Feuer aus Wasser. Zeichnung, Beschreibung

Kann man aus Wasser Feuer machen? Wie entsteht ein Werkzeug, das die industrielle Metallverarbeitung kostengünstiger und umweltfreundlicher macht? Darüber in der nächsten Ausgabe des Futuris-Programms!

Europäische Wissenschaftler und Ingenieure entwickelt tragbares Gerät, fähig, Wasser in Feuer zu verwandeln. Für Löt-, Schweiß- und andere Arbeiten mit Metall sind nun keine Druckgasflaschen mehr erforderlich – der Kraftstoff wird nach Bedarf vor Ort produziert.

Der Technologe Andrew Ellis von ITM Power erklärt: „Dies ist ein Elektrolysegerät – es nutzt normalen Strom aus der Steckdose und Wasser.“ Das Wasser wird in Wasserstoff- und Sauerstoffgase aufgespalten, die dem Brenner zugeführt werden. Die entstehende Flamme kann zum Löten oder für andere industrielle Zwecke verwendet werden. Kurz gesagt, wir verwandeln Wasser in Feuer.“

Bisher war der Einsatz der Elektrolyse durch die hohen Kosten dieser Technologie begrenzt, bei der teure Membranen und Katalysatoren auf Basis von Platin und anderen Edelmetallen zum Einsatz kommen. Wissenschaftlern ist es gelungen, die Elektrolyse wirtschaftlicher zu machen.

„Wir haben hier ein ganzes Team von Chemikern, die an einer neuen Formel für die Membran arbeiten – sie erhöht die Effizienz der Elektrolyse“, sagt Andrew. „Darüber hinaus führen wir umfangreiche Katalysatorforschung durch, um den Bedarf an Platin zu reduzieren und es durch viel weniger zu ersetzen teure Materialien. Diese Studien haben es ermöglicht, die Kosten für Elektrolysegeräte deutlich zu senken.“

An der Spitze des Brenners werden der aus dem Wasser erzeugte Wasserstoff und der Sauerstoff erneut vermischt. Diese Flamme hat eine niedrigere Temperatur als Propan oder Acetylen und ist einfacher zu handhaben.

„Wie Sie sehen können, ist diese Flamme viel weicher als Autogen“, sagt Schweißer Rory Olney. „Es hat keinen heißen Kern, daher schadet es den Augen nicht so sehr.“ Wie Sie sehen, arbeite ich mit klarer Brille, ohne Schweißmaske.“

Acetylenflaschen sind explosiv und unpraktisch zu lagern und zu transportieren. In vielen Situationen ist die Verwendung aus Sicherheitsgründen verboten. Darüber hinaus kann eine heiße Acetylenflamme leicht Werkstücke aus Leichtmetall – beispielsweise Aluminium – beschädigen.

Laut Stephen Baines, Experte für Materialeigenschaften,
„Acetylen hat eine hohe Temperatur und Flammengeschwindigkeit, sodass es das Werkstück sehr schnell schmelzen kann – das ist einer der Hauptnachteile.“

Eine Wasserstoffflamme ist viel weicher und sauberer: Anstelle von Rauch erzeugt sie beim Verbrennen Wasser.

„Im Vergleich zu Acetylen“, sagt Ingenieur Nick Ludford, „wird das Gas aus diesem Elektrolysegerät mindestens 20-mal billiger sein – wenn man die Kosten für die Lagerung von Acetylenflaschen, Versicherungen usw. sowie den Preis von berücksichtigt.“ das Gas selbst.“

Kleine und mittlere Unternehmen werden die Vorteile dieser Technologie schon in naher Zukunft erleben können, wenn sie voraussichtlich auf den Markt kommt.

Inzwischen wird ein Prototyp des Elektrolysesystems von professionellen Schweißern in Großbritannien getestet.

„Einer der Hauptvorteile dieses Systems besteht darin, dass der Brenner immer kalt bleibt“, sagt Schweißer Rory. - Die Flamme brennt nur an der Außenseite der Fackel, sodass sie sich nicht erwärmt und kühl bleibt. Und wenn man am Ende des Lötvorgangs die Flamme löscht, kann man den kalten Brenner einfach auf den Tisch stellen, ohne befürchten zu müssen, dass etwas anbrennt.“

Jeder wird überzeugt sein, dass ein paar Liter Wasser ausreichen, um eine Hochtemperaturflamme (200°C) zu erzeugen, nachdem er die Beschreibung des Designs des von mir entwickelten Elektrolyseurs gelesen hat.

Die hohe Temperatur des Brenners gewährleistet das Löten von Eisen- und Nichteisenmetallen mit nahezu jedem feuerfesten Lot oder dem Metall selbst (Schweißen). Durch die hohe Wärmekonzentration an einer schmalen Stelle ist es möglich, beispielsweise Löcher ab Ø 2 mm in dünnes Stahlblech zu brennen Wärmebehandlung Werkzeug zum Formschneiden von dünnem Stahlblech.

Mit einem „Wasser“-Brenner können Emails, Keramik und Glas, einschließlich Quarz, verarbeitet werden. Dazu wird jedoch die Temperatur des Brenners um 5000 °C erhöht (die Methode wird hier nicht beschrieben). Die resultierende Fackel ist geräuschlos, die Abwesenheit von Kohlenstoff in ihrer Zusammensetzung sorgt für Rauchlosigkeit. Das Abfallprodukt der Verbrennung ist einfach überhitzter Wasserdampf, der farb- und geruchlos ist.

Unter Berücksichtigung der Herstellung des Geräts durch einen beliebigen Handwerker ist das Maximum möglich einfaches Design, das keine Zylinder, Reduzierstücke, Ventile oder einen komplexen Brenner enthält.

Der Hauptteil des Geräts ist ein Elektrolyseur; Es besteht aus einer Reihe hermetischer Hohlräume, die durch Elektroden, dazwischenliegende Dichtungen und Platinen gebildet werden. Das so zusammengesetzte Paket wird mit Bolzen verschlossen.

Durch das Füllrohr werden die Hohlräume mit Elektrolyt gefüllt; sein Niveau wird durch das obere Ende des Rohres begrenzt. Das Loch am Boden jeder Elektrode dient dazu, jeden Hohlraum gleichmäßig mit Elektrolyt zu füllen. Das untere Rohr dient zum Entleeren von Hohlräumen. Beide Rohre sind hermetisch verschlossen.

Bei der Elektrolyse wird das entstehende Gasgemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff durch ein Loch im oberen Teil jeder Elektrode in einen Sumpf geleitet, der durch eine Trennwand in zwei Teile geteilt ist. Von dort gelangt die Mischung über eine Armatur und einen Schlauch in die Wassersperre, sprudelt (durchdringt) eine Wasserschicht und gelangt durch den Schlauch in den Brenner

Ein ebenso wichtiger Teil des Geräts ist die Wasserdichtung. Es dient zur Trennung der Gaseinlass- und -auslassschläuche durch eine 120-150 mm hohe Wassersäule, durch die das Gas sprudelt. Der Verschluss schützt den Elektrolyseur zuverlässig vor einem unbeabsichtigten Gasaustritt im Brennerschlauch.

Sein Körper besteht aus MetallrohrØ 100 mm, beidseitig verschweißt. Wasser wird durch das Rohr nach oben gegossen Kontrollebene. Der Wasserhahn befindet sich auf der unteren Längsebene. Das Gitter dient als Träger für den Filter, der aus beliebigem Granulat besteht nicht brennbares Material. Der Filter verhindert, dass Feuchtigkeit vom Gas mitgerissen wird. Das Gasaufnahmerohr endet mit einem Rückschlagventil konventionelles Design. Auch in den Körper eingebaut Rückschlagventil mit einer Steckdose, ausgelöst durch einen versehentlichen Gasblitz.

