Ce este sudarea cu hidrogen? Dispozitiv de tăiere și sudare cu gaz de bricolaj Diagrama pistoletului cu hidrogen

Flacăra hidrogen-oxigen foarte eficientă poate servi ca alternativă de calitate la flacăra oxiacetilenă în procesele de sudare, tăiere și lipire. Parțial, sudarea hidrogen-oxigen poate deveni un înlocuitor pentru sudarea într-un mediu cu gaz inert. Această metodă, spre deosebire de cele standard, este practic inofensivă, deoarece produsul de ardere în acest proces este aburul. Sudarea pe bază de hidrogen pentru artiștii care au abilități nu necesită o recalificare îndelungată, este suficientă o scurtă informare

Caracteristicile sudării hidrogen-oxigen

Istoria sudării cu gaz are o sută de ani în urmă. Principalul gaz inflamabil de peste tot era acetilena. Cercetările oamenilor de știință au arătat că utilizarea hidrogenului în loc de acetilenă vă permite să obțineți aceeași performanță și calitate superioară la sudarea oțelurilor carbon și a altor materiale. Sudarea cu hidrogen gazos este un tip de prelucrare cu flacără de gaz a materialelor care are loc folosind un amestec de gaz combustibil și oxigen.

Dificultatea a fost că flacăra de acetilenă-oxigen în raport cu fierul topit se reduce, iar flacăra de hidrogen-oxigen se oxidează. Când se folosește hidrogen ca gaz combustibil, bazinul de sudură a fost acoperit cu un strat continuu de zgură, iar sudura a devenit poroasă și fragilă. Problema a fost rezolvată prin utilizarea unor substanțe organice care au capacitatea de a lega oxigenul. Hidrocarburile cu un punct de fierbere în intervalul 30-80 de grade au început să fie utilizate ca astfel de aditivi. Acestea pot fi benzină, hexan, heptan, toluen, benzen. Cantitatea necesară pentru proces este extrem de mică.

Caracteristicile unei flăcări de hidrogen

După rezolvarea problemelor tehnologice, amestecul de gaz pentru sudare a rămas dificil din cauza lipsei unei surse eficiente de hidrogen. Utilizarea buteliilor de hidrogen este extrem de nerentabilă. În plus, astfel de cilindri sunt o sursă de pericol crescut. Hidrogenul lichefiat poate provoca degerături severe; concentrații mari ale acestei substanțe provoacă sufocare și amețeli. De asemenea, o caracteristică periculoasă a unei flăcări de hidrogen este invizibilitatea acesteia la lumina zilei. Poate fi determinat doar folosind senzori speciali.

Crearea electrolizoarelor

Soluția problemei au fost electrolizoare - dispozitive care, folosind energia electrică, fac posibilă obținerea atât a hidrogenului, cât și a oxigenului simultan și într-un raport optim. O altă dificultate a fost volumul echipamentului necesar pentru a produce o cantitate suficientă de amestec combustibil în scopuri industriale. Dispozitivele mobile existente anterior puteau satisface doar nevoile bijutierilor și tehnicienilor dentari. Mașinile staționare capabile să sudeze metal de 5-6 mm grosime cântăreau aproximativ 300 kg. La sfârșitul secolului trecut, a fost creat un electrolizor mobil, cu ajutorul căruia sudarea portabilă cu gaz a devenit posibilă cu timp de funcționare suficient fără realimentare și performanțe acceptabile în medii industriale și industriale. șantiere de construcții.

Principiul de funcționare al electrolizoarelor hidrogen-oxigen

Mașinile de sudat cu gaz hidrogen-oxigen sunt electrolizoare în care, sub influența energiei electrice, apa se descompune în oxigen și hidrogen. Echipamentul de sudare poate funcționa de la o sursă de alimentare casnică sau trifazată. Un amestec de hidrogen și oxigen este introdus printr-un furtun într-o pistoletă standard de sudură oxiacetilenă. Esența sudării cu gaz folosind hidrogen este aceeași cu sudarea convențională cu gaz. Aparat de sudura hidrogen-oxigen

Singura diferență este utilizarea unui amestec de hidrogen-oxigen în loc de acetilenă-oxigen și propan-oxigen.

Mașinile de sudat cu hidrogen-oxigen de putere variabilă fac posibilă rezolvarea aproape a tuturor problemelor generate de prelucrarea cu flacără de gaz. Cu ajutorul lor realizează: sudare, suprafață, lipire, întărire la căldură, acoperire cu pulbere și suprafață cu pulbere, tăiere cu oxigen - manual și la mașină. Diverse moduri de sudare cu gaz cu hidrogen fac posibilă efectuarea unei game largi de lucrări - de la micro-sudare și micro-lipire cu o flacără groasă de ac până la o grosime de aproximativ 300 mm. Dispozitivele pot funcționa atât în ​​mod manual, cât și în mod automat.

Chiar și dispozitivele portabile de dimensiuni mici, cu o putere atât de mică - 1,8 kW, consumate dintr-o rețea casnică bifazată, pot rezolva problema sudării și tăierii foilor de culoare neagră și de până la 2 mm grosime. Temperatura flăcării curate poate fi reglată cu ușurință de la 600 la 2600 de grade. Astfel de electrolizoare sunt populare printre stomatologi, bijutieri și reparatorii unităților frigorifice.

