Воднева пальник своїми руками

Воднева пальник, як і випливає з назви, працює за рахунок тепла, що виділяється при спалюванні водню. Газова суміш водню і кисню (HHO - дві молекули водню і одна кисню) називається у нас гримучим газом, а у «них» - газом Брауна. Водень в сукупності з киснем володіє найбільшою температурою горіння серед газів - до 2800 ° C. Однак водень вкрай вибухонебезпечний. Як, в общем-то, будь-який газ, що поставляється в великих балонах під високим тиском.

Перевага ж водню (або HHO газу) перед іншими видами полягає в можливості отримання його методом електролізу зі звичайної води! Причому для створення водневої пальника своїми руками нам абсолютно не потрібно накопичувати водень в будь-які балони. Воднева електролізна пальник виробляє газ в необхідних для моментального спалювання кількостях. Це значно підвищує безпеку газового зварювання або різання із застосуванням водневої пальника на базі електролізного HHO генератора. Користуючись такою водневої пальником, ми повністю виключаємо ймовірність вибуху газу, адже весь вироблений газ тут же згорає і не встигає накопичуватися в обсягах, необхідних для вибуху. Завдяки цьому часто застосовується воднева пальник і для ювелірних робіт, тому як майстра ювеліри, що створюють своє домашнє виробництво, навряд чи будуть користуватися будинку газовими балонами, що, напевно, навіть не законно!

Я теж вирішив побудувати водневу пальник своїми руками на базі HHO генератора, в якості якого виступає звичайний електролізер. І адже ще в школі я ставив досліди з електролізом, засовуючи в банку з водою оголені дроти з розетки через випрямний діод. Зараз я хочу повторити свої шкільні досліди, тільки тепер в більшому масштабі і більш усвідомлено. Процес створення водневої пальника своїми руками я буду детально висвітлювати в своєму техноблог Dimanjy.

Що ж потрібно для побудови водневої пальника своїми руками? Для цього нам знадобиться:

1. Лист нержавіючої сталі
2. Пара болтів М6 х 150. Шайби і гайки за смаком.
3. Шматок прозорої трубки. Наприклад, підійде водяний рівень з будівельного магазину. Там шланг 10 метрів коштує всього близько 300 рублів.
4. Кілька штуцерів з «ялинкою» зовнішнім діаметром 8 мм (якраз під шланг від водяного рівня).
5. Пластиковий контейнер 1,5 літра за 110 рублів з господарського магазину (для герметичної упаковки харчових продуктів).
6. Фільтр для проточної очищення води маленький (для пральної машинки).
7. Зворотний клапан для води.

Яка потрібна нержавейка? В ідеальному варіанті марка на буржуйський манер повинна бути AISI 316L, що відповідає нашій нержавіючої сталі 03Х16Н15М3. Але я спеціально не замовляв нержавійку, а взяв шматок, який вдалося відшукати в сараї. Купити цілий лист досить накладно: при товщині в 2 мм на нього піде близько 5000 рублів, та ще потрібно якось його доставити, а розміри у нього метр на два! У мене знайшовся шматочок близько 50 х 50 см.

Чому, власне, нержавіюча? Справа в тому, що звичайна сталь піддається корозії у воді. Крім того, для досягнення максимального ефекту ми будемо використовувати не воду, а луг, а це вже агресивне середовище. Крім того, ми будемо пропускати через наш електроліт електричний струм. Тому звичайні металеві пластини довго в таких умовах не проживуть.

Я розмістив свій листочок, і отримав 16 приблизно квадратних пластин з нержавіючої сталі для побудови своєї водневої пальника своїми руками. Пиляв як зазвичай - болгаркою. Зверніть увагу на форму пластини - з одного боку у неї спиляно куточок. Це потрібно для того, щоб в подальшому особливим чином скріпити пластини між собою.

З протилежного боку від зрізу свердлимо отвір під болт М6, яким ми будемо скріплювати пластини між собою. Отвори в нижній частині пластини мені виявилися не потрібні. Справа в тому, що я просвердлив їх на всякий випадок, якщо раптом задумаю робити сухий електролізер. Але його конструкція трохи складніше, та й площа пластин в ньому використовується вкрай неефективно. Загалом, у мене і так пластин мало, тому я хочу використовувати їх по максимуму, тому вибрав варіант «мокрого» електролізера для HHO генератора. В цьому випадку пластини цілком занурюються в електроліт, і в процесі генерації газу Брауна (HHO або гримучого газу) бере участь вся площа пластини з нержавіючої сталі.

Суть водневого генератора, який лежить в основі пальника, полягає в тому, що при проходженні постійного електричного струму через електроліт від однієї пластини до іншої, вода (яка міститься в електроліті) розкладається на складові компоненти: водень і кисень. Значить нам потрібно мати дві пластини: позитивну і негативну (анод і катод).

