Съвременните технологии наскоро се опитаха да използват екологично чисти горива, които не увреждат сериозно околната среда, това изискване важи и за заваряването. В крайна сметка е важно работният процес да е не само ефективен, но и безопасен.

Отлична алтернатива на ацетиленовия пламък е водородният пламък, използващ кислород. Водородното заваряване е чудесен начин за заваряване на различни метали, създава здрава връзка без генериране на вредни изпарения. Но все пак, преди да го използвате, не забравяйте за важни функции.

Характеристики на водородното заваряване

Заваряването с водород е безвредна технология, тъй като при изгаряне на дъгата се използва само един химичен компонент - водород или по-скоро водна пара. Но това предимство има няколко отрицателни качества. Например, детайлът може да бъде покрит със слой от шлака отгоре. Освен това заваръчният шев може да е твърде тънък.

За укрепване на съединението се използват кислород-свързващи органични съединения. Най-популярни са толуен, бензин или бензол. Те ще се изискват в малки количества, поради тази причина заваряването с водород ще бъде много по-евтино от другите работи с газов пламък.

Дъгата по време на заваряване гори във водородна атмосфера между два неконсумативни волфрамови електрода. Поради факта, че през деня пламъкът на горимо вещество не се вижда, често се използват специални водородни сензори. Не използвайте големи и тежки газови бутилки, тъй като те могат да имат вредно въздействие върху здравето и могат да бъдат опасни за човешкия живот.

Именно този фактор принуди много специалисти да намерят най-оптималното решение - те започнаха да използват специални устройства, които са пълни с вода. Под въздействието на електричество течността се разлага на водород и кислород. Най-подходящи са станали електролизерите.

Това е машина за водородно заваряване, в която водата се разделя на два съставни елемента, като броят им е в оптимални пропорции. След преминаване на дестилата през електрически ток протича процес на дисоциация.

Устройствата, които са били използвани по-рано, са с огромни размери. Устройствата, които могат да заваряват метални листове с дебелина 6 мм, тежат около 300 килограма. Това причинява много неудобства, поетът по-късно създава мобилни конструкции, които значително улесняват заваряването.

Положителни качества на водородното заваряване

Направете сам водородно заваряване има много положителни качества, за които всеки начинаещ заварчик трябва да знае. Най-важните са:

• При извършването му не се изисква често презареждане на заваръчната машина, това спестява много време;
• Бързо влиза в режим на работа. Този процес може да отнеме максимум 5 минути, в зависимост от разхода на газ и атмосферните параметри;
• Има повишена мощност при малки размери на оборудването;
• Има екологична честота. За разлика от ацетиленовото газово заваряване с водород със собствените си ръце, то не отделя азотни пари, които имат токсичен ефект върху здравето;
• Заваръчната машина, която се използва в процеса на водородно заваряване, има висока пожарна безопасност;
• Дизайнът на инсталацията е обмислен колкото е възможно повече, той ви позволява да избягвате пожар и експлозии;
• С помощта на водородно заваряване можете да обработвате и заварявате различни видове материали - различни цветни метали, чугун, стомана, стъкло, керамика;
• След заваряване шевовете не се окисляват;
• За да се осигури гладък процес на заваряване, е достатъчно да имате само няколко налични компонента - вода и източник на енергия.

Какво оборудване се използва

Заваряването върху вода може да се извърши ръчно, но това изисква подготовка на необходимото оборудване. От това зависи качеството и здравината на заварения шев, както и устойчивостта на износване на цялата конструкция. Най-подходящият вариант би бил използването на водородно-кислороден заварчик.

Ако разгледаме сред домашните модели заваръчни устройства, тогава продукт на местен производител, наречен "Лига", се счита за популярен. Устройствата могат да работят от мрежово захранване 220 V. За тях е подходяща обикновена дестилирана вода, която се използва като гориво.

По-долу е даден кратък принцип на работа на това оборудване:

• Дестилираната вода се зарежда с електрически ток;
• Токът превръща дестилата във водород и кислород;
• Получената смес преминава през охладител за обогатяване на газ, в нея остава излишната влага;
• В същия елемент към водорода се добавя гориво - различни въглеводороди, които често се използват при заваряване (бензол, алкохол и други);
• След това сместа отива към горелката;
• За регулиране на мощността устройството има регулатор на тока и пожарогасител.

Атомно водородно заваряване

Атомното водородно заваряване е една от разновидностите на процеса на водородно заваряване. По време на него настъпва процесът на дисоциация - разпадането на молекулния водород на атоми.

Необходимо е достатъчно количество топлинна енергия, за да се разпадне молекулата на водорода. Трябва да се има предвид, че атомното състояние на водорода има ниска стабилност, може да продължи за част от секундата. И след това атомният водород отново преминава в молекулярно състояние.