Leistungsschalter Spannung - hausgemacht. Es besteht aus einem Gehäuse, einem Schütz und einem Gummiball. Der Hohlraum des Letzteren ist mit dem Hohlraum der Wassersperre verbunden. Wenn der Druck im System überschritten wird, bläst sich die Glühbirne auf und trennt durch Drücken des Schützhebels das Gerät vom Stromnetz.

Der Stromkreis des Gleichrichters besteht aus folgenden Elementen: Labor

Spartransformator - LATR 2 kW, Abwärtstransformator 220/65 V, Diodenbrücke 15 A (beliebiger Bauart), Sicherung 20 A, Amperemeter (Skala von mindestens 15 A), Voltmeter.

Der Gleichrichter ist bipolar an den Elektrolyseur angeschlossen, wie im Diagramm dargestellt.

Das Blockdiagramm sieht so aus:

220-V-Netz → Gleichrichter → Elektrolyseur → Wassersperre → Brenner

Berechnung und Produktion

Gemäß dem Faradayschen Gesetz ist bei der Elektrolyse die freigesetzte Stoffmenge proportional zur Stromstärke. Theoretisch entstehen pro 2V,7 A 11,7 Liter Wasserstoff und 5,85 Liter Sauerstoff. In der Praxis beträgt der aktuelle Wirkungsgrad nie 100 %. Der Spannungsabfall an jedem Elektrodenpaar (berechnet) beträgt 2 V. Die Stromdichte pro 1 dm2 Elektrodenfläche hängt von der Dauer des Elektrolyseurs ab und liegt zwischen 2 und 5 A.

Die Einfachheit des Designs ermöglichte es, die Anzahl der Hauptteile auf drei zu reduzieren: eine Elektrode, eine Dichtung und eine Platine.

Elektrode - gebeiztes Blech oder Transformatoreisen 250X250 mm dick 0,3-0,5 mm (32 Stk.). Dichtung – mittelharter Gummi (Flansch), Ring Ø 220 x Ø 250 mm, Dicke – 4–6 mm (31 Stück). Zahlung - beliebig Isoliermaterial(Blatt) 300X350 mm, Dicke nicht weniger als 20 mm (2 Stk.). Spannschrauben - M12 aus Stahl 45, Länge - je nach Standort (mindestens 4 Stk.).

Der Elektrolyt ist eine 22 %ige Lösung von Natriumhydroxid (NaOH) in destilliertem Wasser. Da es ausgegeben wird ( Gesamtmenge 4 l) wird nur destilliertes Wasser in den Elektrolyseur gegeben.

Bevor Sie den Elektrolyten einfüllen, müssen Sie die Dichtheit des zusammengebauten Elektrolyseurs testen, indem Sie ihn unter Druck mit Wasser aus der städtischen Wasserversorgung füllen; kleinste Flecken werden sorgfältig beseitigt. Während des Betriebs des Elektrolyseurs darf der Elektrolyt nicht über 65 °C erhitzt werden.

Aufgrund der Konsistenz der Zusammensetzung Gasgemisch, erzeugt durch den Elektrolyseur, werden auch die Anforderungen an den Brenner vereinfacht. Es kann sich um eine gewöhnliche Injektionsnadel aus einer medizinischen Spritze handeln, oder genauer gesagt um einen Satz Nadeln mit unterschiedlichen Durchmessern von 0,3 bis 1 mm. Die Nadel wird wie bei einer Spritze am Konus des Griffstücks befestigt. Der Brennergriff ist ein Rohrstück, dem über eine Armatur und einen Schlauch Gas aus der Wassersperre zugeführt wird. Im Inneren des Griffs ist eine Feuerlöschpolsterung in Form von kleinen Metallkugeln und einem Netz angebracht.

Als Schläuche werden Vinylchloridschläuche Ø 4-5 mm verwendet.

Es ist zu beachten, dass das vom Elektrolyseur erzeugte Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff explosiv ist!

Vom Gerät selbst gehen jedoch bei sorgfältiger Ausführung und sorgfältiger Handhabung keine Gefahren aus. Dies wird dadurch erreicht, dass keine Zwischenbehälter mit nennenswertem Volumen vorhanden sind; Das Gas sammelt sich nirgendwo an: So viel wie produziert wird, wird gleichzeitig von der Fackel verbraucht.

Es ist jedoch strengstens inakzeptabel, mit dem entstehenden Gasgemisch irgendwelche Behälter für irgendwelche technologischen Zwecke zu füllen, insbesondere aufblasbare Flugbälle für Kinder. Auf keinen Fall sollten Sie die Dichtheit der Verbindungen in der Struktur des Elektrolyseurs mit der Flamme einer Kerze, eines Streichholzes oder eines anderen offenen Feuers überprüfen; Es ist auch nicht akzeptabel, zu arbeiten, ohne Wasser bis zum oberen Kontrollniveau in die Wassersperre einzufüllen oder ohne systematisch zu prüfen, ob darin Wasser vorhanden ist, das vor Beginn der Arbeiten eingefüllt wurde. Gefährlich ist auch ein Absinken des Elektrolytspiegels. Da der Elektrolyt verbraucht ist, muss ständig destilliertes Wasser nachgefüllt werden.

Bei der Elektrolytzubereitung sollten Sie eine Schutzbrille tragen Gummihandschuhe.

Es ist notwendig, die Arbeitsflamme nicht durch Ausschalten der Stromversorgung, sondern durch Absenken der Nadel in einen Wasserbehälter zu löschen, da die Nadel sonst überhitzt und ausfällt.

Beim Betrieb des Brenners muss der Bediener eine Schutzbrille tragen.

Abschließend noch ein paar Worte zu den Aussichten. Designer wissen, dass es keine Maschinen, Geräte oder Instrumente gibt, die nicht verbessert werden können. Dies gilt auch für den Elektrolyseur. Hier kann man beispielsweise auf einen LATR und einen Transformator in einem Gleichrichter verzichten, ohne zu reduzieren Leistungsqualität; im Elektrolyseur selbst – ohne Gummi oder andere Dichtungen; Schalten Sie den Betriebsmodus auf kontinuierlich um. Erhöhen Sie die Flammentemperatur von 2000 auf 3000°.

Auf dem riesigen Territorium der UdSSR gibt es viele Orte, die saisonal durch unpassierbare Straßen abgeschnitten oder zu weit von Versorgungsstützpunkten entfernt sind. Für diejenigen, die unter solchen Bedingungen arbeiten, hat der Autor ein Modell eines Elektrolyseurs entwickelt, der unter Druck stehendes Gas erzeugt, speziell für die Durchführung einmaliger Arbeiten, beispielsweise in Notfällen, mit hoher Brennerleistung.

Ich hoffe, gemeinsam mit interessierten Lesern eine umfassende Auseinandersetzung mit dieser, wie ich finde, vielversprechenden Entwicklung durchführen zu können.

1 - Platine, 2 - Dichtung, 3 - Elektroden, 4 - Verbindungsbolzen, 5 - Loch für Gasgemisch, 6 - Sumpf mit Trennwand, 7 - Anschlussstück, 8 - Schlauch, 9 - Wasserdichtungskörper, 10 - Gasaufnahmerohr von die Dichtung, 11 – Schutzschaltergehäuse, 12 – Schütz, 13 – Gummiball, 14 – Schlauch zum Brenner, 15 – Brennergriff, 16 – Feuerlöschpackung, 17 – Hohlnadel, 18 – Rückschlagventil, 19 – Wassersäule , 20 – unteres Leitungswasser, 21 – Einfüllrohr, 22 – Filtergitter, 23 – Filter, 24 – Notrückschlagventil, 25 – Steckdose, 26 – Abflussrohr des Sumpfes, 27 – Abflussrohr für Elektrolyt, 28 – Füller Rohr, 29 - Verschlussschraube, 30 - Elektrolyt.

Dies ist alles andere als eine neue Entdeckung; es ist nur so, dass bisher noch niemand das durch Elektrolyse aus Wasser entstehende Gas in großem Maßstab in den Lufteinlass eines Autos eingebracht hat. Und diejenigen, die es versuchten, machten die erzielten Ergebnisse nicht besonders öffentlich.

