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(dāng)成加熱源，因?yàn)楸閺囊后w變成氣體是一個(gè)吸熱的過程，會(huì)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(yán)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(xué)性質(zhì)后，設(shè)計(jì)了一套水暖加熱設(shè)備，將丙烷加熱過程中存在的問題解決。

關(guān)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(fèi)氣體，而且也加大了人工的工作強(qiáng)度。使用傳統(tǒng)加熱方式進(jìn)行丙烷加熱，有較高的危險(xiǎn)性，容易發(fā)生甲烷爆炸和火災(zāi)意外，對安全生產(chǎn)是巨大的隱患。因此結(jié)合丙烷的自身性質(zhì)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)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(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)使用在機(jī)械設(shè)備中有了廣泛的進(jìn)展，20世紀(jì)90年代開始，數(shù)控加工技術(shù)在國內(nèi)外都獲得了飛速的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)集中了傳統(tǒng)制造業(yè)技術(shù)與現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)信息處理等技術(shù)于一體，屬于現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)，此項(xiàng)技術(shù)的廣泛使用，對企業(yè)的生產(chǎn)方式與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來說，都是巨大的變革[1]。未來，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展：第一，數(shù)控技術(shù)在加工性能方面必然會(huì)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(jié)構(gòu)方面會(huì)朝著集成化、模塊化與網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展；第三，控制方面會(huì)朝著用戶的界面圖形化和計(jì)算機(jī)的可視化方面發(fā)展。

2.丙烷的物理和化學(xué)性質(zhì)

從丙烷的物理性能和化學(xué)性質(zhì)中觀察其切割特性，金屬火焰的切割原理使用的是燃?xì)夂脱鯕饣旌虾笕紵霈F(xiàn)熱量對鋼材進(jìn)行預(yù)熱，讓預(yù)熱處的金屬達(dá)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(gè)過程中，依托高速氧流動(dòng)量燃燒過程中出現(xiàn)的熔融氧化鐵吹除，順利完成割縫動(dòng)作而達(dá)到鋼材切割的目的。

3.實(shí)施技術(shù)

因?yàn)楸槭且环N可燃性的氣體，因此此項(xiàng)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)此項(xiàng)目的，必須將加熱丙烷氣體和加熱裝備分離，因?yàn)椴荒軌蛴忻骰穑虼诵枰绫榉績?nèi)安置一個(gè)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(dāng)中，只把瓶子空置在外面與空氣直接接觸，每個(gè)瓶子之間的距離以及瓶子和箱側(cè)的距離之間保持1厘米至2厘米的縫隙。加熱箱的側(cè)面和底部的組成材料為散熱片，每個(gè)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(gè)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?yàn)闊崴疂L沸溢出熱造成的水與電能的浪費(fèi)，需要在加熱水箱中放置一個(gè)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(dāng)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(fù)循環(huán)的模式下，實(shí)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(nèi)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(jìn)行丙烷瓶的溫度測試，兩支熱電偶同時(shí)作用而起到雙回路的保護(hù)作用，兩支同時(shí)使用也是為了避免因?yàn)橐恢p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(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的作用。因?yàn)楸槭且环N可燃性氣體，所以在這個(gè)裝備中也加設(shè)了防漏電和防靜電的設(shè)施，將整個(gè)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(guān)，保證一旦出現(xiàn)漏電，能夠即時(shí)將電源切斷，保護(hù)設(shè)備不被過高的電流燒壞。

4.實(shí)施效果

以上設(shè)施在經(jīng)過反復(fù)試用后，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣效果顯著。寒冷冬季試用時(shí)，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(gè)設(shè)備有助于丙烷氣體利用率的有效提升，能夠?qū)崿F(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(jìn)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(shè)備，使用過程中降低了換氣的頻率，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)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(shè)工作處于一個(gè)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(jié)語

從本次研究中，了解到因?yàn)楸榈奈鼰崽攸c(diǎn)，常常在使用過程中會(huì)造成丙烷的浪費(fèi)，本次研究中提出的這個(gè)設(shè)計(jì)，以水暖理論為基礎(chǔ)，用數(shù)控下料技術(shù)為指導(dǎo)，并通過實(shí)踐證實(shí)了此套設(shè)備使用的安全性和有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王劍.數(shù)控鋼卷邊部加熱裝置的研究[D].東北大學(xué)，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(shù)新工藝，2011，11：78-79.