По време на възстановяването се отделя голямо количество топлина и именно тя се използва при извършване на атомно-водородно заваряване. Необходима е топлина за нагряване и разтопяване на материала, който ще се заварява.

Обикновено на практика този процес се извършва с помощта на електрическо заваряване и два неконсумативни електрода. Но за да получите необходимия ток за удряне на дъгата, можете да използвате конвенционално заваръчно устройство.

Процесът на заваряване с водород има много нюанси и характеристики, които е важно да се проучат предварително. Всъщност това е най-безопасният и надежден начин за заваряване на конструкция. Освен това тази технология може да се използва не само за цветни метали и стомана, но и за други материали.

Един от най-удобните и практични начини за производство на водород и неговото по-нататъшно разумно приложение е водороден генератор, така наречената водородна горелка. Но получаването на водород у дома е доста опасно занимание, така че следвайте описаните съвети.

Домашен водороден генератор:

Водородната горелка е базирана на водороден генератор, който е вид контейнер с вода и плочи от неръждаема стомана. Дизайнът и подробното описание на водородния генератор могат лесно да бъдат намерени в други сайтове, така че няма да губя отпечатаните знаци за това. Искам да предам много важни тънкости, които ще ви бъдат много полезни, ако ще направите водородна горелка със собствените си ръце.

Същността на водородната горелка е да произвежда водород чрез електролиза на вода. Трябва да разберете, че не можете да излеете нищо в електролизера (контейнер с вода и електроди) и следователно не можете да излеете нищо в него, препоръчвам да използвате дестилирана вода, но прочетох, че се добавя сода каустик за по-ефективна електролиза (аз не не знам пропорциите).

Моят електролизер е сглобен от неръждаеми плочи, гумени уплътнения и две дебели плочи от плексиглас и външно всичко изглежда така:

Електролизерът трябва да се напълни точно наполовина с вода, за да се спазват предпазните мерки, следете нивото на течността, тъй като при намаляването му се променят електрическите параметри и интензивността на отделяне на водород!

Но преди да отделите много време и материали за сглобяване на електролизера, погрижете се за захранването към него. Моята клетка, например, черпи ток от около 6A, при напрежение 8V.

Металните плочи (електроди) са свързани с дебела медна тел, запоена към тях, и дебели медни проводници (около 4 мм напречно сечение).

Трябва също така да разберете, че всичко трябва да бъде плътно свързано и добре изолирано, късо съединение на плочите и искра е неприемливо !!!

Всъщност има много различни видове дизайни на клетки, така че не искам да фокусирам вниманието ви върху него, въпреки че това е най-основната и отнемаща време част за водородната горелка, сама по себе си не е много важна ( всеки дизайн ще ви подхожда).

Когато работите с водородна горелка, трябва:

Ако ще правите водородна горелка, тогава внимавайте! Водородът е много експлозивен!!! При сглобяването и работата с водородна горелка има много жизненоважни тънкости. Обърнете внимание на съвета ми - всъщност го направих и знам какво говоря.

При домашно приготвена водородна горелка налягането на водорода трябва да е постоянно, а защита срещу обратна експлозия, добра херметичност и изолация!

Факт е, че когато работите с водородна горелка, използвате захранване за електролиза. И докато е включен, водородът се отделя с приблизително същата интензивност (по време на работа може да падне, тъй като водата се изпарява и плътността на тока между електродните плочи се променя), следователно не започвайте работа, без първо да се запознаете с горелката устройство.

Как да използвате правилно водородна горелка:

На първо място, на първо място, винаги работете с лични предпазни средства (не забравяйте да сложите щит за лице или очила), и второ, спазвайте правилата за пожарна безопасност. Трето, наблюдавайте нивото на водата в електролизатора и интензивността на пламъка.

Не е необходимо веднага да запалите пламъка, оставете водорода да измести останалия кислород (отнема ми около десет минути, в зависимост от интензивността на освобождаването и обема на съдовете с водно уплътнение и предпазител A, B Фиг. 1)

Не забравяйте да държите близо до вас контейнер с вода - той ще ви е необходим, за да гасите пламъка на горелката, когато приключите работата. За да направите това, просто трябва да насочите върха на иглата с пламъка под водата и по този начин да изключите кислорода към огъня. ВИНАГИ ПЪРВО ГАСЕТЕ ПЛАМЪКА И СЛЕД ИЗКЛЮЧВАЙТЕ ЗАХРАНВАНЕТО НА ГЕНЕРАТОРА - В ИНАЧЕ ЕКСПЛОЗИЯ НЕ ПРАВИ ВЗРИВ.

Водно уплътнение и предпазител:

Обърнете внимание на фигура № 1 - има два контейнера (маркирах ги като A и B), добре, и игла от спринцовка за еднократна употреба (C), всичко това е свързано с тръби от капкомер.

Необходимо е да се излее вода в първия контейнер (A), това е водно уплътнение. Необходимо е експлозията да не достигне до електролизатора (ако експлодира, ще бъде като фрагментираща граната).