Modelele mai puternice de aparate de sudură hidrogen-oxigen, capabile să sudeze metale cu grosimea de până la 3 mm, au câștigat popularitate la stațiile de benzină unde este interzisă utilizarea buteliilor explozive cu oxigen și propan. Sistem simplu controlul performanței vă permite să utilizați dispozitivul în zonele cele mai inaccesibile atunci când reparați blocurile motoare, radiatoare, butuci și în timpul lucrărilor la caroserie. Dacă nivelul maxim de presiune și electroliți sunt atinse, sistemul de control încorporat dă un semnal. Dispozitivul este deconectat automat de la sursa de energie electrică. Astfel de măsuri de precauție asigură dubla siguranță la incendiu și explozie.

Pentru profesionisti

Pentru angajati serviciile de urgență Au fost dezvoltate dispozitive speciale care permit grosimi de perete de până la 5 mm în absența unei rețele trifazate. Aceste electrolizoare pot fi utilizate pentru sudarea zonelor defecte din fontă și piese turnate neferoase, tăierea manuală și automată a metalelor cu o grosime a peretelui de până la 30 mm. Astfel de metode de sudare cu gaz sunt efectuate cu alimentarea cu energie a flăcării de preîncălzire a pistoletului de la aparat și alimentarea cu oxigen de tăiere dintr-un cilindru. Această tehnologie vă permite să obțineți o tăietură mai curată decât atunci când utilizați acetilenă și propan. În timpul acestui proces, nu există carburare sau întărire a metalului și nu există bavuri sau emisii de oxid de azot care poluează atmosfera. Astfel de modele de electrolizoare permit tăierea sigură a oxigenului în tuneluri, puțuri și metrouri, unde utilizarea propanului și a acetilenei este interzisă. Unele dispozitive de acest tip fac posibilă efectuarea lucrărilor la temperaturi ambientale negative.

Videoclipul de sudare cu hidrogen gazos demonstrează clar procesul procesul de sudare folosind un electrolizor.

Avantajele utilizării electrolizoarelor hidrogen-oxigen

Producători moderni echipamentele de sudare cu gaz sunt oferite de aparatele de sudura electroliza-apa, care au o serie de avantaje fata de moduri traditionale sudare folosind propan și acetilenă.

Caracteristicile cheie ale dispozitivelor:

• Dispozitivele sunt ușor de operat - reîncărcarea este rareori necesară, iar intensitatea muncii acesteia este semnificativ mai mică decât costurile cu forța de muncă la reîncărcarea unui generator.
• Pornire rapidă în modul de funcționare – 1-5 minute, în funcție de debitul de gaz necesar și de temperatura ambiantă.
• Posibilitatea de a obține o putere semnificativă cu mic dimensiunile per total echipamente.
• Protecția mediului în procesul de sudare. Lucrul cu acetilena este însoțit de poluarea mediului cu oxizi de azot toxici. La sudarea în interior, standardul de conținut de azot nu este de obicei îndeplinit, ceea ce afectează negativ sănătatea lucrătorilor. În aparatele cu hidrogen-oxigen, singurul produs de ardere este vaporii de apă absolut inofensivi.
• Dispozitivele sunt echipamente rezistente la incendiu și explozie atât în ​​timpul funcționării, cât și în timpul depozitării. Îmbrăcămintea de protecție pentru sudarea hidrogen-oxigen este aceeași ca și pentru sudarea convențională cu gaz: salopete groase, mănuși și ochelari de protecție pentru sudarea cu gaz.

Utilizarea generatoarelor și cilindrilor de acetilenă este recomandată numai în condiţiile de terenîn lipsa surselor de energie electrică. În toate celelalte cazuri, echipamentele voluminoase de sudare cu gaz pot fi înlocuite cu dispozitive extrem de eficiente, convenabile și durabile, care funcționează cu energie electrică și apă.

În designul acestui dispozitiv număr mai mare plăci de lucru, plăci laterale modificate și un fiting fiabil pentru evacuarea amestecului de gaz inflamabil), dar un electrolizor care funcționează pe același principiu.

Pentru cei care se confruntă cu un astfel de dispozitiv pentru prima dată, ar fi util, cred, să explice în termeni cei mai generali (și să reamintească altora) care este esența acestui gen de construcție. Și este destul de simplu.

Între plăcile laterale, conectate prin patru pini, există plăci cu electrozi metalice separate prin inele de cauciuc. Cavitatea celulară internă a unei astfel de baterii este umplută cu 1/2...3/4 din volumul său cu o soluție apoasă slabă de alcali (KOH sau NaOH). Tensiunea aplicată plăcilor de la sursă curent continuu determină descompunerea (electroliza) soluţiei, însoţită de descărcare copioasă hidrogen și oxigen. Acest amestec de gaze, trecând printr-o etanșare lichidă specială (Fig. 1a), apoi intră în arzător și, atunci când este ars, face posibilă obținerea gazului atât de necesar pentru mulți oameni. procese tehnologice(de exemplu, tăierea și sudarea metalelor) temperatură ridicată - aproximativ 1800 ° C.

Fig.1. Un aparat pentru tăiere și sudare, care funcționează pe produse de electroliză dintr-o soluție alcalină slabă:

a - schema bloc, b - terminat design de casă:
1 - alimentare cu tensiune de rețea redresată, 2 - electrolizor, 3 - etanșare lichid, 4 - arzător cu gaz, 5 - ampermetru, 6 - buton pentru pornirea dispozitivului, 7 - buton pentru schimbarea modului de funcționare (schimbarea bruscă a puterii furnizate la sarcină), 8 - potențiometre de comandă cu butonul, 9 - suport pentru depozitarea cablului electric în stare pliată, 10 - carcasă portabilă din lemn, 11 - ștecher.