Чим більше площа пластин, тим більше площа впливу на електроліт, тим більший струм пройде через воду і тим більше HHO газу у нас утворюється. Тому на анод і катод ми повісимо відразу кілька пластин. У моєму випадку вийшло по 8 пластин на анод і катод.

Відразу хочу попередити, що в своєму техноблог Dimanjy я на даний момент строю схему водневої пальника своїми руками з паралельним включенням пластин. Насправді існує безліч варіантів включення, і цей не найоптимальніший. Він є просто більш простим з точки зору виготовлення і кріплення пластин на електродах. Як видно з фотографії, у мене пластини просто чергуються + - + - + - + - і т.д. Така схема включення розрахована на малу напругу живлення і дуже великий струм для отримання достатньої кількості газу для створення водневої пальника своїми руками.

Можливо, в результаті я прийду до іншої схеми підключення пластин, розрахованої на більш високу напругу, тому як я планую живити HHO генератор від мережі 220 вольт без понижувального трансформатора, який серйозно додає ваги підсумкової конструкції, а замість нього використовувати щось більш сучасне: регулятор потужності на сімісторов або полумостовой генератор на MOSFET-транзисторах. Загалом, слідкуйте за оновленнями в моєму техноблозі Dimanjy.

Для ізоляції пластин різної полярності між собою я використовував шматочки тієї ж трубки від водяного рівня. Благо вона продавалася з великим запасом - цілих 10 метрів, і, ймовірно, послужить мені в інших моїх проектах, наприклад, для створення верстата з ЧПУ своїми руками , А точніше, в системі водяного охолодження шпинделя верстата з ЧПУ і водяному охолодженні ЧПУ контролера.

Спершу від трубки потрібно відрізати невелику колечко, а потім розрізати саме колечко, щоб вийшла смужка. Товщина такої смужки складе близько 1 мм, що як раз є оптимальною відстанню для ефективної генерації водню в електролізері.

Скріплювати пластини між собою потрібно через шайби. Порядок наступний: беремо болт, садимо на нього шайбу, потім пластину, потім 3 шайби, потім ще пластину, потім ще 3 шайби, потім пластину і т.д. Садимо 8 пластин на анод і 8 пластин на катод, причому дзеркально, тобто на катоді пластини розгорнуті на 180 °. Ну це зрозуміло - щоб потім пластини анода зайшли в пази між пластинами катода.

Затягуємо гайки, ізолюємо пластини електролізера водневої пальника між собою за допомогою вирізаних з трубки шматочків, обов'язково «продзвонювати» пластини на відсутність короткого замикання між анодом і катодом і поміщаємо вийшла батарею нашого HHO генератора в спеціальну ємність.

Далі дивимося, куди в цій ємності впираються наші болти, і там свердлимо два отвори. Якщо болти не влазять в ємність, то їх потрібно просто підрізати ножівкою по металу. Пропускаємо болти в отвори і щільно затягуємо гайками через шайбу, щоб вийшло герметично. У кришці контейнера проробляємо отвір під різьбу штуцера і вкручувати його в кришку. Можливо, тут краще потім промазати шов силіконовим герметиком. У мене, на кшталт, вийшло плотненько. Я подув в штуцер, і виявив, що повітря проходить якраз крізь цей нібито «герметичний» помаранчевий ущільнювач в кришці контейнера. Там треба б теж промазати силіконовим герметиком. Герметичність контейнера - це коли дмеш, і очі на лоб вилазять!

Після складання електролізера нашого генератора водню для виготовлення водневої пальника своїми руками, його можна трошки протестувати. Для цього підключаємо будь-який більш-менш потужне джерело живлення до клем нашого електролізера, заповнюємо його водою під самі кріпильні болти, одягаємо кришку, на штуцер одягаємо шматок трубки і опускаємо її в таз або відро з водою, щоб подивитися на бульки. Якщо струм джерела слабенький, то булек з трубки ми не побачимо, зате бульбашки HHO газу в самому електролізері ми побачимо в будь-якому випадку!

Тепер основне завдання - підвищити вихід газу. Це робиться шляхом збільшення струму через електроліт. Сама по собі вода не проводить електрику. Струм іде через воду за рахунок містяться в ній солей і домішок. Щоб зробити з води справжній електроліт, в неї потрібно додати луг. Найкраще підійде гідроксид натрію (NaOH), який можна купити в будь-якому господарському магазині у вигляді засобу для прочищення засмічень в водопровідних трубах під назвою «Кріт».

Якщо підключати електролізер через амперметр, то поступово вливаючи луг у воду можна стежити за збільшенням струму через електроліт. Тут головне не переборщити і правильно визначити можливості вашого джерела живлення. Особисто я спалив уже один потужний діодний міст Загалом, джерело живлення для того, щоб зробити водневу пальник своїми руками, потрібен теж серйозний. Про джерело живлення для електролізера я, напевно, напишу окремий пост на своєму техноблозі Dimanjy.

