A hidrogén szinte ideális üzemanyagfajta, de a probléma az, hogy bolygónkon csak más kémiai elemekkel alkotott vegyületek formájában található meg. A „tiszta” anyag aránya a légkörben legfeljebb 0,00005%. Tekintettel ezekre a valóságokra, azzá válik aktuális kérdés a hidrogéngenerátorról. Tekintsük egy ilyen eszköz működési elvét, tervezési jellemzőit, alkalmazási körét és az önálló gyártás lehetőségét.
A hidrogéngenerátor leírása és működési elve
Számos módszer létezik a hidrogén kinyerésére más anyagokból, felsoroljuk a leggyakoribbakat:
- Elektrolízis, ezt a technikát a legegyszerűbb és otthon is megvalósítható. Sót tartalmazó vizes oldaton egyenáramot vezetünk át, hatása alatt a következő egyenlettel leírható reakció játszódik le: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2. Ebben az esetben a példa egy közönséges konyhai só oldatára vonatkozik, ami nem a legjobb lehetőség, mivel a felszabaduló klór mérgező anyag. Megjegyzendő, hogy az ezzel a módszerrel nyert hidrogén a legtisztább (körülbelül 99,9%).
- 1000 °C-ra felmelegített szénkokszon vízgőzt vezetve ilyen körülmények között a következő reakció megy végbe: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
- Kivonás metánból gőzátalakítással ( szükséges feltétel a reakcióhoz - hőmérséklet 1000°C): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2. A második lehetőség a metán oxidáció: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2.
- A krakkolási (kőolaj-finomítási) folyamat során hidrogén szabadul fel melléktermékként. Megjegyezzük, hogy hazánkban még mindig alkalmazzák ezt az anyagot egyes olajfinomítókban ennek hiánya miatt szükséges felszerelést vagy elegendő kereslet.
A felsorolt lehetőségek közül az utolsó a legolcsóbb, és az első a leginkább hozzáférhető, ez képezi a legtöbb hidrogéngenerátor alapját, beleértve a háztartásiakat is. Működési elvük az, hogy az oldaton való áram átvezetése során a pozitív elektróda vonzza a negatív ionokat, az ellentétes töltésű elektród pedig a pozitívakat, ami az anyag felhasadását eredményezi.
A hidrogéngenerátor tervezési jellemzői és kialakítása
Bár a hidrogén előállításával ma már gyakorlatilag nincs probléma, szállítása és tárolása továbbra is sürgető feladat marad. Ennek az anyagnak a molekulái olyan kicsik, hogy még a fémen is áthatolnak, ami bizonyos biztonsági kockázatot jelent. Az elnyelt tárolás még nem túl jövedelmező. Ezért a legtöbb legjobb lehetőség– hidrogéntermelés közvetlenül a termelési ciklusban való felhasználása előtt.
Ebből a célból ipari üzemeket gyártanak hidrogén előállítására. Általában ezek membrán típusú elektrolizátorok. Az alábbiakban bemutatjuk egy ilyen eszköz egyszerűsített kialakítását és működési elvét.
Megnevezések:
- A – cső a klór eltávolítására (Cl 2).
- B – hidrogén eltávolítás (H 2).
- C az az anód, amelyen a következő reakció játszódik le: 2CL – →CL 2 + 2e – .
- D a katód, a rajta zajló reakció a következő egyenlettel írható le: 2H 2 O + 2e – →H 2 + OH – .
- E – víz és nátrium-klorid (H 2 O és NaCl) oldata.
- F – membrán;
- G – telített nátrium-klorid oldat és nátronlúg (NaOH) képződése.
- H – sóoldat és hígított nátronlúg eltávolítása.
- I – telített sóoldat bemenete.
- J – borító.
A háztartási generátorok kialakítása sokkal egyszerűbb, mivel a legtöbb nem tiszta hidrogént, hanem Brown gázt termel. Ez a név az oxigén és hidrogén keverékének. Ez a lehetőség a legpraktikusabb, nem igényli a hidrogén és az oxigén szétválasztását, a kialakítás jelentősen leegyszerűsíthető, ezért olcsóbb is. Ezenkívül a keletkező gázt az előállítás során elégetik. Otthoni tárolása és felhalmozása nemcsak problémás, de nem is biztonságos.
Megnevezések:
- a – cső a Brown-gáz légtelenítésére;
- b – vízellátó szívócső;
- c – zárt ház;
- d – elektródalemezek blokkja (anódok és katódok), köztük szigetelőkkel;
- e – víz;
- f – vízszint-érzékelő (a vezérlőegységhez csatlakoztatva);
- g – vízleválasztó szűrő;
- h – az elektródák tápellátása;
- i – nyomásérzékelő (a küszöbérték elérésekor jelet küld a vezérlőegységnek);
- j – biztonsági szelep;
- k – gázkivezetés a biztonsági szelepből.
Az ilyen eszközök jellemzője az elektródablokkok használata, mivel a hidrogén és az oxigén szétválasztása nem szükséges. Ez lehetővé teszi, hogy a generátorok meglehetősen kompaktak legyenek.
A hidrogéngenerátor alkalmazásai
A hidrogén szállításával és tárolásával kapcsolatos problémák miatt az ilyen eszközök igényesek azokban az iparágakban, ahol a technológiai ciklus megköveteli ennek a gáznak a jelenlétét. Soroljuk fel a főbb irányokat:
- A hidrogén-klorid szintéziséhez kapcsolódó gyártás.
- Üzemanyag gyártása rakétahajtóművekhez.
- Műtrágyák előállítása.
- Hidrogén-nitrid (ammónia) előállítása.
- Salétromsav szintézise.
- BAN BEN Élelmiszeripar(növényi olajokból szilárd zsírok előállítására).
- Fémfeldolgozás (hegesztés és vágás).
- Fémvisszanyerés.
- Metil-alkohol szintézise
- Sósav előállítása.
Annak ellenére, hogy a hidrogén előállítása az olajfinomítás során olcsóbb, mint az elektrolízissel történő előállítása, amint azt fentebb említettük, a gázszállítás nehézségekbe ütközik. A környezeti helyzet nem mindig teszi lehetővé veszélyes vegyszergyártó létesítmények építését közvetlenül az olajfinomítók mellett. Ráadásul az elektrolízissel előállított hidrogén sokkal tisztább, mint az olaj krakkolása során keletkező hidrogén. Ebben a tekintetben az ipari hidrogéngenerátorok iránt mindig nagy a kereslet.