Моля, имайте предвид, че в капака на водния уплътнител има два конектора (всичко това адаптирах от медицински капкомер), и двата са херметически залепени в капака с епоксидно лепило. Едната тръба е дълга, през която водородът от генератора трябва да тече под водата, да бълбука и през втория отвор да премине през тръбата към предпазителя (B).

В контейнер с предпазител можете да излеете както вода (за по-голяма надеждност), така и алкохол (алкохолните пари повишават температурата на горене на пламъка).

Самият предпазител е направен така: трябва да направите дупка с диаметър 15 мм в капака и отвори за винтовете.

Ще ви трябват и две дебели шайби (ако е необходимо, трябва да разширите вътрешния диаметър на шайбата с кръгла пила), две водопроводни подложки и шоколадово фолио или обикновен балон.

Сглобява се доста просто, трябва да пробиете четири коаксиални дупки в железните шайби, капака и уплътненията. Първо трябва да запоите болтовете към горната шайба, това може лесно да се направи с мощен поялник и активен поток.

След като сте запоили винтовете, трябва да поставите едно гумено уплътнение върху шайбата и самия клапан. Използвах тънка гумена лента от спукан балон (това е много по-удобно от поставянето на тънко фолио), въпреки че фолиото също работи доста добре, поне когато тествах водородната си горелка за експлозии, беше фолиото във клапана.

След това поставяме второ уплътнение и можете да поставите защитата в отворите, направени в капака.

Втората шайба и гайки са необходими за плътно и плътно фиксиране на защитата чрез затягане на гайките (вижте фигура 6).

Разберете правилно и вземете предвид, не можете да пренебрегвате правилата за безопасност, особено при работа с експлозивни газове. И такова просто устройство може да ви спаси от неприятни изненади. Защитата работи на принципа "където е тънка, там се счупва", с експлозия избива защитния филм (фолио или гумена лента), а експлозивната сила не влиза в електролизера, освен това се предотвратява и от водния уплътнител. Повярвайте ми на думата ако гръмне електролизера няма да ви се стори малко :) !!!

Трябва да се разбере, че извънредната ситуация е неизбежна. Факт е, че пламъкът гори на изхода на дюзата (което е доста добра игла от спринцовка за еднократна употреба) само защото се създава налягане на газа (налягането е договорено).

Например, работите с вашата горелка и сега светлината е изключена, повярвайте ми! Нямате време да отскочите от горелката, пламъкът моментално ще се върне обратно през тръбата и експлозията на предпазния клапан ще гръмне (необходимо е, за да се спука, а не електролизерът) - това е съвсем нормално, когато горелката е домашен - бъдете бдителни и внимателни, стойте далеч от водородната горелка и носете лични предпазни средства!

Аз лично не съм много ентусиазиран от водородна горелка и се опитах да я направя само защото вече имах готов електролизер. Първо, много е опасно, и второ, не е много ефективно (говоря за моята водородна горелка, а не за горелките като цяло) да се стопя с нея това, което исках, не беше възможно. И следователно, ако ви е хрумнала идеята да направите този тип горелка, задайте си напълно рационален въпрос "и си струва", тъй като сглобяването на електролизатор от нулата е доста обезпокоителен бизнес и имате нужда от мощна мощност захранване, което би било достатъчно, за да съответства на налягането на водорода и диаметъра на изходната дюза. Затова "само ако беше" не ви го препоръчвам, но само ако наистина имате нужда от него.

Дори средновековният учен Парацелз по време на един от експериментите си забелязал, че когато сярната киселина влезе в контакт с ферум, се образуват въздушни мехурчета. Всъщност това беше водород (но не въздух, както смята ученият) - лек, безцветен газ без мирис, който става експлозивен при определени условия.

В моментаНаправи си сам водородно отопление - много често срещано нещо. Наистина, водородът може да се получи в почти неограничени количества, основното е, че има вода и електричество.

Този метод на отопление е разработен от една от италианските компании. Водородният котел работи без да генерира вредни отпадъци, поради което се счита за най-екологичния и тих начин за отопление на къща. Иновацията на разработката се крие във факта, че учените успяха да постигнат изгаряне на водород при относително ниска температура (около 300ᵒC), което направи възможно производството на такива отоплителни котли от традиционни материали.

По време на работа котелът отделя само безвредна пара, а единственото скъпо нещо е електричеството. И ако комбинирате това със слънчеви панели (хелиосистема), тогава тези разходи могат да бъдат напълно намалени до нула.

Забележка! Водородните котли често се използват за отопление на системи за подово отопление, които могат лесно да бъдат сглобени на ръка.

Как работи всичко? Кислородът реагира с водорода и, както си спомняме от уроците по химия в средното училище, образува водни молекули. Реакцията се провокира от катализатори, в резултат на което се отделя топлинна енергия, която загрява водата до около 40ᵒC - идеалната температура за "топъл под".

