濕熱試驗(yàn)箱用于濕熱試驗(yàn)，是產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)鑒定項(xiàng)目中非常重要的一個試驗(yàn)項(xiàng)目。進(jìn)行濕熱試驗(yàn)的常用設(shè)備是恒溫恒濕試驗(yàn)箱或武漢濕熱試驗(yàn)箱，其主要工作原理是采用利用鍋爐里的電熱管加熱的鍋爐加濕方式而產(chǎn)生水蒸汽，通過風(fēng)機(jī)將水蒸汽吹進(jìn)試驗(yàn)箱內(nèi)，在PLC或者觸摸屏溫濕度儀的控制下，將加熱量、水蒸汽量和制冷量進(jìn)行動態(tài)平衡，達(dá)到控制濕熱試驗(yàn)箱里的溫度濕度。因此，加濕鍋爐是濕熱度箱使用可靠性的重要影響因素，而鍋爐的核心元件是加熱管，經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)殄仩t加熱管使用壽命問題影響濕熱箱試驗(yàn)的可靠性的情況。

1、 影響濕熱試驗(yàn)箱鍋爐加熱管壽命的原因及其危害

由于結(jié)構(gòu)簡易、熱效率高、環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，加熱管在濕熱試驗(yàn)設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，通常情況下，加熱管的正常使用壽命一般在5000小時，影響其使用壽命的主要因素包括：

1）、加熱管壁水垢形成后熱傳遞不均勻?qū)е录訜峁芷茡p；

2）、鍋爐中供水不足導(dǎo)致的加熱管干燒；

3）、水垢不斷累積在鍋爐底部，不僅容易堵塞了進(jìn)水，而且還淹沒了加熱管導(dǎo)致干燒或破損；

4）、加熱管本身的制造質(zhì)量。

上述因素中，鍋爐中供水不足導(dǎo)致的加熱管干燒防范起來比較容易，通常為補(bǔ)水控制系統(tǒng)故障所致，在每次試驗(yàn)前進(jìn)行檢查供水正常狀態(tài)即可有效的預(yù)防，此外，濕熱試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計有兩級保護(hù)，缺水后有水位開關(guān)電氣報警系統(tǒng)，如果報警系統(tǒng)故障失靈，當(dāng)加熱器干燒時會產(chǎn)生溫度的上升，當(dāng)溫升超過110℃，還有防干燒溫度保護(hù)器裝置報警保護(hù)。所以，一般鍋爐中供水不足導(dǎo)致加熱管損壞的故障概率較小。

根據(jù)多年工程經(jīng)驗(yàn)，加熱管使用中水垢形成后熱傳遞不均勻從而導(dǎo)致加熱管破損現(xiàn)象是減少加熱管的主導(dǎo)因素。其危害性主要表現(xiàn)在以下四方面：

1）、降低受熱面的金屬強(qiáng)度鋼材的機(jī)械強(qiáng)度隨溫度升高而降低，因此當(dāng)加熱管表面結(jié)有導(dǎo)熱性差的水垢時，易造成鋼材的局部過熱、變形、龜裂甚至爆炸；

2）、由于厚水垢的產(chǎn)生降低了熱交換系統(tǒng)效率，同時使得傳熱效率顯著下降；

3）、增加熱損失和功率消耗，水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低得多，水垢的熱阻是鋼鐵的50~100倍，是黃銅的100～200倍，是鋁、銅的300～400倍，通常工業(yè)鍋爐每結(jié)1毫米的厚水垢，其熱效率要降低5％；

4）、加熱管的破損會導(dǎo)致加熱絲裸露于水中，當(dāng)接通電源時，設(shè)備漏電嚴(yán)重威脅技術(shù)人員的人身安全，極大影響企業(yè)安全生產(chǎn)任務(wù)。

2 、減少水垢對濕熱箱的加濕鍋爐壽命的影響預(yù)防水垢的產(chǎn)生是提升加熱管使用壽命的關(guān)鍵，水垢根據(jù)其形成 原因和成形狀態(tài)的不同大致可分為硬垢和軟垢兩種。當(dāng)水中含有碳酸氫鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等膠體、細(xì)菌和有機(jī)物等雜質(zhì)時，碳酸鹽類似于水泥沙漿中的沙石，而膠體、細(xì)菌和有機(jī)物等則相當(dāng)于水泥沙漿中的水泥，當(dāng)水中膠體、細(xì)菌和有機(jī)物等粘性物質(zhì)和碳酸鹽共同作用，在高溫煮沸條件下生成難溶的碳酸鈣：

1. 在堿性條件下，碳酸氫鈣會發(fā)生如下反應(yīng)生成碳酸鈣：

（2）水中還溶解有一定數(shù)量的硫酸鈣；硅酸鈣等其他無機(jī)鹽類，隨著水的蒸發(fā)，它們在水中濃度加大，當(dāng)其濃度超過溶解度之后也會生成沉淀，并沉積在傳熱 表面上形成了和容器（或管道表面）粘附在一起的硬垢。而一旦膠體、細(xì)菌和有機(jī)物等粘性物質(zhì)被去除（如通過超濾濾除）后，即使水中鈣、鎂離子和碳酸根離子濃度很高，也只能生成潔白而松散的容易去除的碳酸鈣軟垢，而不會產(chǎn)生硬垢。

目前，設(shè)備濕熱箱的加濕鍋爐的進(jìn)水都配有水處理裝置，能夠達(dá)到較好軟化水目的，主要方式裝置有離子交換樹脂軟化水，當(dāng)水通過裝有鈉型強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂時，水中的Ca2+、M g2+( 形成水垢的主要成份) 將被樹脂中的鈉離子置換下來，隨著樹脂內(nèi)Ca2+、M g2+的增加，樹脂去除Ca2+、M g2+的效能逐漸降低，使水的鈣鎂離子濃度降低到0. 015m m ol / L以下，自來水中的鈣鎂離子濃度大約是0. 5m m ol / L，可見經(jīng)過水處理裝置處理過得水中鈣鎂離子濃度降低了97% ，降低了水垢的形成條件，提高了濕熱箱的加熱管的使用壽命。