摘 要：介绍20割炬火焰切割机氧气乙炔管道系统的设计和操作程序。
关键词：切割机；设计；安全；操作
中图分类号：TG481 文献标识码：B
20割炬火焰切割机是用于钢板直线切割的高效设备，它将氧气乙炔割炬固定在机体上，按一定速度切割钢板。因氧气及乙炔是易燃易爆气体，压力控制困难，所以保证安全很重要。
设计要求：(1)可同时开启1~20个割炬；(2)切割用按钮操作；(3)气体的调控及压力读示在调控板上进行；(4)切割板厚5~100mm。
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进入输入端，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进入输入端，当打开12时乙炔便进入主管路。
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，工作压力与输入压力的压差太小，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。nextpage
2．操作程序
在操作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。而当整机突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，只要关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的另一个作用是关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
虽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
代入以上公式后得：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
代入公式后得：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
代入公式后得：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入。
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，通过软管输入切割机的输入端，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。
