Как заставить воду пылать?
Водородная энергетика в том или ином виде существует уже около 200 лет. Когда в 1806 году изобретатель Франсуа Исаак де Риваз создал двигатель внутреннего сгорания, его машина работала как раз на водороде, а использование светильного газа (смесь водорода, метана и других горючих газов) вошло в обиход позже. Что же касается бензина, то он стал использоваться в двигателях внутреннего сгорания лишь после 1870-х годов. Водородом, как известно, заправляли и дирижабли.
Сегодня производители автомобилей вновь обратились к «зелёной» теме. Ведь главное преимущество в том, что при его сгорании (то есть соединении с кислородом) образуется только вода, безвредная для окружающей среды. В то же время «классическое» топливо (нефть, газ, уголь) при сгорании выделяет большое количество диоксида углерода, а также вредные для окружающей среды и здоровья людей оксиды азота и серы.
Вода - это продукт горения водорода в кислороде, поэтому «гореть» в обычном понимании она не может. «Сжечь» воду можно только при помощи более сильного окислителя, чем кислород. Если говорить точнее, для этого требуется фтор: в атмосфере этого химического элемента вода действительно будет гореть. Впрочем, есть и другой – более простой - способ направить в полезное русло отходы водородной энергетики. Явления электростатического распыления воды, которое заставляет воду делиться под действием сильных напряжений, известны уже давно. Таким образом разделённые водород и кислород снова вступают в реакцию друг с другом, образуя яркое оранжево-жёлтое пламя.
На базе этих технологий вполне можно создать не только высокоэкономичные системы отопления, но и полностью автономную «водоплазменную» электростанцию, способную вырабатывать большое количество энергии. В отличие от гидроэлектростанций, здесь не потребовалось бы большое количество воды и строительство плотин: электроэнергию и тепло моно было бы получать просто за счёт горения дистиллированной воды, которой потребовалось бы совсем немного – ведь она является начальным и одновременно конечным результатом замкнутого круга химического реакций. Один литр воды, согласно предварительным расчётам, позволил бы получать порядка 200 киловатт энергии за один цикл.
Преимущества таких технологий очевидны: дешевизна процесса, доступность «топлива», любые удобные габариты (в зависимости от требуемой мощности) и небольшой вес. При непредвиденных ситуациях процесс расщепления воды можно мгновенно остановить, что делает водоплазменную электростанцию достаточно безопасной. Экологичность затеи заключается в том, что подобная установка не выделяла бы углекислого газа и способствовала бы озонированию воздуха. Возможно, в будущем мы ещё станем свидетелями появления подобных технологий в быту.
Как разжечь огонь, используя воду или лёд?
Не имея под рукой привычных спичек, зажигалки, кремня или увеличительного стекла, можно вполне легко добыть огонь. Возьмите старую лампочку, удалите донышко цоколя и всё, что внутри, чтобы образовалась пустая колба. Наполните её водой, - и получится прекрасная линза. Подержите её над листком бумаги, натуральной ватой или пучком сухой травы, чтобы сфокусировать солнечные лучи, - и вскоре он загорится.
Если вы найдёте прозрачную пластиковую бутылку с округлыми формами, и наполните её водой, то она тоже может сгодиться для разжигания костра. Просто найдите немного сухой травы и поверните бутылку так, чтобы солнечные лучи фокусировались на нужной точке. Кстати, таким образом можно не только разжечь костёр, но и осветить тёмное помещение (склад, сарай, землянку и т.д.) – для этого бутылка с водой закрепляется в отверстии на крыше, и в солнечный день создает полноценный эффект электрической лампочки.
Ещё пара вариантов: возьмите небольшую ёмкость, положите в неё кусок прозрачного полиэтилена – так, чтобы он принял форму посуды. Налейте воды почти до краёв. Затем соберите края полиэтилена и закрутите их, чтобы внутри не было пустоты – получится прозрачная сфера, которую тоже можно использовать в качестве линзы. Может пригодиться и рамка от фотографии: натяните на неё полиэтилен и положите её на две опоры так, чтобы середина оказалась в воздухе. Осторожно налейте на полиэтилен немного тёплой воды. Полиэтилен прогнётся под тяжестью жидкости, и образуется идеальная линза, которая будет собирать солнечные лучи и позволит быстро разжечь огонь.