Háztartási használat
A hidrogént a mindennapi életben is használják. Először is, ezek autonóm fűtési rendszerek. De itt van néhány sajátosság. A tiszta hidrogént gyártó üzemek sokkal drágábbak, mint a Brown gázgenerátorok, amelyek akár saját kezűleg is összeszerelhetők. De az otthoni fűtés megszervezésénél figyelembe kell venni, hogy a Brown gáz égési hőmérséklete sokkal magasabb, mint a metáné, ezért speciális kazánra lesz szüksége, amely valamivel drágább, mint egy hagyományos.
Az interneten sok olyan cikket találhat, amelyben azt írják, hogy a közönséges kazánok használhatók gáz robbantására, de ez szigorúan tilos. BAN BEN legjobb forgatókönyv gyorsan kudarcot vallanak, és legrosszabb esetben szomorú vagy akár tragikus következményeket is okozhatnak. A Brown-féle keverékhez vannak speciális kialakítások hőállóbb fúvókával.
Meg kell jegyezni, hogy a jövedelmezőség fűtési rendszerek hidrogéngenerátorokra épülő alacsony hatásfok miatt erősen megkérdőjelezhető. Az ilyen rendszerekben kétszeres veszteség keletkezik, egyrészt a gáztermelési folyamat során, másrészt a kazánban lévő víz melegítésekor. Olcsóbb a vizet azonnal elektromos bojlerben melegíteni fűtésre.
Ugyanilyen vitatott megvalósítás a háztartási használatra, amelyben a benzint barna gázzal dúsítják egy autómotor üzemanyagrendszerében a megtakarítás érdekében.
Megnevezések:
- a – NHO generátor (elfogadott jelölés a Brown-gázra);
- b – gázkivezetés a szárítókamrába;
- c – rekesz a vízgőz eltávolítására;
- d – a kondenzátum visszavezetése a generátorba;
- e – szárított gáz ellátása a légszűrőüzemanyagrendszer;
- f – autómotor;
- g – csatlakozás az akkumulátorhoz és az elektromos generátorhoz.
Meg kell jegyezni, hogy bizonyos esetekben egy ilyen rendszer még működik (ha megfelelően van összeszerelve). De nem talál pontos paramétereket, teljesítménynövelési együtthatót vagy megtakarítási százalékot. Ezek az adatok nagyon homályosak, megbízhatóságuk megkérdőjelezhető. A kérdés ismét nem világos, hogy mennyivel csökken a motor élettartama.
De a kereslet megteremti a kínálatot az interneten, részletes rajzokat találhat az ilyen eszközökről és a csatlakoztatásukra vonatkozó utasításokat. Vannak még kész modellek készült a Felkelő Nap Országában.
Egyszerű hidrogéngenerátor készítése saját kezűleg lépésről lépésre
Megmondjuk, hogyan kell csinálni házi készítésű generátor hogy hidrogén és oxigén keverékét (HHO) kapjuk. Az ereje nem elég egy ház fűtésére, hanem gázégő fém vágásához elegendő lesz a termelt gáz mennyisége.
Rizs. 8. Gázégő diagram Megnevezések:
- a – égőfúvóka;
- b – csövek;
- c – vízzárak;
- d – víz;
- e – elektródák;
- f – tömített ház.
Először is készítünk egy elektrolizátort, ehhez szükségünk van egy lezárt tartályra és elektródákra. Utóbbiként acéllemezeket használunk (méretüket a kívánt teljesítmény függvényében tetszőlegesen választjuk meg), dielektromos alapra rögzítve. Az egyes elektródák összes lemezét összekötjük egymással.
Amikor az elektródák készen állnak, rögzíteni kell őket a tartályban úgy, hogy a tápvezetékek csatlakozási pontjai a várható vízszint felett legyenek. Az elektródák vezetékei egy 12 voltos tápegységhez vagy autó akkumulátorhoz mennek.
A tartály fedelén lyukat készítünk a gázkivezető cső számára. Hagyományos vízzárak használhatók befőttesüvegűrtartalma 1 liter. 2/3-ig megtöltjük vízzel, és csatlakoztatjuk az elektrolizátorhoz és az égőhöz, ahogy a 8. ábra mutatja.
Jobb, ha kész égőt veszünk, mivel nem minden anyag képes ellenállni a barna gáz égési hőmérsékletének. Csatlakoztatjuk az utolsó vízszelep kimenetéhez.
Megtöltjük az elektrolizátort vízzel, amelyhez hagyományos konyhasót adtunk.
Csatlakoztasson feszültséget az elektródákra, és ellenőrizze a készülék működését.
Sok autótulajdonos keresi a módját az üzemanyag-megtakarításnak. Ez a probléma gyökeresen megoldódik hidrogén generátor autóhoz. Azok visszajelzései, akik telepítették ezt az eszközt, a járművek üzemeltetése során felmerülő költségek jelentős csökkentését sugallják. Szóval elég érdekes a téma. Az alábbiakban arról fogunk beszélni, hogyan lehet önállóan hidrogéngenerátort készíteni.
ICE hidrogén üzemanyagon
Évtizedek óta keresik a belső égésű motorok hidrogénüzemanyaggal történő teljes vagy hibrid üzemre való adaptálásának lehetőségét. Nagy-Britanniában még 1841-ben szabadalmaztattak egy levegő-hidrogén keverékkel működő motort. A 20. század elején a Zeppelin-konszern hidrogénnel működő belsőégésű motorokat használt híres léghajói meghajtásaként.
A hidrogénenergia fejlődését a múlt század 70-es éveiben kirobbant globális energiaválság is elősegítette. Ennek végével azonban a hidrogéngenerátorok gyorsan feledésbe merültek. És ez annak ellenére, hogy számos előnye van a hagyományos üzemanyaggal szemben:
- a levegő és hidrogén alapú üzemanyag-keverék ideális gyúlékonysága, amely lehetővé teszi a motor könnyű indítását bármilyen környezeti hőmérsékleten;
- nagy hőleadás a gáz égése során;
- abszolút környezeti biztonság- a kipufogógázok vízzé alakulnak;
- az égési sebesség 4-szer nagyobb a benzinkeverékhez képest;
- a keverék azon képessége, hogy nagy tömörítési arány mellett robbanás nélkül működjön.
