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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Soldagem por eletrolisador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / equipamento de solda Uma máquina de solda baseada na decomposição da água é mais cara que uma convencional. Talvez seja possível facilitar a soldagem eletrolítica? Este artigo contém recomendações para projetar um eletrolisador, bem como dicas para usá-lo. O eletrolisador descrito no artigo é bipolar e possui 110 células eletrolíticas conectadas em série a um circuito de corrente contínua. Cada eletrodo, com exceção dos dois mais externos, funciona de um lado como cátodo e do outro como ânodo. Este eletrolisador difere dos descritos anteriormente [1,2] pela ausência de transformador abaixador, o que possibilitou reduzir o custo de fabricação do dispositivo e seu peso. É possível regular mais facilmente a produtividade (Fig. 1), mas tal necessidade não surgiu. Foram utilizados diodos de ponte (quatro D245A) sem radiadores, pois a potência do dispositivo é de cerca de 1 kW.
No total, construímos três eletrolisadores, o que nos proporcionou uma experiência muito valiosa. Consideremos o design mais recente e bem-sucedido, bem como ideias para melhorá-lo. Comecemos pelas placas metálicas, que desempenham simultaneamente o papel de eletrodos e aletas de resfriamento de ar. Os materiais utilizados foram aço 3, aço 45 e aço inoxidável, não notamos diferença. Como a espessura das placas não influencia, no modelo mais recente foi utilizado ferro muito fino, o que permitiu reduzir drasticamente o comprimento e o peso do eletrolisador. Para um eletrolisador sem transformador com potência de cerca de 1 kW, será necessário cortar 109 placas (Fig. 2). Seu formato pode ser octogonal ou redondo (para deixar o aparelho mais leve), mas isso aumentará o tempo de resfriamento do eletrolisador.
Deve-se dizer que este eletrolisador não é adequado para operação contínua de longo prazo, só pode ser usado periodicamente. O motivo é o aquecimento gradativo do eletrólito até a formação de vapor d'água que, ao entrar no queimador, apaga (extingue) a chama. Métodos de controle: resfriar o eletrólito, eletrólito e gás, aumentando a quantidade de eletrólito (distância entre eletrodos). A propósito, a eficiência do eletrolisador só aumenta com o aumento da temperatura, e algumas instalações industriais operam em temperaturas do eletrólito de até 95°C! Observe que em comparação com [2], o número de furos nas placas é reduzido em 6 vezes. Seguindo o conselho do inventor R. Stasiv, resta apenas um orifício na placa, o que elimina completamente o aquecimento parasita do eletrólito. A velocidade de enchimento do eletrolisador depende do diâmetro deste furo, mas um furo muito grande reduzirá a área útil dos eletrodos ou causará aquecimento parasita do eletrólito. É melhor que este orifício não seja redondo, mas sim modelado (na Fig. 3 está destacado com uma linha em negrito).
Durante a operação, as laterais das placas que atuam como ânodos se desgastam (oxidam). Para evitar limpá-los, os dispositivos industriais utilizam ânodos revestidos com níquel sulfatado ou regular. Não há necessidade de ter medo de que as placas de ferro enferrujem, pois isso não acontece em ambiente alcalino. Alcali (KOH ou NaOH) faz parte do eletrólito. Na hora de comprar peça potássio cáustico ou sódio, hidróxido de potássio ou sódio, soda cáustica. A segurança das placas dos eletrodos, principalmente do ânodo, depende da qualidade do eletrólito. Concentração de álcalis - 5...30%. Nos eletrolisadores industriais, utiliza-se principalmente KOH, na ausência do qual utilizamos NaOH. O álcali deve estar limpo, não danificado pelo contato com o dióxido de carbono do ar, no qual se transforma em potássio (K2CO3) ou refrigerante (Na2CO3). Durante a operação, o álcali não diminui, basta adicionar água destilada. Se não houver água destilada disponível, prepare-a usando um cubo de destilação. Se o eletrólito entrar em contato com os olhos, lave-os imediatamente com bastante água destilada. É melhor trabalhar com eletrólito em óculos de proteção, que podem ser feitos de forma fácil e rápida a partir de uma garrafa plástica [3]. As juntas de borracha (Fig. 4) funcionam como banhos de eletrólise. No nosso caso, foram necessárias 110 peças. Para o primeiro eletrolisador cortaram com uma tesoura. As juntas do segundo eletrolisador foram cortadas em torno (todas de uma vez). Para o terceiro foram utilizados anéis feitos por vulcanização - este é o método mais econômico. A espessura das juntas determina a capacidade do dispositivo e, portanto, o número de recargas de eletrólito. Tentamos espessuras de anel de 2 a 5 mm e não notamos muita diferença. As juntas mais econômicas são de seção quadrada, mas não as usamos porque queríamos atingir alta pressão dos gases de exaustão. Nas instalações industriais, para atingir alta eficiência, a pressão é aumentada para 200 atmosferas ou mais, e sem custo adicional, apenas pela energia de formação do gás. Mais de uma vez vimos relatos de que a eficiência da eletrólise usando métodos modernos excede 100%.
Os eletrodos extremos são diferentes dos demais. São duas placas de aço grossas (8...10 mm) que, por meio de uma amarração, prendem todas as placas e gaxetas em um único pacote. Uma das placas serve apenas como cátodo, a outra como ânodo. Em uma das placas é feito um furo para fixação de um tanque universal (Fig. 5).
Este tanque é outra característica do nosso eletrolisador (Fig. 6).
Desempenha a função de gargalo de enchimento, receptor de gás, coletor de espuma, sendo simplesmente necessário ao funcionamento do dispositivo (Fig. 7), onde a) encher o eletrólito, adicionando água; b) drenar o excesso; c) equalização de concentração; d) trabalho; d) drenagem).