Можно добыть огонь и с помощью льда – этот метод добывания огня описан ещё в рассказе Жюля Верна «Путешествие капитана Гаттераса». Опыты зажигания дерева при помощи ледяной линзы, впервые выполненные в Англии ещё в 1763 году, с тех пор неоднократно производились с полным успехом. Чтобы изготовить так называемую ледяную «чечевицу», можно налить воды в чашку надлежащей формы и заморозить, а затем, слегка подогрев чашку, вынуть из нее готовую прозрачную линзу. Проделывая подобный опыт, не забывайте, что он удается лишь в ясный морозный день и на открытом воздухе, но не в комнате за оконным стеклом: стекло поглощает значительную часть энергии солнечных лучей и остающейся недостаточно, чтобы вызвать значительное нагревание.
Огненный водопад
На территории национального парка Йосемити (Yosemite National Park), расположенном в Калифорнии, есть невероятно красивый водопад Конский хвост (Horsetail Falls). Он получил своё название из–за спадающих вниз двух потоков воды, которые похожи на лошадиный хвост. Природная достопримечательность находится всего в трёх часах езды от Сан-Франциско, однако находится в самом сердце густых хвойных лесов, покрывающих горный хребет Сьерра-Невада.
Любоваться этим водопадом можно круглый год: большую часть времени он практически ничем не отличается от всех прочих водопадов. Но в феврале он представляет собой уникальное зрелище: вместо воды со скал как будто низвергаются потоки жидкого огня или вулканическая лава. Конечно, это лишь удачная иллюзия, возникающая в ясную погоду на закате солнца - вода горит ярким пламенем несколько волшебных дней. Собственно, весь секрет в отражении красновато-оранжевых солнечных лучей, падающих под определённым углом.
Можно ли получить огонь из воды? Как создать инструмент, который сделал бы промышленную обработку металлов дешевле и экологически безопаснее? Об этом - в очередном выпуске программы “Футурис”!
Европейские учёные и инженеры разработали портативное устройство, способное превращать воду в огонь. Теперь пайка, сварка и другие операции с металлом не требуют баллонов со сжатым газом - горючее производится на месте по мере потребностей.
По словам технолога Эндрю Эллиса из ITM Power, “это устройство для электролиза - в нём используется обычный ток из розетки и вода. Вода расщепляется на газообразные водород и кислород, которые подаются в горелку. Получившееся пламя можно использовать для пайки или других промышленных нужд. Одним словом, мы превращаем воду в огонь”.
До сих пор использование электролиза было ограничено высокой стоимостью этой технологии, в которой применяются дорогостоящие мембраны и катализаторы на основе платины и других драгметаллов. Учёным удалось сделать электролиз экономичнее.
“У нас здесь целая команда химиков работает над новой формулой для мембраны - с ней эффективность электролиза увеличивается, - говорит Эндрю. - Кроме того, мы проводим масштабные исследования катализаторов, чтобы снизить потребность в платине и заменить её гораздо менее дорогими материалами. Эти исследования позволили значительно снизить стоимость электролизного оборудования”.
Водород и кислород, полученные из воды, вновь смешиваются у кончика горелки. Температура этого пламени ниже, чем у пропанового или ацетиленового, и с ним проще обходиться.
“Как вы видите, это пламя намного мягче окси-ацетиленового, - говорит сварщик Рори Олни. - В нём нет раскалённого ядра, так что оно не так режет глаза. Как вы видите, я работаю в прозрачных очках, без сварочной маски”.
Ацетиленовые баллоны взрывоопасны и неудобны в хранении и транспортировке. Во многих ситуациях их запрещено использовать по соображениям безопасности. Кроме того, горячим ацетиленовым пламенем легко испортить заготовки из лёгкого металла - например, алюминия.
Как утверждает специалист по свойствам материалов Стивен Бэйнс,
“у ацетилена высокая температура и скорость пламени, так что им можно очень быстро расплавить заготовку - это один из основных недостатков”.
Водородное пламя гораздо мягче и чище: вместо дыма при его горении получается вода.
“Если сравнивать с ацетиленом, - говорит инженер Ник Ладфорд, - газ из этого электролизного прибора будет обходиться как минимум в 20 раз дешевле - это если учитывать стоимость хранения ацетиленовых баллонов, страховку и так далее, плюс цену собственно газа”.
