湖南冠拓科技氢氧切割焊接设备 节能环保

发布日期 :2018-08-23 11:30 编号:4884037 发布IP:222.240.23.192
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7、氢氧气切割的经济性 
7.1、燃气成本的经济性 
氢氧能源机替代传统燃气切割的主要优势包括切割成本、工作效率及切割损耗等方面。氢氧气在燃烧时不需要混合氧的消耗,而丙烷在燃烧时需要混合氧。它在氧气中完全燃烧的化学反应方程式为: 
C3H8+5 O2=3 CO2+4H2O        (1) 
由式(1)可计算出1mol丙烷需加5mol的混合氧气才能完全燃烧。1mol气体体积为22.4L,约为0.045Kg,需要混合氧气112L。 
而氢氧气在0℃,气态时比空气轻。燃烧的化学反应方程式为: 
2H2+O2=2H2O                (2) 
由式(2)氢气在燃烧时仅需要电解水产生的氧气就可以,无需再消耗混合氧气。由式(1)和式(2)可分别计算出1mol丙烷加5mol的氧气的完全燃烧所需的生产成本,按丙烷气市价30kg/362元,氧气20元/40m3, 
按此计算1mol丙烷气成本为0.7683元;氢氧气成本主要为电费,每KL氢氧气耗电3.8度电,市价1元/度计算,等气量6mol,氢氧气成本为0.51072元。这样,等气量完全燃烧时,使用氢氧气的成本较之丙烷节约率为33.52%。 
例如:在武汉某工程材料公司的现场测试中,我们采用丙烷气和氢氧气同时切割30mm的低碳钢钢板,进行能耗的比较: 

气体 割速 气量读数 压力读数 割嘴离板材高度 耗电量 切割时长 
氢氧气 462 2500 0.096 15mm 115-152度 173分钟 
丙烷  320  0.35kg    20mm 
氢氧气 400 2500 0.096 15mm 178-218度 187分钟 
丙烷  320  0.3kg    20mm 
氢氧气 384 2300 0.092 15mm 238-291度 213分钟 
丙烷  320  0.4kg    20mm    
氢氧气 436 2300 0.092 10mm 317-349度 153分钟 
丙烷  320  0.35kg    15mm 



1Kg丙烷-氧气体费用为: 0.54元/mol÷0.045Kg/mol =12元/Kg; 
11Kg丙烷-氧气体费用为:8.7Kg×12元/Kg=104.4元; 

因为现场使用的不是相同的割咀,切割氧的孔径不同,所以切割氧消耗成本不同。而使用氢氧气2000L/h的产气量满足综合切割要求的前提下,每小时消耗8.1度电,当地电费按1.2元/度计算。 
每天工作6小时电费成本:  8.1KW/h×1.2元/KW×6h=58.32元 
比丙烷节省燃气成本:      104.4-58.32=46.08元 
同比节约比例:            46.08÷104.4×=44.1% 
同比丙烷,氢氧气切割冷板该工厂每天每个枪头要节省46.08元,约44.1%。 

7.2、切割效率的经济性 
氢氧火焰切割速度快。切割同种厚度的钢板时,氢氧火焰气要比丙烷气体快,根据上表 的数据分析, 
切割30mm厚的钢板氢氧气与丙烷的效率比例按最低差速计算: 
(380-320)÷380×=15.7% 

由以上可见;在已经节省了切割燃气成本的基础上,切割30mm的钢板时使用氢氧气火焰切割比丙烷在效率要高出15.7%左右。也就是说在工况相同的情况下,以前需要10000元,现在只要8430元,再在8430的基础上节约44.1%,经济效益极其可观。 


7.3、人工成本的经济性 
采用丙烷-氧焰切割的钢板,割缝易结渣,切割断面较为平整。切割完后,还需要专门的人员对割缝的残渣进行清理,并对断面打磨平整。因此又增加了丙烷-氧焰切割成本。预计清渣人员的工资约为1500元/月,约合50元/天。而氢氧焰切割不会造成割缝结渣的现象,表面光滑平整,不需要专门的人员清渣。 

7.4、切割损耗的经济性 
采用丙烷割咀切割,根据丙烷割咀的型号不同,切割割缝的宽度也有不同,以下是丙烷割咀使用丙烷气切割和使用氢氧气切割的割缝宽度: 
因为氢氧焰的聚热性,使得火焰对局部的加热比丙烷的要高,而加热区域要小,割嘴型号比丙烷气同样的厚度要小一号,割缝小。根据实际切割的割缝对比,使用氢氧焰切割的割缝要比丙烷气体切割的割缝要窄20%左右。假如使用3#割嘴切割30mm厚钢板,切割长度为1m,节省的经济效益如下: 
节省的钢板切割损耗量: 
1000mm×30mm×(1.6~1.9)mm×20%=12800~15200mm3 
钢板价格按照1980元/吨进行计算。节省成本费用: 
12800~15200mm3×7.8g/cm3×1980元/吨=0.2~0.23元 
由此可见,切割30mm厚板,每切割1m,可节省成本0.2~0.23元。 



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