ריתוך אלקטרוליזר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ציוד ריתוך

 הערות למאמר

מכונת ריתוך המבוססת על פירוק מים יקרה יותר ממכונה רגילה. אולי אפשר יהיה להקל על ריתוך אלקטרוליטי? מאמר זה מכיל המלצות לעיצוב אלקטרוליזר וכן טיפים לשימוש בו.

האלקטרוליזר המתואר במאמר הוא דו קוטבי ויש לו 110 תאים אלקטרוליטים המחוברים בסדרה למעגל זרם ישר. כל אלקטרודה, למעט שתי החיצוניות, פועלת בצד אחד כקתודה, בצד השני כאנודה. אלקטרוליזר זה שונה מאלה שתוארו קודם לכן [1,2] בהיעדר שנאי מטה, מה שאפשר להוזיל את עלות ייצור המכשיר ומשקלו. אפשר לווסת את התפוקה ביתר קלות (איור 1), אך צורך כזה לא התעורר. דיודות גשר (ארבע D245A) שימשו ללא רדיאטורים, שכן הספק המכשיר הוא כ-1 קילוואט.

בסך הכל בנינו שלושה אלקטרוליזרים, שהעניקו לנו ניסיון רב ערך. בואו נשקול את העיצוב העדכני והמצליח ביותר, כמו גם רעיונות לשיפור שלו. נתחיל עם לוחות המתכת, הממלאים בו זמנית את התפקיד של שתי האלקטרודות ושל סנפירי קירור האוויר. החומרים בהם נעשה שימוש היו פלדה 3, פלדה 45 ונירוסטה, לא שמנו לב לכל הבדל. מאחר שעובי הפלטות אינו משחק כל תפקיד, נעשה שימוש בברזל דק מאוד בדגם האחרון, מה שאיפשר להפחית באופן דרמטי את אורך ומשקלו של האלקטרוליזר. עבור אלקטרוליזר ללא שנאי עם הספק של כ-1 קילוואט, יצטרכו לחתוך 109 לוחות (איור 2). צורתם יכולה להיות מתומנת או עגולה (כדי להפוך את המכשיר לקל יותר), אך זה יגדיל את זמן הקירור של האלקטרוליזר.

יש לומר כי אלקטרוליזר זה אינו מתאים לפעולה רציפה לטווח ארוך; ניתן להשתמש בו רק מעת לעת. הסיבה היא חימום הדרגתי של האלקטרוליט עד להיווצרות אדי מים, שברגע שנכנסים למבער, מנתקים (מכבים) את הלהבה. שיטות בקרה: קירור האלקטרוליזר, האלקטרוליט והגז, הגדלת כמות האלקטרוליט (מרחק בין אלקטרודות). אגב, יעילות האלקטרוליזר רק עולה עם עליית הטמפרטורה, וחלק מהמתקנים התעשייתיים פועלים בטמפרטורות אלקטרוליטים של עד 95 מעלות צלזיוס!

שימו לב כי בהשוואה ל-[2], מספר החורים הקדוחים בלוחות מצטמצם פי 6. בעצת הממציא ר' סטסיב, נותר רק חור אחד בצלחת, מה שמבטל לחלוטין את החימום הטפילי של האלקטרוליט. מהירות מילוי האלקטרוליזר תלויה בקוטר של חור זה, אך חור גדול מדי יקטין את השטח השימושי של האלקטרודות או יגרום לחימום טפילי של האלקטרוליט. עדיף אם החור הזה אינו עגול, אלא בצורתו (באיור 3 הוא מודגש בקו מודגש).

במהלך הפעולה, דפנות הלוחות הפועלות כאנודות נשחקות (מתחמצנות). כדי להימנע מניקוים, מכשירים תעשייתיים משתמשים באנודות מצופות בניקל גופרתי או רגיל. אין צורך לחשוש שצלחות הברזל יחלידו, שכן זה לא קורה בסביבה בסיסית. אלקלי (KOH או NaOH) הוא חלק מהאלקטרוליט. בעת הרכישה, בקשו אשלגן קאוסטי או נתרן, אשלגן או נתרן הידרוקסיד, סודה קאוסטית. הבטיחות של לוחות האלקטרודה, במיוחד האנודה, תלויה באיכות האלקטרוליט. ריכוז אלקלי - 5...30%. באלקטרוליזרים תעשייתיים משתמשים בעיקר ב-KOH, בהיעדרם השתמשנו ב-NaOH.

האלקלי חייב להיות נקי, לא פגום ממגע עם פחמן דו חמצני באוויר, שבו הוא הופך לאשלג (K₂שיתוף₃) או סודה (Na₂שיתוף₃). במהלך הפעולה, האלקלי לא יורד; אתה רק צריך להוסיף מים מזוקקים. אם אין מים מזוקקים, מכינים אותם באמצעות קוביית זיקוק. אם אלקטרוליט נכנס לעיניים, שטפו אותן מיד עם הרבה מים מזוקקים. עדיף לעבוד עם אלקטרוליט בכוסות מגן, שניתן להכין בקלות ובמהירות מבקבוק פלסטיק [3].

