Penunu air DIY. Kimpalan hidrogen - perbezaan utama daripada kaedah kimpalan standard. Video – Gas perang yang diperkaya

Teknologi moden baru-baru ini cuba menggunakan bahan api mesra alam yang tidak menyebabkan kemudaratan serius kepada alam sekitar; keperluan ini juga terpakai untuk kerja kimpalan. Lagipun, adalah penting bahawa proses kerja bukan sahaja berkesan, tetapi juga selamat.

Alternatif terbaik kepada nyalaan asetilena ialah nyalaan hidrogen menggunakan oksigen. Kimpalan hidrogen ialah cara terbaik untuk mengimpal logam yang berbeza; ia mewujudkan sambungan yang kuat tanpa mengeluarkan asap berbahaya. Tetapi, sebelum menggunakannya, anda tidak sepatutnya melupakan ciri penting.

Ciri-ciri kimpalan hidrogen

Kimpalan hidrogen adalah teknologi yang tidak berbahaya kerana hanya satu komponen kimia digunakan semasa pembakaran arka - hidrogen, atau lebih tepatnya wap air. Tetapi kelebihan ini mempunyai beberapa kualiti negatif. Sebagai contoh, bahagian atas bahan kerja boleh ditutup dengan lapisan sanga. Kimpalan juga mungkin terlalu nipis.

Untuk mengukuhkan sambungan, sebatian organik pengikat oksigen digunakan. Yang paling popular ialah toluena, petrol atau benzena. Mereka akan diperlukan dalam kuantiti yang kecil, atas sebab ini kimpalan menggunakan hidrogen akan jauh lebih murah daripada kerja api gas yang lain.

Apabila mengimpal, arka terbakar dalam suasana hidrogen antara dua elektrod tungsten yang tidak boleh digunakan. Disebabkan fakta bahawa pada siang hari nyalaan bahan mudah terbakar tidak kelihatan, penderia hidrogen khas sering digunakan. Silinder gas yang besar dan berat tidak boleh digunakan kerana ia boleh mendatangkan kesan berbahaya kepada kesihatan dan boleh membahayakan nyawa manusia.

Faktor inilah yang memaksa ramai pakar untuk mencari penyelesaian yang paling optimum - mereka mula menggunakan peranti khas yang diisi dengan air. Apabila terdedah kepada elektrik, cecair terurai kepada hidrogen dan oksigen. Elektroliser menjadi yang paling sesuai.

Ini adalah mesin kimpalan hidrogen di mana air berpecah kepada dua komponen, dan kuantitinya mempunyai perkadaran optimum. Selepas melepasi sulingan melalui arus elektrik, proses disosiasi berlaku.

Peranti yang digunakan sebelum ini bersaiz besar. Peranti yang boleh mengimpal kepingan logam dengan ketebalan 6 mm mempunyai berat kira-kira 300 kilogram. Ini menyebabkan banyak kesulitan, jadi kemudian mereka mencipta struktur mudah alih yang menjadikan kerja kimpalan lebih mudah.

Kualiti positif kimpalan hidrogen

Kimpalan hidrogen buat sendiri mempunyai banyak kualiti positif yang perlu diketahui oleh setiap pengimpal pemula. Yang paling penting termasuk:

• Apabila menjalankannya, tidak perlu mengecas semula mesin kimpalan dengan kerap, ini menjimatkan banyak masa;
• Cepat memasuki mod kerja. Proses ini mungkin mengambil masa maksimum 5 minit bergantung pada aliran gas dan keadaan atmosfera;
• Mempunyai kuasa yang meningkat dengan dimensi peralatan yang kecil;
• Mempunyai frekuensi ekologi. Tidak seperti asetilena, kimpalan gas do-it-yourself dengan hidrogen tidak mengeluarkan wap nitrogen, yang mempunyai kesan toksik pada kesihatan;
• Mesin kimpalan, yang digunakan dalam proses kimpalan hidrogen, mempunyai keselamatan kebakaran yang tinggi;
• Reka bentuk pemasangan difikirkan sebaik mungkin, ia mengelakkan kebakaran dan letupan;
• Menggunakan kimpalan hidrogen, anda boleh memproses dan mengimpal pelbagai jenis bahan - pelbagai logam bukan ferus, besi tuang, keluli, kaca, seramik;
• Selepas kimpalan, jahitan tidak teroksida;
• Untuk memastikan proses kimpalan yang tidak terganggu, cukup dengan hanya mempunyai beberapa komponen yang tersedia - air dan sumber kuasa.

Apakah peralatan yang digunakan

Kimpalan di atas air boleh dilakukan dengan tangan anda sendiri, tetapi ini memerlukan penyediaan peralatan yang diperlukan. Kualiti dan kekuatan kimpalan, serta rintangan haus keseluruhan struktur, bergantung padanya. Pilihan yang paling sesuai ialah menggunakan mesin kimpalan hidrogen-oksigen.

Jika kita mempertimbangkan antara model domestik peranti kimpalan, maka produk pengeluar domestik yang dipanggil "Liga" dianggap popular. Peranti boleh beroperasi dari rangkaian dengan kuasa 220 V. Air suling biasa sesuai untuk mereka, yang digunakan sebagai bahan api.

Berikut adalah prinsip operasi ringkas peralatan ini:

• Caj arus elektrik melalui air suling;
• Arus menukar sulingan kepada hidrogen dan oksigen;
• Campuran yang terhasil melalui penyejuk gas-perkaya, meninggalkan kelembapan berlebihan di dalamnya;
• Dalam unsur yang sama, bahan api ditambah kepada hidrogen - pelbagai hidrokarbon, yang sering digunakan dalam kimpalan (benzena, alkohol dan lain-lain);
• Selepas ini, campuran masuk ke dalam penunu;
• Untuk mengawal kuasa, peranti ini mempunyai pengawal selia semasa dan pemadam api.

Kimpalan atom-hidrogen

Kimpalan hidrogen atom adalah sejenis proses kimpalan hidrogen. Semasa itu, proses pemisahan berlaku - perpecahan molekul hidrogen menjadi atom.

Agar molekul hidrogen mereput, jumlah tenaga haba yang mencukupi diperlukan. Perlu dipertimbangkan bahawa keadaan atom hidrogen mempunyai kestabilan yang rendah; ia boleh bertahan sepersekian detik. Dan selepas ini, hidrogen atom sekali lagi masuk ke dalam keadaan molekul.

Semasa pemulihan, sejumlah besar haba dibebaskan, iaitu apa yang digunakan semasa menjalankan kimpalan atom-hidrogen. Haba diperlukan untuk memanaskan dan mencairkan bahan yang dikimpal.

Biasanya, dalam amalan, proses ini dijalankan menggunakan kimpalan elektrik dan dua elektrod tidak boleh digunakan. Tetapi untuk mendapatkan arus yang diperlukan untuk merangsang arka, anda boleh menggunakan peranti kimpalan konvensional.

Proses mengimpal menggunakan hidrogen mempunyai banyak nuansa dan ciri yang penting untuk dikaji terlebih dahulu. Malah, ini adalah cara yang paling selamat dan boleh dipercayai untuk mengimpal struktur. Selain itu, teknologi ini boleh digunakan bukan sahaja untuk logam bukan ferus dan keluli, tetapi juga untuk bahan lain.