Регулирането на мощността на котела ви позволява да постигнете определен температурен индикатор, необходим за отопление на помещение с определена площ. Също така си струва да се отбележи, че такива котли се считат за модулни, тъй като се състоят от няколко канала, независими един от друг. Всеки от каналите съдържа гореспоменатия катализатор, в резултат на което топлообменникът получава топлоносителя, който вече е достигнал необходимия индикатор от 40 ° C.

Забележка! Характеристика на такова оборудване е, че всеки от каналите е в състояние да произвежда различна температура. Така един от тях може да бъде отведен до "топлия под", вторият до съседната стая, третият до тавана и т.н.

Основните предимства на водородното отопление

Този метод за отопление на къща има няколко значителни предимства, които се дължат на нарастващата популярност на системата.

1. Впечатляваща ефективност, която често достига 96%.
2. Екологичност. Единственият страничен продукт, изпускан в атмосферата, е водната пара, която по принцип не е в състояние да навреди на околната среда.
3. Водородното отопление постепенно измества традиционните системи, освобождавайки хората от необходимостта да добиват природни ресурси – нефт, газ, въглища.
4. Водородът работи без огън; топлинната енергия се генерира чрез каталитична реакция.

Можете ли сами да направите водородно отопление?

По принцип това е възможно. Основният елемент на системата - котелът - може да бъде създаден на базата на NVC генератор, тоест конвенционален електролизатор. Всички помним нашите училищни преживявания, когато поставихме оголен проводник в съд с вода, свързан към контакт с помощта на токоизправител. Така че, за да изградите котел, трябва да повторите този опит, но в по-голям мащаб.

Забележка! Водородният котел се използва с "топъл под", както вече обсъдихме. Но подреждането на такава система е тема за друга статия, така че ще разчитаме на факта, че "топлият под" вече е подреден и готов за използване.

Изграждане на водородна горелка

Нека започнем да създаваме водна горелка. По традиция ще започнем с подготовката на необходимите инструменти и материали.

Какво се изисква в работата

1. Лист от неръждаема стомана.
2. Възвратен клапан.
3. Два болта 6х150, гайки и шайби за тях.
4. Проточен филтър (от пералната машина).
5. Прозрачна тръба. Нивото на водата е идеално за това - в магазините за строителни материали се продава за 350 рубли на 10 м.
6. Пластмасов запечатан контейнер за храна с вместимост 1,5 литра. Приблизителната цена е 150 рубли.
7. Фитинги рибена кост ø8 мм (те са идеални за маркуч).
8. Шлифовъчна машина за рязане на метал.

Сега нека да разберем какъв вид неръждаема стомана трябва да използвате. В идеалния случай за това трябва да се вземе стомана 03X16H1. Но закупуването на цял лист от "неръждаема стомана" понякога е много скъпо, тъй като продукт с дебелина 2 мм струва повече от 5500 рубли, а освен това трябва да бъде внесен по някакъв начин. Ето защо, ако някъде лежи малко парче такава стомана (0,5x0,5 m е достатъчно), тогава можете да направите с тях.

Ще използваме неръждаема стомана, защото обикновената стомана, както знаете, започва да ръждясва във вода. Освен това в нашия дизайн възнамеряваме да използваме алкали вместо вода, тоест околната среда е повече от агресивна и дори под въздействието на електрически ток обикновената стомана няма да издържи дълго.

Видео - Модел на кафяв газов генератор с проста клетка от 16 плочи от неръждаема стомана

Инструкция за производство

Първа стъпка. Първо вземете лист стомана и го поставете върху равна повърхност. От лист с горните размери (0,5x0,5 m) трябва да се получат 16 правоъгълника за бъдещата водородна горелка, изрязваме ги с мелница.

Забележка! Изрязваме един от четирите ъгъла на всяка чиния. Това е необходимо, за да свържете плочите в бъдеще.

Втора фаза. Пробийте дупки за болта на гърба на плочите. Ако планирахме да правим "сух" електролизатор, щяхме да пробием дупки и отдолу, но в случая не е необходимо да правим това. Факт е, че "сухият" дизайн е много по-сложен и полезната площ на плочите в него няма да се използва на 100%. Ще направим "мокър" електролизатор - плочите ще бъдат напълно потопени в електролита, а цялата им площ ще участва в реакцията.

Трети етап. Принципът на действие на описаната горелка се основава на следното: електрическият ток, преминаващ през плочите, потопени в електролита, ще доведе до факта, че водата (тя трябва да бъде част от електролита) се разлага на кислород (O) и водород (Н). Следователно трябва да имаме две плочи едновременно – катодната и анодната.

С увеличаване на площта на тези плочи обемът на газа се увеличава, следователно в този случай използваме съответно осем парчета на катод и анод.