Alapvető technikai ok, amely leküzdhetetlen akadálya a hidrogén gépjármű-üzemanyagként való felhasználásának, mára már képtelenség kellő mennyiségű gázt felszerelni egy járműre. A hidrogén üzemanyagtartály mérete hasonló lesz magának az autónak a paramétereihez. A gáz nagy robbanékonysága kizárja a legkisebb szivárgás lehetőségét. Folyékony formában kriogén telepítés szükséges. Ez a módszer autóban sem nagyon kivitelezhető.
Brown gáz
Manapság a hidrogéngenerátorok egyre népszerűbbek az autók szerelmesei körében. Ez azonban nem pontosan az, amiről fentebb volt szó. Elektrolízissel a víz úgynevezett Brown-gázzá alakul, amelyet az üzemanyag-keverékhez adnak. A fő feladat, amelyet ez a gáz megold, az üzemanyag teljes elégetése. Ez a teljesítmény növelését és az üzemanyag-fogyasztás megfelelő százalékos csökkentését szolgálja. Egyes szerelők 40%-os megtakarítást értek el.
Alapvető a mennyiségi gázkibocsátásban az elektródák felülete. Elektromos áram hatására a vízmolekula két hidrogénatomra és egy oxigénatomra kezd bomlani. Égéskor egy ilyen gázelegy csaknem 4-szer több energiát szabadít fel, mint a molekuláris hidrogén égése. Ezért ennek a gáznak a belső égésű motorokban való felhasználása az üzemanyag-keverék hatékonyabb égéséhez vezet, csökkenti a légkörbe jutó káros kibocsátások mennyiségét, növeli a teljesítményt és az elfogyasztott üzemanyag mennyiségét.
A hidrogéngenerátor univerzális diagramja
Azok számára, akik nem tudnak tervezni, vásárolhatnak egy autóhoz való hidrogéngenerátort a népi iparosoktól, akik az ilyen rendszerek összeszerelését és telepítését végzik. Ma már sok ilyen ajánlat létezik. Az egység és a telepítés költsége körülbelül 40 ezer rubel.
De maga is összeállíthat egy ilyen rendszert - nincs benne semmi bonyolult. Többből áll egyszerű elemek, egyetlen egésszé kapcsolva:
- Berendezések víz elektrolízishez.
- Tároló tartály.
- Nedvességcsapda gázból.
- Elektronikus vezérlőegység (árammodulátor).
Az alábbiakban látható egy diagram, amely szerint a hidrogéngenerátort saját kezével könnyedén összeállíthatja. Tervrajzok fő telepítés, Brown gázt termelnek, meglehetősen egyszerűek és érthetőek.
Az áramkör nem képvisel semmilyen mérnöki bonyolultságot, aki tudja, hogyan kell dolgozni az eszközzel, megismételheti. Üzemanyag-befecskendező rendszerrel rendelkező járművekhez egy olyan vezérlőt is fel kell szerelni, amely szabályozza az üzemanyag-keverék gázellátásának szintjét, és csatlakoztatva van a jármű fedélzeti számítógépéhez.
Reaktor
A keletkező Brown gáz mennyisége az elektródák területétől és anyagától függ. Ha réz- vagy vaslemezeket használnak elektródaként, a reaktor a lemezek gyors tönkremenetele miatt hosszú ideig nem fog működni.
A titán lapok használata ideálisnak tűnik. Használatuk azonban többszörösére növeli az egység összeszerelésének költségeit. Optimálisnak tekinthető erősen ötvözött rozsdamentes acélból készült lemezek használata. Ez a fém elérhető, nem lesz nehéz megvásárolni. Használhat egy használt tartályt is mosógép. Az egyetlen nehézség a szükséges méretű lemezek kivágása lesz.
A telepítés típusai
Ma egy autó hidrogéngenerátora három elektrolizátorral szerelhető fel, amelyek típusa, működése és teljesítménye különbözik:
Az első típusú kialakítás elég sok karburátoros motorhoz. Nincs szükség bonyolult telepítésre elektronikus áramkör gázteljesítmény-szabályozó, és maga egy ilyen elektrolizátor összeszerelése nem nehéz.
Erősebb autóknál célszerű a második típusú reaktort összeszerelni. A dízel üzemanyaggal működő motorokhoz és a nehézgépjárművekhez pedig a harmadik típusú reaktort használják.
Kötelező teljesítmény
Az üzemanyag-megtakarítás érdekében az autók hidrogéngenerátorának percenként 1 liter gázt kell termelnie 1000 lökettérfogatként. Ezen követelmények alapján választják ki a reaktor lemezeinek számát.
Az elektródák felületének növeléséhez felületkezelést kell végezni csiszolópapír merőleges irányban. Ez a kezelés rendkívül fontos - növeli a munkaterületet, és elkerüli a gázbuborékok „tapadását” a felületre.
Ez utóbbi az elektróda folyadéktól való elválasztásához vezet, és megakadályozza a normál elektrolízist. Azt sem szabad elfelejteni, hogy azért normál működés Az elektrolizátorban lévő víznek lúgosnak kell lennie. A szokásos szóda katalizátorként szolgálhat.
Áramszabályzó
Az autóban lévő hidrogéngenerátor növeli a termelékenységet működés közben. Ennek oka az elektrolízis reakciója során felszabaduló hő. A reaktor munkaközege felmelegszik, és a folyamat sokkal intenzívebben megy végbe. A reakció előrehaladásának szabályozására áramszabályozót használnak.
Ha nem csökkenti, a víz egyszerűen felforrhat, és a reaktor leállítja a Brown-gáz termelését. Speciális vezérlő, amely a reaktor működését szabályozza, lehetővé teszi a termelékenység növelő sebességgel történő megváltoztatását.
A karburátoros modellek hagyományos kapcsolóval ellátott vezérlővel vannak felszerelve két üzemmódhoz: „Highway” és „City”.
Beépítési biztonság
Sok kézműves rak be tányért műanyag konténerek. Ezen nem szabad spórolni. Szüksége van egy rozsdamentes acél tartályra. Ha nincs ott, használhat lemezes mintát nyitott típusú. Ez utóbbi esetben jó minőségű áram- és vízszigetelőt kell használni megbízható működés reaktor.