Малые и средние предприятия смогут оценить преимущества этой технологии в скором будущем, когда она, как ожидается, выйдет на рынок.
Пока же прототип электролизной системы испытывают профессиональные сварщики в Великобритании.
“Одно из главным преимуществ этой системы - в том, что горелка всегда остаётся холодной, - доволен сварщик Рори. - Пламя горит только снаружи факела, так что он сам не нагревается и остаётся прохладным на ощупь. И когда гасишь пламя по окончании пайки, холодную горелку можно просто положить на стол, не опасаясь что-то сжечь”.
В том, что нескольких литров воды достаточно, чтобы получить высокотемпературное пламя (200° С), убедится каждый, ознакомившись с описанием устройства разработанного мною электролизера.
Большая температура факела обеспечивает паяние черных и цветных металлов практически любыми тугоплавкими припоями или самим металлом (сварка). Высокая концентрация тепла в узком пятне позволяет прожигать, например, в тонкой листовой стали отверстия O 2 мм и более, вести термическую обработку инструмента, выполнять фасонный раскрой тонкой листовой стали.
"Водяной" горелкой можно обрабатывать эмали, керамику, стекло, в том числе кварцевое. Для этого, правда, температура факела увеличивается на 5000° С (способ здесь не описывается). Получаемый факел бесшумен, отсутствие углерода в его составе обеспечивает бездымность. В качестве отхода горения образуется просто перегретый водяной пар, не имеющий цвета и запаха.
Рис. 1. Так выглядит водяная горелка (в блоке с водяным затвором)
В расчете на изготовление прибора силами любого умельца предлагается предельно простая конструкция, в которой нет баллонов, редукторов, вентилей и сложной горелки.
Основная часть устройства - электролизер; он состоит из ряда герметических полостей, образованных электродами, прокладками между ними и платами. Герметизация набранного таким образом пакета осуществляется стяжкой болтами.
Рис. 2. Схема электролизера:
1 - плата, 2 - прокладка, 3 - электроды, 4 - стяжной болт, 5 - отверстие для
газовой смеси, 6 - отстойник с перегородкой, 7 - штуцер, 8 - шланг, 9 - корпус
водяного затвора, 10 - газоприемная трубка затвора, 11 - корпус автовыключателя,
12 - контактор, 13 - резиновая груша, 14 - шланг к горелке, 15 - рукоятка
горелки, 16 - огнегасящая набивка, 17 - полая игла, 18 - обратный клапан, 19 -
водяной столб, 20 - кран нижнего уровня воды, 21 - заливной патрубок, 22 -
решетка фильтра, 23 - фильтр, 24 - аварийный обратный клапан, 25 - раструб, 26 -
сливной патрубок отстойника, 27 - сливной патрубок для электролита, 28 -
заливная трубка, 29 - винтовая пробка, 30 - электролит.
Техническая характеристика электролизера
- Напряжение питающей сети, В - 220
- Потребляемая мощность (регулируемая), Вт - до 1000
- Потребление воды при максимальной мощности, л/ч - 60
- Рабочее давление (регулируемое) газа, атм - до 0,3
- Выход газа при максимальной мощности, л/ч - до 150
- Максимальная тепловая энергия пламени, ккал/ч - 500
- Коэффициент преобразования электрической энергии в химическую - 0,7
- Состав смеси (кислород и водород в точном соотношении) - 1:2
- Размер факела пламени (игловидный): максимальный диаметр - до 5 мм; максимальная длина (регулируемая) - до 150 мм
- Температура стабильного игольчатого факела - 2000°
Через заливную трубку полости заполняются электролитом; уровень его ограничивается верхним торцом трубки. Отверстие, находящееся в нижней части каждого электрода, служит для равномерного заполнения электролитом каждой полости. Нижний патрубок предназначен для опорожнения полостей. Обе трубки герметично закрываются.
При электролизе образующаяся газовая смесь кислорода и водорода через отверстие, находящееся в верхней части каждого электрода, направляется в отстойник, разделенный на дво части перегородкой. Из него смесь поступает в водяной затвор через штуцер и шланг, барботирует (проходит) через слой воды и по шлангу поступает в горелку.
Не менее важная часть устройства - водяной затвор. Он служит для отделения подводящего и отводящего газ шлангов столбом воды высотой 120-150 мм, через который газ барботирует. Затвор надежно защищает электролизер от случайной вспышки газа в шланге горелки.
