工厂气源供应及流量控制方法优化

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：工厂供气一般有钢瓶供气、汇流排供气及气站式集中供气三种方式。这种车间管网低压供气的方式，有可能引起瞬时流量不足的问题。如果混合气体从气体配比器出来后不再减压，则车间管道压力较高，一般在0.2～0.4MPa之间，不能直接使用，需要在使用前加装气体流量计控制流量。综合来看，车间管网低压供气因不用气瓶、漏气少、不需要使用气体流量计及不间断供气等优点，综合成本低。

工厂供气一般有钢瓶供气、汇流排供气及气站式集中供气三种方式。

1.钢瓶供气

CO₂焊供气示意图如图1-5-30所示。供气系统由气瓶、预热器、减压阀、干燥器、流量计、气管及气阀等组成。

CO₂气瓶为铝白色并注明“液体二氧化碳”黑色字样。预热器的作用是为了防止因气瓶中液态CO₂快速汽化吸热，在钢瓶出口处或减压阀中水分结霜而堵塞气路。减压阀的作用是调节气体的流量与压力。如果气体中水含量不能满足焊接需要，可在气路中串接干燥器进一步去除水分。常用的干燥剂是硅胶、无水硫酸铜等，使用一段时间因干燥剂吸水达到饱和而失效，可以对干燥剂进行烘干重复使用。气阀的作用是适时地通气与断气，即提前通气及滞后断气，使焊接区域始终得到良好的保护，常用气阀为电磁阀。

如果发现CO₂气体水分含量高，可先将气瓶倒立静置1～2h，使水分沉积在底部，然后打开气阀放水2～3次，每次放水间隔时间约为30min。最后将气瓶放正，在使用前先放气2～3min，去除上部气体所含的空气与水分。

焊接质量与保护气体流量大小有关，过大过小的流量均会出现保护不良。为控制保护气体的流量，通常在气阀前加装浮子式流量计，其规格为25L/min。在使用大电流大流量保护气进行厚板自动焊或采用抗风式焊枪时，应配用规格为50L/min的流量计且应选用孔径2.0mm的气阀。

MIG焊及采用瓶装混合气体MAG焊供气系统中不需要预热器和干燥器，其他与CO₂焊相同。若现场混合气体，则MAG焊供气系统中还应增加气体配比器。将需要混合的气体分别接入气体配比器，通过调节配比器旋钮就可方便地得到所需要的混合气体。

2.汇流排供气

气体汇流排是将多个气瓶集合起来，通过夹具及软管输入至汇流排主管道，汇流排示例如图1-5-34所示。汇流排是使气体经减压、调节，通过管道输送至使用现场，实现集中供气的装置，适用于气体消耗量较大的企业。使用汇流排可以减少换钢瓶的次数，减轻工人的劳动强度和节约人工成本，减少安全隐患。

汇流排分双侧式、单侧式及半自动切换与全自动切换式等几种类型。

图1-5-34 汇流排

双侧式气体汇流排采用主供气瓶组和备用气瓶组双气源结构，在主供气瓶组的压力降低至无法供气时，关闭主供气瓶组阀门，同时打开备用气瓶组开始供气。该类型的汇流排通过人工操作实现主供气源与备用气源之间的切换。切换过程存在停止供气现象。单侧式气体汇流排与双侧式气体汇流排的主要区别在于只有单一气源，气体消耗完后要重新换瓶后才能继续供气。

半自动切换气体汇流排专为提供不间断供气的要求而设计。这种形式的汇流排采用主供气瓶组和备用气瓶组双气源结构，由于在主供气瓶组与备用气瓶组减压器的压力设定方面有差别，当主供气瓶组的压力降至设定压力时，系统开始自动切换，由备用气瓶组开始供气，从而实现不间断供气功能，为实现下一次的自动切换。在空瓶进行调换后，必须对两个气瓶组的气体减压器重新进行设定，这种形式的汇流排通过主管线的减压器二级减压实现输出压力稳定。全自动切换气体汇流排专为两路气源之间的自动切换而设计，该系列气体汇流排不需操作者任何调试即可实现自动切换，即使在电气系统断电状态下仍可正常工作。

3.气站式集中供气系统

气站式集中供气系统是指工厂采用专用气体储罐代替气瓶，气体供应商用专用槽车将焊接气体充入储罐内，储罐内的气体经汽化减压后送进车间焊接气体管网，供生产使用。这种供气方法适用于保护气体消耗量很大的工厂。

气站式混合气体集中供气系统示例如图1-5-35所示。CO₂气体及氩气首先分别从储罐进入汽化器汽化，经减压器减压后接入气体配比器，从气体配比器出来的混合气体进行减压后就直到输入到车间气体管网。

图1-5-35 气站式混合气体集中供气系统

一般气体配比器出口压力为0.2～0.4MPa，经减压后输送到车间管网压力为0.02～0.03MPa，各焊接台位可直接使用，不需装流量计，只需控制气源的压力和流量维持车间管网的压力在0.02～0.03MPa之间。这种车间管网低压供气的方式，有可能引起瞬时流量不足的问题。为解决这一问题，车间气体主管道管径一般较大，管路设计为环路，且对焊机集中的台位增加小气罐。如果混合气体从气体配比器出来后不再减压，则车间管道压力较高，一般在0.2～0.4MPa之间，不能直接使用，需要在使用前加装气体流量计控制流量。

综合来看，车间管网低压供气因不用气瓶、漏气少、不需要使用气体流量计及不间断供气等优点，综合成本低。

工厂气源供应及流量控制方法优化

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