Pembakar hidrogen, seperti namanya, beroperasi menggunakan haba yang dihasilkan oleh pembakaran hidrogen. Campuran gas hidrogen dan oksigen (HHO - dua molekul hidrogen dan satu oksigen) dipanggil gas meletup oleh kita, dan gas Brown oleh "mereka". Hidrogen, bersama-sama dengan oksigen, mempunyai suhu pembakaran tertinggi di kalangan gas - sehingga 2800 °C. Walau bagaimanapun, hidrogen adalah sangat meletup. Seperti, secara umum, sebarang gas yang dibekalkan dalam silinder besar di bawah tekanan tinggi.

Kelebihan hidrogen (atau gas HHO) berbanding jenis lain ialah kemungkinan menghasilkannya melalui elektrolisis daripada air biasa! Lebih-lebih lagi, untuk mencipta pembakar hidrogen dengan tangan kita sendiri, kita tidak perlu mengumpul hidrogen dalam mana-mana silinder. Penunu elektrolisis hidrogen menghasilkan gas dalam kuantiti yang diperlukan untuk pembakaran segera. Ini dengan ketara meningkatkan keselamatan kimpalan gas atau pemotongan menggunakan obor hidrogen berdasarkan penjana HHO elektrolisis. Menggunakan pembakar hidrogen sedemikian, kami menghapuskan sepenuhnya kemungkinan letupan gas, kerana semua gas yang dihasilkan serta-merta terbakar dan tidak mempunyai masa untuk terkumpul dalam jumlah yang diperlukan untuk letupan. Disebabkan ini, pembakar hidrogen sering digunakan untuk kerja-kerja perhiasan, kerana tukang emas yang mencipta pengeluaran rumah mereka sendiri tidak mungkin menggunakan silinder gas di rumah, yang mungkin tidak sah!

Saya juga memutuskan untuk membina penunu hidrogen dengan tangan saya sendiri berdasarkan penjana HHO, yang merupakan elektrolisis konvensional. Dan walaupun di sekolah, saya bereksperimen dengan elektrolisis, meletakkan wayar kosong dari soket melalui diod pembetulan ke dalam balang air. Sekarang saya ingin mengulangi pengalaman sekolah saya, hanya sekarang dalam skala yang lebih besar dan lebih sedar.

Apa yang anda perlukan untuk membina pembakar hidrogen dengan tangan anda sendiri?

1. Lembaran keluli tahan karat
2. Sepasang bolt M6 x 150. Pencuci dan kacang secukup rasa.
3. Sekeping tiub lutsinar. Sebagai contoh, paras air dari kedai perkakasan akan dilakukan. Di sana, hos 10 meter berharga hanya kira-kira 300 rubel.
4. Beberapa kelengkapan dengan corak herringbone dengan diameter luar 8mm (tepat di bawah hos dari paras air).
5. Bekas plastik 1.5 liter untuk 110 rubel dari kedai perkakasan (untuk pembungkusan makanan tertutup).
6. Penapis kecil untuk pembersihan air yang mengalir (untuk mesin basuh).
7. Periksa injap untuk air.

Apakah jenis keluli tahan karat yang anda perlukan? Sebaik-baiknya, gred gaya borjuasi mestilah AISI 316L, yang sepadan dengan keluli tahan karat 03Х16Н15М3 kami. Tetapi saya tidak memesan keluli tahan karat secara khusus, tetapi mengambil sekeping yang saya berjaya temui di bangsal. Membeli seluruh helaian agak mahal: dengan ketebalan 2mm, ia akan menelan kos kira-kira 5,000 rubel, dan anda juga perlu menghantarnya, dan dimensinya kira-kira dua meter! Saya menjumpai sekeping kira-kira 50 x 50 cm.

Kenapa, betul-betul, keluli tahan karat? Hakikatnya ialah keluli biasa terhakis di dalam air. Di samping itu, untuk mencapai kesan maksimum, kita tidak akan menggunakan air, tetapi alkali, dan ini adalah persekitaran yang agresif. Di samping itu, kita akan mengalirkan arus elektrik melalui elektrolit kita. Oleh itu, plat logam biasa tidak akan bertahan lama dalam keadaan sedemikian.

Saya menandakan helaian saya dan mendapatkan 16 plat keluli tahan karat kira-kira persegi untuk membina penunu hidrogen DIY saya. Saya menggergaji seperti biasa - dengan pengisar. Beri perhatian kepada bentuk plat - pada satu sisi ia mempunyai sudut terputus. Ini adalah perlu untuk terus mengikat plat bersama-sama dengan cara yang istimewa.

Di bahagian yang bertentangan dengan potongan, kami menggerudi lubang untuk bolt M6, yang akan kami gunakan untuk mengikat plat bersama-sama. Saya tidak memerlukan lubang di bahagian bawah pinggan. Hakikatnya ialah saya menggerudi mereka sekiranya saya tiba-tiba memutuskan untuk membuat elektrolisis kering. Tetapi reka bentuknya agak rumit, dan kawasan plat di dalamnya digunakan dengan sangat tidak cekap. Secara umum, saya sudah mempunyai beberapa plat, jadi saya ingin menggunakannya secara maksimum, jadi saya memilih pilihan elektrolisis "basah" untuk penjana HHO. Dalam kes ini, plat direndam sepenuhnya dalam elektrolit, dan seluruh kawasan plat keluli tahan karat terlibat dalam proses penjanaan gas Perang (HHO atau gas meletup).

Intipati penjana hidrogen, yang mendasari penunu, ialah apabila arus elektrik terus melalui elektrolit dari satu plat ke plat yang lain, air (yang terkandung dalam elektrolit) terurai menjadi komponen konstituennya: hidrogen dan oksigen. Ini bermakna kita perlu mempunyai dua plat: positif dan negatif (anod dan katod).

Semakin besar luas plat, semakin besar luas pengaruh pada elektrolit, semakin besar arus yang akan melalui air dan semakin banyak gas HHO yang akan kita bentuk. Oleh itu, kami akan menggantung beberapa plat pada anod dan katod sekaligus. Dalam kes saya, ia ternyata menjadi 8 plat setiap anod dan katod.

Untuk mengasingkan plat kekutuban yang berbeza antara satu sama lain, saya menggunakan kepingan tiub yang sama dari paras air.

Sebenarnya, terdapat banyak pilihan untuk dimasukkan, dan yang ini bukanlah yang paling optimum. Ia lebih mudah dari segi pembuatan dan pemasangan plat pada elektrod. Seperti yang anda boleh lihat dari foto, pinggan saya hanya berselang-seli + —+ —+ —+ — dsb. Litar pensuisan ini direka untuk voltan bekalan yang rendah dan arus yang sangat tinggi untuk mendapatkan jumlah gas yang mencukupi untuk mencipta penunu hidrogen dengan tangan anda sendiri.

Sudah lama berlalu apabila rumah desa boleh dipanaskan hanya dengan satu cara - dengan membakar kayu atau arang batu di dalam dapur. Peranti pemanasan moden menggunakan pelbagai jenis bahan api dan pada masa yang sama secara automatik mengekalkan suhu yang selesa di rumah kita. Gas asli, diesel atau minyak bahan api, elektrik, kuasa solar - ini adalah senarai pilihan alternatif yang tidak lengkap. Nampaknya - hidup dan gembira, tetapi kenaikan berterusan harga bahan api dan peralatan memaksa kami untuk meneruskan pencarian kaedah pemanasan yang murah. Dan pada masa yang sama, sumber tenaga yang tidak habis-habis - hidrogen, benar-benar terletak di bawah kaki kita. Dan hari ini kita akan bercakap tentang cara menggunakan air biasa sebagai bahan api dengan memasang penjana hidrogen dengan tangan kita sendiri.