Klassischer Elektrolyseur für zu Hause Sowjetzeit (70er Jahre des 20. Jahrhunderts)

Installation auf Arbeitsplatz erweitert sich kreative Möglichkeiten Meister bei der Ausführung von Arbeiten: Löten, Herstellen, Reparieren von Schmuck und vielem mehr... Die Installation ist sicher und äußerst umweltfreundlich, da bei der Verbrennung von Gasen lediglich überhitzter Wasserdampf entsteht, der farb- und geruchlos ist.Der Hauptteil der Elektrolysevorrichtung besteht aus einer Reihe hermetischer Hohlräume, die daraus gebildet werden Stahlplatten- Elektroden, die durch Gummiringe getrennt und durch Platten (Wände) aus Plexiglas komprimiert sind. Der zusammengebaute Beutel wird somit mit vier Stiften verschlossen. Innere Der Elektrolyseur (Hohlraum) ist zur Hälfte mit einer wässrigen Lösung von NaOH oder KOH gefüllt.Eine an die Elektrodenplatten angelegte konstante Spannung bewirkt die Elektrolyse von Wasser und die Freisetzung von Wasserstoff- und Sauerstoffgasen.Diese Mischung wird über einen auf einem Fitting aufgesetzten Polyvinylchloridschlauch in einen Zwischenbehälter und von dort in einen Wasserverschluss abgelassen, der aus zwei leeren Nachfülldosen besteht Gasfeuerzeuge(Dosen aus dem Severny Press-Werk, Leningrad). Gas, das durch eine Wassersperre gelangt ist, wo eine Mischung aus Wasser und Aceton im Verhältnis 1:1 die für die Verbrennung erforderliche Zusammensetzung erhält, und durch ein weiteres Rohr in eine Düse umgeleitet wird In eine medizinische Spritze mit einer Nadel brennt es mit einer Temperatur von etwa 1800 ° C. So funktioniert der Elektrolyseur. Die Wände des Elektrolyseurs bestehen aus Plexiglas mit einer Dicke von 25 mm, der gegenüber Elektrolyten chemisch beständig ist und eine visuelle Kontrolle des Füllstands ermöglicht, um bei Bedarf destilliertes Wasser durch die Einfüllöffnung nachfüllen zu können.Die Elektrodenplatten bestehen aus Edelstahl jede Marke, Dicke 0,6-0,8 mm. Zur einfacheren Montage sind in die Platten runde Aussparungen für die Gummidichtringe eingepresst, deren Tiefe bei einer Ringdicke von 5-6 mm 2-3 mm betragen sollte.Ringe zum Abdichten des inneren Hohlraums und elektrische Isolierung Die Platten werden aus säurebeständigem bzw. öl- und benzinbeständigem Gummiblech geschnitten. Alle Teile werden mit vier M8-Bolzen verbunden, die mit einem Polyvinylchloridrohr isoliert sind.Die Anzahl der Elektrodenplatten in der Baugruppe beträgt 10. Sie wird durch die Parameter des Netzteils bestimmt: seine Leistung und maximale Spannung – basierend auf 2 V pro Platte. Der Stromverbrauch hängt von der Anzahl der beteiligten Platten (je weniger, desto größer der Strom) und der Konzentration der Alkalilösung ab. Beim Arbeiten ist es besser, eine 4-8%ige Elektrolytlösung zu verwenden, diese schäumt im Betrieb nicht so stark.An die ersten und letzten drei Platten sind Leitungen mit elektrischen Spitzen angelötet. Als Stromquelle können Sie den im Buch beschriebenen Gleichrichter verwenden (Tipp 16). oder Standard Ladegerät Für Autobatterien VA-2, angeschlossen an 8 Platten, an einer Spannung von 17 V und einem Strom von ca. 5 A, der die nötige Leistung des brennbaren Gemisches für den Nadelinjektor mit liefert Innendurchmesser 0,6 mm- Optimal Das Verhältnis des Durchmessers der Düsennadel zur Elektrolyseproduktivität wird experimentell so ermittelt, dass die Zündzone des Gemisches außerhalb der Nadel liegt. Bei geringer Produktivität oder zu großem Lochdurchmesser beginnt die Verbrennung in der Nadel selbst, die sich schnell erhitzt und schmilzt.Eine zuverlässige Barriere gegen die Flammenausbreitung entlang des Zuleitungsrohrs in den Elektrolyseur ist eine Wasserdichtung aus durchscheinendem Material, mit der Sie den Flüssigkeitsstand in der Wasserlösung kontrollieren können. Der Zwischenbehälter verhindert die Vermischung des Elektrolyten und der Zusammensetzung der Wassersperre bei intensiven Betriebszuständen oder unter dem Einfluss von Vakuum, das beim Abschalten der Stromversorgung entsteht. Um dies zu vermeiden, sollten Sie nach Abschluss der Arbeiten die Röhre sofort vom Elektrolyseur trennen. Die Containerbeschläge bestehen aus Kupferrohre mit einem Durchmesser von 4 und 6 mm, im oberen Teil der Dosen auf einem Gewinde montiert. Durch sie wird die Wassersperre eingefüllt und das Kondensat aus dem Trennbehälter abgelassen.Verbinden Sie ein kurzes Polyvinylchloridrohr mit einem Durchmesser von 5 mm zwischen dem Elektrolyseur und dem Zwischentank, letzteres mit einem Wasserverschluss, und dessen Auslassanschluss mit einem längeren Rohr (Schlauch) mit einer Düse – einer medizinischen Spritze mit Nadel. Im Griff (Spritze) befindet sich eine Feuerlöschpackung – ein spiralförmig gerolltes Messinggeflecht.Schalten Sie den Gleichrichter ein, stellen Sie die Spannung oder die Anzahl der angeschlossenen Platten ein Nennstrom und das aus der Düse austretende Gas entzünden. Die Flammentemperatur kann auch durch die Zusammensetzung der Wasserlösung leicht angepasst werden. Wenn Sie Methylalkohol in die Wasserlösung gießen, können Sie die Flammentemperatur auf 2600 ° C erhöhen Mischung aus Aceton und Wasser im Verhältnis 1:1.

Yeshe Option, (auch eine Geschichte)

Feuer aus Wasser. Elektrolyseur! Jeder wird überzeugt sein, dass ein paar Liter Wasser ausreichen, um eine Hochtemperaturflamme (2000°C) zu erzeugen, nachdem er die Beschreibung des Designs des von mir entwickelten Elektrolyseurs gelesen hat. Die hohe Temperatur des Brenners gewährleistet das Löten von Eisen- und Nichteisenmetallen mit nahezu jedem feuerfesten Lot oder dem Metall selbst (Schweißen). Die hohe Wärmekonzentration an einer schmalen Stelle ermöglicht es Ihnen, beispielsweise Löcher von 0,2 mm oder mehr in dünnes Stahlblech zu brennen, Werkzeuge wärmezubehandeln und dünnes Stahlblech in Form zu schneiden. Mit einem „Wasser“-Brenner können Emails, Keramik und Glas, einschließlich Quarz, verarbeitet werden. Dazu wird jedoch die Temperatur des Brenners um 5000 °C erhöht (die Methode wird hier nicht beschrieben). Die resultierende Fackel ist geräuschlos, die Abwesenheit von Kohlenstoff in ihrer Zusammensetzung sorgt für Rauchfreiheit. Das Abfallprodukt der Verbrennung ist einfach überhitzter Wasserdampf, der farb- und geruchlos ist. Mit der Erwartung, dass das Gerät von jedem Handwerker hergestellt werden kann, wird ein äußerst einfaches Design vorgeschlagen, bei dem es keine Zylinder, Reduzierstücke, Ventile oder einen komplexen Brenner gibt.

