数控下料丙烷供气加热系统设计

杨保国

摘 要：现在使用概率较高的数控切割方式都是把液态丙烷当成加热源，因为丙烷从液体变成气体是一个吸热的过程，会吸收大量的热量，所以就算在夏季使用这种加热源，气瓶的表面都蒙有一层薄薄的冰霜，冬天这种情况更是严重。为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与化学性质后，设计了一套水暖加热设备，将丙烷加热过程中存在的问题解决。

关键词：数控下料；丙烷；加热系统

引言

每年寒冷的冬季使用一瓶甲烷，还没使用一半就不出气了，要求更换新的，这种方式不但浪费气体，而且也加大了人工的工作强度。使用传统加热方式进行丙烷加热，有较高的危险性，容易发生甲烷爆炸和火灾意外，对安全生产是巨大的隐患。因此结合丙烷的自身性质特点，设计一套新的加热系统，有助于保证丙烷使用的安全性和有效性。

1.国内外数控技术的发展现状

20世纪计算机和控制技术使用在机械设备中有了广泛的进展，20世纪90年代开始，数控加工技术在国内外都获得了飞速的发展，数控加工技术集中了传统制造业技术与现代化的计算机信息处理等技术于一体，属于现代制造业的基础，此项技术的广泛使用，对企业的生产方式与产品结构来说，都是巨大的变革[1]。未来，数控技术的发展必然会朝着以下几个方面发展：第一，数控技术在加工性能方面必然会朝着柔性化和高速高精化的方向发展；第二，数控系统结构方面会朝着集成化、模块化与网络化的方向发展；第三，控制方面会朝着用户的界面图形化和计算机的可视化方面发展。

2.丙烷的物理和化学性质

从丙烷的物理性能和化学性质中观察其切割特性，金属火焰的切割原理使用的是燃气和氧气混合后燃烧出现热量对钢材进行预热，让预热处的金属达到适宜的燃烧温度并使其保持活化状态，之后将其送到高纯度和高速度的切割氧流中，让金属暴露在氧气中做充分燃烧，并且在这个过程中，依托高速氧流动量燃烧过程中出现的熔融氧化铁吹除，顺利完成割缝动作而达到钢材切割的目的。

3.实施技术

因为丙烷是一种可燃性的气体，因此此项设计最首要的措施就是做好防火工作，将气瓶和明火分离，保证二者无法解除。要实现此项目的，必须将加热丙烷气体和加热装备分离，因为不能够有明火，因此需要早丙烷房内安置一个集中加热箱，一般情况下每箱保存的丙烷气体为5瓶至6瓶，将丙烷放到箱体当中，只把瓶子空置在外面与空气直接接触，每个瓶子之间的距离以及瓶子和箱侧的距离之间保持1厘米至2厘米的缝隙。加热箱的侧面和底部的组成材料为散热片，每个散热片安装在上面使用的是串联的方式。放置丙烷房间的隔壁房间使用保温用的夹芯板另外做成一个大约有100升容积的加热水箱，用加热管更加便于控制，为了不因为热水滚沸溢出热造成的水与电能的浪费，需要在加热水箱中放置一个专门测量温度的热电偶，水温控制的区间保持在85℃至90℃之间。热水箱当中的热水经过循环水泵被打到散热片之中，再经过散热片重新回流到加热水箱之中，在这种反复循环的模式下，实现丙烷加热的作用。为了合理的将丙烷的温度控制在正常区间内而不至于过高或者过低，一般温度值是在摄氏度25至30之间，另外在丙烷加热箱中安装两支热电偶，专门进行丙烷瓶的温度测试，两支热电偶同时作用而起到双回路的保护作用，两支同时使用也是为了避免因为一支损坏失效而发生的丙烷加热温度过高的现象。三支热电偶各自用热功仪表，对加热和循环水泵的通断进行控制而实现自动控制的作用。因为丙烷是一种可燃性气体，所以在这个装备中也加设了防漏电和防静电的设施，将整个箱体做完全接地处理，供电回路使用的则是带有漏电与防暴作用的开关，保证一旦出现漏电，能够即时将电源切断，保护设备不被过高的电流烧坏。

4.实施效果

以上设施在经过反复试用后，发现节气效果显著。寒冷冬季试用时，能够节约一半的丙烷气体，温暖的春秋季试用可以节约1/3的丙烷气体，就算是在炎热的夏季，也能够节约1/4的丙烷用气量。这样可以看出，这个设备有助于丙烷气体利用率的有效提升，能够实现资金节约目的，并且也将使用小太阳加热丙烷过程中存在的不安全因素解决，这样有助于进一步的推广丙烷气体使用在工业切割过程中，另外此套设备，使用过程中降低了换气的频率，减少了工人的劳动强度，显著提升了供气使用的安全性和有效性，保证生产建设工作处于一个安全有效的环境中开展，确保了每一位工作人员的人身安全。

5.结语

从本次研究中，了解到因为丙烷的吸热特点，常常在使用过程中会造成丙烷的浪费，本次研究中提出的这个设计，以水暖理论为基础，用数控下料技术为指导，并通过实践证实了此套设备使用的安全性和有效性。

参考文献：

[1]王剑.数控钢卷边部加热装置的研究[D].东北大学，2011.

[2]刘海鸽，张海霞，张亚南.天然气替代丙烷切割在液压支架中的推广使用[J].新技术新工艺，2011，11：78-79.