Das Strahlmittel-Luftgemisch definiert zwar den Strahlprozess, aber die Optimierung von Luftdruck, -geschwindigkeit und Strahlmittelanteil ist für die effiziente Durchführung des Strahlprozesses ebenfalls entscheidend.

Wenngleich nur eine begrenzte Anzahl von Variablen mit dem Prozess verbunden ist (Kompressorleistung, Kesseldruck, Strahlmittelventileinstellung, Schlauchlänge, Düsengröße usw.), ist es von grundlegender Bedeutung, zu wissen, wie diese Variablen optimiert werden. Mobile Strahlgerätesysteme sind dafür konzipiert, den optimalen Druck und Durchsatz von Luft und Strahlmittel durch die Strahldüse bereitzustellen. Die richtige Einstellung von Druck und Geschwindigkeit des Luft-Strahlmittelgemisches an der Düse schafft die idealen Voraussetzungen für effizientes Strahlen. Um den idealen Strahldüsendruck erzeugen zu können, muss die Wirkung der Verwendung einer höheren Kompressorkapazität (cfm bzw. m3/Min.) und der Wahl einer größeren oder kleineren Düse verstanden werden.

Kompressorkapazität

Eine höhere Kompressorkapazität (in cfm oder m3/Min.) resultiert in der Regel in einem höheren Druck und einer höheren Luftgeschwindigkeit und ermöglicht so effizienteres Strahlen. Wenn zum Beispiel ein Düsendruck von 100psi (6,89bar) zum Erreichen der optimalen Produktivität eingestellt ist, resultiert ein Düsendruck von 80psi (5,52bar) in einer Strahleffizienz von 66% und ein Düsendruck von nur 60psi (4,14bar) resultiert in einer Strahleffizienz von 50%. Solche Produktivitätsverluste sind verhältnismäßig hoch und es ist wichtig, sich klar zu machen, wie die Wahl der richtigen Ausrüstung die Effektivität Ihrer Strahlarbeiten steigern kann. Im obigen Beispiel resultiert das Erhöhen des Düsendrucks von 60psi auf 100psi (4,14bar auf 6,89bar) darin, dass der Anwender sowohl seine Effizienz als auch seine Arbeitsgeschwindigkeit verdoppeln kann. Die Verwendung einer höheren Kompressorkapazität ermöglicht auch das Reduzieren des Strahlmittelverbrauchs, wie unten erläutert. Es ist unvermeidbar, dass ein Kompressor mit einer höheren Kapazität mehr Kraftstoff verbraucht. Wenn die zum Strahlen benötigte Zeit jedoch halbiert wird, werden die zusätzlichen Kraftstoffkosten unbedeutend. Das obige Beispiel zeigt, wie die Optimierung der Geräteeinstellungen sich maßgeblich auf die Leistung auswirkt. Dies ist sowohl eine Funktion der Kompressorkapazität als auch der Strahlgeräteeinstellungen. Düsendruck, Systemdruck, Luftstrom und Kompressorkapazität sind durch eine einfache mathematische Gleichung verknüpft. Einfach ausgedrückt erzeugt eine höhere Kompressorkapazität einen höheren System- und Düsendruck sowie eine höhere Strahlmittelgeschwindigkeit und ermöglicht deshalb die Verwendung größerer Düsen und somit ein effizienteres Bearbeiten der zu bestrahlenden Fläche.

Düsengröße

Die Verwendung von größeren Düsenöffnungen resultiert in einer größeren Strahlfläche, erfordert jedoch eine höhere Luftmenge (cfm oder m³/Min.) zum ‚Betrieb‘ der Düse. Eine kleinere Düse resultiert typischerweise in einem schmaleren Strahlmuster und einem geringeren Luftverbrauch. Zur Optimierung der potentiellen Vorteile der Verwendung eines größeren Düsendurchmessers ist entscheidend, die Düse mit dem richtigen Luft-Strahlmittelgemisch bei einer ausreichenden Geschwindigkeit und ausreichendem Druck zu ‚versorgen‘. Bei der Wahl der Düse ist deshalb der durch den Kompressor erzeugte verfügbare Luftstrom ausschlaggebend. Wenn eine größere Düse gewählt wird, ist eine höhere Luftkapazität für eine effiziente Bestrahlung erforderlich. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen Luftvolumen, Düsengröße und Düsendruck und wird in der Branche häufig zur Bestimmung der Düsengröße verwendet. Der große Vorteil ist, damit die optimale Düsengröße für den Job benötigten Düsendruck auszuwählen. Wenn der Anwender einen Düsendruck von 100psi (6,89bar) für die optimale Strahlbehandlung benötigt und eine Düse Nr. 8 mit ½ Zoll Durchmesser verwendet, würde er einen Kompressor mit einer Nennkapazität von 340cfm (9,63m3/Min.) benötigen. Bei der Verwendung eines 222-cfm-Kompressors würde der Düsendruck bei Verwendung derselben Düse Nr. 8 von 100psi auf 60psi (6,89bar bis 4,14bar) reduziert, was einer Senkung der Strahleffizienz um 50% entspräche.