Productivitatea electrolizorului depinde de concentrația de alcali din soluție și de alți factori. Și cel mai important - pe dimensiunea și numărul plăcilor cu electrozi, distanța dintre ele, care, la rândul său, este determinată de parametrii sursei de alimentare - putere și tensiune (la o rată de 2...3 V pe interval galvanic între două plăci situate una lângă alta ).

Modelele sursei de curent continuu pe care le propun sunt disponibile pentru fabricare într-un „atelier de acasă” și pentru bricolagii începători. Ei sunt capabili să ofere funcţionare fiabilă chiar și un electrolizor cu „optzeci de celule” (acesta are 81 de plăci cu electrozi) și cu atât mai mult unul cu „treizeci de celule”. Opțiune, fundamentală schema electrica care este prezentat în Fig. 4, vă permite, de asemenea, să reglați cu ușurință puterea pentru o potrivire optimă cu sarcina: în prima etapă - 0...1,7 kW, în a doua (când SA1 este pornit) - 1,7...3,4 kW.

Și sunt oferite plăcile corespunzătoare pentru electrolizor - 150x150 mm. Sunt realizate din fier de acoperiș gros
0,5 mm. În plus față de orificiul de evacuare a gazului de 12 mm, în fiecare placă sunt găurite încă patru orificii de montare (2,5 mm în diametru), în care sunt filetate ace de tricotat sau de bicicletă în timpul asamblarii. Acestea din urmă sunt necesare pentru o mai bună centrare a plăcilor și a garniturilor și, prin urmare, sunt îndepărtate din structură în etapa finală a asamblarii.

Fig.2. Electrolizor (versiunea cu optzeci de celule):

1 - placă laterală (placaj, s12, 2 buc.), 2 - obraz transparent (plexiglas, s4, 2 buc.), 3 - placă cu electrozi (staniu, s0.5; 81 buc.), 4 - inel separator de etanșare ( Cauciuc de 5 mm rezistent la acizi și alcali, 82 buc.), 5 - manșon izolator (tub cambric 6,2x1, L35, 12 buc.), 6 - știft MB (4 buc.), 7 - piuliță MB cu șaibă de blocare (8 buc.), 8 - tub pentru ieșirea amestecului de gaz inflamabil, 9 - soluție ușor alcalină (2/3 din volumul intern al electrolizorului), 10 - terminal de contact (cupru rafinat, 2 buc.), 11 - fiting ( "oțel inoxidabil"), 12 - piuliță de îmbinare M10, 13 - șaibă de montare ("oțel inoxidabil"), 14 - manșetă (cauciuc rezistent la acizi și alcalii), 15 - gât de umplere ("oțel inoxidabil"), 16 - unire piuliță M18, 17 - șaibă pentru gât de umplere ("oțel inoxidabil"), 18 - șaibă de etanșare (cauciuc rezistent la acizi și alcalii), 19 - capac de umplere ("oțel inoxidabil"), 20 - garnitură de etanșare (acizi și alcali- cauciuc rezistent).

De fapt, a trebuit să-mi trezesc mințile mult înainte ca „arzătorul de apă” să devină convenabil și de încredere, ca o lampă Edison: aprinde-l și a început să funcționeze, stinge-l și nu mai funcționează. O sarcină deosebit de supărătoare a fost modernizarea nu a electrolizorului în sine, ci a etanșării lichidului conectat la acesta la ieșire. Dar de îndată ce am abandonat utilizarea standard a apei ca barieră împotriva răspândirii flăcării în interiorul bateriei care formează gaz (prin tubul de conectare) și am trecut la utilizarea... kerosenului, totul a mers imediat fără probleme.

De ce a fost ales kerosenul? În primul rând, pentru că, spre deosebire de apă, acest lichid nu face spumă în prezența alcaline. În al doilea rând, după cum a arătat practica, dacă picături de kerosen cad accidental în flacăra arzătorului, flacăra nu se stinge - se observă doar o mică fulgerare. În cele din urmă, în al treilea rând: fiind un „separator” convenabil, kerosenul, atunci când este în sigiliu, se dovedește a fi sigur în ceea ce privește focul.

La sfârșitul lucrului, în timpul unei pauze etc. arzătorul se stinge în mod natural. În electrolizor se formează un vid, iar kerosenul curge din rezervorul din dreapta spre stânga (Fig. 3). Apoi - aer barbat, după care arzătorul poate fi depozitat atât timp cât doriți: este gata de utilizare în orice moment. Când este pornit, gazul apasă pe kerosen, care curge din nou în rezervorul din dreapta. Apoi încep bulele de gaz...

Fig.3. Obturatorul cu kerosen și principiul său de funcționare

(a - când electrolizorul funcționează, b - când dispozitivul este oprit):

1 - cilindru (2 buc.), 2 - dopul (2 buc.), 3 fiting de admisie, 4 - fiting de evacuare, 5 - kerosen, 6 - adaptor (teava de otel).

Tuburile de conectare din dispozitiv sunt clorură de polivinil. Doar un furtun subțire de cauciuc duce la arzător în sine. Deci, după oprirea alimentării, este suficient să îndoiți acest „cauciuc” cu mâinile - iar flacăra, dând în cele din urmă un zgomot ușor, se va stinge.

Și încă o subtilitate. Deși sursa de alimentare (vezi Fig. 4) este capabilă să furnizeze energie electrică la o sarcină de 3,4 kilowați, utilizarea unei astfel de puteri în practica amatorilor este foarte rară. Și pentru a „nu conduce electronica” aproape inactiv (în modul de redresare pe jumătate de undă, când puterea este de 0...1,7 kW), este util să aveți la dispoziție o altă sursă de alimentare pentru electrolizor - mai mică și mai simplă. (Fig. 5).