Reka bentuk dan prinsip operasi penjana hidrogen

Penjana hidrogen kilang adalah unit yang mengagumkan

Menggunakan hidrogen sebagai bahan api untuk memanaskan rumah desa adalah bermanfaat bukan sahaja kerana nilai kalorinya yang tinggi, tetapi juga kerana tiada bahan berbahaya dikeluarkan semasa pembakarannya. Seperti yang semua orang ingat dari kursus kimia sekolah, apabila dua atom hidrogen (rumus kimia H 2 - Hidrogenium) dioksidakan oleh satu atom oksigen, molekul air terbentuk. Ini menghasilkan tiga kali lebih haba daripada pembakaran gas asli. Kita boleh mengatakan bahawa hidrogen tidak mempunyai tandingan antara sumber tenaga lain, kerana rizabnya di Bumi tidak habis-habis - 2/3 lautan dunia terdiri daripada unsur kimia H2, dan di seluruh Alam Semesta gas ini, bersama-sama dengan helium, adalah yang utama. "bahan binaan". Hanya ada satu masalah - untuk mendapatkan H 2 tulen anda perlu membelah air kepada bahagian komponennya, dan ini tidak mudah dilakukan. Para saintis telah mencari cara untuk mengekstrak hidrogen selama bertahun-tahun dan menyelesaikan elektrolisis.

Gambar rajah operasi elektrolisis makmal

Kaedah menghasilkan gas meruap ini melibatkan meletakkan dua plat logam yang disambungkan kepada sumber voltan tinggi di dalam air pada jarak yang dekat antara satu sama lain. Apabila kuasa digunakan, potensi elektrik yang tinggi secara literal mengoyakkan molekul air, membebaskan dua atom hidrogen (HH) dan satu atom oksigen (O). Gas yang dibebaskan itu dinamakan sempena ahli fizik Yu. Brown. Formulanya ialah HHO, dan nilai kalorinya ialah 121 MJ/kg. Gas Brown terbakar dengan nyalaan terbuka dan tidak menghasilkan sebarang bahan berbahaya. Kelebihan utama bahan ini ialah dandang biasa yang berjalan pada propana atau metana sesuai untuk kegunaannya. Mari kita ambil perhatian bahawa hidrogen dalam kombinasi dengan oksigen membentuk campuran mudah meletup, jadi langkah berjaga-jaga tambahan akan diperlukan.

Gambar rajah pemasangan untuk menghasilkan gas Brown

Penjana, yang direka untuk menghasilkan gas Brown dalam kuantiti yang banyak, mengandungi beberapa sel, setiap satunya mengandungi banyak pasang plat elektrod. Mereka dipasang dalam bekas tertutup, yang dilengkapi dengan saluran keluar gas, terminal untuk menyambung kuasa dan leher untuk mengisi air. Di samping itu, pemasangan dilengkapi dengan injap keselamatan dan meterai air. Terima kasih kepada mereka, kemungkinan penyebaran bumerang telah dihapuskan. Hidrogen terbakar hanya di pintu keluar penunu, dan tidak menyala ke semua arah. Peningkatan berganda dalam kawasan pemasangan yang boleh digunakan memungkinkan untuk mengekstrak bahan mudah terbakar dalam kuantiti yang mencukupi untuk pelbagai tujuan, termasuk memanaskan premis kediaman. Tetapi melakukan ini menggunakan elektrolisis tradisional tidak akan menguntungkan. Ringkasnya, jika tenaga elektrik yang dibelanjakan untuk pengeluaran hidrogen digunakan secara langsung untuk memanaskan rumah, maka ia akan menjadi lebih menguntungkan daripada memanaskan dandang dengan hidrogen.

Sel bahan api hidrogen Stanley Meyer

Saintis Amerika Stanley Meyer menemui jalan keluar dari situasi ini. Pemasangannya tidak menggunakan potensi elektrik yang kuat, tetapi arus frekuensi tertentu. Penciptaan ahli fizik yang hebat terdiri daripada fakta bahawa molekul air bergoyang mengikut masa dengan perubahan impuls elektrik dan memasuki resonans, yang mencapai daya yang mencukupi untuk membelahnya kepada atom konstituennya. Kesan sedemikian memerlukan arus berpuluh kali ganda kurang daripada semasa mengendalikan mesin elektrolisis konvensional.

Video: Sel Bahan Api Stanley Meyer

Untuk ciptaannya, yang dapat membebaskan manusia daripada ikatan pembesar minyak, Stanley Meyer dibunuh, dan kerja-kerja penyelidikannya selama bertahun-tahun hilang kepada Tuhan yang tahu di mana. Walau bagaimanapun, beberapa nota saintis telah dipelihara, atas dasar pencipta di banyak negara di seluruh dunia cuba membina pemasangan yang serupa. Dan saya mesti katakan, bukan tanpa kejayaan.

Kelebihan gas Brown sebagai sumber tenaga

• Air, dari mana HHO diperolehi, adalah salah satu bahan yang paling biasa di planet kita.
• Apabila bahan api jenis ini terbakar, ia menghasilkan wap air, yang boleh dipeluwap kembali menjadi cecair dan digunakan semula sebagai bahan mentah.
• Semasa pembakaran gas meletup, tiada hasil sampingan yang terbentuk kecuali air. Kita boleh mengatakan bahawa tidak ada jenis bahan api yang lebih mesra alam daripada gas Brown.
• Apabila mengendalikan sistem pemanasan hidrogen, wap air dibebaskan dalam jumlah yang mencukupi untuk mengekalkan kelembapan di dalam bilik pada tahap yang selesa.

Anda juga mungkin berminat dengan bahan tentang cara membina penjana gas anda sendiri:

Kawasan permohonan

Hari ini, elektrolisis adalah peranti biasa seperti penjana asetilena atau pemotong plasma. Pada mulanya, penjana hidrogen digunakan oleh pengimpal, kerana membawa unit dengan berat hanya beberapa kilogram adalah lebih mudah daripada menggerakkan silinder oksigen dan asetilena yang besar. Pada masa yang sama, keamatan tenaga tinggi unit tidak penting - semuanya ditentukan oleh kemudahan dan kepraktisan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penggunaan gas Brown telah melangkaui konsep biasa hidrogen sebagai bahan api untuk mesin kimpalan gas. Pada masa hadapan, kemungkinan teknologi itu sangat luas, kerana penggunaan HHO mempunyai banyak kelebihan.

• Mengurangkan penggunaan bahan api dalam kenderaan. Penjana hidrogen automotif sedia ada membenarkan penggunaan HHO sebagai bahan tambahan kepada petrol, diesel atau gas tradisional. Disebabkan oleh pembakaran yang lebih lengkap bagi campuran bahan api, pengurangan 20–25% dalam penggunaan hidrokarbon boleh dicapai.
• Penjimatan bahan api di loji kuasa haba menggunakan gas, arang batu atau minyak bahan api.
• Mengurangkan ketoksikan dan meningkatkan kecekapan rumah dandang lama.
• Pengurangan berganda dalam kos pemanasan bangunan kediaman disebabkan oleh penggantian lengkap atau separa bahan api tradisional dengan gas Perang.
• Menggunakan unit pengeluaran HHO mudah alih untuk keperluan domestik - memasak, mendapatkan air suam, dsb.
• Pembangunan loji janakuasa yang asasnya baharu, berkuasa dan mesra alam.