אטמי גומי (איור 4) מבצעים את הפונקציה של אמבטיות אלקטרוליזה. במקרה שלנו, נדרשו 110 חתיכות. עבור האלקטרוליזר הראשון גזרו אותו במספריים. האטמים של האלקטרוליזר השני נחתכו במחרטה (בבת אחת). עבור השלישי, טבעות שנעשו על ידי גיפור שימשו - זו השיטה החסכונית ביותר. עובי האטמים קובע את קיבולת המכשיר, ולכן מספר מילוי האלקטרוליטים. ניסינו עובי טבעת מ-2 עד 5 מ"מ ולא שמנו לב להבדל גדול. האטמים החסכוניים ביותר הם בעלי חתך מרובע, אך לא השתמשנו בהם כי רצינו להשיג לחץ גבוה של גזי הפליטה. במתקנים תעשייתיים, כדי להגיע ליעילות גבוהה, הלחץ מוגבר ל-200 אטמוספרות ומעלה, וללא עלות נוספת, בשל אנרגיית היווצרות הגז בלבד. לא פעם ראינו דיווחים שיעילות האלקטרוליזה בשיטות מודרניות עולה על 100%.

האלקטרודות הקיצוניות שונות מהשאר. מדובר בשתי לוחות פלדה עבים (8...10 מ"מ) שבאמצעות קשירה מחזיקים את כל הפלטות והאטמים באריזה אחת. אחד הלוחות משמש רק כקתודה, השני כאנודה. באחת הלוחות קודח חור לחיבור מיכל אוניברסלי (איור 5).

מיכל זה הוא תכונה נוספת של האלקטרוליזר שלנו (איור 6).

הוא ממלא את התפקיד של צוואר מילוי, מקלט גז, מלכודת קצף, והוא פשוט הכרחי לפעולת המכשיר (איור 7), כאשר א) מילוי האלקטרוליט, הוספת מים; ב) ניקוז העודפים; ג) השוואת ריכוז; ד) עבודה; ד) לנקז).

בעת כיבוי אלקטרוליזר המופעל באמצעות בובע, אנו ממליצים לך להבריג מיד את מכסה המיכל, מכיוון שגז הקירור ישאב נוזל מהבועה (לא מוצג באיור 7). במהלך פעולת האלקטרוליזר, אלקלי מרוכז מאוד נאסף במיכל, אשר מומס בבטחה במים מזוקקים במהלך הטעינה. יש לזכור כי אלקטרוליזר ללא שנאי מסוכן מאוד, שכן אין לו בידוד גלווני מרשת החשמל.

קשר האלקטרוליזר מורכב מ-4 חתיכים ו-8 אגוזים. ניתן להשתמש גם ב-4 ברגים ארוכים. שמנו צינורות פוליוויניל כלוריד על החתיכים, ודסקיות פלדה ו"חרטים" הונחו מתחת לאומים. אורך החתיכים תלוי בעובי כל האטמים והצלחות במצב דחוס.

ארבעה אטמים מבודדים לאומים (איור 8) היו עשויים מפלסטיק עמיד. הם מבצעים את הפונקציה של שמונה רגליים, שכן במהלך התחזוקה יש להפוך את המכשיר שלנו (איור 7).

כאשר מכבים מבער אלקטרוליזה לא מוגן, תערובת סטוכיומטרית של מימן וחמצן (2:1) מתפוצצת. מומלץ לכבות את המבער על ידי טבילתו במים לפני כיבוי המכשיר, שכן מתחת למים בוערת להבת המים-חמצן רק בנוכחות פחמן חם (גרפיט). מטפי להבה בתוך המבער לרוב אינם פועלים, שכן אנרגיית ההצתה (חום) של מימן קטנה פי 15, ומהירות ההתפשטות של חזית הלהבה גדולה פי 8 מזו של גזים דליקים רגילים. מכיוון שהקרינה של להבת מימן קטנה פי 10, וטמפרטורת ההצתה (לא להתבלבל עם חום) גבוהה יותר, בולמי הלהבות חייבים להיות גוף קירור חזק. מעכב להבה כזה יכול להיות עשוי מחוט נחושת דק (ללא לכה), אשר נקרש בחוזקה לתוך גוף המתכת של המבער באמצעות מכה חרוטית. הם גם משתמשים באטמי מים (בועות) מלאים במים או בנפט, כמו גם בכיבוי צינור הגז. צינור הגז הטוב ביותר הוא צינור שקוף מטפטפת רפואית. בועות עשויות מבקבוקי פלסטיק (איור 9) בנפח של 0,5 ליטר.

אם אתה רוצה לקבל יותר גזי אלקטרוליזה, הגדל את שטח האלקטרודה הכולל, לא את המתח. המתח של מיטב האלקטרוליזים הוא בטווח של 1,7...2,6 וולט לתא. אם אתה לא יכול לעשות אלקטרוליזר גדול, אז עשה שניים או יותר קטנים וחבר אותם במקביל לעבודה ביחד.