Его корпус изготовлен из металлической трубы Ø 100 мм, заваренной с обоих концов. Через патрубок заливается вода до верхнего контрольного уровня. Кран находится на нижнем продольном уровне. Решетка служит опорой фильтра, изготовленного из любого гранулированного негорючего материала. Фильтр предотвращает унос влаги газом. Газоприемная трубка заканчивается обратным клапаном обычной конструкции. В корпус вмонтирован также обратный клапан с раструбом, срабатывающий при случайной вспышке газа.
Автоматический выключатель напряжения - самодельный. Он состоит из корпуса, контактора и резиновой груши. Полость последней соединена с полостью водяного затвора. При превышении давления в системе груша раздувается и нажимом на рычаг контактора отключает прибор от электросети.
Электросхема выпрямителя состоит из следующих элементов: лабораторный автотрансформатор - ЛАТР 2 кВт, трансформатор понижающий 220/65 В, мост на диодах на 15 А (любой конструкции), плавкий предохранитель на 20 А, амперметр (шкала не менее 15 А), вольтметр.
Рис. 3. Электрическая схема выпрямителя электролизера
Выпрямитель подключается к электролизеру биполярно, как указано на схеме.
Блок-схема выглядит так: Сеть 220 В > Выпрямитель > Электролизер > Водяной затвор > Горелка
Рис. 4. Схема горелки
Расчет и изготовление
В соответствии с законом Фарадея при электролизе количество выделенного вещества пропорционально силе тока. Теоретически каждые 2В,7 А дают 11,7 л водорода и 5,85 л кислорода. Практически выход по току никогда не бывает 100%. Падение напряжения на каждой паре электродов (расчетное) составляет 2 В. Плотность тока на 1 дм2 площади электрода зависит от времени непрерывной работы электролизера и составляет от 2 до 5 А.
Простота конструкции позволила сократить количество основных деталей до трех: электрода, прокладки, платы.
Электрод - листовое декапированное или трансформаторное железо 250X250 мм толщиной 0,3-0,5 мм (32 шт.). Прокладка - резина средней твердости (фланцевая), кольцо Ø 220 Х Ø 250 мм, толщина - 4-6 мм (31 шт). Плата - любой изоляционный материал (листовой) 300X350 мм, толщина не менее 20 мм (2 шт.). Стяжные болты - М12 из стали 45, длина - по месту (не менее 4 шт.).
Электролитом служит 22% раствор едкого натра (NаОН) в дистиллированной воде. По мере его расходования (общее количество 4 л) добавляется в электролизер только дистиллированная вода.
Перед заливкой электролита нужно испытать герметичность собранного электролизера, заполнив его под давлением водой из городского водопровода; малейшие подтеки тщательно устраняются. При работе электролизера нельзя допустить нагревания электролита выше 65°.
Ввиду постоянства состава газовой смеси, выдаваемой электролизером, упрощаются и требования к горелке. Ею может быть обыкновенная инъекционная игла от медицинского шприца, точнее, набор игл разного диаметра, от 0,3 до 1 мм. Игла крепится на конусе штуцера рукоятки так, как и на шприце. Рукоятка горелки представляет собой отрезок трубки, к которой через штуцер и шланг подводится газ от водяного затвора. Внутрь рукоятки помещается огнегасительная набивка в виде мелкой металлической дроби и сетки.
В качестве шлангов используется хлорвиниловая трубка Ø 4-5 мм.
Следует помнить, что смесь водорода с кислородом, выдаваемая электролизером, - взрывоопасна!
Однако сам прибор при тщательности его исполнения и аккуратности работы с ним никакой опасности не представляет. Это достигается тем, что отсутствуют промежуточные емкости значительного объема; газ нигде не накапливается: сколько его вырабатывается, столько же одновременно потребляется факелом.
Однако категорически недопустимо заполнять получаемой газовой смесью какие-либо емкости для любых технологических целей, и тем более надувные детские летающие шары. Ни в коем случае нельзя также проверять герметичность соединений в конструкции электролизера пламенем свечи, спички и другим открытым огнем; недопустима и работа без заливки воды до верхнего контрольного уровня в водяном затворе или без систематической проверки наличия в нем воды, залитой перед началом работы. Опасно также снижение уровня электролита. Нужно постоянно добавлять дистиллированную воду по мере расхода электролита.