Luft-Strahlmitteleffizienz

Gemäß der Luftkapazitäts- (in cfm oder m3/min), Düsengrößen- und Düsendruck-Gleichung lässt sich die Strahleffizienz bei Verwendung eines Düsendrucks von über 100psi (6,8bar) weiter erhöhen. Wenn die Luftkapazität von 340cfm auf 430cfm erhöht und dieselbe Düse Nr. 8 verwendet wird, werden 125psi (8,62bar) an der Düse erzeugt, was einer Steigerung der Strahleffizienz von 37% gegenüber der der mit einem 340-cfm-Kompressor erreichten resultiert. Die Druckkapazität des mobilen Strahlgeräts gewinnt an diesem Punkt zunehmend an Bedeutung. Aufgrund der Systemverluste (Undichtigkeit und Verwindung des Strahlschlauchs, Verbindungen, interne Reibung usw.) wird die Düsendruckleistung bei Verwendung eines mobilen Strahlgeräts mit einer Kesselkapazität von nur 120psi (8,27bar) oder 150psi (10,34bar) deutlich beschränkt, so dass der Düsendruck auf deutlich unter 100psi (6,89bar) begrenzt werden könnte. Dies kann in einer Reduzierung der Strahleffizienz von bis zu 50% resultieren. Aus diesem Grund bietet Elcometer zwei Druckbereiche für mobile Strahlgeräte an. Das Standardmodell hat eine Druckkapazität von 180psi (12,41bar), das bei Verwendung des richtigen Kompressors einen deutlich höheren Düsendruck erzeugt und die Strahleffizienz deshalb um bis zu 50% über die mit einem mobilen Strahlgerät mit einem Nenndruck von 150psi (10,34bar) erreichbaren steigern kann.

Schlauchlänge und -zustand

Wenn eine große Schlauchlänge erforderlich ist, bietet Elcometer auch eine Reihe mobiler Hochdruck-Strahlgeräte (H) an, die einen maximalen Arbeitsdruck von 225psi (15,51bar) erzeugen. Diese Geräte können trotz der Druckverluste in Verbindung mit langen Schlauchverläufen einen hohen Düsendruck beibehalten, selbst wenn die Schlauchlänge normalerweise in einem niedrigen Düsendruck resultieren würde. Die Elcometer-Hochdruckstrahlkessel sind ideal für den Einsatz in Verbindung mit Kompressoren mit einer hohen Kapazität und langen Schlauchverläufen geeignet, wie zum Beispiel auf vielen Baustellen oder in Schiffswerften.

Strahlmittelventileinstellung

Kompressorkapazität (in cfm oder m3/Min.) und Düsengröße erzeugen den Arbeitsdruck an der Düse für eine optimale Strahlbehandlung. Der in den Luftstrom eintretende Strahlmittelstrom wird anhand der Strahlmittelventileinstellung geregelt. Das Ventil ist, unabhängig von der Wahl der jeweiligen Bauform, so konzipiert, dass das optimale Luft-Strahlmittelgemische in den Strahlschlauch eingeleitet wird. Die Verwendung eines ‚offenen‘ Strahlmittelventils ermöglicht den Eintritt von mehr Strahlmittel in den Luftstrom im Schlauch. Das Gewicht des überschüssigen Strahlmittels reduziert die Luftgeschwindigkeit, was sich zwar nicht negativ auf den Düsendruck auswirkt, aber in einer niedrigeren Strahlmittelgeschwindigkeit an der Düse resultiert. Eine niedrigere Strahlmittelgeschwindigkeit bewirkt eine geringere Schneidleistung des Strahlmittels und somit eine geringere Strahleffizienz. Wenn der Systemdruck nicht optimal eingestellt ist (zu geringes Luftvolumen oder Verwendung einer zu großen oder verschlissenen Düse), erhöht sich darüber hinaus der Strahlmittelverbrauch. Da Strahlmittelkosten ein signifikanter Faktor des Strahlmittelgeschwindigkeit sind, ist die optimale Einstellung des Strahlmittels gemäß den vorherrschenden Bedingungen von größter Wichtigkeit.