Ismeretes, hogy a hidrogén égési hőmérséklete 2800. Ez a természet legrobbanékonyabb gáza. A Brown-gáz nem más, mint a hidrogén "robbanékony" keveréke. Ezért a hidrogéngenerátorok közúti szállítás megköveteli az összes rendszerelem kiváló minőségű összeszerelését és a folyamat előrehaladásának nyomon követéséhez szükséges érzékelők jelenlétét.
A működő folyadékhőmérséklet-érzékelő, nyomásérzékelő és ampermérő nem lesz felesleges a telepítés tervezésekor. Speciális figyelemÉrdemes odafigyelni a reaktor kimeneténél lévő vízzárra. Ez létfontosságú. Ha a keverék meggyullad, egy ilyen szelep megakadályozza, hogy a láng átterjedjen a reaktorba.
Hidrogén generátor lakossági fűtéshez és termelő helyiségek, amely ugyanazon az elven működik, többszöröse nagyobb reaktortermelékenységgel tűnik ki. Az ilyen telepítéseknél a vízzár hiánya halálos veszélyt jelent. A rendszer biztonságos és megbízható működésének biztosítása érdekében az autók hidrogéngenerátorait is javasolt ilyen visszacsapó szeleppel felszerelni.
Egyelőre nem nélkülözheti a hagyományos üzemanyagot
Számos kísérleti modell létezik a világon, amelyek teljes egészében Brown gázzal működnek. A technikai megoldások azonban még nem érték el tökéletességüket. Az ilyen rendszerek nem állnak rendelkezésre a bolygó hétköznapi lakói számára. Ezért az autókedvelőknek egyelőre meg kell elégedniük a „kézműves” fejlesztésekkel, amelyek lehetővé teszik az üzemanyagköltségek csökkentését.
Egy kicsit a hiszékenységről és a naivitásról
Egyes vállalkozó szellemű üzletemberek eladásra kínálnak egy hidrogén generátort autókhoz. Beszélnek az elektródák felületének lézeres megmunkálásáról vagy az egyedi titkos ötvözetekről, amelyekből készülnek, a világ tudományos laboratóriumaiban kifejlesztett speciális vízkatalizátorokról.
Minden attól függ, hogy az ilyen vállalkozók gondolatai képesek-e tudományosan repülni. A hiszékenység saját költségén (néha nem is kicsiben) egy olyan berendezés tulajdonosává teheti, amelynek érintkezőlemezei két hónapos működés után összeomlanak.
Ha úgy dönt, hogy pénzt takarít meg ilyen módon, akkor jobb, ha saját maga állítja össze a telepítést. Később legalább nem lesz senkit hibáztatható.
Az egyik legkényelmesebb és gyakorlati módokon hidrogén előállítása, további, ésszerű felhasználása pedig egy hidrogéngenerátor, az úgynevezett hidrogénégő. De a hidrogén otthoni előállítása meglehetősen veszélyes tevékenység, ezért hallgassa meg a leírt tanácsokat.
Házi hidrogén generátor:
A hidrogénégő alapja egy hidrogéngenerátor, amely egyfajta tartály vízzel és rozsdamentes acéllemezekkel. Építési és Részletes leírás hidrogéngenerátor nélkül is lehetséges különleges erőfeszítés más oldalakon is megtalálható, szóval nem pazarlom a karakterek beírását erre. Nagyon fontos finomságokat szeretnék átadni, amelyek nagyon hasznosak lesznek, ha saját kezűleg hidrogénégőt tervez.
1. ábra – Hidrogénégő blokkvázlata A hidrogénégő lényege, hogy víz elektrolízisével hidrogént állítanak elő. Meg kell értenie, hogy az elektrolizátorba (vízzel és elektródákkal ellátott edénybe) nem lehet semmit sem önteni, desztillált vizet javaslok, de azt olvastam, hogy a hatékonyabb elektrolízis érdekében nátronlúgot is adnak hozzá (az arányokat nem tudom).
Az elektrolizálóm rozsdamentes acéllemezekből, gumitömítésekből és két vastag plexilapból van összeállítva, és kívülről mindez így néz ki:
2. ábra – Elektrolizátor Az elektrolizátort pontosan félig meg kell tölteni vízzel, hogy megfeleljen a biztonsági óvintézkedéseknek, figyelemmel kísérje a folyadékszintet, ahogy az csökken. elektromos paraméterekés a hidrogén felszabadulás intenzitása!
Mielőtt azonban sok időt és anyagot költene az elektrolizátor összeszerelésére, gondoskodjon a tápegységről. Az én elektrolizálóm például kb 6A áramot fogyaszt 8V feszültség mellett.
A fémlemezeket (elektródákat) vastag rézhuzallal, hozzájuk forrasztva csatlakoztatják, és vastag rézhuzalok(kb. 4 mm-es szakasz).
3. ábra – A vezetékek csatlakoztatása Azt is meg kell értened, hogy mindent szorosan össze kell kötni és jól szigetelni, a lemezek és a szikrák rövidzárlata elfogadhatatlan!!!
4. ábra - Lemezek szigetelése Valójában nagyon sok van különféle fajták elektrolizáló kivitelek, ezért nem szeretném rá irányítani a figyelmet, bár ez a legalapvetőbb és legmunkaigényesebb alkatrésze egy hidrogénégőnek, önmagában nem túl fontos (bármilyen kialakítása megfelel).
Ha hidrogén fáklyával dolgozik, a következőket kell tennie:
Ha hidrogénégőt tervez, akkor legyen óvatos! A hidrogén nagyon robbanékony!!! A hidrogén fáklya összeszerelése és működtetése során számos létfontosságú részlet van. Ügyeljen a tanácsomra – valóban ezt tettem, és tudom, mit mondok.
A házi készítésű hidrogénégőben a hidrogénnyomásnak egyenletesnek kell lennie, és védelemnek kell lennie a fordított robbanás ellen, jó tömítettségnek és szigetelésnek!
A helyzet az, hogy ha hidrogénpisztollyal dolgozik, akkor az elektrolízishez tápegységet használ. És amíg be van kapcsolva, a hidrogén megközelítőleg azonos intenzitással szabadul fel (a munka előrehaladtával leeshet, ahogy a víz elpárolog, és az elektródalemezek közötti áramsűrűség megváltozik), ezért ne kezdjen el dolgozni anélkül, hogy először meg nem ismerkedne az égővel. tervezés.