Тепер трохи про інших компонентах для виготовлення водневої пальника своїми руками. Я згадав зворотний клапан і проточний фільтр для пральної машинки. Ці компоненти будуть виконувати захисну функцію. Зворотний клапан не дасть запалав водню потрапити назад в систему і підірвати нехай і не велика кількість газу, накопичене в верхній частині контейнера електролізера. Без цих компонентів ви ризикуєте зіпсувати контейнер і забризкати все навколо лугом!

З проточного фільтра також збирається захисний водяний затвор, який буде другим загороджувальним бар'єром, що оберігає нас від вибуху. Ті, хто збирав водневу пальник своїми руками, називають цей пристрій «бульбулятор». І дійсно, його завдання - виробляти бульки у воді. Його конструкцію я опишу трохи пізніше на техноблозі Dimanjy.

Ну і завершальна деталь конструкції - ацетиленовий пальник з шлангом. Можна використовувати ту ж трубку від водяного рівня. Навіщо я купив цей шланг ???

А тепер, УВАГА! Оновлення статті від 4.07.2015 року.

Шановний відвідувач! Тобі дуже пощастило - ти зайшов на мою оригінальну статтю, а не на сотні крадених її копій, розтиражованих школярами заради заробітку на рекламних банерах. Справа в тому, що якщо зібрати пальник за схемою, представленої вище, то вона працювати не буде Вся справа в джерелі живлення. Що б ви не підключили до електролізерів - на виході джерела живлення буде коротке замикання! І не дай Бог вам сунути це господарство в розетку !!!

Я недавно знову повернувся до теми створення водневої пальника своїми руками, підійшовши впритул до питання правильного харчування електролізера. І тепер у мене нарешті пішов газ, і досить непогано! Але не буду забігати вперед, а постараюся якомога більше просто донести до вас отримані мною знання в області електролізу.

Газ виділяється при проходженні струму через електроліт. Струм починає текти через електроліт при певній напрузі на пластинах. Починається процес виділення газу при напрузі на парі сусідніх пластин (зверніть увагу - саме на парі сусідніх!) Порядку 1.0 - 1,5 V і досягає свого максимуму при 2 V на парі пластин. Подальше збільшення напруги не призводить до збільшення виходу газу - вся енергія починає витрачається на нагрів електроліту і пластин надмірним струмом.

Намальована в моїй першій частині статті схема розрахована якраз на харчування джерелом з напругою 2 V і струмом в десятки Ампер. Де, питається, взяти таке джерело? Навіть мені, як електронщику, виготовити таке джерело живлення технологічно проблематично. Вихід один - використовувати джерело живлення з іншою напругою. Але для цього потрібно переробити схему підключення пластин електролізера.

Тут все досить просто. Берете доступний вам джерело живлення, наприклад, комп'ютерний блок живлення ATX, що видає 16-20 Ампер (а може бути і більше) при напрузі 12 V, і ділите його вихідна напруга на 2. Чи отримуєте число осередків (пар пластин) електролізера для послідовного підключення до наявного джерела. Для харчування водневого генератора від комп'ютерного блоку живлення нам потрібно підключити 12/2 = 6 пар осередків електролізера послідовно. Тоді на кожну клітинку припадатиме по 2 вольта, і процес піде!

Але є одне але! Будь-яке джерело живлення «просаживается» при харчуванні великим струмом. Не виняток і комп'ютерний блок живлення. Підключаючи пластини за схемою вище, ми виявимо, що напруга на клемах вже не 12 V. Воно «просіло» до 6-7 V (у мене блок живлення ATX на 350 Ватт) або до якогось іншого значення, в залежності від потужності вашого джерела живлення і щільності електроліту, який ви намісили. Разом на одну клітинку припадатиме вже не 2 V, як потрібно для максимального газовиділення, а 1 - 1,2 V. Що ж робити?

Я вирішував це питання експериментально. Підключав харчування спершу до самих крайніх пластин, потім поступово переміщував один затиск «крокодил» все ближче і ближче до іншого. В результаті експериментально для свого джерела живлення (саме для свого!) Я підібрав мінімально допустимий підключення «через один». При цьому напруга у мене просіло з 12 до 5,5 V, тобто на одну клітинку виходить близько 2,75 V. Вихід газу при цьому візуально максимальний для мого джерела живлення.

Свої експерименти я зняв на відео водневого генератора. Там в кінці добре видно, як при дуже близькій підключенні блок живлення просто вирубується (спрацьовує внутрішній захист). Правда раніше вона спрацьовувала при підключенні живлення до двох сусідніх пластин, але, ймовірно, це від того, що я підключився до кабелю живлення материнської плати - можливо, там поріг спрацьовування захисту нижче.