Fig.4. Schema schematică a unității de alimentare.

În esență, acesta este un redresor reglabil cu două jumătăți de undă, cunoscut de mulți bricolagi. Mai mult, cu „motoare” de potențiometre de 470 ohmi conectate între ele (mecanic). Din punct de vedere structural, o astfel de conexiune poate fi realizată fie folosind o transmisie simplă cu roți dințate cu două roți dințate de textolit, fie folosind un dispozitiv mai complex, cum ar fi un vernier (într-un radio de uz casnic).

Fig.5. O opțiune de alimentare cu tiristoare și un transformator de casă în circuit.

Transformatorul din sursa de alimentare este de casă. Ca fir magnetic a fost folosit un set Ш16x32 din oțel pentru transformator. Infasurarile contin: primar - 2000 spire PEL-0.1; secundar - 2x220 spire PEL-0.3.

Practica arată: luat în considerare aparat de casă pentru tăierea și sudarea cu gaz, chiar și în cazul celor mai intense utilizări, poate servi corespunzător pentru o perioadă foarte lungă de timp. Cu toate acestea, este necesară o întreținere minuțioasă la fiecare 10 ani, în principal datorită electrolizorului. Plăcile acestuia din urmă, lucrând într-un mediu agresiv, sunt acoperite cu oxid de fier, care începe să acționeze ca un izolator. Plăcile trebuie spălate și apoi șlefuite cu o roată de smirghel. Mai mult, înlocuiți patru dintre ele (la polul negativ), corodate de reziduuri acide care se acumulează lângă „minus”.

Utilizarea așa-numitelor găuri de scurgere (cu excepția umplerii și a ieșirii de gaz) poate fi considerată cu greu justificată, ceea ce a fost luat în considerare la dezvoltarea dispozitivului. Este la fel de opțional să se introducă conserve în circuitul aparatului pentru a colecta alcalii super-agresivi care se acumulează. În plus, funcționarea designului „fără rezervor” arată că nu mai mult de o jumătate de pahar din acest „lichid dăunător” se poate acumula în partea de jos a unui sigiliu cu kerosen pe o perioadă de 10 ani. Alcaliul acumulat este îndepărtat (de exemplu, în timpul întreținerii), iar următoarea porție de kerosen curat este turnată în oblon.

V. Radkov, Tatarstan
MK 03 1997

Chiar și omul de știință medieval Paracelsus, în timpul unuia dintre experimentele sale, a observat că atunci când acidul sulfuric intră în contact cu ferrum, se formează bule de aer. De fapt, era hidrogen (dar nu aer, așa cum credea omul de știință) - un gaz ușor, incolor și inodor, care în anumite condiții devine exploziv.

In prezentÎncălzire cu hidrogen DIY - un lucru foarte comun. Într-adevăr, hidrogenul poate fi produs practic în cantitate nelimitată, principalul lucru este că există apă și electricitate.

Această metodă de încălzire a fost dezvoltată de una dintre companiile italiene. Un cazan pe hidrogen funcționează fără a genera deșeuri nocive, motiv pentru care este considerat cel mai ecologic și mai silentios mod de a încălzi o locuință. Inovația dezvoltării constă în faptul că oamenii de știință au reușit să realizeze arderea hidrogenului la o temperatură relativ scăzută (aproximativ 300 °C), iar acest lucru a făcut posibilă producerea similară. cazane de incalzire din materiale tradiționale.

Când funcționează, centrala emite doar abur inofensiv, iar singurul lucru care necesită costuri este electricitatea. Și dacă combini asta cu panouri solare(sistem solar), atunci aceste costuri pot fi complet reduse la zero.

Notă! Cazanele cu hidrogen sunt adesea folosite pentru a încălzi sistemele de încălzire prin pardoseală, care pot fi instalate cu ușurință cu propriile mâini.

Cum se întâmplă totul? Oxigenul reacționează cu hidrogenul și, după cum ne amintim de la lecțiile de chimie de la gimnaziu, formează molecule de apă. Reacția este provocată de catalizatori, având ca rezultat eliberarea de energie termală, încălzirea apei la aproximativ 40ᵒС – temperatura ideala pentru „pardoseală caldă”.

Reglarea puterii cazanului vă permite să atingeți o anumită temperatură necesară pentru încălzirea unei încăperi dintr-o zonă dată. De asemenea, merită remarcat faptul că astfel de cazane sunt considerate modulare, deoarece constau din mai multe canale independente unele de altele. În fiecare dintre canale se află catalizatorul menționat mai sus, ca urmare, lichidul de răcire intră în schimbătorul de căldură, care a atins deja valoarea necesară de 40ᵒC.

Notă! O caracteristică a unui astfel de echipament este că fiecare canal este capabil să producă o temperatură diferită. Astfel, una dintre ele poate fi efectuată pentru " podea caldă„, a doua la camera alăturată, a treia la tavan etc.

Principalele avantaje ale încălzirii cu hidrogen

Această metodă de încălzire a unei case are mai multe avantaje semnificative, care determină popularitatea tot mai mare a sistemului.

1. Eficiență impresionantă, ajungând adesea la 96%.
2. Prietenia mediului. Singurul produs secundar eliberat în atmosferă este vaporii de apă, care în principiu nu sunt capabili să dăuneze mediului.
3. Încălzirea cu hidrogen înlocuiește treptat sistemele tradiționale, eliberând oamenii de nevoia de a extrage resurse naturale - petrol, gaze, cărbune.
4. Hidrogenul acționează fără foc; energia termică este generată printr-o reacție catalitică.