Der Hauptteil des Geräts ist ein Elektrolyseur; Es besteht aus einer Reihe hermetischer Hohlräume, die durch Elektroden, dazwischenliegende Dichtungen und Platinen gebildet werden. Das so zusammengesetzte Paket wird mit Bolzen verschlossen. Durch das Füllrohr werden die Hohlräume mit Elektrolyt gefüllt; sein Niveau wird durch das obere Ende des Rohres begrenzt. Das Loch am Boden jeder Elektrode dient dazu, jeden Hohlraum gleichmäßig mit Elektrolyt zu füllen. Das untere Rohr dient zum Entleeren von Hohlräumen. Beide Rohre sind hermetisch verschlossen. Bei der Elektrolyse wird das entstehende Gasgemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff durch ein Loch im oberen Teil jeder Elektrode in einen Sumpf geleitet, der durch eine Trennwand in zwei Teile geteilt ist. Von dort gelangt die Mischung über eine Armatur und einen Schlauch in die Wassersperre, sprudelt (durchdringt) eine Wasserschicht und gelangt durch den Schlauch in den Brenner. Ein ebenso wichtiger Teil des Geräts ist die Wasserdichtung. Es dient der Trennung der Gaseinlass- und -auslassschläuche durch eine 120 - 150 mm hohe Wassersäule, durch die das Gas sprudelt. Der Verschluss schützt den Elektrolyseur zuverlässig vor einem unbeabsichtigten Gasaustritt im Brennerschlauch. Sein Körper besteht aus einem Metallrohr mit einem Durchmesser von 100 mm, das an beiden Enden verschweißt ist. Durch das Rohr wird Wasser zur oberen Kontrollebene gegossen. Der Wasserhahn befindet sich auf der unteren Längsebene. Das Gitter dient als Träger für den Filter und besteht aus körnigem, nicht brennbarem Material. Der Filter verhindert, dass Feuchtigkeit vom Gas mitgerissen wird. Das Gasaufnahmerohr endet mit einem Rückschlagventil herkömmlicher Bauart. Im Gehäuse ist außerdem ein Rückschlagventil mit Steckdose eingebaut, das bei einem unbeabsichtigten Gasaustritt auslöst. Automatischer Spannungsschalter - selbstgemacht. Es besteht aus einem Gehäuse, einem Schütz und einem Gummiball. Der Hohlraum des Letzteren ist mit dem Hohlraum der Wassersperre verbunden. Wenn der Druck im System überschritten wird, bläst sich die Glühbirne auf und trennt durch Drücken des Schützhebels das Gerät vom Stromnetz. Der Stromkreis des Gleichrichters besteht aus folgenden Elementen: einem Labor-Spartransformator - LATR 2 kW, einem Abwärtstransformator 220/65 V, einer 15-A-Diodenbrücke (beliebiger Bauart), einer 20-A-Sicherung, einem Amperemeter (Skala von at mindestens 15 A), ein Voltmeter. Der Gleichrichter ist bipolar an den Elektrolyseur angeschlossen, wie im Diagramm dargestellt. BERECHNUNG UND HERSTELLUNG Gemäß dem Faradayschen Gesetz ist bei der Elektrolyse die freigesetzte Stoffmenge proportional zur Stromstärke. Theoretisch entstehen pro 28,7 A 11,7 Liter Wasserstoff und 5,85 Liter Sauerstoff. In der Praxis beträgt der aktuelle Wirkungsgrad nie 100 %. Der Spannungsabfall an jedem Elektrodenpaar (berechnet) beträgt 2 V. Die Stromdichte pro 1 dm2 Elektrodenfläche hängt von der Dauer des Elektrolyseurs ab und liegt zwischen 2 und 5 A. Die Einfachheit des Designs machte es möglich die Anzahl der Hauptteile auf drei zu reduzieren: Elektrode, Dichtung, Platine. Elektrode - gebeiztes Blech oder Transformatoreisen 250 x 250 mm dick 0,3-0,5 mm (32 Stk.). Dichtung – mittelharter Gummi (Flansch); Ring O220 X 0 250 mm, Dicke - 4-6 mm (31 Stück). Platte - beliebiges Isoliermaterial (Blech) 300 x 350 mm, Dicke mindestens 20 mm (2 Stk.). Spannschrauben - M12 aus Stahl 45, Länge - je nach Standort (mindestens 4 Stk.). Der Elektrolyt ist eine 22 %ige Lösung von Natriumhydroxid (NaOH) in destilliertem Wasser. Da es verbraucht ist (Gesamtmenge 4 Liter), wird nur destilliertes Wasser in den Elektrolyseur gegeben. Bevor Sie den Elektrolyten einfüllen, müssen Sie die Dichtheit des zusammengebauten Elektrolyseurs testen, indem Sie ihn unter Druck mit Wasser aus der städtischen Wasserversorgung füllen; kleinste Flecken werden sorgfältig beseitigt. Während des Betriebs des Elektrolyseurs darf der Elektrolyt nicht über 65 °C erhitzt werden. Durch die konstante Zusammensetzung des vom Elektrolyseur erzeugten Gasgemisches werden auch die Anforderungen an den Brenner vereinfacht. Es kann sich um eine gewöhnliche Injektionsnadel aus einer medizinischen Spritze handeln, oder genauer gesagt um einen Satz Nadeln mit unterschiedlichen Durchmessern von 0,3 bis 1 mm. Die Nadel wird wie bei einer Spritze am Konus des Griffstücks befestigt. Der Brennergriff ist ein Rohrstück, dem über eine Armatur und einen Schlauch Gas aus der Wassersperre zugeführt wird. Im Inneren des Griffs ist eine Feuerlöschpolsterung in Form von kleinen Metallkugeln und einem Netz angebracht. Als Schläuche werden Vinylchloridschläuche O4-5 mm verwendet. SICHERHEITSEMPFEHLUNGEN Es ist zu beachten, dass das vom Elektrolyseur erzeugte Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff explosiv ist! Vom Gerät selbst gehen jedoch bei sorgfältiger Ausführung und sorgfältiger Handhabung keine Gefahren aus. Dies wird dadurch erreicht, dass keine Zwischenbehälter mit nennenswertem Volumen vorhanden sind; Das Gas sammelt sich nirgendwo an: So viel wie produziert wird, wird gleichzeitig von der Fackel verbraucht. Es ist jedoch strengstens inakzeptabel, mit dem entstehenden Gasgemisch irgendwelche Behälter für irgendwelche technologischen Zwecke zu füllen, insbesondere aufblasbare Flugbälle für Kinder. Auf keinen Fall sollten Sie die Dichtheit der Verbindungen in der Struktur des Elektrolyseurs mit der Flamme einer Kerze, eines Streichholzes oder eines anderen offenen Feuers überprüfen; Es ist auch nicht akzeptabel, zu arbeiten, ohne Wasser bis zum oberen Kontrollniveau in die Wassersperre einzufüllen oder ohne systematisch zu prüfen, ob darin Wasser vorhanden ist, das vor Beginn der Arbeiten eingefüllt wurde. Gefährlich ist auch ein Absinken des Elektrolytspiegels. Da der Elektrolyt verbraucht ist, muss ständig destilliertes Wasser nachgefüllt werden. Bei der Herstellung von Elektrolyt sollten Sie eine Schutzbrille und Gummihandschuhe tragen. Es ist notwendig, die Arbeitsflamme nicht durch Ausschalten der Stromversorgung, sondern durch Absenken der Nadel in einen Wasserbehälter zu löschen, da die Nadel sonst überhitzt und ausfällt. Beim Betrieb des Brenners muss der Bediener eine Schutzbrille tragen. Abschließend noch ein paar Worte zu den Aussichten. Designer wissen, dass es keine Maschinen, Geräte oder Instrumente gibt, die nicht verbessert werden können. Dies gilt auch für den Elektrolyseur. Hier ist es beispielsweise bei einem Gleichrichter möglich, auf einen LATR und einen Transformator zu verzichten, ohne dass die Leistung sinkt; im Elektrolyseur selbst – ohne Gummi oder andere Dichtungen; Schalten Sie den Betriebsmodus auf kontinuierlich um. Erhöhen Sie die Flammentemperatur von 2000 auf 3000°. Auf dem riesigen Territorium der UdSSR gibt es viele Orte, die saisonal durch unpassierbare Straßen abgeschnitten oder zu weit von Versorgungsstützpunkten entfernt sind. Für diejenigen, die unter solchen Bedingungen arbeiten, hat der Autor ein Modell eines Elektrolyseurs entwickelt, der unter Druck stehendes Gas erzeugt, speziell für die Durchführung einmaliger Arbeiten, beispielsweise in Notfällen, mit hoher Brennerleistung. Ich hoffe, gemeinsam mit interessierten Lesern eine umfassende Auseinandersetzung mit dieser, wie ich finde, vielversprechenden Entwicklung durchführen zu können. TECHNISCHE EIGENSCHAFTEN DES ELEKTROLYSERS Versorgungsspannung, V - 220 Stromverbrauch (einstellbar), W - bis zu 1000 Wasserverbrauch bei maximale Leistung, g/h - 60 Arbeitsdruck(einstellbar) Gas, atm – bis zu 0,3 Gasausstoß bei maximaler Leistung, l/h – bis zu 150 Maximum Wärmeenergie Flamme, kcal/h - 500 Umrechnungskoeffizient elektrische Energie zu chemisch - 0,7 Gemischzusammensetzung (Sauerstoff und Wasserstoff im exakten Verhältnis) - 1:2 Flammengröße (nadelförmig) maximaler Durchmesser - bis zu 5 mm maximale Länge(einstellbar) - bis 150 mm Temperatur eines stabilen Nadelbrenners - 2000°

