一种微量微粒盐雾发生装置

文档序号:132984 发布日期:2021-10-22 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种微量微粒盐雾发生装置 (Micro-particle salt fog generating device ) 是由 马平昌 路梓照 李红 高飞 刘玥 崔英伟 石航 闫旭东 杨志鹏 田义宏 周兴广 于 2021-07-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种微量微粒盐雾发生装置,包括顶部有盐雾出口的发生箱以及置于所述发生箱中的空气喷射器,所述空气喷射器置于所述发生箱的人工海水液面下方,多个所述空气喷射器串联形成一个空气喷射单元,且由一个电磁开关阀控制该空气喷射单元的工艺气体的通断;所述发生箱中并联安装有多路所述空气喷射单元。本发明高压工艺空气进入空气喷射器内后,经由内部气流加速通道后由环形分布的多孔喷射而出,喷出的高速气流搅动破碎液面,形成盐雾发生,产生的盐雾粒子随气流由所述发生箱顶部出口流出,输送至试验区域,经试验区域空间环境大气稀释后,即可实现大气微盐雾含量环境模拟。(The invention discloses a micro-particle salt fog generating device, which comprises a generating box and an air ejector, wherein the top of the generating box is provided with a salt fog outlet, the air ejector is arranged in the generating box and is arranged below the artificial seawater liquid level of the generating box, a plurality of air ejectors are connected in series to form an air ejecting unit, and the on-off of the process gas of the air ejecting unit is controlled by an electromagnetic switch valve; and a plurality of paths of air injection units are arranged in the generating box in parallel. After entering the air ejector, high-pressure process air flows through the internal airflow accelerating channel and then is ejected out by the annularly distributed porous jets, the ejected high-speed airflow stirs and breaks the liquid surface to form salt mist generation, generated salt mist particles flow out from the top outlet of the generating box along with the airflow and are conveyed to a test area, and after the salt mist particles are diluted by the atmosphere in the space environment of the test area, the environment simulation of the micro salt mist content in the atmosphere can be realized.)

一种微量微粒盐雾发生装置

技术领域

本发明涉及盐雾发生技术领域,特别是涉及一种微量微粒盐雾发生装置。

背景技术

海洋盐雾环境是一种非常典型的大气环境,盐雾环境会对产品和材料造成极强的破坏,因此在此环境下长期工作的设备在开发过程中都需要进行盐雾试验,目前盐雾试验主要方法是在盐雾箱内进行盐雾加速试验,盐主要用于模拟盐雾沉降量,并且其数值一般是天然环境盐雾沉降量的几倍或几十倍。

目前用于盐雾箱内成熟的盐雾发生装置主要采用雾化喷嘴,该方法具有特点是(1)发雾盐雾粒径大,中径基本处于30μm以上,便于沉降;(2)发雾量大,满足加速试验需求。

对于沿海环境飞行的航空发动机,其受到海洋盐雾环境的影响是机械效应、电气效应以及腐蚀效应的综合作用结果,并且航空发动机的性能也会受盐雾环境的影响而发生变化,因此GJB 242-2018《航空涡轮螺桨和涡轮轴发动机通用规范》中特别指出航空发动机需要进行盐雾腐蚀敏感性试验,以考核发动机在工作态以及储存态下受海洋盐雾环境的综合影响。航空发动机腐蚀敏感性试验中要求模拟盐雾环境为大气盐雾含量,而自然环境中长期悬浮于大气中的盐雾粒子90%以上为处于5μm以下粒径,并且盐雾含量仅为200ppb,而舰船设备试验模拟海洋环境空气盐雾含量为几十甚至上百ppm。

盐雾含量以及盐雾粒径的大小对于盐雾作用效果至关重要,而常规成熟的盐雾箱以及舰船设备盐雾环境模拟设备均无法满足航空发动机腐蚀敏感性试验微粒微量的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,而提供一种微量微粒盐雾发生装置,利用高压空气破碎液面的方法进行发雾,并对雾化粒子进行二次筛选,从而实现微粒微量盐雾发生,以满足航空发动机等产品腐蚀敏感性试验中微量大气盐雾环境模拟的需求。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是:

一种微量微粒盐雾发生装置,包括:

顶部有盐雾出口的发生箱以及置于所述发生箱中的空气喷射器,所述空气喷射器置于所述发生箱的人工海水液面下方,多个所述空气喷射器串联形成一个空气喷射单元,且由一个电磁开关阀控制该空气喷射单元的工艺气体的通断;所述发生箱中并联安装有多路所述空气喷射单元;高压工艺空气进入空气喷射器内后,经由内部气流加速通道后由环形分布的多孔喷射而出,喷出的高速气流搅动破碎液面,形成盐雾发生,产生的盐雾粒子随气流由所述发生箱顶部出口流出,输送至试验区域,经试验区域空间环境大气稀释后,即可实现大气微盐雾含量环境模拟。

