Сварка… водой
Я давешний подписчик вашего издания, очень многое использую из напечатанного в нем. Особенно мне понравилась статья Пламя… из воды, напечатанная в . По описанию изготовил электролизёр, и он стал нужным инструментом в моей мастерской.
Но скоро конструкция привела к разочарованию. Громадная (20 кг) масса электролизёра, практически такая же источника питания, недостаточная для некоторых работ производительность, стремительный нагрев при работе, наличие напряжения на неизолированных электродах, постоянные протечки электролита через стыки, выброс и вспенивание электролита в горелку и затвор, стремительное растворение электродов все эти недочёты необходимо было ликвидировать.
В следствии показалась конструкция, избавленная от перечисленных недочётов. Предлагаемый электролизёр трудится уже много лет без нареканий.
Конструкция его достаточно несложна, а многократное облегчение достигнуто за счёт уменьшения расхода материалов (не считая электролита).
Аппарат понравился многим моим приятелям и привычным, произведено ещё пара экземпляров (названных не в серьез плазмотронами: наименование прижилось возможно вследствие того что легче выговаривать) разной производительности от 200 до 500 л/ч газовой смеси. Просьбы оказать помощь в изготовлении электролизёра длятся, и я решил написать в ваш издание.
Устройство электролизёра
Главная часть электролизёра корпус 1 (рис.1), футерованный в диэлектриком 2; в нём установлены внутренние электроды 5, отделённые один от другого резиновыми кольцами 12. По финишам корпуса установлены фланцы 3 с концевыми электродами 6, герметичными токоподводами 7 и штуцерами 4. Прозрачные фланцы 3 (из оргстекла) и прорези по краям концевых электродов 6 помогают для процесса электролиза уровня и визуального контроля электролита.
Электроды изготовлены из нержавеющей стали, не растворяющейся при работе электролизёра. Так как внутренние электроды не несут технической нагрузки, не делают функции теплоотвода и не растворяются при работе, то их возможно изготавливать из тонкого материала фольги толщиной 0,05…0,2 мм.
Все электроды 5 имеют по два отверстия 11 в верхней части для выхода газа и заливки электролита. В нижней части электродов делать отверстия запрещено, т.к. они быстро ухудшают работу электролизёра, шунтируя электрическую цепь ячеек и вызывая передавливание электролита к выходному штуцеру.
Электролизёр с этими электродами (с отверстиями внизу) скоро нагревается; появляются и выбросы электролита через выходной штуцер.
Электроды поделены резиновыми кольцами 12 прямоугольного сечения. Кольца по наружному диаметру больше (на 1 …2%) внутреннего диаметра электролизёра, что при сборке снабжает достаточно хорошую герметичность ячеек без применения герметиков и мешает перетеканию электролита при наклонах электролизёра.
Штуцеры 4 помогают для заливки электролита, воды и отвода выработанной газовой смеси. При работе один из штуцеров закрыт заглушкой 10.
Подвод питающего напряжения к концевым электродам производится через герметичные токоподводы 7. На фланцах они закрыты изолирующими крышками (на рис. 1 не указаны, см. фото). Наряду с этим втулка (рис.
3) с натягом крепится на гайке, фиксирующей токоподвод и на неё навинчивается крышка.
Изготовление аппарата
Предлагаемые эскизы и описание относятся к варианту электролизёра производительностью до 200 л/ч водорода и смеси кислорода.
Корпус 1 (рис. 1) электролизёра изготавливается на токарном стенке.
Материал корпуса алюминиевый сплав марки Д1Т, Д16Т, АК8Т. Оси резьбовых отверстий М4 в торцах корпуса для крепления фланцев должны совпадать.
Изолятор 2 корпуса это неотъемлемая часть электролизёра, поскольку снабжает электробезопасность и защиту корпуса от электролита. Он изготавливается из листового материала толщиной 1 мм (в случае если толще, то нужно скорректировать размеры электродов и фланца либо же корпуса).
В качестве изолятора возможно применять листовую резину, пластифицированный винипласт, полиэтилен, хлорвинил. Из листовой заготовки свёртывается труба длиной 420 450 мм; стык сваривается любым дешёвым методом (к примеру, нагревом обеих кромок на всей протяженности ленточкой-нагревателем, с последующим сжатием в намерено сделанном приспособлении).
Возможно легко посредством паяльника, через разделительную прокладку из плёнки лавсана либо фторопласта, дабы расплавившийся пластик не прилипал к жалу паяльника.
Рис. 1. Электролизёр:
1 корпус;
2 диэлектрик;
3 фланец;
4 штуцер;
5 внутренний электрод;
6 концевой электрод;
7 токоподвод;
8 электролит;
9 подставки;
10 заглушка штуцера;
11 отверстия;
12 резиновое кольцо.
При изготовлении изолятора из резины края необходимо соединить посредством сырой вулканизатора и резины. Вулканизатор самодельный, из алюминиевого бруска на всю длину стыка.
