工业喷砂-空气都去哪里了?
“喷砂”是最古老和最常用的金属处理方法之一。各种研磨材料可以手动加载，也可以通过真空系统从储罐中拉出“沙砾”。然后一个控制阀与压缩空气(绕过真空泵)一起工作，被强制进入罐中给接收器加压。当高压压缩空气排出排出管时，它会拉动适量的砂砾，有效地撞击目标金属表面。
大型承包商和制造加工者，如图1所示，通常是由生产率驱动的，空气的使用和压力，通常是非常关键的，对应用程序通常进行监控和控制。
“工业喷砂”，特别是当它不是生产过程的直接组成部分时，往往没有得到很好的控制或监控。因为它经常“只使用压缩空气”，因此被认为“操作成本不高”。
主要关注的是生产可接受的质量和数量。最主要的问题是，“它在运行吗?”
在我们审计的许多工厂中，有时一个“非常小”的喷砂操作成为一个显著的节省空气的机会，而且回报非常快。许多工业工厂使用单操作员手持式软管喷嘴组件，但也使用多种类型的“柜式爆破机”。
一个完整的机柜型固定式喷砂装置(图2)可以配备多种类型的喷嘴，控制，配置和对准。
有些柜只设计一个过程和所有的喷嘴在一个标准配置和连续使用。
图3显示了一个高产量机柜单元的一组喷嘴，该单元处理几个类似设计的部件，因此在相同的配置和对准中运行相同的喷嘴。正确设置的空气应该只有在有产品要处理时才运行。
图4显示了一个多用途的机柜爆破机与几个不同的尺寸和类型的喷嘴，所有设置与一个完全可调的配置和对准。这些类型通常用于许多不同的部件，喷砂管线通常在每条管线上都有单独的关闭阀。
我们多次发现，没有人确定每个部件的最佳喷嘴/线的数量。他们总是敞开大门。
工业喷砂作业第一次重大空气节约机会-操作员培训和操作程序
我们经常发现:
•所有喷嘴喷吹空气时，不全部使用。
•喷嘴开着，没有零件需要吹气。操作员离开现场，等待下一个工作-工作在其他东西。
•自动喷砂柜加剧了这种情况。
•旧喷嘴磨损严重，仍在使用....“他们仍然工作”。
•这些机会有多大?
这里的控制部分是喷嘴和它需要多少压缩空气来完成工作。我们在植物中看到的最常见的喷嘴直径是5/16英寸。在“全压型”喷嘴每个5/16“喷嘴(新而不破的时候)使用113 SCFM每个80 psig进口压力。如果我们有一个5喷嘴柜运行在80 psig，空气使用将是565 scfm到627 scfm，或大约140到150输入马力。如果你可以运行一些时间只有3喷嘴，将节省226 scfm (250 acfm)或大约55到60输入马力。以0.10美元/千瓦时计算，一台hp每年的成本约为700美元。全职工作每年可节省3800美元至4200美元，无需投资或实施成本。图5显示了一个典型的全压力喷射喷嘴和系统。
下图显示了在不同的进口压力下，未磨损的新喷嘴按尺寸的基本空气需求。
回顾这些常用的标准馈电喷嘴的图表，可以看到以下几点:
压力越高，流量越大。值得注意的是，对于每个应用程序，可能都有一个最佳的进口压力，这将提供最有效的覆盖模式和媒体影响，以提供适当的生产水平和质量表面处理。
以良好的模式和冲击运行喷嘴，可以很好地允许运行更少的喷嘴与每个更低的喷砂时间。
高效的操作和测试将识别和执行适当的喷砂介质，喷嘴尺寸和对中每一个操作。
•不使用时将空气关闭是很重要的。
使用较少压缩空气的喷嘴:
吸风喷嘴或文丘里放大喷嘴
吸气式鼓风喷嘴利用喷嘴内的文丘里驱动真空将鼓风介质拉上来，并将其带入压缩空气流并加入压缩空气流冲击工件。实际上，用于将介质输送到鼓风流的空气成为鼓风流的一部分，从而限制了所使用的压缩空气的数量。不像文丘里真空发生器通常使用在包装中，用于产生真空的压缩空气是“丢失”的，这个系统不丢失空气，并放大空气流与文丘里产生的环境空气。这样做同样的工作需要更少的空气。
你可以从这个喷嘴列表中看到，这些文丘里型不像压力型那样覆盖很大的范围，然而，在世界上的小型到中型喷砂柜，他们覆盖的使用区域非常好。
看看我们的例子5/16 "喷嘴类，5/16 "喷嘴与5/32 "空气喷射只使用37 scfm的压缩空气与113 scfm的压缩空气与压力喷射喷嘴。压缩空气的使用量减少了30%以上。
在最近对一家玻璃瓶厂的审计中，模具车间有三个喷砂柜。它们被用来按要求清理模具，每个都配备了5个标准压力喷嘴。
在操作压力下，他们在60 psig进口压力下使用88 scfm，平均利用率为45%。
预计运营成本:
(15喷嘴)x (88 scfm) = 1320平均scfm
预计投入kW成本:
246 kW X .10 X . 8760 X .45 = $96,973每年
调查显示，我们只需使用三个“测试过的”文丘里放大喷嘴(每个60 psig, 27 scfm)就可以运行几乎所有的工作。
估算新的运营成本:
(3喷嘴)×(3单位)=(9喷嘴)× 27 SCFM = 243 SCFM平均值
预计投入kW成本:
45.3 kW x .10 x . 8760 x .45 = $17.857每年
估计每年电力业务节余为$79 115
一些相关的评论:
•文丘里放大喷嘴是一种非常棒的工具，在使用时，它们的性能非常好。在大多数工业应用中，我们已经回顾了其结果与压力系统非常相似。有时生产率较低(即较慢)。空气和爆炸介质以较低的速度重新施加，这是造成这一现象的原因。在某些情况下，所需的媒体影响领域超过了这项技术。潜在的节省使得它值得仔细研究和试验。
•过流喷嘴是压缩空气的第二大浪费，仅次于“空开”。当你接下来问接线员“你的喷嘴怎么样了?”他说:“太好了!”你可能会问“伟大是什么意思?”
•如果他说:“我经营这些公司已经10多年了，它们还在继续发展，我还没有必要改变它们。”那么你就抓住了一个机会。
还有更多类型的喷嘴，然后描述和许多不同的材料使用。
压力鼓风陶瓷压力鼓风硬质合金吸入鼓风文丘里
陶瓷喷嘴最便宜，使用寿命最短。使用了各种较硬的材料(碳化物，硼等)，以提供更长的寿命。任何喷嘴的磨损不得超过20%(直径增加)。
如果磨损超过20%，喷嘴不仅会消耗更多的空气，而且很可能不会产生有效的图案。有效地更换喷嘴可减少爆破时间，提高爆破效率和物料清除率。
这篇文章的重点不是如何选择和使用喷砂机，而是让读者意识到在每个工业应用中大量的明显泄漏之外的机会。
欲了解更多信息，请联系Don Van Ormerdon@airpowerusainc.com，美国空军，电话:740-862-4112www.airpowerusainc.com。