A hidrogén fáklya helyes használata:
Az első és legfontosabb, hogy mindig a lehetőségekhez mérten dolgozz személyi védelem(mindenképpen viseljen védőpajzsot vagy védőszemüveget az arcán), másodsorban tartsa be a szabályokat tűzbiztonság. Harmadszor, figyelje az elektrolizátorban lévő vízszintet és a láng intenzitását.
Nem kell azonnal meggyújtani a lángot, hagyd, hogy a hidrogén kiszorítsa a maradék oxigént (nekem ez kb tíz percet vesz igénybe, a kibocsátás intenzitásától és az edények térfogatától függően vízzárral és A, B biztosítékkal , 1. ábra)
Ügyeljen arra, hogy a közelben legyen egy edény vízzel – szüksége lesz rá az égő lángjának eloltásához, amikor befejezi a munkát. Ehhez csak a tű hegyét kell a lánggal a víz alá irányítania, és ezzel el kell vágnia az oxigént a tűzhöz. MINDIG ELŐSZÖR OLTSA EL A LÁNGOT, UTÁNA KAPCSOLJA KI A GENERÁTOR ÁRAMELLÁTÁSÁT – EGYÉBEN AZONNALI ROBBANÁS.
Víztömítés és biztosíték:
Figyeljen az 1. ábrára - két tartály van (ezeket A-val és B-vel jelöltem), és egy tű egy eldobható fecskendőből (B), mindezt csepegtetőcsövek kötik össze.
Az első tartályba (A) vizet kell önteni, ez egy vízzár. Arra van szükség, hogy a robbanás ne érje el az elektrolizátort (ha felrobban, olyan lesz, mint egy töredezett gránát).
5. ábra – Vízzár Felhívjuk figyelmét, hogy a vízzáró burkolatban két csatlakozó található (mindezt orvosi csepegtetőből adaptáltam), mindkettő hermetikusan be van ragasztva a burkolatba epoxi ragasztóval. Az egyik cső hosszú, amelyen keresztül a generátorból származó hidrogénnek a víz alatt kell áramolnia, gurgulázni, és a második lyukon keresztül a csövön keresztül a biztosítékhoz (B) kell mennie.
6. ábra – Biztosíték Biztosítékkal ellátott edénybe önthet vizet (a nagyobb megbízhatóság érdekében) és alkoholt (az alkoholgőz növeli a láng égési hőmérsékletét).
Maga a biztosíték így készül: A fedélben 15 mm átmérőjű lyukat kell készíteni, és lyukat a csavarokhoz.
7. ábra - Hogyan néznek ki a lyukak a fedélen Két vastag alátétre is szüksége lesz (ha szükséges, bővítenie kell belső átmérő alátétek egy körreszelő segítségével) két vízvezeték-tömítés és csokoládéfólia vagy egy közönséges léggömb.
8. ábra – Biztonsági szelep vázlata Összeszerelése meglehetősen egyszerű; négy koaxiális lyukat kell fúrnia a vasalátétekben, a fedélben és a tömítésekben. Először a csavarokat a felső alátéthez kell forrasztania, ez könnyen megtehető egy erős forrasztópáka és aktív folyasztószer segítségével.
9. ábra – Csavaros alátét 
10. ábra – Az alátéthez forrasztott csavarok A csavarok forrasztása után helyezzen egyet az alátétre gumitömítésés magát a szelepet. Vékony gumiszalagot használtam szétrobbanó lufiból (ez sokkal kényelmesebb, mint vékony fóliára tenni), bár a fólia is egész jól passzol, legalábbis amikor teszteltem a hidrogénlámpám robbanékonyságát, fólia volt a szelepben.
11. ábra – A tömítés és a védő gumiszalag felhelyezése Ezután feltesszük a második tömítést, és a burkolatban kialakított lyukakba helyezheti a védelmet.
12. ábra – Kész szelep 
13. ábra – Védőelemek A második alátétre és anyákra van szükség a védelem szoros és szilárdan rögzítéséhez az anyák meghúzásával (lásd a 6. ábrát).
Kérjük, vegye figyelembe és vegye figyelembe, hogy a biztonsági szabályokat nem szabad figyelmen kívül hagyni, különösen robbanásveszélyes gázokkal végzett munka során. És egy ilyen egyszerű eszköz megkíméli Önt a kellemetlen meglepetésektől. A védelem a „ahol vékony, ott eltörik” elve szerint működik, robbanással kiüt. védőréteg(fólia vagy gumiszalag), és a robbanóerő nem megy be az elektrolizálóba, és a vízzár is ezt akadályozza meg. Fogadj szót, ha felrobban az elektrolizátor, nem gondolod, hogy elég :)!!!
14. ábra – Robbanás Meg kell érteni, hogy a vészhelyzet elkerülhetetlen. Az a tény, hogy a láng a fúvóka kimeneténél ég (amelyhez egy eldobható fecskendőből származó tű nagyon alkalmas), csak azért, mert gáznyomás jön létre (a nyomás megegyezik).
15. ábra – Fúvóka fecskendőből, talapzaton Például az égővel dolgozol, és a lámpa kialszik, hidd el! Nem lesz ideje leugrani az égőről, a láng azonnal visszamegy a csövön keresztül, és a védőszelep robbanása mennydörög (azért van szükség, hogy az robbanjon, és nem az elektrolizátor) - ez teljesen normális, ha a az égő házilag készült - legyen éber és körültekintő, tartsa távol magát a hidrogénégőtől és viseljen egyéni védőfelszerelést!
Én személy szerint nem vagyok túl lelkes a hidrogénégőért, csak azért próbáltam elkészíteni, mert volt már kész elektrolizálóm. Először is, nagyon veszélyes, másodszor pedig nem túl hatékony (a hidrogénégőmről beszélek, és nem általában az égőkről), és nem lehetett megolvasztani vele, amit akartam. Ezért, ha eszébe jutott, hogy ilyen típusú égőt készítsen, tegyünk fel magának egy teljesen racionális kérdést, hogy „megéri-e”, mivel egy elektrolizátort a semmiből összeszerelni meglehetősen fáradságos feladat, és nagy teljesítményű tápegységre van szükség ahhoz, hogy az megfeleljen a hidrogénnyomásnak és a kimeneti fúvóka átmérőjének. Ezért „ha csak az lenne”, nem javaslom, hogy csináld, de csak akkor, ha valóban szükséged van rá.
