如何选择合适的喷嘴

选择喷嘴时需要综合考虑，首先是 空气压缩机。一旦您清楚压缩机的规格对生产力有什么影响，您势必要关心 喷嘴的大小。孔径太小的喷嘴，喷砂能力有所欠缺。孔径太大，喷砂压力会受到影响。 

接下来要考虑 喷嘴的形状。有两种主要的喷嘴形状： 直孔 和 文丘里管，包含多种尺寸和喷型。最后，您需要考虑喷嘴的 材质 。具体而言，就是喷孔的内衬材料。选择理想的喷嘴孔材料时需要考虑三个主要因素：耐用性、抗冲击性和价格。

无论是小型喷砂作业还是大型喷砂作业，正确选择喷嘴都会对盈利能力产生重大影响，首先要从空气压缩机开始。

1. 在大气压下每分钟吸入超过 185 立方英尺的空气
2. 在高压下将空气压缩成更小的体积
3. 喷嘴在极高的压力下将空气压缩成更小的体积（3/8" -3/4" 内径）

每分钟可以压缩的空气量越多，喷嘴产生的压力就越高。 这可以通过两种方式提高生产率：

• 高压会增加磨料颗粒的速度，在撞击时提供更多的动能，从而产生更深的锚定模式。您可以使用更精细的磨料，每单位体积能产生更大的冲击力。
• 更大的空气容量使您可以使用更大孔径的喷嘴，从而可以将更多的磨料喷到目标上。

假设可供您使用的空气压缩机容量不是无限的，那么您需要选择一个 足够小的喷嘴，这样在压缩机可以供应的任何容量下都可以保持充足的空气压力 。

对于蒸汽磨料喷砂，最常用的喷嘴孔口尺寸从内径 3/8 英寸到 3/4 英寸，增量为1/16 英寸。使用 185 CFM 压缩机时，3/8 英寸的喷嘴被充分压缩，能够产生有效的喷砂压力。使用 375 CFM 压缩机时，1/2 英寸的喷嘴足以产生有效的喷砂压力。

注意， 将喷孔的直径增加 一倍 时，孔口的大小以及可以通过喷嘴的空气和磨料的体积会是原来的 四倍  。

要找到具有最佳生产效率的喷嘴，请确定高效喷砂需要保持的喷嘴压力 (PSI)，以及压缩机每分钟可供应的空气量 (CFM)，然后参阅下表，找到符合这些参数的喷嘴孔口尺寸。

请记住，根据设备的状况和配置，压缩机在喷嘴处产生的压力将小于图表所示的压力。

喷嘴磨损。穿过喷嘴的磨料会磨损衬里，是孔口增大。磨损的喷嘴每分钟需要通过更大的容量才能维持目标压力。

例如，如果您购买了一个 #8 (1/2") 喷嘴，用您的 375 CFM 压缩机可获得 100 PSI 的压力，那么一旦它的直径磨损了 1/8" 从而导致喷嘴尺寸变大（#9 — 5/8"），您使用相同的压缩机还能幸运地保持 65 PSI 的压力（对于 #9 喷嘴，375 CFM 压缩机介于 350 到 400 CFM 之间，因此您只能保持 65 PSI 的压力），因为从扩大了的孔口通过的空气量不足以维持压力。

但是，如果您购买了 #7 (7/16")，但您仍然使用 375 压缩机，目标压力为 100 PSI，一旦它磨损成下一级尺寸（#8 — 1/2"），您仍然能够达到 100 PSI 的压力，但您使用磨损的喷嘴时会牺牲一些生产力（与 #8 - 1/2" 喷嘴相比），因为在 100 PSI 的压力下可以通过喷孔的空气和磨料量将少于压缩机所提供的量。

压缩机和喷嘴之间的压力可能会显著下降，每 50' 软管（内径为 1 英寸）最多能降低 1 PSI。此外，随着软管的每一次弯曲或方向改变，压力都会下降：最短、最直的软管是最好的配置。最重要的是，如果接头不合适或软管中有泄漏，则压力会完全丧失。

喷嘴孔的大小不仅会影响容量和压力，还会影响喷砂喷型的大小。每增加一次喷嘴尺寸，喷砂喷型的大小最多会增加 10％。但是，'对喷砂喷型大小影响最大的因素是喷嘴的形状，而不是喷孔的大小。