При изготовлении электролита следует работать в защитных очках и резиновых перчатках.
Гасить рабочий факел пламени нужно не выключением электропитания, а опусканием иглы в емкость с водой, иначе последует перегрев иглы и она выйдет из строя.
Оператор должен работать с горелкой в светозащитных очках.
В заключение несколько слов о перспективах. Конструкторам известно о том, что нет машин, аппаратов, приборов, не поддающихся совершенствованию. Это относится и к электролизеру. Здесь можно, например, в выпрямителе обойтись без ЛАТРа и трансформатора, без снижения эксплуатационного качества; в самом электролизере - без резиновых или иных прокладок; режим работы перевести в непрерывный; повысить температуру факела с 2000 до 3000°.
Есть немало мест, сезонно отрезанных бездорожьем или слишком отдаленных от баз снабжения. Для работающих в таких условиях автор разработал модель электролизера, выдающего газ под давлением, специально для выполнения разовых, например аварийных, работ с большой мощностью факела.
Надеюсь совместно с заинтересованными читателями провести широкую проверку этой, как мне кажется, перспективной, разработки.
Смотрите другие статьи раздела .В том, что нескольких литров воды достаточно, чтобы получить высокотемпературное пламя (200° С), убедится каждый, ознакомившись с описанием устройства разработанного мною электролизера.
Большая температура факела обеспечивает паяние черных и цветных металлов практически любыми тугоплавкими припоями или самим металлом (сварка). Высокая концентрация тепла в узком пятне позволяет прожигать, например, в тонкой листовой стали отверстия Ø 2 мм и более, вести термическую обработку инструмента, выполнять фасонный раскрой тонкой листовой стали.
«Водяной» горелкой можно обрабатывать эмали, керамику, стекло, в том числе кварцевое. Для этого, правда, температура факела увеличивается на 5000° С (способ здесь не описывается). Получаемый факел бесшумен, отсутствие углерода в его составе обеспечивает бездымность. В качестве отхода горения образуется просто перегретый водяной пар, не имеющий цвета и запаха.
В расчете на изготовление прибора силами любого умельца предлагается предельно простая конструкция, в которой нет баллонов, редукторов, вентилей и сложной горелки.
Основная часть устройства - электролизер; он состоит из ряда герметических полостей, образованных электродами, прокладками между ними и платами. Герметизация набранного таким образом пакета осуществляется стяжкой болтами.
Через заливную трубку полости заполняются электролитом; уровень его ограничивается верхним торцом трубки. Отверстие, находящееся в нижней части каждого электрода, служит для равномерного заполнения электролитом каждой полости. Нижний патрубок предназначен для опорожнения полостей. Обе трубки герметично закрываются.
При электролизе образующаяся газовая смесь кислорода и водорода через отверстие, находящееся в верхней части каждого электрода, направляется в отстойник, разделенный на дво части перегородкой. Из него смесь поступает в водяной затвор через штуцер и шланг, барботирует (проходит) через слой воды и по шлангу поступает в горелку
Не менее важная часть устройства - водяной затвор. Он служит для отделения подводящего и отводящего газ шлангов столбом воды высотой 120-150 мм, через который газ барботирует. Затвор надежно защищает электролизер от случайной вспышки газа в шланге горелки.
Его корпус изготовлен из металлической трубы Ø 100 мм, заваренной с обоих концов. Через патрубок заливается вода до верхнего контрольного уровня. Кран находится на нижнем продольном уровне. Решетка служит опорой фильтра, изготовленного из любого гранулированного негорючего материала. Фильтр предотвращает унос влаги газом. Газоприемная трубка заканчивается обратным клапаном обычной конструкции. В корпус вмонтирован также обратный клапан с раструбом, срабатывающий при случайной вспышке газа.
Автоматический выключатель напряжения - самодельный. Он состоит из корпуса, контактора и резиновой груши. Полость последней соединена с полостью водяного затвора. При превышении давления в системе груша раздувается и нажимом на рычаг контактора отключает прибор от электросети.
Электросхема выпрямителя состоит из следующих элементов: лабораторный
автотрансформатор - ЛАТР 2 кВт, трансформатор понижающий 220/65 В, мост на диодах на 15 А (любой конструкции), плавкий предохранитель на 20 А, амперметр (шкала не менее 15 А), вольтметр.