Заготовка изолятора должна быть таковой ширины, дабы диаметр оказавшейся трубы был больше внутреннего диаметра корпуса на 1 1,5%. Труба из изолятора вставляется вовнутрь корпуса с равными выступами по финишам.
Эти выступающие финиши у пластиковой трубы вместе с частью корпуса разогрейте в кипящей воде и по окончании их размягчения заверните на корпус (для резины нагрев, само собой разумеется, не потребуется). Подойдет и сантехническая труба из полиэтилена диаметром 110 мм.
Нужно учесть, что алюминиевые сплавы бурно реагируют с растворами щелочей, исходя из этого герметичность изолятора должна быть гарантированной.
Резиновые кольца 12 из страницы толщиной 2 2,5 мм. Сперва изготавливается труба диаметром на 1 1,5% больше внутреннего диаметра изолятора корпуса, позже на древесной оправке на токарном станке нарезаются кольца шириной 3 мм.
Фланцы 3, крышки 10 и заглушки для токоподводов выполняются из листового оргстекла толщиной 10 мм. Фланцы полируются до хорошей прозрачности.
Штуцеры 4, электроды 5 и 6, токоподводы изготавливаются из нержавеющей стали 12Х18Н9. Электроды 5 из фольги, вырезаются вручную ножницами, с последующей обработкой набора их на токарном станке (либо без обработки, если они вырезаны весьма бережно).
Количество электродов 110 шт. Отверстия в верхней части электродов пробиваются посредством несложного штампа: берётся металлическая полоса толщиной 2 3 мм и размерами 20×60 (сталь У7) и сгибается пополам с зазором 0,2 0,5 мм.
В пластинке сверлится сквозное отверстие сверлом диаметром 6 7 мм, по окончании чего пластина закаливается. Вместо пуансона возможно применять заточенный хвостовик сверла, подобранного так,дабы сверло входило в штамп как возможно с меньшим зазором, но не туго.
Отверстия в электродах получаются хорошего качества, без заусенцев и рваных краёв.
Концевые электроды 6 крепятся на фланце посредством токоподводов 7 и низкой гайки М8х1. Для герметизации в проточку на фланце устанавливается резиновое кольцо.
Штуцеры 4 на фланцах кроме этого с резиновыми кольцами для герметизации.
Подставки 9 из любой пластмассы: они крепятся на корпусе так, дабы стык изолятора был в верхней части.
Все внутренние подробности электролизёра перед сборкой должны быть прекрасно промыты тёплой водой с содой.
По окончании установки одного из фланцев начинается монтаж внутренних электродов. Делается это так.
Корпус устанавливается вертикально, опускается электрод иориентируется в корпусе (к примеру, посредством толстой вязальной спицы). Позже опускается резиновое кольцо и прижимается к электроду особым приспособлением.
Оно является диском из толстой ровной фанеры с диаметром, равным диаметру электрода; в центре прикреплена долгая (300 350 мм) древесная круглая ручка. В диске должны быть отверстия для прохода воздуха.
По окончании установки нескольких электродов и колец необходимо их с силой утрамбовать.
По окончании монтажа проверяется герметичность электролизёра в ванне с водой: накачивается воздушное пространство давлением 1,5 2 кгс/см2 от автомобильного насоса. Герметичность должна быть полная.
Перед заливкой электролита с обоих штуцеров снимаются заглушки: электролитом необходимо заполнить целый количество электролизёра. По окончании заливки аппарат приводится в рабочее состояние.
На штуцеры надеваем концы и резиновые трубки их опускаем в трёхлитровую стеклянную банку. Подключаем электролизёр к источнику питания. Увеличиваем ток до 4 А ступенями через 0,5 А с выдержкой по 3 5 мин..
Выходящий газ вынесет из электролизёра вместе с образующейся пеной остатки грязи на подробностях. Большой рабочий ток 3,5 А.
При обычной работе электролизёра уровень электролита при включении тока поднимается всего на пара миллиметров без образования пены. Если она однако образуется и при работе выносится из электролизёра через штуцер, то нужно заменить электролит свежим и повторить операцию подготовки электролизёра к работе.
Для изготовление электролита употребляется лишь чистый дистиллированная вода и едкий натрий. Концентрация электролита 10 20%.
До начала эксплуатации, и иногда в ходе пользования аппаратом контролируйте сопротивление изоляции мегомметром на 500 В (либо в крайнем случае тестером на пределе измерения МОм). Сопротивление изоляции должно быть не меньше 0,5 МОм.
Источник питания возможно выполнен на тиристорах либо в виде автотрансформатора со ступенчатым регулированием тока, с железом, вычисленным на 120 150 ВА мощности.
Главные технические данные
Выход газа при большой мощности, л/ч…………………………200
Потребляемая мощность, регулируемая, Вт……………………….до 700
Затраты воды при большой производительности, г ……….107
Масса электролизёра без электролита, кг…………………………………4,4
с электролитом, кг………………………………………………………………….7,0
Габариты, мм…………………………………………………………..380x160x140
и. попов, г. Куйбышев
