Безкоштовна технічна бібліотека

Вогонь із води. Поради домашньому майстру

Довідник / Будівельнику, домашньому майстру

 Коментарі до статті

У тому, що кількох літрів води достатньо, щоб отримати високотемпературне полум'я (200 °С), переконається кожен, ознайомившись із описом пристрою розробленого електролізера мною.

Велика температура факела забезпечує паяння чорних та кольорових металів практично будь-якими тугоплавкими припоями чи самим металом (зварювання). Висока концентрація тепла у вузькій плямі дозволяє пропалювати, наприклад, у тонкій листовій сталі отвори Ø 2 мм і більше, вести термічну обробку інструменту, виконувати фасонний розкрій тонкої листової сталі.

"Водяним" пальником можна обробляти емалі, кераміку, скло, у тому числі кварцове. Для цього, щоправда, температура смолоскипа збільшується на 5000 ° С (метод тут не описується). Отриманий факел безшумний, відсутність вуглецю в його складі забезпечує бездимність. Як відход горіння утворюється просто перегріта водяна пара, що не має кольору і запаху.

Рис. 1. Так виглядає водяний пальник (у блоці з водяним затвором)

У розрахунку на виготовлення приладу силами будь-якого умільця пропонується гранично проста конструкція, в якій немає балонів, редукторів, вентилів та складного пальника.

Основна частина пристрою – електролізер; він складається з низки герметичних порожнин, утворених електродами, прокладками між ними та платами. Герметизація набраного таким чином пакета здійснюється стяжкою болтами.

Мал. 2. Схема електролізера (натисніть для збільшення): 1 – плата, 2 – прокладка, 3 – електроди, 4 – стяжний болт, 5 – отвір для газової суміші, 6 – відстійник з перегородкою, 7 – штуцер, 8 – шланг, 9 – корпус водяного затвора, 10 - газоприймальна трубка затвора, 11 - корпус автовимикача, 12 - контактор, 13 - гумова груша, 14 - шланг до пальника, 15 - рукоятка пальника, 16 - вогнегасна набивка, 17 - пола голка, 18 19 - водяний стовп; 20 - кран нижнього рівня води; 21 - заливний патрубок; - заливна трубка; 22 - гвинтова пробка; 23 - електроліт.

Технічна характеристика електролізера

• Напруга мережі живлення, В - 220
• Потужність (регульована), Вт - до 1000
• Споживання води за максимальної потужності, л/год - 60
• Робочий тиск (регульований) газу, атм - до 0,3
• Вихід газу за максимальної потужності, л/год - до 150
• Максимальна теплова енергія полум'я, ккал/год - 500
• Коефіцієнт перетворення електричної енергії на хімічну - 0,7
• Склад суміші (кисень та водень у точному співвідношенні) – 1:2
• Розмір факела полум'я (голкоподібний): максимальний діаметр – до 5 мм; максимальна довжина (регульована) – до 150 мм
• Температура стабільного голчастого смолоскипу - 2000°

Через заливну трубку порожнини заповнюються електролітом; рівень його обмежується верхнім торцем трубки. Отвір, що у нижній частині кожного електрода, служить для рівномірного заповнення електролітом кожної порожнини. Нижній патрубок призначений для випорожнення порожнин. Обидві трубки герметично закриваються.

При електролізі газова суміш, що утворюється, кисню і водню через отвір, що знаходиться у верхній частині кожного електрода, направляється в відстійник, розділений на дві частини перегородкою. З нього суміш надходить у водяний затвор через штуцер та шланг, барботує (проходить) через шар води і по шлангу надходить у пальник.

Не менш важлива частина пристрою – водяний затвор. Він служить для відділення шлангів, що підводить і відводить газ, стовпом води висотою 120-150 мм, через який газ барботує. Затвор надійно захищає електролізер від випадкового спалаху газу в шлангу пальника.