A hidrogéngenerátor (elektrolizátor) olyan eszköz, amely két folyamatból származó fényt használ: fizikai és kémiai.
Működés közben elektromos áram hatására a víz oxigénre és hidrogénre bomlik. Ezt a folyamatot elektrolízisnek nevezik. Az elektrolizáló nagyon népszerű a legtöbb között ismert fajok hidrogén generátorok.
Hogyan működik a készülék
Az elektrolizátor több fémlemezből áll, amelyeket desztillált vízzel lezárt tartályba merítenek.
Maga a ház kapcsokkal rendelkezik az áramforrás csatlakoztatásához, és van egy hüvely, amelyen keresztül a gáz kiürül.
A készülék működése a következőképpen írható le: elektromos áramot vezetnek át desztillált vízen különböző térerejű lemezek között (az egyikben az anód, a másikon a katód), amit oxigénre és hidrogénre hasítanak.
A lemezek területétől függően az elektromos áram erős, ha nagy a terület, akkor sok áram halad át a vízen, és több gáz szabadul fel. A lemezek bekötési rajza váltakozó, először plusz, majd mínusz, és így tovább.
Javasoljuk, hogy rozsdamentes acélból készítsenek elektródákat, amelyek az elektrolízis során nem lépnek reakcióba vízzel. A legfontosabb dolog a rozsdamentes acél megtalálása Jó minőség. Jobb, ha az elektródák közötti távolság kicsi, de azért, hogy a gázbuborékok könnyen mozoghassanak közöttük. Jobb, ha a rögzítőelemeket ugyanabból a fémből készítjük, mint az elektródákat.
Figyelembe kell venni: Tekintettel arra, hogy a gyártási technológia gázhoz kapcsolódik, a szikraképződés elkerülése érdekében minden alkatrészt szorosan kell rögzíteni.
A vizsgált kiviteli alakban az eszköz 16 lemezt tartalmaz, amelyek egymástól 1 mm-en belül helyezkednek el.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a lemezek felülete és vastagsága meglehetősen jelentős, át lehet haladni egy ilyen eszközön nagy áramok azonban a fém nem melegszik fel. Ha az elektródák kapacitását levegőben méri, ez 1nF lesz, ez a készlet akár 25 A-t használ sima csapvízben.
A hidrogéngenerátor saját kezű összeszereléséhez használhat élelmiszertartályt, mivel a műanyag hőálló. Ezután le kell engednie az elektródákat a tartályba, hogy összegyűjtse a gázt hermetikusan szigetelt csatlakozókkal, fedéllel és egyéb csatlakozásokkal.
Ha fémtartályt használ, akkor a rövidzárlat elkerülése érdekében az elektródákat műanyaghoz kell rögzíteni. A réz és sárgaréz szerelvények mindkét oldalán két csatlakozó van felszerelve (szerelvény - rögzítés, összeszerelés) a gáz elszívásához. Az érintkező csatlakozókat és szerelvényeket szilikon tömítőanyaggal szilárdan rögzíteni kell.
A biztonsági intézkedések betartása
Az elektrolizátor nagy kockázatú eszköz.
Ezért gyártása, telepítése és üzemeltetése során feltétlenül be kell tartani mind az általános, mind a speciális biztonsági intézkedéseket.
A speciális intézkedések a következők:
- a hidrogén és oxigén keverékének koncentrációját ellenőrizni kell a robbanás megelőzése érdekében;
- ha a folyadékszint nem látható benne néző ablak hidrogéngenerátor, nem használható;
- Javításkor meg kell győződnie arról, hogy nincs hidrogén a rendszer végpontjában;
- használata ellenjavallt tüzet nyit, elektromos fűtőberendezésekés 12 V-nál nagyobb feszültségű hordozható lámpák az elektrolizátor közelében;
- Amikor elektrolittal dolgozik, védje magát védőfelszereléssel (átruházat, kesztyű és védőszemüveg).
Képzett iparosokúgy gondolja, hogy az autók számára otthoni hidrogéngenerátorok készítése kockázatos tevékenység.
Ezt azzal magyarázzák, hogy az autók elektrolizálójának összetett és nem biztonságos eszközrendszere van.
Az ilyen egységek gyártása felhasználásával szükséges speciális anyagokés reagensek.
Jegyzet: A saját maga által készített elektrolizátor önbeszerelése esetén ajánlott szigorúan kizárni annak lehetőségét, hogy a motor leállításakor gáz kerüljön az égéstérbe. Amikor a motort leállítják, a hidrogéngenerátornak automatikusan le kell kapcsolódnia a hálózatról áramellátás autó.
Ha mégis úgy dönt, hogy saját maga készít egy autós hidrolizátort, feltétlenül szerelje fel buborékkeltővel - ez egy speciális vízszelep. Használata jelentősen növeli a biztonságot autóvezetés közben.
A ház fűtése barna gázzal
A hidrogén a legelterjedtebb kémiai elem, ezért felhasználása gazdaságilag kifizetődő.
A házak és nyaralók sok tulajdonosa számára gyakran felmerül a kérdés, hogyan lehet „tiszta” és olcsó energiát szerezni a háztartási szükségletekhez. A választ az olyan újításokban találhatjuk meg, mint például az otthoni fűtésre szolgáló vízgenerátor.
A tudósok fejlesztéseiknek köszönhetően sokak számára lehetővé tették, hogy ilyen eszközt használjanak gáz előállítására. A létesítmény hidrogén (barna gáz) előállítására képes, és ezt a gázt energiatermelésre használják majd fel.
El tudod képzelni ezt a kapcsolatot? kémiai formula, mint hho. Ezt a gázt vízből lehet kinyerni elektrolízises módszerrel. Számos példa van az életben, amikor az emberek oxigénhidrogénnel akarják fűteni otthonukat. De ahhoz, hogy ez a fajta üzemanyag népszerűvé váljon, először meg kell tanulnia, hogyan kell előállítani (Brown-gáz) hazai körülmények között.
Még nincs technológia hidrogén fűtés magánház, ami elég megbízható lenne.