优选的,所述空气喷射器的主体为圆柱体,其轴中心的接口底部形成同轴心的工艺气体入口盲孔,圆柱体外圆面上环形布置气体喷出孔,该气体喷出孔伸入到所述圆柱体内部与所述工艺气体入口盲孔的中部相通且中心轴线与圆柱体的中心轴线垂直。

优选的,所述工艺气体入口盲孔的侧壁上形成对应所述气体喷出孔的气孔,所述气孔依次通过一个缩径孔部、同径连接孔部、扩径孔部形成的内部气流加速通道与所述气体喷出孔的内侧端相接,所述气体喷出孔的直径与所述扩径部的宽口侧的直径相同。

优选的,所述发生箱的的盐雾出口的顶部安装有雾化粒子筛选器,包括位于底部的圆锥部以及位于上部的排出部,所述排出部由两个上下隔开并通过环形布置的多个间隔开的立柱连接在一起的环体构成,两个环体以及立柱之间形成盐雾入口,环体内部形成盐雾排出口,用于对随气流运动的盐雾粒子进行二次筛选,以使粒径更小的粒子更好地跟随气流绕流。

优选的,所述发生箱通过输送泵连接用于储存盐雾发生所需要的人工海水的盐水箱,所述输送泵用于将向所述发生箱内补液,以及从所述发生箱内抽液至盐水箱后进行排液。

优选的,所述盐水箱内装有低液位报警开关,用于缺水报警,底部有排液阀门,用于箱内残液排空。

优选的,所述发生箱中安装有液位计,所述输送泵通过所述液位计的测量值闭环控制通入发生箱的海水流量,从而实现发生箱内液位高度的稳定控制。

优选的,所述输送泵与盐水箱的补液管路上安装有海水流量计,供应高压工艺气体的气路上安装有气体流量计,通过气体流量计和人工海水流量计的数值比得到盐雾发生装置的实时发雾量。

优选的,所述高压工艺气体的气路上还设置有加热器,布置在加热器下游侧的用于控制加热器的温度传感器,布置在气体流量计下游侧的调压阀,布置在调压阀与加热器之间的用于控制调压阀的压力传感器,以及布置在气体流量计上游侧的精虑装置;所述温度传感器布置在所述电磁开关阀的上游。

优选的,所述微量微粒盐雾发生装置,还包括有盐水箱、设备箱、控制箱以及触摸屏,设备箱用于高压空气的清洁以及温度、压力调节,设备箱含有精虑装置、调压阀、加热器、电磁开关阀、气体流量计、温度传感器、压力传感器;控制箱用于安装微量微粒盐雾发生装置的控制器,实现微量微粒盐雾发生装置的全自动控制及工作状态监测,触摸屏用于上位机显示与控制,便于用户操作;

所述盐水箱、发生箱、设备箱固定安装于整体底板上,盐水箱与设备箱分别放置于发生箱两侧,从而防止设备箱内设备可能受盐水箱内人工海水的腐蚀。控制箱及触摸屏放置于设备箱上方,便于控制接线与用户操作。

本发明的微粒微量盐雾发生装置采用高压空气破碎液面结合雾化粒子筛选的方法,可以实现盐雾发雾量小、平均粒径小的目标,从而更真实模拟自然盐雾环境。本发明的微粒微量盐雾发生装置可以采用多空气喷射器组合以及供气压力调节的方法实现微量盐雾发雾量宽范围调节。

附图说明

图1本发明的微粒微量盐雾发生装置的系统架构示意图;

图2本发明的微粒微量盐雾发生装置的系统工作原理示意图;

图3-图4本发明的微粒微量盐雾发生装置的空气喷射器的结构示意图;

图5本发明的微粒微量盐雾发生装置的雾化粒子筛选器的结构示意图;

图中:1精虑装置;2气体流量计;3调压阀;4压力传感器;5加热器;6温度传感器;7电磁开关阀;8空气喷射器;9液位计;10输送泵;11人工海水流量计;12盐水箱;13排液阀门;14低液位报警开关;15圆锥部;16环体;17立柱;18盐雾入口;19盐雾排出口;

100底板;200盐水箱;300发生箱;400设备箱;500触摸屏;600控制箱。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1-图5所示,本发明实施例的微量微粒盐雾发生装置,包括:

盐水箱200、发生箱300、设备箱400、控制箱以600以及触摸屏500。盐水箱主要用于盛放人工海水,盐水箱含有出液口、液位计、低液位报警开关、排液阀。盐水箱壁还安装有输送泵以及流量计,用于人工海水的输送。发生箱主要用于盐雾发生,发生箱含有空气喷射器、液位计、雾化粒子筛选器、进液口。设备箱主要用于高压空气的清洁以及温度、压力等调节,设备箱含有精虑装置、调压阀、加热器、电磁开关阀、气体流量计、温度传感器、压力传感器。控制箱主要用于安装发生装置的控制器,实现装置的全自动控制及工作状态监测,触摸屏用于上位机显示与控制,便于用户操作。

本发明的实施例,作为一种优选的方案,所述盐水箱、发生箱、设备箱固定安装于整体底板100上,盐水箱与设备箱分别放置于发生箱两侧,从而防止设备箱内设备可能受盐水箱内人工海水的腐蚀。控制箱及触摸屏放置于设备箱上方,便于控制接线与用户操作。

如图2所示,本发明的实施例,使用过程中,气源接入精虑装置1入口,实现高压空气油雾分离、水雾分离、干燥等,过滤后高压空气进入气体流量计2,实现高压空气供气流量测量,气体流量计2出口与调压阀3连接,调压阀3用于调节供气压力,并通过供气管路上压力传感器4测量反馈值进行精确闭环控制,压力调节后的空气进入加热器5进行温度调节,加热器5可通过供气管路上温度传感器6测量反馈值进行精确闭环控制,随后气流通过多路并联电磁开关阀7后进入空气喷射器8,空气喷射器8可通过气路串联由一个电磁开关阀7控制整体的气流通断,通过空气喷射器8串联数量以及电磁开关阀7并联数量可以实现盐雾发生的宽范围调节。

本发明的实施例的空气喷射器8结构如图3、图4所示,所述空气喷射器的主体为圆柱体,其轴中心的接口20的底部形成同轴心的工艺气体入口盲孔21,圆柱体外圆面上环形布置气体喷出孔22,该气体喷出孔伸入到所述圆柱体内部与所述工艺气体入口盲孔的中部相通且中心轴线与圆柱体的中心轴线垂直;所述工艺气体入口盲孔的侧壁上形成对应所述气体喷出孔的气孔,所述气孔依次通过一个缩径孔部、同径连接孔部、扩径孔部形成的内部气流加速通道23与所述气体喷出孔22的内侧端相接,所述气体喷出孔的直径与所述扩径部的宽口侧的直径相同。

如图3、图4所示,高压空气进入空气喷射器8内后,经由内部气流加速通道后由环形分布的多孔喷射而出,空气喷射器8置于发生箱人工海水液面下方,或水平布置一层,或是上下布置两层或是三层,喷出的高速气流搅动破碎液面,形成盐雾发生,盐雾粒子随气流由发生箱顶部出口流出,输送至目标区域,发生箱顶部出口装有雾化粒子筛选器,其结构如图5所示,安装在发生箱顶部的出口中,包括位于底部的圆锥部15以及位于上部的排出部,所述排出部由两个上下隔开并通过环形布置的多个间隔开的立柱连接在一起的环体16构成,两个环体以及立柱17之间形成盐雾入口18,上层的环体的上表面与发生箱的上表面持平或略微高于发生箱的上表面,两个环体以及立柱之间形成盐雾入口在发生箱的内部,环体内部形成盐雾排出口19,借助下部的锥尖向下的锥形部的对由下而上运动的盐雾分割,导流后使盐雾在其外围经U形折流后经盐雾入口进入环体的内部后自上端排出,从而对随气流运动的盐雾粒子进行二次筛选,粒径更小的粒子可以更好地跟随气流绕流。

本发明的实施例的盐水箱12用于储存盐雾发生所需的人工海水,盐水箱12内装有低液位报警开关14,用于缺水报警,底部装有排液阀门13,用于箱内残液排空。盐水箱12壁上还布置有输送泵10以及海水流量计11,输送泵10一端通过流量计11与盐水箱12连接,另一端与发生箱连接。输送泵10通过安装于发生箱内的液位计9的测量值闭环控制通入发生箱的海水流量,从而实现发生箱内液位高度的稳定控制。输送泵10具有正反输送功能,可向发生箱内进行补液,也可从发生箱内抽液至盐水箱后进行排液。

本发明的实施例的微粒微量盐雾发生装置可通过气体流量计2和人工海水流量计11的数值比得到盐雾发生装置的实时发雾量,微粒微量盐雾发生装置产生的盐雾输送至试验区域,经试验区域本身空间环境大气稀释后,即可实现大气微盐雾含量环境模拟。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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