Elektrolyseur-Diagramm:

Und spätere Version (1997).

Im Design dieses Geräts größere Zahl Arbeitsplatten, modifizierte Seitenplatten und eine zuverlässige Armatur für den Auslass des brennbaren Gasgemisches), sondern ein Elektrolyseur, der nach dem gleichen Prinzip arbeitet.

Für diejenigen, die sich zum ersten Mal begegnen ähnliches Gerät, es ist meiner Meinung nach in den meisten Fällen nützlich allgemeiner Überblick Erklären Sie (und erinnern Sie andere daran), was das Wesentliche dieser Art von Konstruktion ist. Und es ist ganz einfach.

Zwischen den durch vier Stifte verbundenen Seitenplatten befinden sich durch Gummiringe getrennte Metallelektrodenplatten. Der innere Zellhohlraum einer solchen Batterie ist zu 1/2...3/4 seines Volumens mit einer schwachen wässrigen Alkalilösung (KOH oder NaOH) gefüllt. Spannung, die von der Quelle an die Platten angelegt wird Gleichstrom verursacht eine Zersetzung (Elektrolyse) der Lösung, begleitet von einer reichlichen Freisetzung von Wasserstoff und Sauerstoff. Dieses Gasgemisch gelangt, nachdem es eine spezielle Flüssigkeitsdichtung passiert hat (Abb. 1a), dann in den Brenner und ermöglicht bei der Verbrennung die Gewinnung des für viele Menschen dringend benötigten Gases. technologische Prozesse(zum Beispiel Schneiden und Schweißen von Metallen) hohe Temperatur- ca. 1800° C.

Die Produktivität des Elektrolyseurs hängt von der Alkalikonzentration in der Lösung und anderen Faktoren ab. Und am wichtigsten - von der Größe und Anzahl der Elektrodenplatten, dem Abstand zwischen ihnen, der wiederum von den Parametern der Stromversorgung bestimmt wird - Leistung und Spannung (mit einer Rate von 2...3 V pro galvanischer Lücke). zwischen zwei nebeneinander liegenden Platten).

Die von mir vorgeschlagenen Designs der Gleichstromquelle sind für die Herstellung in einer „Heimwerkstatt“ und für den unerfahrenen Heimwerker verfügbar. Sie sind in der Lage, den zuverlässigen Betrieb sogar eines Elektrolyseurs mit „achtzig Zellen“ (dieser hat 81 Elektrodenplatten) und noch mehr eines Elektrolyseurs mit „dreißig Zellen“ zu gewährleisten. Option, grundlegend Elektrischer Schaltplan was in Abb. dargestellt ist. 4 ermöglicht Ihnen außerdem eine einfache Leistungsanpassung für eine optimale Anpassung an die Last: in der ersten Stufe - 0...1,7 kW, in der zweiten (bei eingeschaltetem SA1) - 1,7...3,4 kW.

Und die entsprechenden Platten für den Elektrolyseur werden angeboten - 150x150 mm. Sie bestehen aus dickem Dacheisen
0,5 mm. Zusätzlich zum 12-mm-Gasaustrittsloch werden in jede Platte vier weitere Montagelöcher (2,5 mm Durchmesser) gebohrt, in die bei der Montage Strick- oder Fahrradnadeln eingefädelt werden. Letztere werden für eine bessere Zentrierung der Platten und Dichtungen benötigt und werden daher in der Endmontagephase aus der Struktur entfernt.

Abb.2. Elektrolyseur („Achtzig-Zellen“-Version):

1 - Seitenbrett (Sperrholz, S12, 2 Stk.), 2 - transparente Wange (Plexiglas, S4, 2 Stk.), 3 - Elektrodenplatte (Zinn, S0,5; 81 Stk.), 4 - Dichtungstrennring ( 5 mm säure- und alkalibeständiger Gummi, 82 Stk.), 5 - Isolatorbuchse (Cambric-Rohr 6,2x1, L35, 12 Stk.), 6 - MB-Bolzen (4 Stk.), 7 - MB-Mutter mit Sicherungsscheibe (8 Stk.), 8 - Rohr für den Auslass des brennbaren Gasgemisches, 9 - leicht alkalische Lösung (2/3 des Innenvolumens des Elektrolyseurs), 10 - Kontaktklemme (raffiniertes Kupfer, 2 Stk.), 11 - Anschlussstück ( „Edelstahl“), 12 – Überwurfmutter M10, 13 – Passscheibe („Edelstahl“), 14 – Manschette (säure- und laugenbeständiger Gummi), 15 – Einfüllstutzen („Edelstahl“), 16 – Verschraubung Mutter M18, 17 - Einfüllstutzen-Unterlegscheibe („Edelstahl“), 18 – Dichtungsscheibe (säure- und alkalibeständiger Gummi), 19 – Einfülldeckel („Edelstahl“), 20 – Dichtung (säure- und alkalibeständig) widerstandsfähigem Gummi).

Tatsächlich musste ich mir viel den Kopf zerbrechen, bis der „Wasserbrenner“ praktisch und zuverlässig wurde, wie eine Edison-Lampe: Einschalten und er begann zu funktionieren, ausschalten und er funktionierte nicht mehr. Besonders lästige Angelegenheit Es stellte sich heraus, dass es sich nicht um eine Modernisierung des Elektrolyseurs selbst handelte, sondern um die am Ausgang damit verbundene Flüssigkeitsdichtung. Aber sobald wir auf die übliche Verwendung von Wasser als Barriere gegen die Flammenausbreitung innerhalb der gasbildenden Batterie (durch das Verbindungsrohr) verzichteten und auf die Verwendung von ... Kerosin umstiegen, lief alles sofort reibungslos.

Warum wurde Kerosin gewählt? Erstens, weil diese Flüssigkeit im Gegensatz zu Wasser in Gegenwart von Alkali nicht schäumt. Zweitens erlischt die Flamme, wie die Praxis gezeigt hat, nicht, wenn versehentlich Kerosintropfen in die Brennerflamme fallen – es wird nur ein kleiner Blitz beobachtet. Drittens schließlich: Da Kerosin ein praktischer „Abscheider“ ist, erweist es sich in der Dichtung als feuersicher.