Забележка! Горелката, която разглеждаме, е паралелен дизайн, който, честно казано, не е най-ефективният. Но е по-лесно за изпълнение.

Четвърти етап. След това трябва да монтираме плочите в пластмасов контейнер, така че да се редуват: плюс, минус, плюс, минус и т.н. За да изолираме плочите, използваме парчета от прозрачна тръба (купихме я до 10 m, така че има запас).

Изрязваме малки пръстени от тръбата, нарязваме ги и получаваме ленти с дебелина около 1 мм. Това е идеалното разстояние за ефективно генериране на водород в структурата.

Пети етап. Прикрепяме плочите една към друга с шайби. Правим го по следния начин: поставяме шайба на болта, след това плоча, след нея три шайби, друга пластина, отново три шайби и т. н. Окачваме осем парчета на катода, осем на анода.

Забележка! Това трябва да се направи в огледален образ, тоест завъртаме анода на 180ᵒ. Така че "плюсът" ще отиде в пролуките между "минус" плочите.

Шести етап. Гледаме къде точно в контейнера почиват болтовете, пробиваме дупки на това място. Ако изведнъж болтовете не се поберат в контейнера, тогава ги нарязваме на необходимата дължина. След това вкарваме болтовете в отворите, поставяме шайби върху тях и ги затягаме с гайки - за по-добра плътност.

След това правим дупка в капака за фитинга, завинтваме самия фитинг (за предпочитане чрез намазване на кръстовището със силиконов уплътнител). Духаме в фитинга, за да проверим херметичността на капака. Ако въздухът все още излиза изпод него, тогава покриваме тази връзка с уплътнител.

Седми етап. В края на монтажа тестваме готовия генератор. За да направите това, свържете всеки източник към него, напълнете контейнера с вода и затворете капака. След това поставяме маркуч върху фитинга, който спускаме в съд с вода (за да видите въздушни мехурчета). Ако източникът не е достатъчно мощен, тогава те няма да бъдат в контейнера, но със сигурност ще се появят в електролизера.

След това трябва да увеличим скоростта на отделяне на газ чрез увеличаване на напрежението в електролита. Тук си струва да се отбележи, че чистата вода не е проводник - токът преминава през нея поради съдържащите се в нея примеси и сол. Ще разредим малко алкали във вода (например натриевият хидроксид е страхотен - продава се в магазините като почистващ препарат Mole).

Забележка! На този етап трябва адекватно да оценим възможностите на източника на енергия, следователно, преди да излеем алкали, свързваме амперметър към електролизатора - по този начин можем да проследим увеличаването на тока.

Видео - Отопление с водород. Водородни клетъчни батерии

След това нека поговорим за другите компоненти на водородната горелка - филтъра за шайбата и клапана. И двете са за защита. Клапанът няма да позволи на запаления водород да проникне обратно в структурата и да експлодира натрупания под капака на клетката газ (дори и да няма много от него там). Ако не монтираме клапана, контейнерът ще се повреди и алкалите ще изтекат навън.

Филтърът ще е необходим за производството на водно уплътнение, което ще действа като бариера за предотвратяване на експлозия. Занаятчии, които не са по слухове запознати с конструкцията на домашно приготвена водородна горелка, наричат ​​този затвор „булбулайзер“. Всъщност той създава само въздушни мехурчета във водата. За самата горелка използваме същия прозрачен маркуч. Това е всичко, водородната горелка е готова!

Остава само да го свържете към входа на системата "топъл под", да запечатате връзката и да започнете директна работа.

Като заключение. Алтернативен

Алтернатива, макар и силно противоречива, е газът на Браун – химично съединение, което се състои от един кислороден атом и два водорода. Изгарянето на такъв газ е придружено от образуване на топлинна енергия (при това четири пъти по-мощна, отколкото в описания по-горе дизайн).

Електролизерите се използват и за отопление на къща с газ на Браун, защото този метод за генериране на топлина също се основава на електролиза. Създават се специални котли, в които под действието на променлив ток се разделят молекулите на химичните елементи, образувайки желания кафяв газ.

Видео - Кафяв обогатен газ

Напълно възможно е иновативните енергийни ресурси, чийто запас е почти неограничен, скоро да изместят невъзобновяемите природни ресурси, освобождавайки ни от необходимостта от постоянен добив на полезни изкопаеми. Този ход на събитията ще има положителен ефект не само върху околната среда, но и върху екологията на планетата като цяло.

Прочетете също в нашата статия - парно отопление "Направи си сам".

Видео - Отопление с водород

Подвид на дъгова заварка е водородното заваряване. Технологията се основава на разлагането на водата до два компонента - водород и кислород. Каква е спецификата на работата? По какво се различава водородното заваряване от дъговото заваряване и как е подобно? Какво оборудване се използва за работата? В този материал ще намерите отговори на тези и други въпроси.