בהתחלה, האלקטרוליזר שלנו נועד רק להדגמה בטלוויזיה הרפובליקנית (1991) של מנוע קיטור בעירה פנימית. רתכת גז מנוסה הופקדה לחקור את יכולות הריתוך של להבת מים-חמצן. מבלי להכיל את שמחתו, המומחה קבע מיד שהמכשיר מייצר יותר מדי חמצן ודורש תוספת של דלקים פחמימניים: גזים דליקים, כמו פרופאן, או אדים של נוזלים דליקים. יחד עם זאת, מימן חופשי מאיץ מאוד את תהליכי הבעירה, מה שמגביר את טמפרטורת הלהבה. אחד הלקוחות הפוטנציאליים של האלקטרוליזר (הצורף M. Kanaev) דיווח כי עמיתיו הבכירים מעבירים את גז האלקטרוליזר דרך מתיל אלכוהול, בנזין או בנזין ושומרים על טכנולוגיה זו בסודיות מוחלטת. יש שמועות בקרב אנשים על ריתוך גז, שאינו דורש בלוני קרביד וחמצן. ככל הנראה, ריתוך הגז האגדי הזה הוא ריתוך אלקטרוליזה בתוספת דלקים פחמימניים. פעם, לפני ההקדמה הנרחבת של ריתוך קשת חשמלי, ריתוך אלקטרוליטי סיפק לחלוטין תעשיינים. כיום, כאשר מוציאים מכלים ישנים מנהרות וביצות, מה שהכי מפתיע הוא התפרים המבריקים והאחידים על רקע ברזל חלוד - זו העבודה של האלקטרוליזר.

עוד לא פגשנו אדם שהתאכזב מהאלקטרוליזר, אז לסיכום כמה מילים על הסיכויים. הפקת מימן וחמצן באמצעות אלקטרוליזר היא היקרה ביותר כיום. אבל קשה למצוא תחליף לאלקטרוליזר במקום בו אין ציוד גז ונדרשים עבודת ריתוך איכותית וטוהר להבה מיוחד. מאז הטכנולוגיה לייצור מימן אטומי (H) ואוזון (O₃) זהים, אז ניתן להשתמש באוזוניזר כדי להגדיל את אנרגיית המבער. אתה יכול גם להגביר את הטמפרטורה על ידי הגדלת הלחץ באזור הריתוך. ניתן להפריד בין מימן לחמצן באמצעות ציקלון גז (צינור מערבולת). לרפואה, ניתן לעשות מה שנקרא אזמל פלזמה.

היקף השימוש ב"מים שורפים" עשוי להיות רחב בהרבה ממה שניתן לדמיין היום, לכן אנו מזמינים את קוראי המגזין להתנסות בעצמם עם האלקטרוליזר ולשתף בניסיונם.

ספרות:

1. Serov A. Fire מ... מים//מעצב דגמים. 1980. - מס' 7.
2. אורלוב י. מבער מים//מודלר-קונסטרוקטור. - 1985. -№10.
3. יו מזוקן הכרחי מיותר//מעצב. -2001.-№6.-C.31.
4. כל הספרים של אנטולי ניקולאביץ' פודגוריני, פופולארי יוצא דופן של טכנולוגיות מימן, חבר מקביל באקדמיה למדעים של אוקראינה, חתן פרס המדינה של אוקראינה.

מחברים: I.P. אוליניק, יו.אי. מזוקן

ראה מאמרים אחרים סעיף ציוד ריתוך.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון סמארטפונים HTC Desire HD ו-Z 23.10.2010 מספר מוצרים חדשים הוצגו על ידי HTC. ביניהם ניתן למצוא את הסמארטפונים HTC Desire Z, HTC Desire HD, מעטפת HTC Sense המעודכנת והשירות המקוון HTCsense.com. Desire Z מצוידת במקלדת QWERTY חומרה, הממוקמת על ציר מיוחד ולאחר פתיחת המכשיר צמוד לתצוגה, ולא מתחתיה, כמקובל בסליידרים המסורתיים. ה-Desire HD דומה במובנים רבים לסמארטפון HD2 WM, אך פועל על אנדרואיד 2.2. בין התכונות המוכרזות של מעטפת HTC Sense נמצאת אפליקציה לעבודה עם המצלמה, תוכנה לקריאת ספרים ועוד דברים שימושיים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ אופניים חשמליים עם זיהוי פנים

▪ ראיית הצבע נחלשת לכיוון הפריפריה

▪ AMD Radeon R9 290

▪ מה יבוא בעקבות FULL HD

▪ גשושית החלל ההודית המקיפה את מאדים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע באתר החשמלאי. PTE. בחירת מאמרים

▪ מאמר הטוסיק של הראייה. ביטוי פופולרי

▪ כמה עמוק יכול צב ים לצלול? תשובה מפורטת

▪ מאמר תכונות של הגנה על עבודת נוער

▪ מאמר איך להכין לוח ממש טוב בבית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר עבאזה פתגמים ואמרות. מבחר גדול

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua
2000-2024