Одним из самых удобных и практичных способов получения водорода, и его дальнейшего, разумного применения является водородный генератор, так называемая водородная горелка. Но получение водорода в домашних условиях довольно опасное занятие потому прислушайтесь к описанному совету.

Самодельный водородный генератор:

Основу водородной горелки составляет водородный генератор, который представляет собою своеобразную ёмкость с водой и пластинами из нержавеющей стали. Конструкция и подробное описание водородного генератора можно без особых усилий найти на других сайтах, потому я не стану тратить печатные символы на это. Я хочу передать весьма важные тонкости, которые будут вам очень полезны, если вы соберётесь делать водородную горелку своими руками.

ОЧЕНЬ ВАЖНАЯ ТОНКОСТЬ:

Для того, что бы не провоцировать опасные вещи, заранее хочу сказать! По сути это и не совсем водородная горелка, это горелка на гремучем газе.
Дело в том, что в предложенном варианте электролиза на электродах при подаче напряжения происходит разложение воды 2(H2O) на кислород и водород: O2 + 4H.
Т.о., выделяется сразу же гремучий газ, поэтому все перечисленные методы техники безопасности могут оказаться не актуальны (хотя у меня описанная защита СРАБОТАЛА ОТЛИЧНО).
В частности, при искре в электролизёре он будет взрываться.
А чтобы сделать «водородную горелку», нужно газы с самого начала разделять, используя ту особенность, что водород и кислород будут выделяться на разных электродах.
ПРЕЖДЕ ЧЕМ ЧТО-ТО ВОСПРОИЗВЕСТИ ПОСТАРАЙТЕСЬ ХОРОШЕНЬКО РАЗОБРАТЬСЯ В ТЕМЕ!!! Я ЛИШЬ ХОЧУ ПРЕДОСТЕРЕЧЬ ВАС ОТ НЕЖЕЛАЕМЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ БЕЗДУМНОГО ХЕНДМЕЙДА И ДИАЙВАЯ!!!

Рисунок №1 – Структурная схема водородной горелки

Суть водородной горелки заключается в получении водорода путём электролиза воды. Вы должны понимать, что в электролизёр (емкость с водой и электродами) и потому, нельзя наливать туда что попало, я рекомендую использовать дистиллированную воду, однако читал, что для более эффективного электролиза добавляют ещё каустическую соду (пропорций не знаю).

Мой электролизёр собран из нержавеющих пластин, резиновых прокладок, и двух толстых пластин оргстекла, и внешне всё это выглядит так:

Рисунок №2 – Электролизёр

Электролизёр необходимо заполнять водою ровно наполовину для соблюдения техники безопасности, следите за уровнем жидкости, так как с его снижением меняются электрические параметры и интенсивность выделения водорода!

Но прежде чем потратить кучу времени и материалов на сборку электролизёра, позаботитесь о блоке питания к нему. Мой электролизёр, к примеру, потребляет ток около 6А, при напряжении 8В.

Металлические пластины (электроды) соединены при помощи припаянной к ним толстой медной проволоки, и толстых медных проводов (около 4мм сечение).

Рисунок №3 – Как подсоединить провода

Так же вы должны понимать, что всё должно быть герметично соединено и хорошо заизолировано, короткое замыкание пластин и искра недопустимо!!!

Рисунок №4 – Изоляция пластин

На самом деле есть масса разного рода конструкций электролизёра потому я не хочу на нем фокусировать ваше внимание, хотя он и является самой основной и трудоёмкой деталью для водородной горелки, само по себе он не очень важен (вам подойдёт любая его конструкция).

При работе с водородной горелкой следует:

Если вы собрались делать водородную горелку, то будьте осторожны! Водород очень взрывоопасен!!! При сборке и работе с водородной горелкой, есть много жизненно важных тонкостей. Обратите внимание на мои советы – я это реально проделывал и знаю что говорю.

В самодельной водородной горелке обязательно должно быть согласованно давление водорода, и защита от обратного взрыва, хорошая герметичность и изоляция!

Дело в том, что при работе водородной горелкой, для электролиза вы используете блок питания. И пока он включён, водород выделяется примерно с одинаковой интенсивностью (по мере работы она может падать, так как вода испаряется и меняется плотность тока между пластинами электродов), потому не приступайте к работе, не ознакомившись предварительно с устройством горелки.

Как правильно пользоваться водородной горелкой:

Во-первых прежде всего, всегда работайте в средствах индивидуальной защиты (обязательно наденьте на лицо защитный щиток или очки), во-вторых соблюдайте правила пожарной безопасности. В-третьих, следите за уровнем воды в электролизёре, и интенсивностью горения пламени.

Поджигать пламя нужно не сразу, дайте водороду вытеснить остатки кислорода (у меня это занимает около десяти минут, в зависимости от интенсивности выделения и объёма сосудов с водяным затвором и предохранителем А, Б рис.1)

Обязательно держите около себя ёмкость с водою – она вам понадобится, что бы потушить пламя горелки, когда закончите работу. Для этого, вам просто необходимо направить кончик иглы с пламенем под воду и тем самым перекрыть огню кислород. ВСЕГДА СНАЧАЛА ТУШИТЕ ПЛАМЯ А ПОТОМ ВЫКЛЮЧАЙТЕ ПИТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА – ИНАЧЕ ВЗРЫВ НЕМЕНУЕМ.