Am Ende der Arbeit, während einer Pause usw. Der Brenner geht natürlich aus. Im Elektrolyseur entsteht ein Vakuum und Kerosin strömt vom rechten Tank nach links (Abb. 3). Dann erfolgt die Luftkühlung, danach kann der Brenner beliebig lange gelagert werden: Er ist jederzeit einsatzbereit. Beim Einschalten drückt das Gas auf das Kerosin, das wieder in den rechten Tank fließt. Dann beginnen Gasblasen ...

Abb.3. Kerosinverschluss und sein Funktionsprinzip

(a – wenn der Elektrolyseur läuft, b – wenn das Gerät ausgeschaltet ist):

1 - Zylinder (2 Stk.), 2 - Stopfen (2 Stk.), 3 Einlassanschluss, 4 - Auslassanschluss, 5 - Kerosin, 6 - Adapter (Stahlrohr).

Die Verbindungsschläuche im Gerät bestehen aus Polyvinylchlorid. Zum Brenner selbst führt nur ein dünner Gummischlauch. Nach dem Ausschalten des Stroms genügt es, dieses „Gummi“ mit den Händen zu biegen – und die Flamme erlischt, nachdem sie schließlich ein leichtes Knallen von sich gegeben hat.

Abb.4. Schematische Darstellung des Netzteils.

Im Wesentlichen handelt es sich dabei um einen einstellbaren Zwei-Halbwellen-Gleichrichter, der vielen Heimwerkern bekannt ist. Darüber hinaus mit „Motoren“ von 470-Ohm-Potentiometern, die (mechanisch) miteinander verbunden sind. Konstruktiv kann eine solche Verbindung entweder mit den einfachsten Mitteln erreicht werden Zahnradgetriebe mit zwei Textolite-Zahnrädern oder verwenden Sie ein komplexeres Gerät wie einen Nonius (in einem Haushaltsradio).

Abb.5. Eine Stromversorgungsmöglichkeit mit Thyristoren und einem selbstgebauten Transformator im Stromkreis.

Der Transformator im Netzteil ist selbstgebaut. Als Magnetdraht wurde ein Satz Ø16x32 aus Transformatorstahl verwendet. Die Wicklungen enthalten: Primärwicklung - 2000 Windungen PEL-0,1; sekundär - 2x220 Umdrehungen PEL-0,3.

Praxis zeigt: Überlegt hausgemachtes Gerät Beim Brennschneiden und Schweißen leistet es auch bei intensivster Beanspruchung sehr lange gute Dienste. Allerdings ist vor allem aufgrund des Elektrolyseurs alle 10 Jahre eine gründliche Wartung erforderlich. Die Platten des letzteren arbeiten in aggressive Umgebung, sind mit Eisenoxid beschichtet, das als Isolator zu wirken beginnt. Die Platten müssen gewaschen und anschließend mit einer Schmirgelscheibe geschliffen werden. Ersetzen Sie außerdem vier davon (am Minuspol), die durch saure Rückstände korrodiert sind, die sich in der Nähe des „Minus“ ansammeln.

Der Einsatz sog Abflusslöcher(bis auf den Einfüll- und Gasauslass) kann ebenfalls kaum als gerechtfertigt angesehen werden, was bei der Entwicklung des Gerätes berücksichtigt wurde. Ebenso optional ist es, Dosen in den Gerätekreislauf einzuführen, um das anfallende superaggressive Alkali aufzufangen. Darüber hinaus zeigt der Betrieb des „tanklosen“ Designs, dass sich über einen Zeitraum von 10 Jahren nicht mehr als ein halbes Glas dieser „schädlichen Flüssigkeit“ am Boden einer Kerosindichtung ansammeln kann. Das angesammelte Alkali wird entfernt (zum Beispiel bei der Wartung) und die nächste Portion sauberes Kerosin wird in das Ventil gegossen.

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Wenn wir die Bewerbung betrachten, war das Ziel Schneiden zu Hause und Metallschweißen.

Nun stellt sich die Frage, ob das entstehende Gas dem Kraftstoff-Luft-Gemisch des Autos beigemischt werden kann.

Das grundsätzliche Design ändert sich nicht. Traditionell werden als Metall derzeit Edelstahlbleche verwendet. Jeder wählt die Anzahl der Blätter und deren Fläche entsprechend seinen Fähigkeiten und seiner Vorbereitung.

Wenn klar ist, wie man mit eigenen Händen einen einfachen Trockenelektrolyseur herstellt, dann ist auf einer Website eines Herstellers in den USA alles übersichtlich dargestellt. Viel Glück für Sie beim Schutz der Ökologie des Planeten und Ihres Budgets.

Oder eine sehr gute Auswahl auf Englisch

Schema der beliebtesten PWM für NNO-Systeme

Die hohe Temperatur des Brenners gewährleistet das Löten von Eisen- und Nichteisenmetallen mit nahezu jedem feuerfesten Lot oder dem Metall selbst (Schweißen). Die hohe Wärmekonzentration an einer schmalen Stelle ermöglicht es Ihnen, beispielsweise Löcher mit einem Durchmesser von 2 mm oder mehr in dünnes Stahlblech zu brennen, Werkzeuge wärmezubehandeln und dünnes Stahlblech in Form zu schneiden.

Reis. 1. So sieht ein Wasserbrenner aus (in einem Block mit Wassersperre)

Mit der Erwartung, dass das Gerät von jedem Handwerker hergestellt werden kann, wird ein äußerst einfaches Design vorgeschlagen, bei dem es keine Zylinder, Reduzierstücke, Ventile oder einen komplexen Brenner gibt.

Reis. 2. Diagramm des Elektrolyseurs: 1 - Platine, 2 - Dichtung, 3 - Elektroden, 4 - Verbindungsbolzen, 5 - Loch für Gasgemisch, 6 - Absetzbehälter mit Trennwand, 7 - Anschlussstück, 8 - Schlauch, 9 - Wasserdichtungsgehäuse, 10 - Gaseinlassrohr des Ventils, 11 - Signalgebergehäuse, 12 - Schütz, 13 - Gummiball, 14 - Schlauch zum Brenner, 15 - Brennergriff, 16 - Feuerlöschdichtung, 17 - Hohlnadel, 18 - Rückschlagventil, 19 - Wassersäule, 20 - Wasserhahn für niedrigen Wasserstand, 21 - Einfüllrohr, 22 - Filtergitter, 23 - Filter, 24 - Notrückschlagventil, 25 - Steckdose, 26 - Abflussrohr des Sumpfes, 27 - Abfluss Rohr für Elektrolyt, 28 - Einfüllrohr, 29 - Verschlussschraube, 30 - Elektrolyt.

Technische Eigenschaften Elektrolyseur

Versorgungsspannung, V - 220
Stromverbrauch (einstellbar), W - bis zu 1000
Wasserverbrauch bei maximaler Leistung, l/h - 60
Arbeitsdruck (einstellbar) von Gas, atm - bis zu 0,3
Gasausstoß bei maximaler Leistung, l/h – bis zu 150
Maximale thermische Energie der Flamme, kcal/h – 500
Umwandlungskoeffizient von elektrischer zu chemischer Energie – 0,7
Gemischzusammensetzung (Sauerstoff und Wasserstoff im exakten Verhältnis) – 1:2
Flammengröße (nadelförmig): maximaler Durchmesser - bis zu 5 mm; maximale Länge (einstellbar) - bis zu 150 mm
Temperatur eines stabilen Nadelbrenners - 2000°

Sein Körper besteht aus einem Metallrohr Ø 100 mm, das an beiden Enden verschweißt ist. Durch das Rohr wird Wasser zur oberen Kontrollebene gegossen. Der Wasserhahn befindet sich auf der unteren Längsebene. Das Gitter dient als Träger für den Filter und besteht aus körnigem, nicht brennbarem Material. Der Filter verhindert, dass Feuchtigkeit vom Gas mitgerissen wird. Das Gasaufnahmerohr endet mit einem Rückschlagventil herkömmlicher Bauart. Im Gehäuse ist außerdem ein Rückschlagventil mit Steckdose eingebaut, das bei einem unbeabsichtigten Gasaustritt auslöst.