Выпрямитель подключается к электролизеру биполярно, как указано на схеме.
Блок-схема выглядит так:
Сеть 220 В → Выпрямитель → Электролизер → Водяной затвор → Горелка
В том, что нескольких литров воды достаточно, чтобы получить высокотемпературное пламя (200° С), убедится каждый, ознакомившись с описанием устройства разработанного мною электролизера.
Большая температура факела обеспечивает паяние черных и цветных металлов практически любыми тугоплавкими припоями или самим металлом (сварка). Высокая концентрация тепла в узком пятне позволяет прожигать, например, в тонкой листовой стали отверстия Ø 2 мм и более, вести термическую обработку инструмента, выполнять фасонный раскрой тонкой листовой стали.
«Водяной» горелкой можно обрабатывать эмали, керамику, стекло, в том числе кварцевое. Для этого, правда, температура факела увеличивается на 5000° С (способ здесь не описывается). Получаемый факел бесшумен, отсутствие углерода в его составе обеспечивает бездымность. В качестве отхода горения образуется просто перегретый водяной пар, не имеющий цвета и запаха.
В расчете на изготовление прибора силами любого умельца предлагается предельно простая конструкция, в которой нет баллонов, редукторов, вентилей и сложной горелки.
Основная часть устройства - электролизер; он состоит из ряда герметических полостей, образованных электродами, прокладками между ними и платами. Герметизация набранного таким образом пакета осуществляется стяжкой болтами.
Через заливную трубку полости заполняются электролитом; уровень его ограничивается верхним торцом трубки. Отверстие, находящееся в нижней части каждого электрода, служит для равномерного заполнения электролитом каждой полости. Нижний патрубок предназначен для опорожнения полостей. Обе трубки герметично закрываются.
При электролизе образующаяся газовая смесь кислорода и водорода через отверстие, находящееся в верхней части каждого электрода, направляется в отстойник, разделенный на дво части перегородкой. Из него смесь поступает в водяной затвор через штуцер и шланг, барботирует (проходит) через слой воды и по шлангу поступает в горелку
Не менее важная часть устройства - водяной затвор. Он служит для отделения подводящего и отводящего газ шлангов столбом воды высотой 120-150 мм, через который газ барботирует. Затвор надежно защищает электролизер от случайной вспышки газа в шланге горелки.
Его корпус изготовлен из металлической трубы Ø 100 мм, заваренной с обоих концов. Через патрубок заливается вода до верхнего контрольного уровня. Кран находится на нижнем продольном уровне. Решетка служит опорой фильтра, изготовленного из любого гранулированного негорючего материала. Фильтр предотвращает унос влаги газом. Газоприемная трубка заканчивается обратным клапаном обычной конструкции. В корпус вмонтирован также обратный клапан с раструбом, срабатывающий при случайной вспышке газа.
Автоматический выключатель напряжения - самодельный. Он состоит из корпуса, контактора и резиновой груши. Полость последней соединена с полостью водяного затвора. При превышении давления в системе груша раздувается и нажимом на рычаг контактора отключает прибор от электросети.
Электросхема выпрямителя состоит из следующих элементов: лабораторный
автотрансформатор - ЛАТР 2 кВт, трансформатор понижающий 220/65 В, мост на диодах на 15 А (любой конструкции), плавкий предохранитель на 20 А, амперметр (шкала не менее 15 А), вольтметр.
Выпрямитель подключается к электролизеру биполярно, как указано на схеме.
Блок-схема выглядит так:
Сеть 220 В → Выпрямитель → Электролизер → Водяной затвор → Горелка
Расчет и изготовление
В соответствии с законом Фарадея при электролизе количество выделенного вещества пропорционально силе тока. Теоретически каждые 2В,7 А дают 11,7 л водорода и 5,85 л кислорода. Практически выход по току никогда не бывает 100%. Падение напряжения на каждой паре электродов (расчетное) составляет 2 В. Плотность тока на 1 дм 2 площади электрода зависит от времени непрерывной работы электролизера и составляет от 2 до 5 А.
Простота конструкции позволила сократить количество основных деталей до трех: электрода, прокладки, платы.