Este posibil să faci singur încălzirea cu hidrogen?

În principiu, acest lucru este posibil. Element principal sistemele - un cazan - pot fi create pe baza unui generator NNO, adică a unui electrolizor convențional. Cu toții ne amintim de experimentele școlare când puneam fire goale conectate la o priză folosind un redresor într-un recipient cu apă. Deci, pentru a construi un cazan va trebui să repetați acest experiment, dar la scară mai mare.

Notă! Un cazan cu hidrogen este folosit cu o „podeuală caldă”, așa cum am discutat deja. Dar amenajarea unui astfel de sistem este un subiect pentru un alt articol, așa că ne vom baza pe faptul că „podeaua caldă” este deja instalată și gata de utilizare.

Construcția unui arzător cu hidrogen

Să începem să creăm un arzător de apă. În mod tradițional, vom începe cu pregătirea instrumentele necesare si materiale.

Ce se va cere la locul de muncă

1. Tablă de oțel inoxidabil.
2. Verifica valva.
3. Două șuruburi 6x150, piulițe și șaibe pentru ele.
4. Filtru de trecere (de la o mașină de spălat).
5. Tub transparent. Un nivel de apă este ideal pentru aceasta - în magazinele de materiale de construcție se vinde cu 350 de ruble la 10 m.
6. Recipient alimentar sigilat din plastic cu o capacitate de 1,5 litri. costul aproximativ– 150 de ruble.
7. Fitinguri de tip ø8 mm (acestea sunt perfecte pentru un furtun).
8. Polizor pentru taierea metalelor.

Acum să ne dăm seama ce fel de oțel inoxidabil să folosim. În mod ideal, pentru aceasta ar trebui să luați oțel 03Х16Н1. Dar cumpărarea unei foi întregi de „oțel inoxidabil” este uneori foarte costisitoare, deoarece un produs de 2 mm grosime costă mai mult de 5.500 de ruble și, în plus, trebuie livrat cumva. Prin urmare, dacă aveți o bucată mică de astfel de oțel pe undeva (0,5 x 0,5 m este suficient), atunci vă puteți descurca cu ea.

Vom folosi oțel inoxidabil, deoarece oțelul obișnuit, după cum știți, începe să ruginească în apă. Mai mult, în designul nostru intenționăm să folosim alcali în loc de apă, adică mediul este mai mult decât agresiv, iar oțelul obișnuit nu va dura mult timp sub influența curentului electric.

Video - Generator de gaz maro model cu celulă simplă din 16 plăci din oțel inoxidabil

Instructiuni de fabricatie

Primul stagiu. Pentru a începe, luați o foaie de oțel și puneți-o pe o suprafață plană. Dintr-o foaie de dimensiunile indicate mai sus (0,5x0,5 m) ar trebui să obțineți 16 dreptunghiuri pentru viitorul arzător cu hidrogen, tăiați-le cu o râșniță.

Notă! Am tăiat unul dintre cele patru colțuri ale fiecărei farfurii. Acest lucru este necesar pentru a conecta plăcile în viitor.

Faza a doua. CU reversul plăci, găuri pentru șurub. Dacă am plănui să facem un electrolizor „uscat”, am face găuri de jos, dar în în acest caz, nu este nevoie să faci asta. Faptul este că designul „uscat” este mult mai complicat și zona eficienta farfuriile din el nu ar fi folosite 100%. Vom face un electrolizor „umed” - plăcile vor fi complet scufundate în electrolit și întreaga lor zonă va participa la reacție.

A treia etapă. Principiul de funcționare al arzătorului descris se bazează pe următoarele: un curent electric care trece prin plăci scufundate în electrolit va determina descompunerea apei (ar trebui să facă parte din electrolit) în oxigen (O) și hidrogen (H). Prin urmare, trebuie să avem două plăci în același timp - catodul și anodul.

Pe măsură ce aria acestor plăci crește, volumul de gaz crește, așa că în acest caz folosim opt bucăți pe catod și, respectiv, anod.

Notă! Arzatorul la care ne uitam este un design paralel, care, sincer sa fiu, nu este cel mai eficient. Dar este mai ușor de implementat.

Etapa a patra. În continuare, trebuie să instalăm plăcile într-un recipient de plastic, astfel încât să alterneze: plus, minus, plus, minus etc. Pentru izolarea plăcilor, folosim bucăți de tub transparent (am cumpărat un întreg 10 m din el, deci acolo este o aprovizionare).

Tăiem inele mici din tub, le tăiem și obținem benzi de aproximativ 1 mm grosime. Aceasta este distanța ideală pentru ca hidrogenul să fie generat eficient în structură.

Etapa a cincea. Atașăm plăcile între ele folosind șaibe. Facem acest lucru în felul următor: punem o șaibă pe șurub, apoi o placă, după ea trei șaibe, o altă placă, din nou trei șaibe etc. Atârnăm opt bucăți pe catod, opt pe anod.

Notă! Acest lucru trebuie făcut în oglindă, adică rotim anodul cu 180ᵒ. Deci, „plusul” va intra în golurile dintre plăcile „minus”.

A șasea etapă. Ne uităm exact unde se află exact șuruburile din container și facem găuri în acel loc. Dacă brusc șuruburile nu se potrivesc în container, atunci le tăiem la lungimea necesară. Apoi introducem șuruburile în găuri, punem șaibe pe ele și le strângem cu piulițe - pentru o etanșeitate mai bună.