Automatischer Spannungsschalter - selbstgemacht. Es besteht aus einem Gehäuse, einem Schütz und einem Gummiball. Der Hohlraum des Letzteren ist mit dem Hohlraum der Wassersperre verbunden. Wenn der Druck im System überschritten wird, bläst sich die Glühbirne auf und trennt durch Drücken des Schützhebels das Gerät vom Stromnetz.

Der Stromkreis des Gleichrichters besteht aus folgenden Elementen: einem Labor-Spartransformator - LATR 2 kW, einem Abwärtstransformator 220/65 V, einer 15-A-Diodenbrücke (beliebiger Bauart), einer 20-A-Sicherung, einem Amperemeter (Skala von at mindestens 15 A), ein Voltmeter.

Reis. 3. Stromkreis des Elektrolyseur-Gleichrichters

Der Gleichrichter ist bipolar an den Elektrolyseur angeschlossen, wie im Diagramm dargestellt.

Das Blockschaltbild sieht folgendermaßen aus: 220-V-Netz > Gleichrichter > Elektrolyseur > Wassersperre > Brenner

Reis. 4. Brennerdiagramm

Berechnung und Produktion

Die Einfachheit des Designs ermöglichte es, die Anzahl der Hauptteile auf drei zu reduzieren: eine Elektrode, eine Dichtung und eine Platine.

Elektrode - gebeiztes Blech oder Transformatoreisen 250X250 mm dick 0,3-0,5 mm (32 Stk.). Dichtung – mittelharter Gummi (Flansch), Ring Ø 220 x Ø 250 mm, Dicke – 4–6 mm (31 Stück). Platte - beliebiges Isoliermaterial (Blech) 300X350 mm, Dicke mindestens 20 mm (2 Stk.). Spannschrauben - M12 aus Stahl 45, Länge - je nach Standort (mindestens 4 Stk.).

Der Elektrolyt ist eine 22 %ige Lösung von Natriumhydroxid (NaOH) in destilliertem Wasser. Da es verbraucht ist (Gesamtmenge 4 Liter), wird nur destilliertes Wasser in den Elektrolyseur gegeben.

Durch die konstante Zusammensetzung des vom Elektrolyseur erzeugten Gasgemisches werden auch die Anforderungen an den Brenner vereinfacht. Es kann sich um eine gewöhnliche Injektionsnadel aus einer medizinischen Spritze handeln, oder genauer gesagt um einen Satz Nadeln mit unterschiedlichen Durchmessern von 0,3 bis 1 mm. Die Nadel wird wie bei einer Spritze am Konus des Griffstücks befestigt. Der Brennergriff ist ein Rohrstück, dem über eine Armatur und einen Schlauch Gas aus der Wassersperre zugeführt wird. Im Inneren des Griffs ist eine Feuerlöschpolsterung in Form von kleinen Metallkugeln und einem Netz angebracht.

Als Schläuche werden Vinylchloridschläuche Ø 4-5 mm verwendet.

Es ist zu beachten, dass das vom Elektrolyseur erzeugte Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff explosiv ist!

Bei der Herstellung von Elektrolyt sollten Sie eine Schutzbrille und Gummihandschuhe tragen.

Es ist notwendig, die Arbeitsflamme nicht durch Ausschalten der Stromversorgung, sondern durch Absenken der Nadel in einen Wasserbehälter zu löschen, da die Nadel sonst überhitzt und ausfällt.

Beim Betrieb des Brenners muss der Bediener eine Schutzbrille tragen.

Abschließend noch ein paar Worte zu den Aussichten. Designer wissen, dass es keine Maschinen, Geräte oder Instrumente gibt, die nicht verbessert werden können. Dies gilt auch für den Elektrolyseur. Hier ist es beispielsweise bei einem Gleichrichter möglich, auf einen LATR und einen Transformator zu verzichten, ohne dass die Leistung sinkt; im Elektrolyseur selbst – ohne Gummi oder andere Dichtungen; Schalten Sie den Betriebsmodus auf kontinuierlich um. Erhöhen Sie die Flammentemperatur von 2000 auf 3000°.

Es gibt viele Orte, die saisonal durch schlechte Straßen abgeschnitten oder zu weit von Versorgungsstützpunkten entfernt sind. Für diejenigen, die unter solchen Bedingungen arbeiten, hat der Autor ein Modell eines Elektrolyseurs entwickelt, der unter Druck stehendes Gas erzeugt, speziell für die Durchführung einmaliger Arbeiten, beispielsweise in Notfällen, mit hoher Brennerleistung.

Ich hoffe, gemeinsam mit interessierten Lesern eine umfassende Auseinandersetzung mit dieser, wie ich finde, vielversprechenden Entwicklung durchführen zu können.

Siehe andere Artikel Abschnitt.

Modellbauer-Konstrukteur 1997 Nr. 3

Brennschneid- und Schweißmaschine verschiedene Materialien, einschließlich hochschmelzender Metalle, scheint es, dass es keinem Bauernhof schaden wird. Darüber hinaus ist es kompakt und absolut sicher in der Anwendung. Aber wo kann ich eines bekommen? Und viele Menschen können es sich nicht leisten, es zu kaufen.

Aber Befürworter der Mechanisierung im kleinen Maßstab – diejenigen, die gerne alles mit eigenen Händen erschaffen – haben wahrscheinlich ein solches Gerät. Vielleicht sogar selbstgemacht, nach Skizzen angefertigt und unter Berücksichtigung der Empfehlungen, die auf den Seiten von „Modelist-Constructor“ (Nr. 7 für 1980 und Nr. 10 für 1985) veröffentlicht wurden.

In der nächsten Veröffentlichung des Magazins erfahren Sie, wie Sie eine verbesserte Version eines kleinen, aber recht leistungsstarken Geräts zum Gasschneiden und -schweißen herstellen können, das auf dem Prinzip der Herstellung eines brennbaren Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisches durch Elektrolyse einer wässrigen Alkalilösung basiert.

Seit 1985 besitze ich den ersten „Wasserbrenner“, der sogar feuerfeste Metalle schneiden und schweißen kann. Ich habe es auf der Grundlage von Materialien aus der Zeitschrift „Modelist-Constructor“ erstellt (und jetzt habe ich eine Kleinserienproduktion von Analoga zum Verkauf eingerichtet). Jetzt präsentiere ich den Lesern meine neueste Entwicklung, die auf einem zwar verbesserten (mehr Arbeitsplatten, modifizierte Seitenplatten und eine zuverlässige Armatur zum Austritt eines brennbaren Gasgemisches), aber nach dem gleichen Prinzip arbeitenden Elektrolyseur basiert .

Für diejenigen, die zum ersten Mal auf ein solches Gerät stoßen, wäre es meiner Meinung nach nützlich, ganz allgemein zu erklären (und andere daran zu erinnern), was das Wesen dieser Art von Konstruktion ist. Und es ist ganz einfach.

Abb.1. Ein Gerät zum Schneiden und Schweißen, das mit Elektrolyseprodukten einer schwach alkalischen Lösung arbeitet:

a - Blockdiagramm, b - fertig hausgemachtes Design; е - Netzteil mit gleichgerichteter Netzspannung, 2 - Elektrolyseur, 3 - Flüssigkeitsdichtung, 4 - Gasbrenner, 5 - Amperemeter, 6 - Knopf zum Einschalten des Geräts, 7 - Knopf zum Ändern der Betriebsart (abrupte Leistungsänderung). der Last zugeführt), 8 - Potentiometer zur Knopfsteuerung, 9 - Halterung zum Aufbewahren des Stromkabels im gefalteten Zustand, 10 - tragbare Holzkiste, 11 - Stecker.