Його корпус виготовлений із металевої труби Ø 100 мм, завареної з обох кінців. Через патрубок вода заливається до верхнього контрольного рівня. Кран знаходиться на нижньому поздовжньому рівні. Грати є опорою фільтра, виготовленого з будь-якого гранульованого негорючого матеріалу. Фільтр запобігає винесенню вологи газом. Газоприймальна трубка закінчується зворотним клапаном звичайної конструкції. У корпус вмонтований зворотний клапан з розтрубом, що спрацьовує при випадковому спалаху газу.

Автоматичний вимикач напруги – саморобний. Він складається з корпусу, контактора та гумової груші. Порожнина останньої з'єднана з порожниною водяного затвора. При перевищенні тиску в системі груша роздмухується і натисканням на важіль контактора відключає прилад від електромережі.

Електросхема випрямляча складається з наступних елементів: лабораторний автотрансформатор - ЛАТР 2 кВт, трансформатор знижуючий 220/65 В, міст на діодах на 15 А (будь-якої конструкції), плавкий запобіжник на 20 А, амперметр (шкала не менше 15 А), вольтметр.

Рис. 3. Електрична схема випрямляча електролізера

Випрямляч підключається до електролізера біполярно, як зазначено на схемі.

Блок-схема виглядає так: Мережа 220 В > Випрямляч > Електролізер > Водяний затвор > Пальник

Рис. 4. Схема пальника

Розрахунок та виготовлення

Відповідно до закону Фарадея при електролізі кількість виділеної речовини пропорційна силі струму. Теоретично кожні 2В,7 А дають 11,7 л водню та 5,85 л кисню. Практично вихід струмом ніколи не буває 100%. Падіння напруги кожної парі електродів (розрахункове) становить 2 У. Щільність струму на 1 дм2 площі електрода залежить від часу безперервної роботи електролізера і як від 2 до 5 А.

Простота конструкції дозволила зменшити кількість основних деталей до трьох: електрода, прокладки, плати.

Електрод - листове декапіроване або трансформаторне залізо 250х250 мм завтовшки 0,3-0,5 мм (32 шт.). Прокладка – гума середньої твердості (фланцева), кільце Ø 220 х Ø 250 мм, товщина – 4-6 мм (31 шт). Плата – будь-який ізоляційний матеріал (листовий) 300х350 мм, товщина не менше 20 мм (2 шт.). Стяжні болти – М12 зі сталі 45, довжина – за місцем (не менше 4 шт.).

Електролітом служить 22% розчин їдкого натру (NаОН) у дистильованій воді. У міру його витрати (загальна кількість 4 л) додається в електролізер тільки дистильована вода.

Перед заливкою електроліту слід випробувати герметичність зібраного електролізера, заповнивши його під тиском водою з міського водопроводу; найменші патьоки ретельно усуваються. Під час роботи електролізера не можна допустити нагрівання електроліту вище 65°.

Зважаючи на сталість складу газової суміші, що видається електролізером, спрощуються і вимоги до пальника. Нею може бути звичайна ін'єкційна голка від медичного шприца, точніше набір голок різного діаметру, від 0,3 до 1 мм. Голка кріпиться на конусі штуцера ручки так, як і на шприці. Рукоятка пальника є відрізком трубки, до якої через штуцер і шланг підводиться газ від водяного затвора. Всередину рукоятки поміщається вогнегасне набивання у вигляді дрібного металевого дробу та сітки.

Як шланги використовується хлорвінілова трубка Ø 4-5 мм.

Рекомендації з техніки безпеки

Слід пам'ятати, що суміш водню з киснем, що видається електролізером, – вибухонебезпечна!

Однак сам прилад при ретельності його виконання та акуратності роботи з ним ніякої небезпеки не становить. Це досягається тим, що відсутні проміжні ємності значного обсягу; газ ніде не накопичується: скільки його виробляється, стільки одночасно споживається факелом.