Penjana hidrogen yang dibina menggunakan "Teknologi Sel Bahan Api Air" S. Meyer (itulah nama risalahnya) boleh dibeli - banyak syarikat di Amerika Syarikat, China, Bulgaria dan negara lain terlibat dalam pengeluaran mereka. Kami mencadangkan untuk membuat penjana hidrogen sendiri.

Video: Cara memasang pemanasan hidrogen dengan betul

Apa yang diperlukan untuk membuat sel bahan api di rumah

Apabila mula mengeluarkan sel bahan api hidrogen, adalah penting untuk mengkaji teori proses pembentukan gas meletup. Ini akan memberikan pemahaman tentang apa yang berlaku dalam penjana dan akan membantu dalam menyediakan dan mengendalikan peralatan. Di samping itu, anda perlu menyimpan bahan-bahan yang diperlukan, yang kebanyakannya mudah didapati dalam rangkaian runcit. Bagi lukisan dan arahan, kami akan cuba membincangkan isu ini sepenuhnya.

Reka bentuk penjana hidrogen: gambar rajah dan lukisan

Pemasangan buatan sendiri untuk menghasilkan gas Brown terdiri daripada reaktor dengan elektrod terpasang, penjana PWM untuk membekalkannya, pengedap air dan wayar penyambung dan hos. Pada masa ini, terdapat beberapa reka bentuk elektrolisis menggunakan plat atau tiub sebagai elektrod. Di samping itu, anda boleh mencari di Internet pemasangan elektrolisis kering yang dipanggil. Tidak seperti reka bentuk tradisional, dalam peranti sedemikian plat tidak dipasang dalam bekas dengan air, tetapi cecair dibekalkan ke dalam jurang antara elektrod rata. Penolakan skim tradisional memungkinkan untuk mengurangkan dengan ketara dimensi sel bahan api.

Litar elektrik pengawal selia PWM. Gambar rajah sepasang elektrod tunggal yang digunakan dalam sel bahan api Meyer. Gambar rajah sel Meyer. Gambar rajah elektrik pengawal selia PWM. Lukisan sel bahan api.
Lukisan sel bahan api Litar elektrik pengawal PWM Litar elektrik pengawal PWM

Dalam kerja anda, anda boleh menggunakan lukisan dan gambar rajah elektrolisis yang berfungsi, yang boleh disesuaikan dengan keadaan anda sendiri.

Pemilihan bahan untuk pembinaan penjana hidrogen

Untuk mengeluarkan sel bahan api, hampir tiada bahan khusus diperlukan. Satu-satunya perkara yang mungkin sukar ialah elektrod. Jadi, apakah yang perlu anda sediakan sebelum memulakan kerja?

1. Jika reka bentuk yang anda pilih adalah penjana jenis "basah", maka anda memerlukan bekas air tertutup, yang juga akan berfungsi sebagai kapal reaktor. Anda boleh mengambil mana-mana bekas yang sesuai, keperluan utama adalah kekuatan yang mencukupi dan sesak gas. Sudah tentu, apabila menggunakan plat logam sebagai elektrod, lebih baik menggunakan struktur segi empat tepat, sebagai contoh, kes yang dimeterai dengan teliti dari bateri kereta gaya lama (hitam). Jika tiub digunakan untuk mendapatkan HHO, maka bekas yang luas daripada penapis isi rumah untuk pembersihan air juga sesuai. Pilihan terbaik ialah membuat perumahan penjana daripada keluli tahan karat, sebagai contoh, gred 304 SSL.

   

   Pemasangan elektrod untuk penjana hidrogen jenis "basah".

   Apabila memilih sel bahan api "kering", anda memerlukan kepingan plexiglass atau plastik lutsinar lain sehingga 10 mm tebal dan cincin pengedap diperbuat daripada silikon teknikal.

2. Tiub atau plat keluli tahan karat. Sudah tentu, anda boleh mengambil logam "ferus" biasa, tetapi semasa operasi elektrolisis, besi karbon mudah cepat terhakis dan elektrod perlu ditukar dengan kerap. Penggunaan logam karbon tinggi yang dialoi dengan kromium akan membolehkan penjana beroperasi untuk jangka masa yang lama. Pengrajin yang terlibat dalam pembuatan sel bahan api menghabiskan masa yang lama untuk memilih bahan untuk elektrod dan diselesaikan pada keluli tahan karat 316 L. Dengan cara ini, jika tiub dari aloi ini digunakan dalam reka bentuk, maka diameternya mesti dipilih dalam bentuk seperti itu. cara apabila memasang satu bahagian di bahagian yang lain terdapat jurang tidak lebih daripada 1 mm di antara mereka. Untuk perfeksionis, berikut ialah dimensi yang tepat:
   - diameter tiub luar - 25.317 mm;
   - diameter tiub dalam bergantung pada ketebalan bahagian luar. Walau apa pun, ia mesti menyediakan jurang antara elemen ini bersamaan dengan 0.67 mm.

   

   Prestasinya bergantung pada seberapa tepat parameter bahagian penjana hidrogen dipilih.

3. penjana PWM. Litar elektrik yang dipasang dengan betul akan membolehkan anda mengawal kekerapan arus dalam had yang diperlukan, dan ini secara langsung berkaitan dengan kejadian fenomena resonans. Dalam erti kata lain, agar evolusi hidrogen bermula, perlu memilih parameter voltan bekalan, jadi perhatian khusus diberikan kepada pemasangan penjana PWM. Jika anda biasa dengan besi pematerian dan boleh membezakan transistor dari diod, maka anda boleh membuat bahagian elektrik sendiri. Jika tidak, anda boleh menghubungi jurutera elektronik yang dikenali atau memesan pengeluaran bekalan kuasa pensuisan di kedai pembaikan peranti elektronik.
   

   Bekalan kuasa pensuisan yang direka untuk sambungan ke sel bahan api boleh dibeli dalam talian. Mereka dikeluarkan oleh syarikat swasta kecil di negara kita dan di luar negara.

4. Wayar elektrik untuk sambungan. Konduktor dengan keratan rentas 2 meter persegi akan mencukupi. mm.
5. Bubbler. Para pengrajin memberikan nama mewah ini kepada meterai air yang paling biasa. Anda boleh menggunakan mana-mana bekas tertutup untuknya. Sebaik-baiknya, ia hendaklah dilengkapi dengan penutup yang ketat, yang akan tercabut serta-merta jika gas di dalamnya menyala. Di samping itu, disyorkan untuk memasang peranti potong antara elektrolisis dan gelembung, yang akan menghalang HHO daripada kembali ke sel.

   

   Reka bentuk gelembung

6. Hos dan kelengkapan. Untuk menyambungkan penjana HHO, anda memerlukan tiub plastik yang jelas, kelengkapan salur masuk dan alur keluar serta pengapit.
7. Nat, bolt dan kancing. Mereka akan diperlukan untuk memasang bahagian elektrolisis antara satu sama lain.
8. Pemangkin tindak balas. Agar proses pembentukan HHO dapat diteruskan dengan lebih intensif, kalium hidroksida KOH ditambahkan ke dalam reaktor. Bahan ini boleh dibeli dengan mudah dalam talian. Untuk kali pertama, tidak lebih daripada 1 kg serbuk akan mencukupi.
9. Silikon automotif atau pengedap lain.

Sila ambil perhatian bahawa tiub yang digilap tidak disyorkan. Sebaliknya, pakar mengesyorkan merawat bahagian dengan kertas pasir untuk mendapatkan permukaan matte. Pada masa hadapan, ini akan membantu meningkatkan produktiviti pemasangan.