Ao desligar um eletrolisador operado com borbulhador, aconselhamos desparafusar imediatamente a tampa do tanque, pois o gás de resfriamento irá retirar líquido do borbulhador (não mostrado na Fig. 7). Durante a operação do eletrolisador, um álcali altamente concentrado se acumula no tanque, que é dissolvido com segurança com água destilada durante o reabastecimento. Deve-se ter em mente que um eletrolisador sem transformador é muito perigoso, pois não possui isolamento galvânico da rede elétrica. A amarração do eletrolisador consiste em 4 pinos e 8 porcas. Você também pode usar 4 parafusos longos. Colocamos tubos de cloreto de polivinila nos pinos e arruelas de aço e “gravadores” foram colocados sob as porcas. O comprimento dos pinos depende da espessura de todas as juntas e placas no estado comprimido. Quatro juntas isolantes para as porcas (Fig. 8) foram feitas de plástico durável. Desempenham a função de oito pernas, pois durante a manutenção nosso aparelho deve ser virado (Fig. 7).
Quando um queimador de eletrólise desprotegido é desligado, uma mistura estequiométrica de hidrogênio e oxigênio (2:1) explode. Recomenda-se extinguir o queimador mergulhando-o em água antes de desligar o aparelho, pois debaixo d'água a chama água-oxigênio queima apenas na presença de carbono quente (grafite). Os extintores de chama dentro do queimador muitas vezes não funcionam, pois a energia de ignição (calor) do hidrogênio é 15 vezes menor e a velocidade de propagação da frente da chama é 8 vezes maior que a dos gases combustíveis convencionais. Como a radiação de uma chama de hidrogênio é 10 vezes menor e a temperatura (não confundir com calor) de ignição é mais alta, os corta-chamas devem ser um poderoso dissipador de calor. Esse corta-chamas pode ser feito de fio de cobre fino (sem verniz), que é firmemente martelado no corpo metálico do queimador usando um percutor cônico. Também utilizam selos d'água (borbulhadores) cheios de água ou querosene, além de desligar o gasoduto. O melhor gasoduto é um tubo transparente de um conta-gotas médico. Os borbulhadores são feitos de garrafas plásticas (Fig. 9) com capacidade para 0,5 litros.
Se quiser obter mais gases de eletrólise, aumente a área total do eletrodo, não a tensão. A tensão dos melhores eletrolisadores está na faixa de 1,7...2,6 V por célula. Se você não conseguir fazer um eletrolisador grande, faça dois ou mais pequenos e conecte-os em paralelo para trabalharem juntos. A princípio, nosso eletrolisador destinava-se apenas à demonstração na televisão republicana (1991) de uma máquina a vapor de combustão interna. Um experiente soldador de gás foi designado para estudar as capacidades de soldagem de uma chama de água-oxigênio. Sem conter a alegria, o especialista determinou imediatamente que o aparelho produz muito oxigênio e requer a adição de combustíveis de hidrocarbonetos: gases inflamáveis, como o propano, ou vapores de líquidos inflamáveis. Ao mesmo tempo, o hidrogênio livre acelera bastante os processos de combustão, o que aumenta a temperatura da chama. Um dos potenciais clientes do eletrolisador (joalheiro M. Kanaev) relatou que seus colegas mais experientes passam o gás do eletrolisador através de álcool metílico, gasolina ou gasolina e mantêm essa tecnologia em sigilo absoluto. Existem rumores entre as pessoas sobre a soldagem a gás, que não requer cilindros de metal duro e oxigênio. Com toda a probabilidade, esta lendária soldagem a gás é uma soldagem por eletrólise com adição de combustíveis de hidrocarbonetos. Era uma vez, antes da introdução generalizada da soldagem a arco elétrico, a soldagem eletrolítica satisfazia completamente os industriais. Hoje, ao extrair tanques antigos de rios e pântanos, o que mais surpreende são as costuras brilhantes e uniformes contra o fundo de ferro enferrujado - esse é o trabalho do eletrolisador. Ainda não conhecemos uma pessoa que tenha ficado decepcionada com o eletrolisador, portanto, para concluir, algumas palavras sobre as perspectivas. Produzir hidrogênio e oxigênio usando um eletrolisador é o mais caro atualmente. Mas é difícil encontrar um substituto para o eletrolisador onde não há equipamento de gás e são necessários trabalhos de soldagem de alta qualidade e pureza de chama especial. Desde a tecnologia de produção de hidrogênio atômico (H) e ozônio (O3) são iguais, então um ozonizador pode ser usado para aumentar a energia do queimador. Você também pode aumentar a temperatura aumentando a pressão na zona de soldagem. O hidrogênio e o oxigênio podem ser separados usando um ciclone de gás (tubo de vórtice). Para a medicina, podem ser produzidos os chamados bisturis de plasma. O escopo de uso da “água ardente” pode ser muito mais amplo do que se imagina hoje, por isso convidamos os leitores da revista a experimentarem eles próprios o eletrolisador e compartilharem suas experiências. Literatura:
Autores: I. P. Oleinik, Yu.I. Barbudo
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Fones de ouvido para monitor de frequência cardíaca ▪ Sistema Compacto Axiomtek AIE100-903-FL-NX ▪ Dispositivo para a luta contra roedores e insetos domésticos ▪ Locomotiva de carga a bateria FLXdrive
▪ seção do site Limitadores de sinal, compressores. Seleção de artigos ▪ artigo Não somos escravos, não somos escravos. expressão popular ▪ Artigo de Botânica. Grande enciclopédia para crianças e adultos ▪ artigo Autosseguro e autodetenção em deslocações em zonas montanhosas. dicas turísticas ▪ artigo Composições líquidas para limpeza de lonas e calçados de lona. receitas simples e dicas
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