Apoi, facem o gaură în capac pentru fiting, înșurubam fitingul în sine (de preferință prin acoperirea joncțiunii izolant de silicon). Suflați în fiting pentru a verifica etanșeitatea capacului. Dacă încă iese aer de sub el, atunci acoperim această conexiune cu etanșant.

A șaptea etapă. La finalizarea asamblarii, testăm generatorul finit. Pentru a face acest lucru, conectați orice sursă la aceasta, umpleți recipientul cu apă și închideți capacul. Apoi, punem un furtun pe fiting și îl coborâm într-un recipient cu apă (pentru a vedea bulele de aer). Dacă sursa nu este suficient de puternică, atunci nu vor fi în rezervor, dar vor apărea cu siguranță în electrolizor.

În continuare, trebuie să creștem intensitatea ieșirii de gaz prin creșterea tensiunii în electrolit. Este demn de remarcat aici că apa din formă pură nu este conductor - curent trece prin el datorita impuritatilor si a sarii prezente in el. Vom dilua puțină alcali în apă (de exemplu, hidroxidul de sodiu este excelent - este vândut în magazine sub formă de agent de curățare „Mole”).

Notă! În această etapă, trebuie să evaluăm în mod adecvat capacitățile sursei de alimentare, așa că înainte de a injecta alcalii, conectăm un ampermetru la electrolizor - astfel putem monitoriza creșterea curentului.

Video - Încălzire cu hidrogen. Baterii cu celule cu hidrogen

În continuare, să vorbim despre alte componente ale arzătorului cu hidrogen - filtrul pentru mașina de spălat și supapa. Ambele sunt pentru protecție. Supapa nu va permite hidrogenului aprins să pătrundă înapoi în structură și să explodeze gazul acumulat sub capacul electrolizatorului (chiar dacă există doar puțin din el). Dacă nu instalăm supapa, recipientul va fi deteriorat și alcaliul se va scurge.

Va fi necesar un filtru pentru a face o etanșare cu apă, care va acționa ca o barieră de prevenire a exploziei. Meșteri care sunt familiarizați cu designul direct arzător de casă pe hidrogen, această supapă se numește „bulbulator”. Într-adevăr, în esență creează doar bule de aer în apă. Pentru arzătorul în sine folosim același furtun transparent. Gata, arzatorul cu hidrogen este gata!

Tot ce rămâne este să-l conectați la intrarea sistemului „pardoseală caldă”, să sigilați conexiunea și să începeți operarea directă.

Drept concluzie. Alternativă

O alternativă, deși foarte controversată, este gazul lui Brown, un compus chimic care constă dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen. Arderea unui astfel de gaz este însoțită de formarea energiei termice (mai mult, de patru ori mai puternică decât în ​​designul descris mai sus).

Electrolizoarele sunt folosite și pentru a încălzi o casă cu gaz maro, deoarece această metodă de producere a căldurii se bazează tot pe electroliză. Se creează cazane speciale în care, sub influența curent alternativ molecule elemente chimice se separă, formând gazul râvnit al lui Brown.

Video – Gaz maro îmbogățit

Este foarte posibil ca resursele energetice inovatoare, ale căror rezerve sunt aproape nelimitate, să le înlocuiască în curând pe cele neregenerabile. Resurse naturale, eliberându-ne de nevoia de minerit permanent. Acest curs de evenimente va avea un impact pozitiv nu numai asupra mediului, ci și asupra ecologiei planetei în ansamblu.

Citiți și articolul nostru - încălzire cu abur de tip „do-it-yourself”.

Video - Încălzire cu hidrogen

Flacăra de hidrogen este folosită ca alternativă la flacăra de acetilenă. Cu ajutorul acestuia, puteți efectua procesul de sudare, tăiere și lipire. Mașina de sudat cu hidrogen asigură eficiența și siguranța procesului. Utilizarea hidrogenului în locul acetilenei în procesul de sudare cu gaz oferă o productivitate mai mare. Cusătura de sudură este de înaltă calitate, iar productivitatea rămâne la un nivel ridicat.

Esența procesului

Sudarea cu hidrogen este un tip de sudare cu flacără de gaz. Esența sa constă în amestecarea gazelor - hidrogen și oxigen. Lucrarea vă permite să obțineți o cusătură subțire poroasă, dar un strat mare de zgură rămâne în recipientul de sudură. Pentru a evita acest lucru, în amestecul de gaze se adaugă o cantitate minimă de substanțe organice, și anume hidrocarburi. Aceste substanțe au capacitatea de a „stinge” oxigenul.

O problemă dificilă atunci când se organizează sudarea cu hidrogen este alegerea unei surse eficiente de alimentare cu gaz. Se știe că folosirea unei butelii de hidrogen în aceste scopuri este periculoasă. Hidrogenul lichefiat în concentrații mari provoacă sufocare și amețeli. O altă problemă este invizibilitatea flăcării la lumina zilei. În timpul zilei, o astfel de sudare este posibilă numai cu ajutorul senzorilor. Problema se rezolvă și cu ajutorul electrolizoarelor - dispozitive care descompun apa în componentele ei - oxigen și hidrogen.

Trebuie reținut că acest gaz este potrivit pentru sudarea oțelurilor și fierului cu conținut scăzut de carbon, dar nu poate fi folosit pentru sudarea tablelor și țevilor din oțel inoxidabil.

Problema apare din interacțiunea hidrogenului cu nichelul când temperaturi mari. După răcire, gazul este eliberat și provoacă daune la suprafață. De asemenea, o astfel de sudare nu este utilizată la prelucrarea cuprului.