Электрод - листовое декапированное или трансформаторное железо 250X250 мм толщиной 0,3-0,5 мм (32 шт.). Прокладка - резина средней твердости (фланцевая), кольцо Ø 220 Х Ø 250 мм, толщина - 4-6 мм (31 шт). Плата - любой изоляционный материал (листовой) 300X350 мм, толщина не менее 20 мм (2 шт.). Стяжные болты - М12 из стали 45, длина - по месту (не менее 4 шт.).
Электролитом служит 22% раствор едкого натра (NаОН) в дистиллированной воде. По мере его расходования (общее количество 4 л) добавляется в электролизер только дистиллированная вода.
Перед заливкой электролита нужно испытать герметичность собранного электролизера, заполнив его под давлением водой из городского водопровода; малейшие подтеки тщательно устраняются. При работе электролизера нельзя допустить нагревания электролита выше 65°.
Ввиду постоянства состава газовой смеси, выдаваемой электролизером, упрощаются и требования к горелке. Ею может быть обыкновенная инъекционная игла от медицинского шприца, точнее, набор игл разного диаметра, от 0,3 до 1 мм. Игла крепится на конусе штуцера рукоятки так, как и на шприце. Рукоятка горелки представляет собой отрезок трубки, к которой через штуцер и шланг подводится газ от водяного затвора. Внутрь рукоятки помещается огнегасительная набивка в виде мелкой металлической дроби и сетки.
В качестве шлангов используется хлорвиниловая трубка Ø 4-5 мм.
Следует помнить, что смесь водорода с кислородом, выдаваемая электролизером, - взрывоопасна!
Однако сам прибор при тщательности его исполнения и аккуратности работы с ним никакой опасности не представляет. Это достигается тем, что отсутствуют промежуточные емкости значительного объема; газ нигде не накапливается: сколько его вырабатывается, столько же одновременно потребляется факелом.
Однако категорически недопустимо заполнять получаемой газовой смесью какие-либо емкости для любых технологических целей, и тем более надувные детские летающие шары. Ни в коем случае нельзя также проверять герметичность соединений в конструкции электролизера пламенем свечи, спички и другим открытым огнем; недопустима и работа без заливки воды до верхнего контрольного уровня в водяном затворе или без систематической проверки наличия в нем воды, залитой перед началом работы. Опасно также снижение уровня электролита. Нужно постоянно добавлять дистиллированную воду по мере расхода электролита.
При изготовлении электролита следует работать в защитных очках и резиновых перчатках.
Гасить рабочий факел пламени нужно не выключением электропитания, а опусканием иглы в емкость с водой, иначе последует перегрев иглы и она выйдет из строя.
Оператор должен работать с горелкой в светозащитных очках.
В заключение несколько слов о перспективах. Конструкторам известно о том, что нет машин, аппаратов, приборов, не поддающихся совершенствованию. Это относится и к электролизеру. Здесь можно, например, в выпрямителе обойтись без ЛАТРа и трансформатора, без снижения эксплуатационного качества; в самом электролизере - без резиновых или иных прокладок; режим работы перевести в непрерывный; повысить температуру факела с 2000 до 3000°.
На необъятной территории СССР немало мест, сезонно отрезанных бездорожьем или слишком отдаленных от баз снабжения. Для работающих в таких условиях автор разработал модель электролизера, выдающего газ под давлением, специально для выполнения разовых, например аварийных, работ с большой мощностью факела.
Надеюсь совместно с заинтересованными читателями провести широкую проверку этой, как мне кажется, перспективной, разработки.
1 - плата, 2 - прокладка, 3 - электроды, 4 - стяжной болт, 5 - отверстие для газовой смеси, 6 - отстойник с перегородкой, 7 - штуцер, 8 - шланг, 9 - корпус водяного затвора, 10 - газоприемная трубка затвора, 11 - корпус автовыключателя, 12 - контактор, 13 - резиновая груша, 14 - шланг к горелке, 15 - рукоятка горелки, 16 - огнегасящая набивка, 17 - полая игла, 18 - обратный клапан, 19 - водяной столб, 20 - кран нижнего уровня воды, 21 - заливной патрубок, 22 - решетка фильтра, 23 - фильтр, 24 - аварийный обратный клапан, 25 - раструб, 26 - сливной патрубок отстойника, 27 - сливной патрубок для электролита, 28 - заливная трубка, 29 - винтовая пробка, 30 - электролит.