Alat yang akan diperlukan semasa proses kerja

Sebelum anda mula membina sel bahan api, sediakan alatan berikut:

• gergaji besi untuk logam;
• gerudi dengan satu set gerudi;
• set sepana;
• pemutar skru rata dan berlubang;
• pengisar sudut ("pengisar") dengan bulatan yang dipasang untuk memotong logam;
• multimeter dan meter aliran;
• pembaris;
• penanda.

Di samping itu, jika anda membina sendiri penjana PWM, anda memerlukan osiloskop dan meter frekuensi untuk menyediakannya. Dalam rangka artikel ini, kami tidak akan membangkitkan isu ini, kerana pembuatan dan konfigurasi bekalan kuasa pensuisan paling baik dipertimbangkan oleh pakar di forum khusus.

Perhatikan artikel, yang menunjukkan sumber tenaga lain yang boleh digunakan untuk memanaskan rumah anda:

Arahan: cara membuat penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri

Untuk mengeluarkan sel bahan api, kami akan menggunakan litar elektrolisis "kering" yang paling canggih menggunakan elektrod dalam bentuk plat keluli tahan karat. Arahan di bawah menunjukkan proses mencipta penjana hidrogen dari "A" hingga "Z", jadi lebih baik mengikuti urutan tindakan.

Gambar rajah sel bahan api jenis kering

1. Pengilangan badan sel bahan api. Dinding sisi bingkai adalah plat papan keras atau plexiglass, dipotong mengikut saiz penjana masa depan. Anda perlu memahami bahawa saiz peranti secara langsung mempengaruhi prestasinya, namun, kos untuk mendapatkan HHO akan lebih tinggi. Untuk pembuatan sel bahan api, dimensi optimum peranti adalah dari 150x150 mm hingga 250x250 mm.
2. Satu lubang digerudi dalam setiap plat untuk pemasangan salur masuk (alur keluar) untuk air. Di samping itu, penggerudian akan diperlukan di dinding sisi untuk saluran keluar gas dan empat lubang di sudut untuk menyambungkan elemen reaktor antara satu sama lain.

   

   Pembuatan dinding sisi

3. Menggunakan pengisar sudut, plat elektrod dipotong daripada kepingan keluli tahan karat 316L. Dimensi mereka hendaklah 10-20 mm lebih kecil daripada dimensi dinding sisi. Di samping itu, apabila membuat setiap bahagian, perlu meninggalkan pad sentuhan kecil di salah satu sudut. Ini diperlukan untuk menyambungkan elektrod negatif dan positif ke dalam kumpulan sebelum menyambungkannya kepada voltan bekalan.
4. Untuk mendapatkan jumlah HHO yang mencukupi, keluli tahan karat mesti dirawat dengan kertas pasir halus di kedua-dua belah pihak.
5. Dua lubang digerudi dalam setiap plat: dengan gerudi dengan diameter 6 - 7 mm - untuk membekalkan air ke dalam ruang antara elektrod dan dengan ketebalan 8 - 10 mm - untuk mengeluarkan gas Brown. Titik penggerudian dikira dengan mengambil kira lokasi pemasangan paip masuk dan keluar yang sepadan.

   

   Set bahagian ini mesti disediakan sebelum memasang sel bahan api

6. Mereka mula memasang penjana. Untuk melakukan ini, kelengkapan bekalan air dan saluran keluar gas dipasang di dinding papan keras. Tempat di mana ia disambungkan dimeterai dengan teliti menggunakan pengedap automotif atau paip.
7. Selepas ini, pin dipasang di salah satu bahagian badan telus, selepas itu peletakan elektrod bermula.

   

   Meletakkan elektrod bermula dengan cincin pengedap

   Sila ambil perhatian: satah elektrod plat mestilah rata, jika tidak unsur-unsur dengan caj bertentangan akan menyentuh, menyebabkan litar pintas!

8. Plat keluli tahan karat dipisahkan dari permukaan sisi reaktor menggunakan cincin-O, yang boleh dibuat daripada silikon, paronit atau bahan lain. Ia hanya penting bahawa ketebalannya tidak melebihi 1 mm. Bahagian yang sama digunakan sebagai pengatur jarak antara plat. Semasa proses pemasangan, pastikan pad sesentuh elektrod negatif dan positif dikumpulkan pada bahagian berlainan penjana.

   

   Apabila memasang plat, adalah penting untuk mengarahkan lubang keluar dengan betul

9. Selepas meletakkan plat terakhir, cincin pengedap dipasang, selepas itu penjana ditutup dengan dinding papan keras kedua, dan struktur itu sendiri diikat dengan pencuci dan kacang. Semasa melakukan kerja ini, pastikan untuk memastikan bahawa pengetatan adalah seragam dan tiada herotan antara plat.

   

   Semasa pengetatan akhir, pastikan anda menyemak keselarian dinding sisi. Ini akan mengelakkan herotan

10. Menggunakan hos polietilena, penjana disambungkan kepada bekas air dan gelembung.
11. Pad kenalan elektrod disambungkan antara satu sama lain dalam apa jua cara, selepas itu wayar kuasa disambungkan kepada mereka.

    

    Dengan memasang beberapa sel bahan api dan menyambungkannya secara selari, anda boleh memperoleh jumlah gas Perang yang mencukupi

12. Sel bahan api dibekalkan dengan voltan daripada penjana PWM, selepas itu peranti dikonfigurasikan dan dilaraskan kepada output gas HHO maksimum.

Untuk mendapatkan gas Brown dalam kuantiti yang mencukupi untuk pemanasan atau memasak, beberapa penjana hidrogen dipasang, beroperasi secara selari.

Video: Memasang peranti

Video: Pengendalian struktur jenis "kering".

Tempat penggunaan yang dipilih

Pertama sekali, saya ingin ambil perhatian bahawa kaedah tradisional membakar gas asli atau propana tidak sesuai dalam kes kami, kerana suhu pembakaran HHO adalah lebih daripada tiga kali lebih tinggi daripada hidrokarbon. Seperti yang anda sendiri faham, keluli struktur tidak akan menahan suhu ini untuk masa yang lama. Stanley Meyer sendiri mengesyorkan menggunakan penunu dengan reka bentuk yang luar biasa, gambar rajahnya diberikan di bawah.

Skim penunu hidrogen yang direka oleh S. Meyer

Keseluruhan helah peranti ini ialah HHO (ditunjukkan dengan nombor 72 dalam rajah) masuk ke dalam kebuk pembakaran melalui injap 35. Campuran hidrogen yang terbakar naik melalui saluran 63 dan pada masa yang sama menjalankan proses lentingan, menyerap udara luar melalui bukaan boleh laras 13 dan 70. Di bawah hud 40, sejumlah produk pembakaran (wap air) dikekalkan, yang memasuki lajur pembakaran melalui saluran 45 dan bercampur dengan gas yang terbakar. Ini membolehkan anda mengurangkan suhu pembakaran beberapa kali.

Perkara kedua yang saya ingin menarik perhatian anda ialah cecair yang perlu dituangkan ke dalam pemasangan. Sebaiknya gunakan air yang disediakan yang tidak mengandungi garam logam berat. Pilihan yang ideal ialah penyulingan, yang boleh dibeli di mana-mana kedai kereta atau farmasi. Untuk operasi elektrolisis yang berjaya, kalium hidroksida KOH ditambah ke dalam air, pada kadar kira-kira satu sudu serbuk setiap baldi air.