Opțiuni de aplicație

Aparatul de sudat cu hidrogen este conectat atât la o rețea electrică casnică, cât și la o rețea electrică trifazată. Este folosit și pentru lucru manual și automat. În timpul funcționării, un amestec de gaze este furnizat prin furtun către arzător. Temperatura este reglabila in intervalul 600-2600 grade Celsius.

Orice aparat de sudură intră în funcțiune foarte repede - aceasta depinde de temperatura ambiantă, precum și de debitul de gaz. Dimensiunile mici ale dispozitivului pot oferi puterea sa mare. Produsul arderii hidrogenului este aburul, care nu are proprietăți toxice. Prin urmare, atât în ​​timpul funcționării, cât și în timpul depozitării, un aparat de sudură bazat pe acest gaz este absolut sigur. Cu toate acestea, trebuie respectate cerințele de siguranță - trebuie să purtați un costum de protecție și ochelari atunci când utilizați dispozitivul.

Exista următoarele opțiuni aplicatii echipamente:

• sudare;
• dezlipirea;
• acoperire cu pulbere;
• tăiere cu oxigen;
• întărire termică;
• suprafata.

Alegerea modurilor de operare oferă o gamă largă de capabilități ale dispozitivului - de la sudarea grosimilor mici până la tăierea tablelor de oțel de grosime mare. Un aparat de sudură de înaltă calitate este un asistent pentru stomatologi, bijutieri și este adesea folosit în reparații. echipamente frigorifice, precum și la punctele de service tehnic.

În plus, echipamentul este utilizat la repararea butucilor, motoarelor, radiatoarelor și pentru caroserie.

Siguranța dispozitivului este realizată datorită unui sistem de oprire automată atunci când nivelul de presiune și concentrația admisă de electrolit sunt atinse. Acest lucru protejează împotriva posibilelor explozii și incendii.

Avantajele sudării cu hidrogen

Avantajele acestui tip lucrari de sudare sunt:

• eficienţă;
• Siguranță;
• prietenos cu mediul;
• compactitate;
• intensitate scăzută a muncii;
• o gamă largă de materiale de prelucrare: oțel, metale prețioase și neferoase, sticlă, fontă, ceramică, sticlă;
• Pentru funcționare este necesară doar apă, funcționare fără probleme nu necesită alte componente;
• o atmosferă de hidrogen protejează suprafața de oxidare;
• nu este nevoie să reîncărcați.

Cea mai recentă dezvoltare este o mașină de sudură capabilă să conecteze țevi, grosime suprafata metalica care este de până la 5 mm. Aparatele sunt utilizate pentru sudarea zonelor defecte, precum și pentru tăierea metalelor cu grosimea de până la 30 mm. O astfel de sudare este posibilă cu o alimentare cu oxigen îmbuteliat. În acest fel, obțineți o tăietură curată. Metalul este întărit, dar nu există saturație de carbon și nicio formare de produs secundar de oxid de azot. Un astfel de echipament este folosit în metrouri, tuneluri și puțuri.

Astfel, utilizarea sudării cu hidrogen este solutie perfecta pentru o gamă largă de domenii de activitate. Principalul avantaj al metodei este siguranța sa absolută, sub rezerva tuturor condițiilor de funcționare.

Flăcările cu hidrogen pot fi o alternativă excelentă la flăcările de acetilenă și pot fi folosite și pentru tăiere, lipire și sudare. Sudarea cu hidrogen este practic inofensivă, motivul pentru care este aburul, care este un produs de ardere aici.

Dacă dețineți unul pe gaz, atunci sudarea cu hidrogen nu va fi prea dificilă pentru dvs. Oamenii folosesc sudarea cu gaz de mai bine de un secol; principalul gaz inflamabil din acesta este acetilena, dar hidrogenul este mai productiv, diferența este că o flacără de acetilenă poate reduce fierul, în timp ce o flacără de hidrogen îl oxidează.

Sudarea cu hidrogen are loc cu participarea oxigenului și a unui amestec de gaz inflamabil. În acest caz, bazinul de sudură este acoperit cu un strat de zgură, făcând cusătura subțire și poroasă; acum se folosesc hidrocarburi, cu ajutorul cărora a fost rezolvată această problemă.

Aplicarea sudării cu hidrogen

Hidrogenul este potrivit pentru sudarea produselor din fier, dar nu otel inoxidabil, deoarece se dizolvă în nichel topit, o astfel de sudare nu este potrivită nici pentru cupru, dar atmosfera de hidrogen împiedică oxidarea suprafeței.

Aparatul de sudat cu hidrogen poate funcționa de la o priză electrică de uz casnic obișnuit; dispozitivul funcționează în mod automat și manual. Un amestec de oxigen și hidrogen este furnizat unui arzător standard printr-un furtun; temperatura flăcării este reglată la 600 - 2600 de grade.

Aceste dispozitive sunt ușor de utilizat, nu necesită reîncărcare frecventă, puteți începe să le utilizați în doar câteva minute, iar dispozitivul este foarte puternic.

Acest tip de sudare este foarte prietenos cu mediul, ceea ce îl deosebește de sudarea cu acetilenă, care este foarte poluantă. mediu inconjurator. Dispozitivele sunt sigure pentru depozitare și operare; cu toate acestea, nu trebuie să renunțați la îmbrăcăminte de protecție.