Тази технология принадлежи към категорията безвредни, тъй като в процеса на изгаряне на дъгата участва един химичен елемент - водород (по-точно водна пара). Зад това предимство обаче има няколко технологични недостатъка. Например, върху детайла може да се образува слой от шлака или заваръчният ръб ще бъде тънък. За подобряването му се използват кислород-свързващи органични съединения като толуен, бензин или бензол. Необходими са малко от тях, така че водородното заваряване е по-евтино за заварчика от другите видове пламъчна обработка.

Заваръчната дъга гори във водородна атмосфера между два неконсумативни волфрамови електрода. Пламъкът на горивния елемент е невидим на дневна светлина, така че често се използват специални сензори. Големи и тежки газови бутилки не се използват, тъй като тяхната ефективност е опасна за здравето на работника. Но вместо контейнери става необходимо да се използват апарати, пълни с вода, в които под действието на електричество течността се разлага на водород и кислород.

Решението беше намерено - беше електролизатор. Това е подвид на заваръчна машина, при която водата се разпада на два компонента и в оптимално съотношение. Дисоциацията настъпва след преминаване на електрически ток през дестилата. Ранните разработки бяха изненадващо обемисти - електролизерите можеха да заваряват метални листове с дебелина до 6 мм, докато тежат повече от 300 кг. По-късно са създадени мобилни модели, благодарение на които процесът на съединяване на части става по-ефективен.

Атомно-водородното е подвид на водородното заваряване. Обикновено се използва при свързване на чугунени или стоманени части, характеризира се с повишена екзотермичност. Рядко се използва в производството, тъй като има опасен фактор - повишено напрежение.

Предимства на водородното заваряване

Техниката е позната различно от ръчното или полуавтоматичното заваряване, но има редица предимства, с които заварчикът трябва да се запознае. Между тях:

• рядко презареждане на заваръчната машина;
• бързо влизане в режим на работа (до 5 минути в зависимост от дебита на газа и атмосферните параметри);
• висока мощност с малки размери на оборудването;
• екологичност (за разлика от заваряването с ацетилен, при което се отделят токсични азотни пари, отравящи тялото);
• заваръчната машина принадлежи към класа на огнеупорното оборудване;
• дизайнът и принципът на действие са такива, че предотвратяват не само запалването на инсталацията, но и експлозията;
• широка гама от материали за обработка (цветни метали, чугун, стомана, стъкло и дори керамика);
• окисляването на заварените зони е изключено;
• наличие на основния консумативен елемент - вода;
• за безпроблемна работа са необходими само източник на енергия и вода (за предпочитане дестилирана).

Сега няколко думи за компонентите на оборудването, използвано за водородно заваряване.

Компоненти на апарата

Традиционно основните елементи на устройствата за водородно заваряване са:

• горелка;
• маркуч;
• устройство за пълнене;
• резервна дюза;
• охладител за обогатяване.

Горелката е предназначена за подаване на газ към зоната на свързване на детайла. Температурата на пламъка може да се регулира в диапазона от 600-2600 градуса. Заваръчната машина е достатъчно мощна за извършване на ръчно и автоматично заваряване. Ако потребителят има основни умения за работа с пламъчно оборудване, работата на водородните заваръчни клетки няма да бъде проблем. Сега нека разгледаме по-отблизо обработката на заготовките.

Характеристика на процеса

Когато избира водородно заваряване като метод за съединяване на части, потребителят ще открие, че последното се случва много по-бързо, отколкото при същото заваряване с аргонова дъга или ацетилен. Първо, под действието на високи температури водните молекули се дисоциират (разлагат) на кислород и водород. Освен това едноатомният водород се превръща в двуатомен, поради което се отделя допълнителна топлинна енергия, което ускорява процеса на комбиниране.

Същият водород се изразходва за защита на зоната на заваряване, така че шевът е с високо качество - здрав и стегнат. Единственото изключение е медта и нейните сплави (поради химичните свойства на материала).

Генерираната топлина прави възможно заваряването дори на волфрам (най-огнеупорният метал с точка на топене 3422 градуса). Тук водородът отново ще действа като защитен газ, предотвратявайки замърсяването с въглерод, азот или кислород. Дъгата, образувана от горелката, е доста стабилна и не зависи от първичната обработка на съединяваните продукти.

Преглед на оборудването

Класически пример за заваръчна машина за водородно заваряване е продукт на местния производител Liga. Устройствата работят в мрежа 220 V и използват дестилирана вода като "гориво". Използването на оборудването намалява цената на процеса на заваряване десетократно в сравнение с използването на извънгабаритни газови бутилки.

Принципът на действие - накратко:

• електрически ток преминава през дестилата, превръщайки го във водород и кислород;
• получената смес преминава през охладител за обогатяване на газ, където остава излишната влага;
• в същия елемент на електролизатора към водорода се добавят пари на летливи въглеводороди (бензен, алкохол и др.);
• сместа влиза в газовата горелка;
• за контрол на мощността, дизайнът включва регулатор на тока и пожарогасител.