Nézze meg a videót, amelyben haladó felhasználó elmagyarázza, hogyan készítsünk hidrogéngenerátort saját kezűleg:
Még a középkori tudós, Paracelsus is észrevette egyik kísérlete során, hogy amikor a kénsav érintkezésbe kerül a vasmal, légbuborékok keletkeznek. Valójában hidrogén volt (de nem levegő, ahogy a tudós hitte) - könnyű, színtelen, szagtalan gáz, amely bizonyos körülmények között robbanásveszélyessé válik.
A jelen időbenDIY hidrogén fűtés - nagyon gyakori dolog. A hidrogént valóban szinte korlátlan mennyiségben lehet előállítani, a lényeg, hogy legyen víz és villany.
Ezt a fűtési módot az egyik olasz cégek. A hidrogénes kazán káros hulladék keletkezése nélkül működik, ezért a legkörnyezetbarátabb és legcsendesebb módja a lakás fűtésének. A fejlesztés újítása, hogy a tudósoknak viszonylag alacsony hőmérsékleten (kb. 300°C) sikerült elérniük a hidrogén elégetését, és ez lehetővé tette hasonló előállítását. fűtési kazánok hagyományos anyagokból.
Működés közben a kazán csak ártalmatlan gőzt bocsát ki, és az egyetlen dolog, ami költséget igényel, az az elektromosság. És ha ezt kombinálod azzal napelemek(napelemes rendszer), akkor ezek a költségek teljesen nullára csökkenthetők.
Jegyzet! Hidrogén kazánokat gyakran használnak a padlófűtési rendszerek fűtésére, amelyek könnyen telepíthetők saját kezűleg.
Hogyan történik mindez? Az oxigén reakcióba lép a hidrogénnel, és – mint a középiskolai kémiaórákról emlékszünk – vízmolekulákat képez. A reakciót katalizátorok váltják ki, aminek eredményeként a felszabadulás következik be hőenergia, felmelegíti a vizet körülbelül 40°C-ra – ez az ideális hőmérséklet a „meleg padlóhoz”.
A kazán teljesítményének beállítása lehetővé teszi egy bizonyos hőmérséklet elérését, amely egy adott terület helyiségének fűtéséhez szükséges. Azt is érdemes megjegyezni, hogy az ilyen kazánokat modulárisnak tekintik, mivel több egymástól független csatornából állnak. Mindegyik csatornában található a fent említett katalizátor, ennek eredményeként a hűtőfolyadék belép a hőcserélőbe, amely már elérte a szükséges 40°C értéket.
Jegyzet! Az ilyen berendezések sajátossága, hogy minden csatorna különböző hőmérsékletet képes előállítani. Így az egyiket úgy lehet végrehajtani, hogy " meleg padló", a második a szomszédos helyiségbe, a harmadik a mennyezetbe stb.
A hidrogénfűtés fő előnyei
A ház fűtésének ez a módja számos jelentős előnnyel rendelkezik, amelyek a rendszer növekvő népszerűségéért felelősek.
- Lenyűgöző hatékonyság, gyakran eléri a 96%-ot.
- Környezetbarát. Az egyetlen melléktermék, amely a légkörbe kerül, a vízgőz, amely nem képes ártani környezet alapvetően.
- A hidrogénfűtés fokozatosan felváltja a hagyományos rendszereket, megszabadítva az embereket a természeti erőforrások – olaj, gáz, szén – kitermelésétől.
- A hidrogén tűz nélkül hat, katalitikus reakció során hőenergia keletkezik.
Lehetséges saját kezűleg hidrogénfűtést csinálni?
Elvileg ez lehetséges. Fő elem rendszerek - kazán - NNO generátor, azaz hagyományos elektrolizátor alapján hozhatók létre. Mindannyian emlékszünk azokra az iskolai kísérletekre, amikor a konnektorhoz egyenirányítóval csatlakoztatott csupasz vezetékeket egy víztartályba szúrtunk. Tehát egy kazán építéséhez meg kell ismételnie ezt a kísérletet, de nagyobb léptékben.
Jegyzet! A hidrogén kazánt „meleg padlóval” használják, amint azt már tárgyaltuk. De egy ilyen rendszer elrendezése egy másik cikk témája, ezért támaszkodunk arra a tényre, hogy a „meleg padló” már telepítve van és használatra kész.
Hidrogénégő építése
Kezdjük el a vízégő létrehozását. Hagyományosan a felkészüléssel kezdjük szükséges eszközöketés anyagok.
Mire lesz szükség a munkahelyen
- Rozsdamentes acéllemez.
- Ellenőrizd a szelepet.
- Két csavar 6x150, hozzájuk anyák és alátétek.
- Átfolyó szűrő (mosógépből).
- Átlátszó cső. A vízszint ideális erre - az építőanyag-üzletekben 10 m-enként 350 rubelért árulják.
- 1,5 liter űrtartalmú műanyag zárt ételtartó. Hozzávetőleges költség: 150 rubel.
- Halszálkás szerelvények ø8 mm (tömlőnek tökéletesek).
- Daráló fém fűrészeléséhez.
Most derítsük ki, melyik rozsdamentes acél használni kell. Ideális esetben ehhez 03Х16Н1 acélt kell venni. De egy egész „rozsdamentes acél” lemez vásárlása néha nagyon drága, mert egy 2 mm vastag termék több mint 5500 rubelbe kerül, és emellett valahogy szállítani kell. Ezért ha van valahol egy kis darab ilyen acél (0,5 x 0,5 m elég), akkor meg lehet vele boldogulni.
Rozsdamentes acélt fogunk használni, mert a közönséges acél, mint tudják, a vízben rozsdásodni kezd. Sőt, tervezésünk során víz helyett lúgot kívánunk használni, vagyis a környezet több mint agresszív, és a közönséges acél nem sokáig bírja elektromos áram hatására.
Videó - Barna gázgenerátor egyszerű cellás modellje 16 rozsdamentes acéllemezből
Gyártási útmutató
Első fázis. Kezdésként vegyen egy acéllapot, és helyezze rá lapos felület. A fent jelzett méretű lapból (0,5x0,5 m) 16 téglalapot kell kapnia a jövőbeli hidrogénégőhöz, vágja ki őket darálóval.
Jegyzet! Minden lemez négy sarkából levágtuk az egyiket. Ez szükséges a lemezek jövőbeni csatlakoztatásához.