Semasa operasi pemasangan, adalah penting untuk tidak memanaskan penjana. Apabila suhu meningkat kepada 65 darjah Celsius atau lebih, elektrod peranti akan tercemar dengan hasil sampingan tindak balas, yang akan mengurangkan produktiviti elektrolisis. Jika ini berlaku, maka sel hidrogen perlu dibongkar dan mendapan dikeluarkan menggunakan kertas pasir.

Dan perkara ketiga yang kami berikan penekanan khusus ialah keselamatan. Ingat bahawa ia bukan secara kebetulan bahawa campuran hidrogen dan oksigen dipanggil bahan letupan. HHO ialah bahan kimia berbahaya yang boleh menyebabkan letupan jika tidak dikendalikan dengan betul. Ikut peraturan keselamatan dan berhati-hati terutamanya apabila bereksperimen dengan hidrogen. Hanya dalam kes ini, "bata" yang terdiri daripada Alam Semesta kita akan membawa kehangatan dan keselesaan ke rumah anda.

Kami harap anda mendapati artikel ini sebagai sumber inspirasi dan akan menyingsing lengan baju anda dan mula membuat sel bahan api hidrogen. Sudah tentu, semua pengiraan kami bukanlah kebenaran muktamad, namun, ia boleh digunakan untuk mencipta model kerja penjana hidrogen. Sekiranya anda ingin menukar sepenuhnya kepada pemanasan jenis ini, maka isu itu perlu dikaji dengan lebih terperinci. Mungkin pemasangan anda akan menjadi asas, yang mana pengagihan semula pasaran tenaga akan berakhir, dan haba yang murah dan mesra alam akan memasuki setiap rumah.

Terima kasih kepada hobi saya yang pelbagai, saya menulis mengenai pelbagai topik, tetapi kegemaran saya adalah kejuruteraan, teknologi dan pembinaan. Mungkin kerana saya tahu banyak nuansa dalam bidang ini, bukan sahaja secara teori, hasil daripada belajar di universiti teknikal dan sekolah siswazah, tetapi juga dari sisi praktikal, kerana saya cuba melakukan segala-galanya dengan tangan saya sendiri.

Reka bentuk peranti ini mempunyai bilangan plat kerja yang lebih besar, plat sisi yang diubah suai dan pemasangan yang boleh dipercayai untuk saluran keluar campuran gas mudah terbakar), tetapi elektrolisis yang beroperasi pada prinsip yang sama.

Bagi mereka yang pertama kali menemui peranti sedemikian, saya fikir ia berguna untuk menerangkan dalam istilah yang paling umum (dan mengingatkan orang lain) apakah intipati pembinaan jenis ini. Dan ia agak mudah.

Di antara plat sisi, disambungkan oleh empat pin, terdapat plat elektrod logam yang dipisahkan oleh gelang getah. Rongga selular dalaman bateri sedemikian diisi dengan 1/2...3/4 daripada isipadunya dengan larutan alkali berair yang lemah (KOH atau NaOH). Voltan yang dikenakan pada plat daripada sumber arus terus menyebabkan penguraian (elektrolisis) larutan, disertai dengan pelepasan hidrogen dan oksigen yang banyak. Campuran gas ini, setelah melalui pengedap cecair khas (Rajah 1a), kemudian memasuki penunu dan, apabila dibakar, memungkinkan untuk mendapatkan suhu tinggi yang sangat diperlukan untuk banyak proses teknologi (contohnya, memotong dan mengimpal logam. ) - kira-kira 1800 ° C.

Rajah 1. Radas untuk memotong dan mengimpal, beroperasi pada produk elektrolisis larutan alkali lemah:

a - gambar rajah blok, b - reka bentuk buatan sendiri siap sedia:
1 - bekalan kuasa dengan voltan sesalur yang diperbetulkan, 2 - elektroliser, 3 - pengedap cecair, 4 - penunu gas, 5 - ammeter, 6 - tombol untuk menghidupkan peranti, 7 - tombol untuk menukar mod pengendalian (perubahan mendadak dalam kuasa yang dibekalkan kepada beban), 8 - tombol mengawal potensiometer, 9 - pendakap untuk menyimpan kord elektrik dalam keadaan terlipat, 10 - sarung kayu mudah alih, 11 - palam.

Produktiviti elektrolisis bergantung kepada kepekatan alkali dalam larutan dan faktor lain. Dan yang paling penting - pada saiz dan bilangan plat elektrod, jarak antara mereka, yang, seterusnya, ditentukan oleh parameter bekalan kuasa - kuasa dan voltan (pada kadar 2...3 V setiap jurang galvanik antara dua plat yang terletak bersebelahan antara satu sama lain ).

Reka bentuk sumber arus terus yang saya cadangkan tersedia untuk pembuatan di "bengkel rumah" dan untuk DIYer pemula. Mereka mampu memastikan operasi yang boleh dipercayai walaupun "lapan puluh sel" (yang ini mempunyai 81 plat elektrod) elektrolisis, dan lebih-lebih lagi "tiga puluh sel" satu. Satu varian, gambar rajah litarnya ditunjukkan dalam Rajah. 4, juga membolehkan anda dengan mudah melaraskan kuasa untuk pemadanan optimum dengan beban: pada peringkat pertama - 0...1.7 kW, dalam kedua (apabila SA1 dihidupkan) - 1.7...3.4 kW.

Dan plat yang sepadan untuk elektrolisis ditawarkan - 150x150 mm. Mereka diperbuat daripada besi bumbung tebal
0.5 mm. Sebagai tambahan kepada lubang keluar gas 12 mm, empat lagi lubang pelekap (diameter 2.5 mm) digerudi dalam setiap plat, di mana jarum mengait atau basikal diulirkan semasa pemasangan. Yang terakhir diperlukan untuk pemusatan plat dan gasket yang lebih baik, dan oleh itu dikeluarkan dari struktur pada peringkat akhir pemasangan.

Rajah.2. Electrolyzer (“versi lapan puluh sel”):

1 - papan sisi (papan lapis, s12, 2 pcs.), 2 - pipi telus (plexiglass, s4, 2 pcs.), 3 - plat elektrod (tin, s0.5; 81 pcs.), 4 - cincin pemisah pengedap ( Getah tahan asid dan alkali 5-mm, 82 pcs.), 5 - lengan penebat (tiub cambric 6.2x1, L35, 12 pcs.), 6 - stud MB (4 pcs.), 7 - nat MB dengan mesin basuh kunci (8 pcs.), 8 - tiub untuk alur keluar campuran gas mudah terbakar, 9 - larutan sedikit beralkali (2/3 daripada isipadu dalaman elektrolisis), 10 - terminal sentuhan (kuprum ditapis, 2 pcs.), 11 - pemasangan ( "keluli tahan karat"), 12 - nat kesatuan M10, 13 - mesin basuh pemasangan ("keluli tahan karat"), 14 - cuff (getah tahan asid dan alkali), 15 - leher pengisi ("keluli tahan karat"), 16 - kesatuan kacang M18, 17 - mesin basuh leher pengisi (" keluli tahan karat"), 18 - mesin basuh pengedap (getah tahan asid dan alkali), 19 - penutup pengisi ("keluli tahan karat"), 20 - gasket pengedap (asid dan alkali- getah tahan).