O alta condiție importantăÎnainte de a începe lucrul, trebuie să alegeți electrozii potriviți, fiecare este unic, în funcție de el alegerea corecta Succesul lucrării va depinde în mare măsură; atunci când alegeți, trebuie să luați în considerare materialul de lucru, calitatea necesară a cusăturii, condițiile de lucru și mulți alți parametri.

• O astfel de sudare este capabilă să îndeplinească aproape orice sarcină în prelucrarea cu flacără a unui material. Aceste dispozitive sunt foarte populare printre bijutieri, stomatologi și specialiști în repararea frigiderelor.
• Mașinile puternice vă permit să gătiți materiale de până la 3 mm grosime; acestea sunt utilizate în mod constant la stațiile de reparații diverse echipamente, deoarece buteliile de oxigen nu pot fi folosite acolo.
• Mașinile cu hidrogen pot fi folosite pentru caroserie, repararea bateriilor, blocurilor și motoarelor. Imediat ce este atins nivelul maxim posibil de presiune a electrolitului, sistemul însuși va da un semnal și dispozitivul se va opri, ceea ce asigură o siguranță ridicată la incendiu.

Această tehnologie oferă o tăietură mult mai curată în comparație cu propanul și acetilena. Aceste dispozitive sunt folosite în puțuri, tuneluri și metrouri, unde propanul și acetilena sunt interzise.

Sudarea cu hidrogen este posibilă și cu temperatura negativă. Un astfel de dispozitiv va fi foarte util acasă, dar sunt destul de scumpe, există o altă opțiune, să asamblați singur dispozitivul.

Sudare cu hidrogen DIY

Amestecul de hidrogen poate fi obtinut prin electroliza unei solutii alcaline apoase, sursa de curent poate fi realizata folosind un redresor pentru a incarca bateria din masina.

Electroliza trebuie să aibă loc într-un vas, acasă va face Borcan de sticlă cu un capac din polietilenă, volumul acestuia poate fi de la jumătate de litru. Faceți puncte de ieșire în capac pentru fire și plăci cu electrozi, precum și pentru bucșa tubului de evacuare a gazelor.

Hidrodispensatorul poate fi un al doilea vas; gazele sunt barbotate în el, unde sunt saturate cu vapori de substanțe inflamabile. Acest amestec este trimis într-un al treilea recipient cu apă; servește ca sigiliu pentru eliberarea gazelor. Gazul care conține oxigen, hidrogen și substanțe inflamabile vor ieși prin acul medical.

• Temperatura flăcării poate ajunge până la 2500 de grade, dar dacă modificați nivelul tensiunii de alimentare se poate regla.
• Procesul de ardere trebuie să fie stabil; dacă modificați tensiunea pe electrozi, se va modifica și puterea curentului și afectează doza de degajare a gazului.
• În timpul electrolizei, apa este consumată, dar cantitatea de alcali nu se schimbă; se descompune în ioni, ceea ce crește conductivitatea electrică a soluției.

Amestecul de combustibil poate fi reumplut cu o seringă medicală obișnuită cu un ac. Trebuie să plasați tampoane de bumbac în interiorul tubului seringii, la capătul și la baza acestuia, acest lucru este necesar pentru a preveni scurgerea flăcării prin tub în vasul cu compoziția de alcool.

Redresorul poate fi asamblat prin conectarea diodelor printr-o rețea cu jumătate de undă; un transformator cu o putere de 180 W sau mai mult este potrivit pentru aceasta, opțiune bună va exista un dispozitiv de la un vechi televizor sovietic, eliminați înfășurările secundare și înfășurați altele noi folosind sârmă groasă învelită de cupru.

Faceți robinete pentru a regla tensiunea de ieșire care alimentează electrolizatorul. Temperatura flăcării va depinde de compoziția combustibilului, puteți folosi acetonă sau etanol.

Dacă alegeți acetonă, nu folosiți mâneci din tuburi de stilou cu gel, acestea se vor dizolva în ea. Dacă în amestec predomină oxigenul, flacăra se poate stinge.

Daca asamblezi bine aparatul si este sigilat, poate functiona foarte mult timp. Dacă trebuie să gătești mare elemente metalice, atunci trebuie să aflați cum se face, în principiu, este foarte posibil.

Sudarea cu hidrogen poate fi foarte periculoasă, deoarece amestecurile pot exploda, reductoarele de oxigen se pot aprinde și pot apărea incendii inverse.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să studiați în mod clar măsurile de siguranță, acesta este primul lucru, nu poate fi neglijat. Acest tip de sudare nu trebuie efectuat în apropierea substanțelor inflamabile.

Dacă intră sudarea în interior, trebuie să iei pauze dese și să ieși afară pentru aer. În spații închise și semiînchise, utilizați aspirație locală pentru a elimina gazele. Dacă sudarea are loc într-un rezervor, atunci este necesar un observator în exterior.

• Efectuați toate lucrările numai cu ochelari de protecție pentru a evita deteriorarea ochilor. Dacă utilizați butelii de gaz, purtați-le pe cărucior sau targă și folosiți un capac de protecție.

Ele nu trebuie să atingă sau să cadă și să nu existe butelii de oxigen în zona de sudare. Utilizați întotdeauna cutii de viteze cu manometre adecvate pentru a evita exploziile.

La sudare, flacăra pistoletului trebuie îndreptată departe de sursa de alimentare; dacă acest lucru nu este posibil, protejați sursa cu un scut de fier. Furtunurile conductoare de gaz trebuie amplasate în apropierea sudorului; în timpul pauzelor, flacăra arzătorului trebuie stinsă. Dacă le urmezi pe acestea reguli simple, sudarea cu hidrogen va fi întotdeauna sigură.