一、管系原理
1.结构、供气和调控
管系原理图见下图,氧气经1和2进进输进端,当打开截止阀3后,氧气便分为预热氧和切割氧两路。乙炔经11进进输进端,当打开12时乙炔便进进主管路。
氧气乙炔管系原理图
1、储容器 2、滤清器(Y式) 3、截止阀 4、压力表 5、调整器(远控) 6、调压阀 7、调控吹除阀 8、调整器(远控) 9、调压阀 10、氧调整吹除阀 11、滤清器(Y式) 12、截止阀 13、压力表 14、直动式乙炔调整器 15-17、压力表
18、乙炔干式回火防止器 19、乙炔集流器 20-22、电磁阀 23-24、截止阀 25、氧气分流器 26、乙炔分流器 27、检查阀
预热氧用6和5进行远程调控,其调定的压力可在16上读出,5在压力调定后其流量可随着切割端变化而变化,压力都是稳定的,这样不影响切割质量,7的作用 是当在6的内部存在着残气使调控失灵时,打开7吹除残气便可重新调控。切割氧的原理同上。乙炔由于采用集中供气(汇流排除外),压力较低,工作压力与输进 压力的压差太小,不利于远程先导调控。因此选用直动式,即用阀的调控扳手调整,其压力可在15上读出。在乙炔、预热氧及切割氧的工作压力调定后便可切割。
2.操纵程序
在操纵台的电气控制部分必须有这样的保证,即电磁阀21、22随总电源一起开启,只要一送电,21及22就马上导通。而电磁阀20单设按钮,可单通、单 断。而当整机忽然断电或人为断电时,断电的顺序必须是这样的:切割氧先断,然后乙炔延时断电,而预热氧比乙炔还要延时断电,其目的是为了不使乙炔系统回 火。当总机一经送电21、22导通此时打开23、24便可点火,形成预热焰。由于预热焰温度低不能切割钢板,这时按动使20导通按钮,切割氧参加燃烧,便 可进行切割。当不需要20个割炬全部切割时,只要封闭不参加切割的割炬的本体上的检查阀27便可。而检查阀27的另一个作用是封闭其中的两个便可检查另一 种气体是否通过。
切割割炬三个一组,共有七组21个割炬,其中有一个是手动割炬,用于修整钢板缺陷,它不参加机动割。
3.安全保障
固然上述电控部分已作了安全防回火的保证,但为防万一,在乙炔主管与电磁阀之间设置干式回火防止器,当电磁阀发生故障时,它便起到安全防回火作用,确保主管及供气系统的安全。
二、设计
1.设计参数
割炬割嘴选用102-D5;气体消耗量(按切割板厚l00mm计):预热氧0.86m3/h,切割氧8.8m3/h,乙炔0.78m3/h;工作压力:预热氧0.25MPa,切割氧0.5MPa,乙炔0.05MPa。
2.软管通径计算
按体积流量计算
d= (4Q/3 600πV)1/2=18.8(Q/V) 1/2
式中:d—软管内径,mm;
Q—工作状态下气体体积流量,m3/h;
V—气体流速,m/s。
式中:Q2一自由状态下气体流量。本机该流量应为:割炬数×单嘴流量,m3/h;
t—工作状态下气体温度,一般取t=30℃;
P—工作状态下气体压力MPa。
=5.86m3/h(三个割炬为一组)
切割氧软管通径:
d=18.8 (Q/V)1/2=18.8(5.86/10) 1/2=14.39mm
氧气在软管中流速为l0m/s。
按标准应调整到15mm,由于切割氧消耗量最大,因此,预热氧及乙炔软管通径均取15mm,其通量完全可以满足。主要是有利于选型及零件加工,也是为了美观。
电磁阀20、21、22的通径也为15mm。
3.预热氧主管
代进以上公式后得:Q=7.64m3/h;d=15.67mm。白钢管内氧气流速为11m/s,按GB2270-80调整到d =16mm。预热氧调整器16的通径也应是16mm。
4.切割氧主管
代进公式后得:Q=39.07m3/h;d=35.43mm。白钢管内氧气流速为11m/s,按GB2270-80调整到36mm。切割氧调整器17通径也为36mm。
5.乙炔主管
代进公式后得:Q=34.63m3/h;d=31.94mm。按GB2270-80调整到32mm。切割氧调整器14通径也为32mm。
由于调控回路对流量无严格要求,故均采用通径6mm的白钢管。预热氧、切割氧及乙炔的调整器均有自动流量补偿功能,因此各种压力降及流量损失无需计进。
6.其它阀件参数
氧气滤清器2:通径d=38.75mm。球形截止阀3的通径与滤清器2相同。
乙炔滤清器11与球形截止阀12通径与乙炔主管相同为32mm。
调压阀6和9以及吹除阀7和10通径均为调控通径6mm。
乙炔压力表13及15量程为0~1.6MPa,预热氧气压力表16量程为0~1MPa。
电磁阀20、21、22以及球形截止阀23、24的通径与软管通径相同,为15mm。
以上各阀件必须是氧乙炔系统专用阀,不可代用,各金属管件均为白钢材料。
干式回火防止器18的选型受乙炔压力限制,只能选取1.5m3/h的规格。为防止单个回火防止器发生堵塞现场影响切割,必须取2~3倍于切割通量,因此每组取六个回火防止器。
三、供气说明
氧气及乙炔供气可采用车间管道供气,通过软管输进切割机的输进端,但软管必须能随切割机进行各种运动,推荐采用悬挂移动式。
如没有管道集中送气的条件,也可采用汇流排供气,氧气及乙炔汇流排国内有成型成品,故不再叙述。
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