Sebenarnya, saya terpaksa memerah otak saya sebelum "pembakar air" menjadi mudah dan boleh dipercayai, seperti lampu Edison: hidupkannya dan ia mula berfungsi, matikan dan ia berhenti berfungsi. Tugas yang sangat menyusahkan ialah pemodenan bukan elektrolisis itu sendiri, tetapi pengedap cecair yang disambungkan kepadanya pada output. Tetapi sebaik sahaja kami meninggalkan penggunaan standard air sebagai penghalang terhadap penyebaran api di dalam bateri pembentuk gas (melalui tiub penyambung) dan beralih kepada penggunaan... minyak tanah, segala-galanya serta-merta berjalan lancar.

Mengapakah minyak tanah dipilih? Pertama, kerana, tidak seperti air, cecair ini tidak berbuih dengan kehadiran alkali. Kedua, seperti yang ditunjukkan oleh amalan, jika titisan minyak tanah secara tidak sengaja jatuh ke dalam api penunu, api tidak padam - hanya kilat kecil diperhatikan. Akhirnya, ketiga: menjadi "pemisah" yang mudah, minyak tanah, apabila di dalam meterai, ternyata selamat dari segi api.

Pada akhir kerja, semasa rehat, dsb. penunu secara semula jadi padam. Vakum terbentuk dalam elektrolisis, dan minyak tanah mengalir dari tangki kanan ke kiri (Rajah 3). Kemudian - barbation udara, selepas itu pembakar boleh disimpan selagi anda suka: ia sedia untuk digunakan pada bila-bila masa. Apabila ia dihidupkan, gas menekan minyak tanah, yang sekali lagi mengalir ke dalam tangki kanan. Kemudian gelembung gas bermula...

Rajah.3. Pengatup minyak tanah dan prinsip operasinya

(a - apabila elektrolisis sedang berjalan, b - apabila peranti dimatikan):

1 - silinder (2 pcs.), 2 - plag (2 pcs.), 3 pemasangan salur masuk, 4 - pemasangan alur keluar, 5 - minyak tanah, 6 - penyesuai (paip keluli).

Tiub penyambung dalam peranti adalah polivinil klorida. Hanya hos getah nipis yang membawa kepada penunu itu sendiri. Oleh itu, selepas mematikan kuasa, cukup untuk membengkokkan "getah" ini dengan tangan anda - dan nyalaan, akhirnya mengeluarkan pop cahaya, akan padam.

Dan satu lagi kehalusan. Walaupun bekalan kuasa (lihat Rajah 4) mampu membekalkan elektrik kepada beban 3.4 kilowatt, menggunakan kuasa tinggi sedemikian dalam amalan amatur adalah sangat jarang berlaku. Dan untuk "tidak memacu elektronik" hampir melahu (dalam mod pembetulan separuh gelombang, apabila output adalah 0...1.7 kW), adalah berguna untuk anda mempunyai sumber kuasa lain untuk elektrolisis - lebih kecil dan mudah. (Gamb. 5).

Rajah.4. Gambarajah skematik unit bekalan kuasa.

Pada dasarnya, ini ialah penerus boleh laras dua setengah gelombang, yang dikenali ramai DIYers. Lebih-lebih lagi, dengan "enjin" potensiometer 470-ohm disambungkan antara satu sama lain (secara mekanikal). Dari segi struktur, sambungan sedemikian boleh dicapai sama ada menggunakan transmisi gear ringkas dengan dua gear textolite, atau menggunakan peranti yang lebih kompleks seperti vernier (dalam radio isi rumah).

Rajah.5. Pilihan bekalan kuasa menggunakan thyristor dan pengubah buatan sendiri dalam litar.

Pengubah dalam bekalan kuasa adalah buatan sendiri. Satu set Ш16x32 diperbuat daripada keluli pengubah digunakan sebagai wayar magnet. Penggulungan mengandungi: primer - 2000 pusingan PEL-0.1; menengah - 2x220 bertukar PEL-0.3.

Pertunjukan amalan: alat buatan sendiri yang dianggap untuk memotong dan mengimpal gas, walaupun dengan penggunaan yang paling sengit, mampu berfungsi dengan baik untuk masa yang sangat lama. Walau bagaimanapun, penyelenggaraan menyeluruh diperlukan setiap 10 tahun, terutamanya disebabkan oleh elektroliser. Plat yang terakhir, bekerja dalam persekitaran yang agresif, ditutup dengan oksida besi, yang mula bertindak sebagai penebat. Pinggan perlu dibasuh dan kemudian diampelas menggunakan roda ampelas. Lebih-lebih lagi, gantikan empat daripadanya (di kutub negatif), terhakis oleh sisa berasid yang terkumpul berhampiran "tolak".

Penggunaan lubang saliran yang dipanggil (kecuali pengisi dan saluran keluar gas) juga tidak boleh dianggap wajar, yang telah diambil kira semasa membangunkan peranti. Ia adalah sama pilihan untuk memasukkan tin ke dalam litar radas untuk mengumpul alkali super-agresif yang terkumpul. Di samping itu, operasi reka bentuk "tankless" menunjukkan bahawa tidak lebih daripada setengah gelas "cecair berbahaya" ini boleh terkumpul di bahagian bawah meterai minyak tanah dalam tempoh 10 tahun. Alkali terkumpul dikeluarkan (contohnya, semasa penyelenggaraan), dan bahagian seterusnya minyak tanah bersih dituangkan ke dalam pengatup.

V. Radkov, Tatarstan
MK 03 1997

Dalam konteks mengetatkan keperluan alam sekitar untuk proses perindustrian, kerja sedang dijalankan untuk mencari bahan api yang tidak berbahaya. Kerja mengimpal menggunakan gas mudah terbakar - propana, asetilena dan lain-lain - sebagai sumber tenaga utama tidak dibiarkan tanpa perhatian. Hasil penyelidikan, ternyata mungkin untuk menggantikannya dengan hidrogen, atau lebih tepatnya campuran hidrogen dan oksigen.

Hidrogen boleh diperoleh dengan elektrolisis air, lebih tepat lagi, larutan alkali natrium hidroksida (soda kaustik, soda kaustik, ini semua nama untuk bahan yang sama). Hidroksida ditambah ke dalam air untuk mempercepatkan tindak balas.

Untuk menghasilkan hidrogen, cukup untuk menurunkan dua elektrod ke dalam larutan dan menggunakan arus terus kepada mereka. Semasa proses elektrolisis, oksigen akan dibebaskan pada elektrod positif, dan hidrogen akan dibebaskan pada elektrod negatif. Isipadu hidrogen yang dibebaskan akan menjadi dua kali lebih besar daripada isipadu oksigen yang dibebaskan.

Dalam istilah kimia, tindak balas kelihatan seperti ini:

2H 2 O=2H 2 +O 2

Yang tinggal hanyalah memisahkan kedua-dua gas secara teknikal dan menghalangnya daripada bercampur, kerana hasilnya adalah campuran dengan tenaga berpotensi yang sangat besar. Membiarkan proses tidak terkawal adalah amat berbahaya.

Untuk kimpalan, hidrogen dihasilkan menggunakan peranti khas - elektrolisis. Untuk memberi kuasa kepada mereka, elektrik dengan voltan 230 V diperlukan. Elektroliser, bergantung pada reka bentuk, boleh beroperasi pada arus tiga fasa dan satu fasa.

Kelebihan dan kekurangan

Hasil daripada pembakaran hidrogen, tiada bahan berbahaya terbentuk, tidak seperti apabila asetilena digunakan untuk kimpalan. Ini berlaku kerana apabila hidrogen terbakar dalam persekitaran oksigen, air terbentuk, atau lebih tepatnya wap air, yang tidak mengandungi sebarang kekotoran berbahaya.