Однак категорично неприпустимо заповнювати одержуваної газовою сумішшю будь-які ємності для будь-яких технологічних цілей, і тим більше надувні дитячі кулі, що літають. У жодному разі не можна також перевіряти герметичність з'єднань у конструкції електролізера полум'ям свічки, сірника та іншим відкритим вогнем; неприпустима і робота без заливання води до верхнього контрольного рівня у водяному затворі або без систематичної перевірки наявності у ньому води, залитої перед початком роботи. Небезпечним є також зниження рівня електроліту. Потрібно постійно додавати дистильовану воду з витратою електроліту.

При виготовленні електроліту слід працювати у захисних окулярах та гумових рукавичках.

Гасити робочий факел полум'я потрібно не вимкненням електроживлення, а опусканням голки в ємність з водою, інакше піде перегрів голки і вона вийде з ладу.

Оператор повинен працювати з пальником у світлозахисних окулярах.

Насамкінець кілька слів про перспективи. Конструкторам відомо про те, що немає машин, апаратів, приладів, що не піддаються вдосконаленню. Це стосується і електролізера. Тут можна, наприклад, у випрямлячі обійтися без ЛАТРа та трансформатора, без зниження експлуатаційної якості; у самому електролізері - без гумових чи інших прокладок; режим роботи перевести у безперервний; підвищити температуру смолоскипа з 2000 до 3000 °C.

Є чимало місць, сезонно відрізаних бездоріжжям або надто віддалених від баз постачання. Для працюючих в таких умовах автор розробив модель електролізера, що видає газ під тиском, спеціально для виконання разових, наприклад, аварійних, робіт з великою потужністю факела.

Сподіваюся спільно із зацікавленими читачами провести широку перевірку цієї, як на мене, перспективної розробки.

Автор: С.Серов

 Рекомендуємо цікаві статті розділу Будівельнику, домашньому майстру:

▪ Скріпка для бинта

▪ Компресорна установка

▪ Таблетки прикрасять світильник

Дивіться інші статті розділу Будівельнику, домашньому майстру.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву 3D-принтер AnkerMake M5 10.04.2022 Компанія Anker відома як виробник зарядних пристроїв, зайнялася виготовленням 3D-принтерів. Компанія анонсувала окремий бренд для продуктів 3D-друку AnkerMake та першу модель 3D-принтера AnkerMake M5. Як заявляє виробник, ця новинка вирішує найважливіші проблеми, які не дозволяли 3D-принтерам стати масовими пристроями, включаючи їх зазвичай низьку швидкість друку. AnkerMake M5 має базову швидкість друку 250 мм/с під час роботи над детальними проектами, що потребують точної обробки. Однак принтер також має набагато швидкісніший режим, що дозволяє друкувати зі швидкістю до 2500 мм/с. Хоча в такому випадку кінцевий результат буде грубішим і менш деталізованим. Цей режим переважно підходить для прототипів та деяких іграшок. Тим не менш, Anker заявляє, що такий режим дозволяє M5 скоротити середній час друку до 70% в порівнянні з іншими 3D-принтерами. Додатково AnkerMake M5 розроблений із прицілом на легкість експлуатації. Підготовка до початку друку потребує лише 15 хвилин. Крім того, розробники усунули ще один проблемний аспект 3D-принтерів – потреба у постійному контролі. У M5 доступна можливість контролю завдання друку за допомогою вбудованої камери зі штучним інтелектом. Якщо вона виявить будь-які проблеми, наприклад засмічення сопла, система може надіслати попередження на смартфон користувача. А через мобільний додаток Anker можна віддалено переглядати прямі трансляції завдань на друк.

Інші цікаві новини:

▪ Панцирі креветок укріплять бетон

▪ ІС драйвер для автомобільних систем електронного керування дросельною заслінкою

▪ MPC17C724 - мікросхема драйвера для мотора

▪ Оптичні наноантени та атоми золота

▪ Samsung представив телевізори з технологією DNIe

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоуправління. Добірка статей

▪ стаття Для заради важливості. Крилатий вислів

▪ стаття Який сюрприз зробив гурт Muse, коли його змусили грати під фонограму? Детальна відповідь

▪ стаття Машиніст лебідки електричної. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Шина USB та FireWire. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чотири різні карти стають однаковими. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024