Компанията Liga произвежда няколко модификации на електролизни инсталации, а именно:

• 02 С;
• 02 0;
• 22 D.

Най-популярните устройства сред професионалните заварчици са "Liga-02" и "Liga-22".

Водородното заваряване има редица предимства, които го отличават благоприятно на фона на дъгова, ръчна и други видове заваряване. Първото предимство за потребителя е екологичността на използваните елементи и безопасността. Поради тази причина е препоръчително да използвате електролизна инсталация за големи обеми работа или за заваряване в компактни помещения.

Познавате ли нюансите на работата с оборудването и другите му характеристики? Споделете своите умения и знания в дискусията за статията.

Много хора са свикнали да вярват, че природният газ е най-достъпното и икономично гориво. Но се оказа, че този продукт има добра алтернатива - водород. Получава се чрез разделяне на водата. Първоначалният компонент за получаване на такова гориво се получава безплатно. Направи си сам водородна горелка за отоплителен котел ще ви помогне да спестите много и да не мислите да отидете в магазина. Има специални правила и методи за създаване на техническа инсталация, предназначена за генериране на водород.

Как се произвежда водородът?

Информация за производството на водород често се дава от учителите по химия на деца в гимназията. Методът за извличането му от обикновена вода се нарича електролиза в химията. Именно с помощта на такава химическа реакция е възможно да се получи водород.

Устройството с прост дизайн изглежда като отделен контейнер, пълен с течност. Под водния слой има два пластмасови електрода. Към тях се подава електрически ток. Поради факта, че водата има свойството на електрическа проводимост, между плочите се изгражда контакт с минимално съпротивление.

Токът, преминаващ през създадената водоустойчивост, води до образуване на химична реакция, в резултат на която се произвежда необходимия водород.

На този етап всичко изглежда много просто - остава само да се събере получения водород, за да се използва като източник на енергия. Но химията не може да съществува без малки детайли. Важно е да запомните, че ако водородът се комбинира с кислород, тогава при определена концентрация се образува експлозивна смес. Това състояние на веществата се счита за критично, което ограничава човек при създаването на най-мощните станции от домашен тип.

Как работи водородната горелка?

За да създадете генератори, захранвани с водород със собствените си ръце, най-често като основа се използва класическата схема за инсталиране на Браун. Електролизатор от този тип има средна мощност и включва няколко групи клетки, всяка от които от своя страна има група пластмасови електроди. Мощността на създадената инсталация ще зависи от общата повърхност на пластмасовите електроди.

Клетките са монтирани в контейнер, който е качествено защитен от външни фактори. Върху тялото на устройството са фиксирани специални дюзи за свързване на водопровод, изход за водород, както и контактен панел, който действа като захранване с електрически ток.

Самостоятелно изработена водородна горелка по схемата на Браун, в допълнение към всичко изброено по-горе, включва отделно водно уплътнение и възвратен клапан. С помощта на такива части се постига пълна защита на устройството от отделяне на водород. Именно тази схема използват много майстори, когато създават водородна инсталация за отопление на дома.

Отопление на дома с водород

Създаването на кислородно-водородна горелка със собствените си ръце не е толкова лесно, изисква известно усилие и търпение. За да съберете правилното количество водород за отопление на къща, трябва да използвате мощна електролизна инсталация, както и да се запасите с огромно количество електрическа енергия.

Експертите отбелязват, че няма да е възможно да се компенсира консумираната електроенергия чрез използване на готова инсталация у дома.

Водородна станция за домашна употреба

Как да направите водородна горелка със собствените си ръце? Този въпрос продължава да бъде най-популярен сред собствениците на частни къщи, които се опитват да направят надежден и висококачествен източник на отопление. Най-често срещаният начин за създаване на такова устройство е следната опция:

• предварително подгответе запечатан контейнер;
• създават се плочи или тръбни електроди;
• проектирането на устройството е планирано: метод за неговото управление и оборудване с ток;
• подготвят се допълнителни модули за свързване към устройството;
• закупуват се специални части (крепежни елементи, маркучи, окабеляване).

Разбира се, капитанът определено ще се нуждае от инструменти, включително специални устройства, честотен брояч или осцилоскоп. След като всички инструменти и материали са готови, майсторът може да премине към създаване на горелка за водородно отопление за домашна употреба.

Схема за създаване на устройство

На първия етап от създаването на водородна горелка за отопление на къща, капитанът трябва да направи специални клетки, предназначени за генериране на водород. Горивната клетка се отличава със своята пълнота (малко по-малка от дължината и ширината на тялото на генератора), така че не заема твърде много място. Височината на блока с електроди вътре достига 2/3 от височината на основната сграда, в която са монтирани основните конструктивни части.