喷嘴有两种基本形状： 直孔 和 文丘里，有几种不同的文丘里喷嘴。

压缩空气进入直孔喷嘴的收敛端（左）时会加速，提升悬浮在空气流中的磨料颗粒。颗粒在紧密的气流中离开喷嘴，撞击时会产生狭窄而聚集的喷砂模式。

喷砂喷型： 3"，距离 18"
生产率： 4.5/5

文丘里喷嘴具有会聚的入口和发散的出口。这种形状旨在加大气流和颗粒的加速效果，但它不是文丘里效应。

文丘里效应是一种观察结果，即当气流在通过收缩部加速时，压力会相应下降。

这不是“文丘里”喷嘴的关键原理。从技术上讲，这些喷嘴是 de Laval 喷嘴，与喷气式排气中的设计相同。de Laval 喷嘴中的气流和颗粒的快速加速是由于气流破坏声速时发生的效应。

除了产生巨大的加速度外，发散端的倾斜形状还使流动扩散，产生比标准孔喷嘴更大的喷砂喷型和更均匀的颗粒分布。

与直孔喷嘴相比，长文丘里喷嘴的生产率提高了40％，磨料消耗更少。

喷砂喷型： 3"，距离 18"
生产率： 4/5

双文丘里管喷嘴是 de Laval 喷嘴，出口开口超宽，发散端有孔。

根据文丘里效应，随着流速加快，压力会下降，在喷砂机和喉部之间形成真空，从而降低磨料速度。使用双文丘里喷嘴，大气空气通过孔被吸入低压区域，从而扩大气流产生了更宽的喷砂喷型。

喷砂喷型： 3"，距离 18"
生产率： 5/5

宽喉喷嘴是 de Laval 喷嘴，具有宽阔的喉部，收敛部分额外加宽 1/4"。当与具有匹配内径的软管（并相应增加风量）一起使用时，宽喉喷嘴的生产率比长文丘里喷嘴能高出 15％。

喷砂喷型： 5"，距离 48"
生产率： 3/5

这些超长喷嘴在更长的距离上对颗粒加速，从而实现更高的出口速度，使喷砂操作人员可以远离被喷砂的表面，产生更大的喷砂喷型和更高的生产率。

选择喷嘴时要考虑的第三个因素是孔的内衬材料。较硬的材料更耐磨，但更换成本更高，并且在粗暴处理下容易开裂。硬质合金喷嘴有三种基本类型。

耐用性： 1/5
抗冲击性： 5/5
价格： 低

在硬质合金喷嘴中它的耐用性最低，但相对便宜并且抗冲击性好。适用于使用炉渣、玻璃和矿物磨料进行喷砂。

耐用性： 1/5
抗冲击性： 5/5
价格： 低

像碳化钨一样具有抗冲击性和耐用型，但更轻便。减轻操作员劳累。

耐用性： 3/5
抗冲击性： 1/5
价格： 高

非常坚硬非常耐用，但很脆。寿命是碳化钨的十倍。

耐用性： 5/5
抗冲击性： 3/5 
价格： 高

一些制造商自己生产复合碳化物喷嘴，其硬度甚至比碳化硼还要硬。

更换喷嘴并不便宜。蒸汽喷砂的一个好处是，喷嘴的使用寿命比干式喷砂的喷嘴长 3 倍，因为颗粒被封闭在润滑的水套中，这样可以减少磨料和喷嘴衬里之间的摩擦。

另一个重要的好处是，蒸汽磨料喷砂时操作员可以很好地控制其磨料进料速度。使用喷砂方法，调整更困难，范围也更小。使用喷砂装置从 #6 喷嘴向上加大到 #8 喷嘴，消耗的磨料量几乎翻了一番。

研究表明，喷砂生产率会随着磨料进料速度的增加而逐渐提高，直到达到临界值，此后生产率将保持不变。因此，在超过该值之后，消耗更多的介质实际上会降低颗粒速度，浪费磨料并降低效率。

由于蒸汽磨料喷砂操作员可以轻松调整磨料流速以找到临界值，因此他可以在比干式喷砂更低的压力下实现最佳生产率。

大气量和大喷嘴可以提高生产率，但喷嘴孔的形状决定了颗粒的加速度和喷砂喷型的大小。

为了最大限度地提高生产率，请根据任务的表面特性和规格要求，选择压缩机在高效率的压力下能够支撑的最大喷嘴孔，同时也要考虑到当喷嘴不断磨损而导致直径变大时，压力会显著降低。找出喷嘴在其使用寿命期间可以高效工作的最佳位置，是从喷嘴中获得最大价值的关键。