數(shù)控下料丙烷供氣加熱系統(tǒng)設計

楊保國

摘 要：現(xiàn)在使用概率較高的數(shù)控切割方式都是把液態(tài)丙烷當成加熱源，因為丙烷從液體變成氣體是一個吸熱的過程，會吸收大量的熱量，所以就算在夏季使用這種加熱源，氣瓶的表面都蒙有一層薄薄的冰霜，冬天這種情況更是嚴重。為了提升丙烷的利用率和利用安全性，文中分析了丙烷的物理與化學性質后，設計了一套水暖加熱設備，將丙烷加熱過程中存在的問題解決。

關鍵詞：數(shù)控下料；丙烷；加熱系統(tǒng)

引言

每年寒冷的冬季使用一瓶甲烷，還沒使用一半就不出氣了，要求更換新的，這種方式不但浪費氣體，而且也加大了人工的工作強度。使用傳統(tǒng)加熱方式進行丙烷加熱，有較高的危險性，容易發(fā)生甲烷爆炸和火災意外，對安全生產(chǎn)是巨大的隱患。因此結合丙烷的自身性質特點，設計一套新的加熱系統(tǒng)，有助于保證丙烷使用的安全性和有效性。

1.國內外數(shù)控技術的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀計算機和控制技術使用在機械設備中有了廣泛的進展，20世紀90年代開始，數(shù)控加工技術在國內外都獲得了飛速的發(fā)展，數(shù)控加工技術集中了傳統(tǒng)制造業(yè)技術與現(xiàn)代化的計算機信息處理等技術于一體，屬于現(xiàn)代制造業(yè)的基礎，此項技術的廣泛使用，對企業(yè)的生產(chǎn)方式與產(chǎn)品結構來說，都是巨大的變革[1]。未來，數(shù)控技術的發(fā)展必然會朝著以下幾個方面發(fā)展：第一，數(shù)控技術在加工性能方面必然會朝著柔性化和高速高精化的方向發(fā)展；第二，數(shù)控系統(tǒng)結構方面會朝著集成化、模塊化與網(wǎng)絡化的方向發(fā)展；第三，控制方面會朝著用戶的界面圖形化和計算機的可視化方面發(fā)展。

2.丙烷的物理和化學性質

從丙烷的物理性能和化學性質中觀察其切割特性，金屬火焰的切割原理使用的是燃氣和氧氣混合后燃燒出現(xiàn)熱量對鋼材進行預熱，讓預熱處的金屬達到適宜的燃燒溫度并使其保持活化狀態(tài)，之后將其送到高純度和高速度的切割氧流中，讓金屬暴露在氧氣中做充分燃燒，并且在這個過程中，依托高速氧流動量燃燒過程中出現(xiàn)的熔融氧化鐵吹除，順利完成割縫動作而達到鋼材切割的目的。

3.實施技術

因為丙烷是一種可燃性的氣體，因此此項設計最首要的措施就是做好防火工作，將氣瓶和明火分離，保證二者無法解除。要實現(xiàn)此項目的，必須將加熱丙烷氣體和加熱裝備分離，因為不能夠有明火，因此需要早丙烷房內安置一個集中加熱箱，一般情況下每箱保存的丙烷氣體為5瓶至6瓶，將丙烷放到箱體當中，只把瓶子空置在外面與空氣直接接觸，每個瓶子之間的距離以及瓶子和箱側的距離之間保持1厘米至2厘米的縫隙。加熱箱的側面和底部的組成材料為散熱片，每個散熱片安裝在上面使用的是串聯(lián)的方式。放置丙烷房間的隔壁房間使用保溫用的夾芯板另外做成一個大約有100升容積的加熱水箱，用加熱管更加便于控制，為了不因為熱水滾沸溢出熱造成的水與電能的浪費，需要在加熱水箱中放置一個專門測量溫度的熱電偶，水溫控制的區(qū)間保持在85℃至90℃之間。熱水箱當中的熱水經(jīng)過循環(huán)水泵被打到散熱片之中，再經(jīng)過散熱片重新回流到加熱水箱之中，在這種反復循環(huán)的模式下，實現(xiàn)丙烷加熱的作用。為了合理的將丙烷的溫度控制在正常區(qū)間內而不至于過高或者過低，一般溫度值是在攝氏度25至30之間，另外在丙烷加熱箱中安裝兩支熱電偶，專門進行丙烷瓶的溫度測試，兩支熱電偶同時作用而起到雙回路的保護作用，兩支同時使用也是為了避免因為一支損壞失效而發(fā)生的丙烷加熱溫度過高的現(xiàn)象。三支熱電偶各自用熱功儀表，對加熱和循環(huán)水泵的通斷進行控制而實現(xiàn)自動控制的作用。因為丙烷是一種可燃性氣體，所以在這個裝備中也加設了防漏電和防靜電的設施，將整個箱體做完全接地處理，供電回路使用的則是帶有漏電與防暴作用的開關，保證一旦出現(xiàn)漏電，能夠即時將電源切斷，保護設備不被過高的電流燒壞。

4.實施效果

以上設施在經(jīng)過反復試用后，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣效果顯著。寒冷冬季試用時，能夠節(jié)約一半的丙烷氣體，溫暖的春秋季試用可以節(jié)約1/3的丙烷氣體，就算是在炎熱的夏季，也能夠節(jié)約1/4的丙烷用氣量。這樣可以看出，這個設備有助于丙烷氣體利用率的有效提升，能夠實現(xiàn)資金節(jié)約目的，并且也將使用小太陽加熱丙烷過程中存在的不安全因素解決，這樣有助于進一步的推廣丙烷氣體使用在工業(yè)切割過程中，另外此套設備，使用過程中降低了換氣的頻率，減少了工人的勞動強度，顯著提升了供氣使用的安全性和有效性，保證生產(chǎn)建設工作處于一個安全有效的環(huán)境中開展，確保了每一位工作人員的人身安全。

5.結語

從本次研究中，了解到因為丙烷的吸熱特點，常常在使用過程中會造成丙烷的浪費，本次研究中提出的這個設計，以水暖理論為基礎，用數(shù)控下料技術為指導，并通過實踐證實了此套設備使用的安全性和有效性。

參考文獻：

[1]王劍.數(shù)控鋼卷邊部加熱裝置的研究[D].東北大學，2011.

[2]劉海鴿，張海霞，張亞南.天然氣替代丙烷切割在液壓支架中的推廣使用[J].新技術新工藝，2011，11：78-79.