Második fázis. A lemezek hátoldalán lyukakat fúrunk a csavar számára. Ha „száraz” elektrolizátort terveznénk, akkor alulról fúrnánk lyukakat, de ebben az esetben ez nem szükséges. A helyzet az, hogy a „száraz” kialakítás sokkal bonyolultabb, és hatékony terület a benne lévő tányérokat nem használnák fel 100%-ban. „Nedves” elektrolizátort készítünk - a lemezek teljesen elmerülnek az elektrolitban, és teljes területük részt vesz a reakcióban.
Harmadik szakasz. A leírt égő működési elve a következőkön alapul: az elektrolitba merített lemezeken áthaladó elektromos áram hatására a víz (az elektrolit része kell legyen) oxigénre (O) és hidrogénre (H) bomlik. Ezért egyszerre két lemezünknek kell lennie - a katódnak és az anódnak.
E lemezek felületének növekedésével a gáz térfogata növekszik, ezért ebben az esetben nyolc darabot használunk katódonként és anódonként.
Jegyzet! Az általunk vizsgált égő párhuzamos kialakítású, ami őszintén szólva nem a leghatékonyabb. De könnyebb megvalósítani.
Negyedik szakasz. Ezután be kell helyeznünk a lemezeket Műanyag tárolóúgy, hogy váltakoznak: plusz, mínusz, plusz, mínusz stb. A lemezek szigetelésére átlátszó csődarabokat használunk (egész 10 m-t vettünk belőle, így van készlet).
A csőből kis gyűrűket vágunk, levágjuk és körülbelül 1 mm vastag csíkokat kapunk. Ez az ideális távolság ahhoz, hogy a hidrogén hatékonyan képződjön a szerkezetben.
Ötödik szakasz. A lemezeket alátétekkel rögzítjük egymáshoz. Ezt a következőképpen tesszük: a csavarra teszünk egy alátétet, majd egy lemezt, utána három alátétet, még egy lemezt, ismét három alátétet stb. Nyolc darabot akasztunk a katódra, nyolcat az anódra.
Jegyzet! Ezt tükörszerűen kell megtenni, vagyis 180°-kal elforgatjuk az anódot. Tehát a „plusz” a „mínusz” lemezek közötti résekbe kerül.
Hatodik szakasz. Megnézzük, hogy pontosan hol fekszenek a csavarok a tartályban, és arra a helyre fúrunk lyukakat. Ha hirtelen a csavarok nem férnek be a tartályba, akkor levágjuk őket a kívánt hosszúságra. Ezután behelyezzük a csavarokat a lyukakba, alátéteket helyezünk rájuk, és anyákkal húzzuk meg - a jobb szorosság érdekében.
Ezután lyukat készítünk a burkolaton a szerelvény számára, majd magát a szerelvényt csavarjuk be (lehetőleg a csomópont bevonásával szilikon tömítő). Fújja be a szerelvénybe, hogy ellenőrizze a fedél feszességét. Ha még mindig levegő jön ki alóla, akkor ezt a csatlakozást tömítőanyaggal vonjuk be.
Hetedik szakasz. Az összeszerelés befejezése után teszteljük kész generátor. Ehhez csatlakoztasson hozzá bármilyen forrást, töltse fel a tartályt vízzel és zárja le a fedelet. Ezután helyezünk egy tömlőt a szerelvényre, és engedjük le egy víztartályba (a légbuborékok megtekintéséhez). Ha a forrás nem elég erős, akkor nem lesznek a tartályban, de biztosan megjelennek az elektrolizátorban.
Ezután növelnünk kell a gázkibocsátás intenzitását az elektrolit feszültségének növelésével. Itt érdemes megjegyezni, hogy a víz tiszta formájában nem vezető - az áram áthalad rajta a benne lévő szennyeződések és só miatt. Egy kis lúgot hígítunk vízben (például a nátrium-hidroxid kiváló - a boltokban „Mole” tisztítószer formájában értékesítik).
Jegyzet! Ebben a szakaszban kellően fel kell mérnünk az áramforrás képességeit, ezért a lúg befecskendezése előtt ampermérőt csatlakoztatunk az elektrolizátorhoz - így tudjuk nyomon követni az áram növekedését.
Videó - Fűtés hidrogénnel. Hidrogéncellás akkumulátorok
Ezután beszéljünk a hidrogénégő egyéb alkatrészeiről - a mosógép szűrőjéről és a szelepről. Mindkettő védelemre szolgál. A szelep nem engedi, hogy a meggyújtott hidrogén visszahatoljon a szerkezetbe és felrobbantsa az elektrolizátor fedele alatt felgyülemlett gázt (még akkor sem, ha ott csak kevés van belőle). Ha nem szereljük be a szelepet, a tartály megsérül, és a lúg kifolyik.
A vízzár készítéséhez szűrőre lesz szükség, amely gátként működik, megakadályozva a robbanást. Kézművesek, első kézből ismeri a tervezést házi készítésű égő hidrogénnél ezt a szelepet „bulbulátornak” nevezik. Valójában lényegében csak légbuborékokat hoz létre a vízben. Magához az égőhöz ugyanazt az átlátszó tömlőt használjuk. Ennyi, kész a hidrogénégő!
Nincs más hátra, mint csatlakoztatni a „meleg padló” rendszer bemenetéhez, lezárni a csatlakozást és megkezdeni a közvetlen működést.
Következtetésként. Alternatív
Egy alternatív, bár erősen ellentmondásos, a Brown-gáz - kémiai vegyület, amely egy oxigénatomból és két hidrogénatomból áll. Egy ilyen gáz égését hőenergia képződése kíséri (sőt, négyszer erősebb, mint a fent leírt kialakításnál).
Barna gázzal is fűtnek egy házat elektrolizátorral, mert ez a hőtermelési módszer is elektrolízisen alapul. Speciális kazánokat hoznak létre, amelyekben a hatása alatt váltakozó áram kémiai elemek molekulái elkülönülnek, így alakul ki Brown hőn áhított gáza.
Videó – Dúsított barna gáz
Elképzelhető, hogy az innovatív energiaforrások, amelyek készletei szinte korlátlanok, hamarosan kiszorítják a nem megújulókat. Természetes erőforrások, megszabadítva minket az állandó bányászat szükségességétől. Az eseményeknek ez a menete nemcsak a környezetre, hanem a bolygó egészére is pozitív hatással lesz.
Olvassa el cikkünket is - csináld magad gőzfűtés.
Videó - Hidrogén fűtés