. 壓縮空氣預處理模塊：包含調壓閥與油水分離裝置。調壓閥采用高精度膜片式結構，具備0.1kPa級壓力調節(jié)分辨率，可將廠務壓縮空氣（通常為0.5～0.8MPa）精確降壓至噴霧所需工況壓力。油水分離裝置則通過旋風分離與聚結濾芯兩級過濾，有效去除空氣壓縮機輸出的潤滑油霧與冷凝液態(tài)水，確保進入后續(xù)環(huán)節(jié)的氣源潔凈度達到ISO 8573-1標準的Class 2級，杜絕油污對鹽溶液的污染及噴嘴堵塞風險。
2. 空氣飽和濕化模塊：由空氣飽和裝置（亦稱飽和器）構成。該裝置為立式壓力容器，內置不銹鋼盤管與蒸餾水，通過外部加熱器將水溫提升至高于試驗箱內溫度2～5℃（通常為47～50℃），壓縮空氣以氣泡形式自下而上通過熱水層，實現充分濕化與預熱。此設計可使空氣濕度接近100%RH，防止因氣體絕熱膨脹導致的溫度驟降引起噴嘴處鹽水結晶。
3. 噴霧執(zhí)行模塊：核心部件為塔式噴霧器（亦稱噴霧塔）。塔體采用FRP增強玻璃鋼或SUS316L不銹鋼制造，內置虹吸式噴嘴或壓力式噴嘴。噴嘴孔徑精加工至0.5～2.0mm，噴射角度120°，可產生錐形霧場，確保鹽霧顆粒在沉降過程中自然擴散，覆蓋整個試件表面。
4. 輔助保障模塊：包括鹽水預熱儲槽、多級過濾單元及管路系統。儲槽容量依據型號不同配置為20L～200L，內置浸入式加熱管，可將鹽水預熱至35℃，提升霧化效率；過濾器采用50μm與5μm兩級串聯，攔截機械雜質。
二、氣液兩相流工作原理的精細化闡釋
系統工作流程遵循氣液兩相流動力學原理：
壓縮空氣經廠務端初級過濾后，首先進入油水分離裝置，在離心力作用下實現油滴與水滴的粗分離，再通過聚結濾芯完成精過濾，出口油含量低于0.01mg/m³。凈化后的干燥空氣進入飽和器底部，在0.2～0.3MPa壓力下以微孔曝氣方式通過47℃恒溫熱蒸餾水，氣體攜帶大量水蒸氣的同時被預熱至接近飽和溫度。
隨后，飽和濕化空氣流經調壓閥組，該閥組由主調壓閥與精密微調閥串聯構成，實現兩級穩(wěn)壓。主調壓閥將壓力粗調至100kPa左右，微調閥依據噴霧量需求精細調節(jié)至70～170kPa范圍內（標準GB/T 2423.17要求為98kPa±10kPa）。壓力穩(wěn)定性直接決定噴霧量的重復性，穩(wěn)壓精度需優(yōu)于±2kPa。
最終，壓力穩(wěn)定的飽和空氣進入噴霧塔底部，與經預熱至35℃、濃度為5%±1%的氯化鈉溶液在噴嘴處混合。高速氣流通過文丘里管產生負壓，將鹽水吸入并剪切破碎為平均粒徑1～5μm的霧滴，形成鹽霧彌散系統。霧滴在重力與氣流共同作用下，以1～2mL/80cm²·h的沉降速率均勻沉積于試件表面。
三、系統卓越性能的技術特征
1. 材料選型耐久性：所有接觸鹽溶液與濕空氣的管路均采用加厚氟硅膠管（壁厚≥4mm），該材料耐受5%鹽霧腐蝕性能優(yōu)于普通硅膠管10倍以上，老化壽命達5年以上。噴霧塔主體結構選用耐鹽霧腐蝕的鈦合金或哈氏合金，確保長期運行無銹蝕污染。
2. 霧化質量優(yōu)異性：塔式噴霧器產生的霧粒中位徑（D50）控制在2μm左右，粒徑分布集中，既可保證試件表面均勻潤濕，又避免因霧粒過細被氣流夾帶損失。噴嘴采用無結晶設計，內部流道經特氟龍涂層處理，配合飽和器預熱，使鹽水在噴射前始終保持液態(tài)，結晶風險降低90%以上。沉降量可在0.5～3.0mL/80cm²·h范圍內無級調節(jié)，滿足不同標準（如ISO 9227、ASTM B117）的差異化要求。
3. 防堵塞可靠性：鹽水霧化前配置的實時過濾元件（精度5μm）可攔截溶液配制過程中混入的雜質，一旦濾芯堵塞，壓差開關立即觸發(fā)報警并停止試驗，保護噴嘴不受損壞。此設計將噴嘴清洗周期從每月一次延長至每季度一次，大幅降低了維保工作量。
4. 智能化靈活性：噴淋模式支持連續(xù)噴霧與間歇噴霧雙重模式切換，間歇周期可在1～999分鐘范圍內任意設定，滿足交變鹽霧試驗（如噴霧2h-干燥4h-濕熱2h循環(huán)）的復雜要求。除試驗箱主循環(huán)管路外，供液管路、回液管路均可獨立調節(jié)流量，實現多區(qū)差異化噴淋。
四、系統重要性及選型建議
噴霧系統作為鹽霧試驗箱的“心臟”，其性能直接決定試驗的飽和度與重復性。據統計，約60%的試驗數據異常源于噴霧系統故障。因此，操作人員應定期檢查飽和器水位、過濾器壓差、噴嘴磨損量（使用針規(guī)測量）及管路密封性。建議每運行500小時更換一次濾芯，每1000小時對噴嘴進行超聲波清洗。
北京雅士林儀器作為環(huán)境試驗設備領域的專業(yè)制造商，始終聚焦噴霧系統的核心技術攻關。目前推出的第五代智能噴霧系統，集成物聯網傳感器，可遠程監(jiān)控噴霧壓力、鹽水pH值、沉降量等關鍵參數，并通過機器學習算法預測濾芯壽命與噴嘴堵塞風險。針對不同行業(yè)客戶的特殊需求，我司提供一對一按需定制服務，可量身打造復合鹽霧（如醋酸鹽霧、銅加速鹽霧）、高濃度鹽霧（10%NaCl）等特種試驗設備。所有設備均通過CE、UL等國際認證，具備高質量、高效率、高精準度及高度自動化特點，節(jié)能型設計使運行能耗降低30%，已獲得航空、汽車、軍工等領域超過2000家客戶的認可。歡迎蒞臨我司生產基地實地考察，共商可靠性測試解決方案。
|