Suhu nyalaan campuran hidrogen-oksigen boleh dilaraskan dalam julat 600-2600 °C, yang membolehkan anda mengimpal dan memotong walaupun bahan yang paling refraktori.

Untuk menghasilkan hidrogen, hanya air dan elektrik digunakan sebagai bahan mentah, yang menjadikan kos kerja rendah berbanding jenis kimpalan lain.

Semua sifat di atas membenarkan penggunaan kimpalan hidrogen dalam ruang terkurung, bilik dengan pengudaraan yang lemah, dalam telaga, terowong, dan ruang bawah tanah rumah.

Perlu diperhatikan kelebihan kimpalan hidrogen seperti keupayaan untuk menukar muncung obor. Hidrogen menyokong nyalaan hampir semua konfigurasi dan saiz.

Anda boleh menggunakan aliran gas nipis yang menghasilkan nyalaan tidak lebih tebal daripada jarum jahit walaupun semasa bekerja dengan barang kemas yang diperbuat daripada logam berharga. Nyalaan nipis tidak memerlukan oksigen tambahan yang cukup terlarut di udara.

Penjana hidrogen isi rumah

Kaedah atom-hidrogen

Satu jenis kimpalan yang melibatkan hidrogen ialah kimpalan atom-hidrogen. Prosesnya adalah berdasarkan fenomena penceraian (pereputan) molekul hidrogen kepada atom.

Untuk mereput, molekul hidrogen mesti menerima sejumlah besar tenaga haba. Keadaan atom hidrogen sangat tidak stabil sehingga hanya bertahan sepersekian saat. Dan kemudian pengurangan hidrogen daripada atom kepada molekul berlaku.

Semasa pemulihan, sejumlah besar haba dibebaskan, yang digunakan dalam kimpalan atom-hidrogen untuk memanaskan dan mencairkan bahagian logam yang dikimpal.

Dalam amalan, keseluruhan proses dijalankan menggunakan kimpalan elektrik dengan dua elektrod yang tidak boleh digunakan. Untuk mendapatkan arus yang diperlukan untuk merangsang arka, mesin kimpalan konvensional boleh digunakan. Tetapi pemegang atau penunu mempunyai reka bentuk yang luar biasa.

Elektrod dan penunu

Elektrod dengan penunu di mana hidrogen dibekalkan terletak pada sudut antara satu sama lain. Arka dimulakan di antara kedua-dua elektrod ini. Hidrogen, atau campuran nitrogen-hidrogen, yang dibekalkan ke zon arka, di bawah pengaruh suhu tinggi, berubah menjadi keadaan hidrogen atom.

Oleh kerana penceraian berlaku dengan penyerapan haba (hidrogen mempunyai kesan penyejukan), voltan untuk menyalakan arka mestilah agak tinggi - kira-kira 250-300 V. Pada masa akan datang, voltan boleh diturunkan kepada 60-120 V, dan arka boleh terbakar dengan sempurna.

Keamatan pembakaran akan bergantung pada jarak antara elektrod dan jumlah hidrogen yang dibekalkan ke zon kimpalan.

Pembakaran arka

Arka dinyalakan dengan litar pintas elektrod di antara mereka sendiri atau pada plat grafit sambil meniup gas ke atas elektrod. Selepas menyalakan arka, jarak ke bahagian yang dikimpal dikekalkan dalam 5-10 mm.

Jika arka tidak menyentuh logam yang dikimpal, ia akan terbakar secara sekata dan stabil. Mereka memanggilnya tenang. Pada jarak pendek ke bahagian itu, apabila nyalaan arka hampir menyentuh bahagian itu, bunyi tajam yang kuat dihasilkan. Arka sedemikian dipanggil deringan.

Teknologi kimpalan adalah serupa dengan teknologi gas konvensional.

Kimpalan menggunakan kaedah hidrogen atom telah dicipta dan dikaji pada tahun 1925 oleh saintis Amerika Langmuir. Semasa penyelidikan, bukannya arka, haba daripada pembakaran filamen tungsten yang melaluinya hidrogen telah digunakan.

Di rumah

Untuk menggunakan kimpalan hidrogen di rumah, tidak perlu membeli peranti untuk menghasilkan hidrogen. Mereka biasanya mempunyai prestasi dan kuasa yang hebat. Di samping itu, penjana sedemikian adalah besar dan mahal.

Dalam keadaan domestik, sejumlah kecil kerja kimpalan sering diperlukan, jadi adalah dinasihatkan untuk membuat peralatan untuk kimpalan hidrogen sendiri.

Kuasa dan bendalir kerja

Kuasa boleh dibekalkan daripada pengecas kereta atau daripada penerus buatan sendiri, yang boleh dibuat dengan pengubah yang sesuai dan beberapa diod semikonduktor.

Larutan natrium hidroksida hendaklah digunakan sebagai cecair kerja. Ia akan menjadi elektrolit yang lebih baik daripada air kosong. Apabila tahap larutan berkurangan, anda hanya perlu menambah air. Jumlah natrium hidroksida akan sentiasa malar.

Perumahan dan tiub

Sebagai perumahan untuk penjana hidrogen, anda boleh menggunakan balang liter biasa dengan penutup polietilena. Ia adalah perlu untuk menggerudi lubang di tudung untuk memadankan diameter tiub kaca.

Tiub akan digunakan untuk mengeluarkan gas yang terhasil. Panjang tiub mestilah mencukupi untuk bahagian bawahnya direndam dalam larutan.

Elektrod mesti diletakkan di dalam tiub, di mana arus terus dibekalkan. Tempat di mana tiub melalui tudung mesti dimeteraikan dengan sebarang pengedap silikon.

Penyingkiran hidrogen

Hidrogen akan dibebaskan daripada tiub yang mengandungi elektrod negatif. Ia adalah perlu untuk menyediakan kemungkinan mengalirkannya menggunakan hos. Hidrogen mesti dikeluarkan melalui kedap air.

Ia adalah satu lagi balang air setengah liter, dengan dua tiub dibina di dalam penutup. Salah satu daripadanya, di mana hidrogen dibekalkan dari penjana, direndam dalam air. Yang kedua mengeluarkan hidrogen yang telah melalui air dari injap dan membekalkannya ke penunu melalui hos atau tiub elastik.

Kedap air adalah perlu untuk mengelakkan nyalaan dari penunu daripada melepasi penjana apabila tekanan hidrogen menurun.

Pembakar

Pembakar boleh dibuat daripada jarum dari picagari perubatan. Ketebalannya hendaklah 0.6-0.8 mm. Untuk pemegang jarum, anda boleh menyesuaikan tiub plastik yang sesuai, bahagian badan pen mata bola, dan pensel automatik. Ia juga perlu untuk menyediakan bekalan oksigen kepada penunu dari penjana.

Kadar pembentukan hidrogen dan oksigen dalam penjana akan bergantung kepada magnitud voltan yang digunakan. Dengan bereksperimen dengan parameter ini, anda boleh mencapai suhu nyalaan pembakar 2000-2500 °C.

Peranti buatan sendiri yang melakukan kimpalan hidrogen boleh berjaya digunakan untuk memotong atau untuk menyambung dengan mengimpal atau memateri pelbagai bahagian kecil yang diperbuat daripada logam ferus dan bukan ferus. Ini mungkin diperlukan semasa membaiki pelbagai barangan rumah, alat ganti kereta dan pelbagai alatan logam.