Loading

Як зробити водородний паяльник ?

У тому, що кількох літрів води достатньо, щоб отримати високотемпературне полум'я (2000 ° С), переконається кожен, ознайомившись з описом пристрою розробленого зварювального апарата - електролізера.
Велика температура факела забезпечує паяння чорних і кольорових металів практично будь-якими тугоплавкими припоями або самим металом (зварювання). Висока концентрація тепла у вузькому плямі дозволяє пропалювати, наприклад, у тонкій листової сталі отвори 02 мм і більше, вести термічну обробку інструменту, виконувати фасонний розкрій тонкої листової сталі.
 
"Водяний" пальником можна обробляти емалі, кераміку, скло, в тому числі кварцове. Для цього, правда, температура факела збільшується на 5000 ° С (спосіб тут не описується). Одержуваний факел безшумний, відсутність вуглецю в його складі забезпечує бездимність. В якості відходу горіння утворюється просто перегрітий водяний пар, що не має кольору і запаху.

Рис. 1. Так виглядає водяна пальник - електролізер (у блоці з водяним затвором)


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

Основна частина пристрою - електролізер; він складається з ряду герметичних порожнин, утворених електродами, прокладками між ними і платами. Герметизація набраного таким чином пакету здійснюється стяжкою болтами.
 
Через заливну трубку порожнини заповнюються електролітом; рівень його обмежується верхнім торцем трубки. Отвір, що знаходиться в нижній частині кожного електрода, служить для рівномірного заповнення електролітом кожної порожнини. Нижній патрубок призначений для спорожнення порожнин.Обидві трубки герметично закриваються.
 
При електролізі утворюється газова суміш кисню і водню через отвір, що знаходиться у верхній частині кожного електрода, направляється на відстійник, розділений на дві частини перегородкою. З нього суміш надходить у водяний затвор через штуцер і шланг, барботируют (проходить) через шар води і по шлангу надходить в пальник.
 
Не менш важлива частина пристрою - водяний затвор. Він служить для відділення підвідного та відвідного газ шлангів стовпом води висотою 120 - 150 мм, через який газ барботируют. Затвор надійно захищає електролізер від випадкової спалаху газу в шлангу пальника.
 
Його корпус виготовлений з металевої труби? 100 мм, завареною з обох кінців. Через патрубок заливається вода до верхнього контрольного рівня.Кран знаходиться на нижньому поздовжньому рівні. Решітка служить опорою фільтра, виготовленого з будь-якого гранульованого негорючого матеріалу.Фільтр запобігає винесення вологи газом. Газопріемная трубка закінчується зворотним клапаном звичайної конструкції. У корпус вмонтований також зворотний клапан з розтрубом, що спрацьовує при випадковій спалаху газу.
 
Автоматичний вимикач напруги - саморобний. Він складається з корпусу, контактора і гумової груші. Порожнина останньої з'єднана з порожниною водяного затвора. При перевищенні тиску в системі груша роздувається і натиском на важіль контактора відключає прилад від електромережі.
 
Електросхема випрямляча складається з наступних елементів: лабораторний автотрансформатор - ЛАТР 2 кВт, трансформатор понижувальний 220/65 В, міст на діодах на 15 А (будь-якої конструкції), плавкий запобіжник на 20 А, амперметр (шкала не менше 15 А), вольтметр.
 
Випрямляч підключається до електролізера біполярно, як зазначено на схемі.
 
РОЗРАХУНОК І ВИГОТОВЛЕННЯ ЗВАРЮВАЛЬНОГО АПАРАТУ

Рис2Схема електролізера1 - 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 - газопріемная трубказатвора, 11 - корпус автовимикачами, 12 - контактор, 13 - гумова груша, 14 -шланг до пальника, 15 - рукоятка пальники, 16 - огнегасящім набивка, 17 -порожниста голка, 18 - зворотний клапан, 19 - водяний стовп, 20 - краннижнього рівня води, 21 - заливний патрубок, 22 - решітка фільтра, 23 - фільтр, 24 - аварійний зворотний клапан, 25 - розтруб, 26 - зливний патрубоквідстійника, 27 - зливний патрубок для електроліту, 28 - заливна трубка, 29 -гвинтова пробка, 30 - електроліт.
 