Abb.2. Elektrolyseur („Achtzig-Zellen“-Version):

1 - Seitenbrett (Sperrholz, S12, 2 Stk.), 2 transparente Wange (Plexiglas, S4, 2 Stk.), 3 - Elektrodenplatte (Zinn, S0,5; 81 Stk.), 4 - Trenndichtring ( 5 -mm säure- und alkalibeständiger Gummi, 82 Stk.), 5 - Isolierhülse (Cambric-Rohr 6,2x1, L35, 12 Stk.), 6 - M6-Bolzen (4 Stk.), 7 - M6-Mutter mit Sicherungsscheibe ( 8 Stk.), 8 - Rohr für den Auslass des brennbaren Gasgemisches, 9 - leicht alkalische Lösung (2/3 des Innenvolumens des Elektrolyseurs), 10 - Kontaktklemme (raffiniertes Kupfer, 2 Stk.), 11 - Anschlussstück („ Edelstahl“), 12 - Überwurfmutter M10, 13 - Passscheibe („Edelstahl“), 14 – Manschette (säure- und laugenbeständiger Gummi), 15 – Einfüllstutzen („Edelstahl“), 16 – Überwurfmutter Ml8, 17 - Einfüllstutzen-Unterlegscheibe („Edelstahl“)“, 18 – Dichtungsscheibe (säure- und alkalibeständiger Gummi), 19 – Einfülldeckel („Edelstahl“), 20 – Dichtung (säure- und alkalibeständig). -beständiges Gummi).

Zwischen den durch vier Stifte verbundenen Seitenplatten befinden sich durch Gummiringe getrennte Metallelektrodenplatten. Der innere Zellhohlraum einer solchen Batterie ist zu 1/2...3/4 seines Volumens mit einer schwachen wässrigen Alkalilösung (KOH oder NaOH) gefüllt. Die von einer Gleichstromquelle an die Platten angelegte Spannung führt zur Zersetzung (Elektrolyse) der Lösung, begleitet von einer reichlichen Freisetzung von Wasserstoff und Sauerstoff. Dieses Gasgemisch gelangt, nachdem es eine spezielle Flüssigkeitsdichtung passiert hat (Abb. 1a), dann in den Brenner und ermöglicht beim Verbrennen das Erreichen einer hohen Temperatur, die für viele technologische Prozesse (z. B. Schneiden und Schweißen von Metallen) erforderlich ist ) - etwa 1800 °C.

Die von mir vorgeschlagenen Designs der Gleichstromquelle sind für die Herstellung in einer „Heimwerkstatt“ und für den unerfahrenen Heimwerker verfügbar. Sie sind in der Lage, den zuverlässigen Betrieb sogar eines Elektrolyseurs mit „achtzig Zellen“ (dieser hat 81 Elektrodenplatten) und noch mehr eines Elektrolyseurs mit „dreißig Zellen“ zu gewährleisten. Eine Variante, deren Schaltplan in Abb. 4 ermöglicht Ihnen außerdem eine einfache Leistungsanpassung für eine optimale Anpassung an die Last: in der ersten Stufe - 0...1,7 kW, in der zweiten (bei eingeschaltetem SA1) - 1,7...3,4 kW.

Und die entsprechenden Platten für den Elektrolyseur werden angeboten - 150x150 mm. Sie bestehen aus 0,5 mm dickem Dachblech. Zusätzlich zum 12-mm-Gasaustrittsloch werden in jede Platte vier weitere Montagelöcher (2,5 mm Durchmesser) gebohrt, in die bei der Montage Strick- oder Fahrradnadeln eingefädelt werden. Letztere werden für eine bessere Zentrierung der Platten und Dichtungen benötigt und werden daher in der Endmontagephase aus der Struktur entfernt.

Tatsächlich musste ich mir viel den Kopf zerbrechen, bis der „Wasserbrenner“ praktisch und zuverlässig wurde, wie eine Edison-Lampe: Einschalten und er begann zu funktionieren, ausschalten und er funktionierte nicht mehr. Eine besonders schwierige Aufgabe war die Modernisierung nicht des Elektrolyseurs selbst, sondern der daran angeschlossenen Flüssigkeitsdichtung am Ausgang. Aber sobald wir auf die übliche Verwendung von Wasser als Barriere gegen die Flammenausbreitung innerhalb der gasbildenden Batterie (durch das Verbindungsrohr) verzichteten und auf die Verwendung von ... Kerosin umstiegen, lief alles sofort reibungslos.

Abb.3. Kerosindichtung und das Funktionsprinzip (a – wenn der Elektrolyseur läuft, b – wenn das Gerät ausgeschaltet ist):

1 - Zylinder (2 Stk.), 2 - Stopfen (2 Stk.), 3 - Einlassanschluss, 4 - Auslassanschluss, 5 - Kerosin, 6 - Adapter (Stahlrohr).

Abb.4. Schematische Darstellung des Netzteils.

Und noch eine Feinheit. Obwohl das Netzteil (siehe Abb. 4) in der Lage ist, eine 3,4-Kilowatt-Last mit Strom zu versorgen, ist der Einsatz einer so hohen Leistung in der Amateurpraxis sehr selten. Und um „die Elektronik nicht nahezu im Leerlauf anzutreiben“ (im Einweggleichrichtungsmodus, wenn die Leistung 0...1,7 kW beträgt), ist es sinnvoll, eine andere Stromquelle für den Elektrolyseur zur Verfügung zu haben – kleiner und einfacher (Abb. 5). Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um einen einstellbaren Vollwellengleichrichter, der vielen Heimwerkern bekannt ist. Darüber hinaus mit „Motoren“ von 470-Ohm-Potentiometern, die (mechanisch) miteinander verbunden sind. Konstruktiv kann eine solche Verbindung entweder durch ein einfaches Räderwerk mit zwei Textolith-Zahnrädern oder durch ein komplexeres Gerät wie einen Nonius (in einem Haushaltsradio) erreicht werden.

Abb.5. Eine Stromversorgungsmöglichkeit mit Thyristoren und einem selbstgebauten Transformator im Stromkreis.

Der Transformator im Netzteil ist selbstgebaut. Als Magnetkern wurde ein Satz Ø16x32 aus Transformatorstahl verwendet. Die Wicklungen enthalten: Primärwicklung - 2000 Windungen PEL-0,1; sekundär - 2x220 Umdrehungen PEL-0,3.

Die Praxis zeigt: Das in Betracht gezogene selbstgebaute Gerät zum Brennschneiden und Schweißen ist auch bei intensivster Beanspruchung in der Lage, sehr lange einwandfrei zu funktionieren. Allerdings ist vor allem aufgrund des Elektrolyseurs alle 10 Jahre eine gründliche Wartung erforderlich. Die Platten der letzteren, die in einer aggressiven Umgebung arbeiten, sind mit Eisenoxid bedeckt, das als Isolator zu wirken beginnt. Die Platten müssen gewaschen und anschließend mit einer Schmirgelscheibe geschliffen werden. Ersetzen Sie außerdem vier davon (am Minuspol), die durch saure Rückstände korrodiert sind, die sich in der Nähe des „Minus“ ansammeln.

Auch der Einsatz sogenannter Ablauflöcher (mit Ausnahme des Einfüll- und Gasauslasses) kann kaum als gerechtfertigt angesehen werden, was bei der Entwicklung des Gerätes berücksichtigt wurde. Ebenso optional ist es, Dosen in den Gerätekreislauf einzuführen, um das anfallende superaggressive Alkali aufzufangen. Darüber hinaus zeigt der Betrieb des „tanklosen“ Designs, dass sich über einen Zeitraum von 10 Jahren nicht mehr als ein halbes Glas dieser „schädlichen Flüssigkeit“ am Boden einer Kerosindichtung ansammeln kann. Das angesammelte Alkali wird entfernt (zum Beispiel bei der Wartung) und die nächste Portion sauberes Kerosin wird in den Verschluss gegossen.

V. RADIKOV, Tatarstan.