Клетката може да бъде изработена от плексиглас или текстолит (дебелината на стената варира от 5 до 7 милиметра). За това текстолитната плоча се нарязва на пет равни части. След това от тях се оформя правоъгълник и границите се залепват с епоксидно лепило. Долната част на получената форма трябва да остане отворена.

Обичайно е да се създава корпус на горивна клетка за водороден нагревател от такива плочи. Но в този случай експертите използват малко по-различен метод на сглобяване с помощта на винтове.

От външната страна на готовия правоъгълник се пробиват малки отвори за задържане на електродните пластини, както и един малък отвор за сензора за ниво. За удобно освобождаване на водород е необходим допълнителен отвор с ширина 10 до 15 милиметра.

Вътре се вкарват платинени електроди, чиито контактни опашки се прокарват през пробитите отвори в горната част на правоъгълника. След това, сензор за нивото на водата е вграден на около 80 процента от пълненето на клетката. Всички свободни дупки в текстолитната плоча (с изключение на тази, от която ще излезе водород) се запълват с епоксидно лепило.

Генераторни клетки

Най-често при създаването на водороден генератор се използва цилиндрична форма на дизайн на модула. Електродите в този дизайн са направени по малко по-различна схема.

Отворът, от който излиза водородът, трябва да бъде допълнително оборудван със специален фитинг. Фиксира се със закопчалка или се залепва. Готовата клетка за генериране на водород е вградена в тялото на нагревателя и запечатана отгоре (в този случай можете да използвате и епоксидна смола).

Корпус на инструмента

Корпусът на водородния генератор за домашна употреба е доста ясен. Но използването на такъв дизайн за станции с висока мощност няма да работи, тъй като просто няма да издържи на натоварването.

Преди да инсталирате готовата клетка вътре, кутията трябва да бъде добре подготвена. За това ви трябва:

• създават снабдяване с течности в долната част на тялото;
• направете горния капак, оборудван с удобни и надеждни крепежни елементи;
• изберете добър уплътнителен материал;
• монтирайте електрически клемен блок върху капака;
• оборудвайте капака с водороден колектор.

Финален етап

В края на работата майсторът ще може да получи висококачествен и надежден генератор на водород за отоплителната система на частна къща. Освен това ще останат само последните щрихи:

• монтирайте готовата горивна клетка в основното тяло на устройството;
• свържете електродите към клемния блок на капака на устройството;
• щепселът, инсталиран на изхода за водород, трябва да бъде свързан към водородния колектор;
• капакът се поставя върху тялото на устройството и се фиксира през уплътнението.

Водородният генератор вече е напълно работещ. Собственикът на частна къща може безопасно да свърже вода и допълнителни модули за комфортно отопление на частна къща.

Правила за използване на устройството

Водородната горелка за бижута за дома трябва да има допълнителни вградени модули. От особено значение е модулът за водоснабдяване, който е комбиниран със сензор за ниво на водата, вграден в самия водороден генератор. Най-простите модели са водна помпа и контролер. Помпата се управлява от контролера чрез сензорен сигнал в зависимост от количеството течност в горивната клетка.

Спомагателните елементи са много важни за всеки дизайн на отопление. Забранено и дори опасно е използването на водороден генератор без модули за автоматично управление и защита.

Експертите съветват да закупите специална система, която регулира честотата на подавания електрически ток и нивото на напрежение. Това е важно за нормалното функциониране на работните електроди вътре в горивната клетка. Също така, модулът трябва да съдържа стабилизатор на напрежението и защита от свръхток.

Водородният колектор е тръба, в която са вградени специален клапан, манометър и възвратен клапан. От колектора водородът се подава в стаята чрез специален възвратен клапан.

Манометърът и водородният колектор са много важни части във водородния генератор, с помощта на които газът се разпределя равномерно в помещението и се контролира общото ниво на налягане.

Всеки потребител трябва да помни, че водородът остава експлозивен газ с висока температура на горене. Поради тази причина е забранено просто да се вземе и запълни структурата на отоплителното устройство с водород.

Как да определим качеството на инсталацията?

Създаването на висококачествена и безопасна отоплителна система за вашия дом самостоятелно е трудна задача, с която не всеки може да се справи. Например, дори когато вземете предвид метала, от който са съставени тръбите на устройството и електродните плочи, вече можете да се сблъскате с много трудности.

Срокът на експлоатация на вградените електроди директно зависи от вида на метала и неговите основни свойства. Разбира се, можете да използвате същата неръждаема стомана, но работата на такива части ще бъде краткотрайна. Температурата на водородната горелка трябва да бъде около 5000 K.

Измерванията също са от особено значение. Всички изчисления трябва да се извършват възможно най-точно, като се вземат предвид необходимата мощност, качеството на входящата вода и други критерии. Ако размерът на отвора между електродите не съвпада с изчисленията, тогава водородният генератор може изобщо да не стартира.