 
Відповідно до закону Фарадея при електролізі кількість виділеного речовини пропорційно силі струму. Теоретично кожні 28,7 А дають 11,7 л водню і 5,85 л кисню. Практично вихід за струмом ніколи не буває 100%. Падіння напруги на кожній парі електродів (розрахункове) становить 2 В.
 
Щільність струму на 1 дм2 площі електрода залежить від часу безперервної роботи електролізера і становить від 2 до 5 А.
Простота конструкції дозволила скоротити кількість основних деталей до трьох: електрода, прокладки, плати.
 
Електрод - листове декапировать або трансформаторне залізо 250 X 250 мм завтовшки 0,3-0,5 мм (32 шт.). Прокладка - гума середньої твердості (фланцева); кільце? 220 X 0250 мм, товщина - 4-6 мм (31 шт). Плата - будь-ізоляційний матеріал (листовий) 300 X 350 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 (NaOH) в дистильованій воді.У міру його витрачання (загальна кількість 4 л) додається в електролізер тільки дистильована вода.
 
Перед заливанням електроліту потрібно випробувати герметичність зібраного електролізера, заповнивши його під тиском водою з міського водопроводу; найменші патьоки ретельно усуваються. При роботі електролізера можна допустити нагрівання електроліту вище 65 °.
 
Зважаючи сталості 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 рукоятки так, як і на шприці. Рукоятка пальника являє собою відрізок трубки, до якої через штуцер і шланг підводиться газ від водяного затвора. Всередину рукоятки поміщається вогнегасні набивка у вигляді дрібної металевої дробу і сітки.
 
В якості шлангів використовується хлорвінілова трубка діаметром 4-5 мм.
 
РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО БЕЗПЕКИ
 
Слід пам'ятати, що суміш водню з киснем, що видається електролізером, - вибухонебезпечна!
 
Однак сам прилад при ретельності його виконання і акуратності роботи з ним ніякої небезпеки не представляє. Це досягається тим, що відсутні проміжні ємності значного обсягу; газ ніде не накопичується: скільки його виробляється, стільки ж одночасно споживається факелом.
 
Проте категорично неприпустимо заповнювати одержуваної газовою сумішшю будь ємності для будь-яких технологічних цілей, і тим більше надувні дитячі літаючі кулі. Ні в якому разі не можна також перевіряти герметичність з'єднань в конструкції електролізера полум'ям свічки, сірники та іншим відкритим вогнем; недопустима і робота без заливки води до верхнього контрольного рівня у водяному затворі або без систематичної перевірки наявності в ньому води, залитої перед початком роботи.Небезпечно також зниження рівня електроліту. Потрібно постійно додавати дистильовану воду в міру витрати електроліту.
 
При виготовленні електроліту слід працювати в захисних окулярах і гумових рукавичках.
 
Гасити робочий факел полум'я потрібно не виключенням електроживлення, а опусканням голки в ємність з водою, інакше послідує перегрів голки і вона вийде з ладу.
 
Оператор повинен працювати з пальником в світлозахисних окулярах.
 
На закінчення кілька слів про перспективи. Конструкторам відомо про те, що немає машин, апаратів, приладів, що не піддаються вдосконаленню. Це відноситься і до електролізера. Тут можна, наприклад, у випрямлячі обійтися без ЛАТР і трансформатора, без зниження експлуатаційної якості; в самому електролізері - без гумових чи інших прокладок; режим роботи перевести в безперервний; підвищити температуру факела з 2000 до 3000 °.
 
На неосяжної території СРСР чимало місць, сезонно відрізаних бездоріжжям або занадто 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 мені здається, перспективною, розробки.
 
ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА Електролізер
Напруга мережі живлення, В - 220
Споживана потужність (регульована), Вт - до 1000
Споживання води при максимальній потужності, г / год - 60
Робочий тиск (регульоване) газу, атм - до 0,3
Вихід газу при максимальній потужності, л / год - до 150
Максимальна теплова енергія полум'я, ккал / 'ч - 500
Коефіцієнт перетворення електричної енергії в хімічну - 0,7
Склад суміші (кисень і водень в точному співвідношенні) - 1:2
Розмір факела полум'я (ігловідние) максимальний діаметр - до 5 мм максимальна довжина (регульована) - до 150 мм
Температура стабільного голчастого факела - 2000 °