Водяной затвор и предохранитель:

Обратите ваше внимание на рисунок №1 – там есть две ёмкости (Я обозначил их А и Б), ну и иголка от одноразового шприца (В), всё это соединено трубками от капельниц.

В первую емкость (А) необходимо наливать воду, это водяной затвор. Он необходим для того что бы взрыв не добрался до электролизёра (если он рванёт то это будет как осколочная граната).

Рисунок №5 – Водяной затвор

Обратите внимание, в крышке водяного затвора есть два соединителя (я всё это приспособил от медицинской капельницы), оба они герметично вклеены в крышку при помощи эпоксидного клея. Одна трубка длинная, по ней водород с генератора должен поступать под воду, булькать, и через второе отверстие идти по трубке к предохранителю (Б).

Рисунок №6 – Предохранитель

В ёмкость с предохранителем вы можете наливать как воду (для большей надёжности) так и спирт (пары спирта повышают температуру горения пламени).

Сам предохранитель делается так: Вам необходимо проделать в крышке отверстие диаметром 15 мм, и отверстия для винтиков.

Рисунок №7 – Как выглядят отверстия в крышке

Также вам понадобится две толстых шайбы (если потребуется, то надо расширить внутренний диаметр шайбы при помощи круглого напильника) две водопроводных прокладки и фольгу от шоколадки или обыкновенный воздушный шарик.

Рисунок №8 – Эскиз защитного клапана

Собирается он достаточно просто, вам необходимо просверлить четыре соосных отверстия в железных шайбах крышке и прокладках. Сначала необходимо припаять болты к верхней шайбе, это легко можно сделать при помощи мощного паяльника и активного флюса.

Рисунок №9 – Шайба с винтиками
Рисунок №10 – Припаянные к шайбе винтики

После того как вы припаяли винтики вам необходимо надеть на шайбу одну резиновую прокладку и непосредственно ваш клапан. Я использовал тонкую резинку от лопнувшего воздушного шарика (это гораздо удобнее чем надевать тонкую фольгу), хотя фольга, тоже подходит довольно удачно, по крайней мере, когда я испытывал свою водородную горелку на предмет взрывоопасности, то в клапане была именно фольга.

Рисунок №11 – Надеваем прокладку и защитную резинку

Потом надеваем вторую прокладку и можно вставлять защиту в отверстия, проделанные в крышке.

Рисунок № 12 – Готовый клапан
Рисунок №13 – Элементы защиты

Вторая шайба и гайки нужны, что бы герметично и крепко зафиксировать защиту, закручивая гайки (посмотрите на рисунок №6).

Поймите правильно и примите к сведенью, нельзя пренебрегать правилами техники безопасности, особенно когда работаете со взрывоопасными газами. А такое нехитрое приспособление может спасти вас от неприятных неожиданностей. Работает защита по принципу «где тонко – там и рвётся», взрывом выбивает защитную плёнку (фольгу или резинку), и взрывная сила не идёт в электролизёр, к тому же этому препятствует ещё и водяной затвор. Поверьте на слово, если взорвётся электролизер, то мало вам не покажется :)!!!

Рисунок №14 – Взрыв

Следует понимать что аварийная ситуация обязательно неминуема. Дело в том, что пламя горит на выходе форсунки, (в качестве которой достаточно неплохо подходит иголка от одноразового шприца) только потому, что создается давление газа (давление согласовано).

Рисунок № 15 – Форсунка из шприца, на пьедестале

К примеру, вы работаете вашей горелкой и вот вырубило свет, поверьте! Вы не успеете отскочить от горелки, пламя моментально пойдёт обратно по трубке и прогремит взрыв защитного клапана (он и нужен что бы рванул он а не электролизёр) – это вполне нормально, когда горелка самодельная – будьте бдительны и осторожны, держитесь подальше от водородной горелки и надевайте средства индивидуальной защиты!

Лично я не в большом восторге от водородной горелки, я и попробовал её сделать только по тому, что у меня уже был готовый электролизёр. Во-первых, это очень опасно, во-вторых не очень эффективно (я говорю о своей водородной горелке а не о горелках в целом) расплавить ею то что я хотел не удалось. И потому если вам пришла в голову идея сделать такого типа горелку задайте себе вполне рациональный вопрос «а оно того стоит», так как собрать электролизёр с нуля это достаточно хлопотное дело, а ещё нужен мощный блок питания такой что бы хватало для  согласования давления водорода и диаметра выходной форсунки. Потому, «лишь бы было» я вам её делать не рекомендую, а только если она вам действительно нужна.

Спасибо что посещаете bip-mip.com 

10 комментариев

  1. олег

    очень полезная штука

    Ответить
  2. Павел

    Собрал такой же электролизёр, ещё не испытывал случайно попал на эту статью и сижу думаю может отказаться от эксперимента, горелка мне нужна, а вот взрыв ненужен, слышал есть предохранитель в виде многожильного провода вставляется вплотную в трубку перед самой горелкой и пламя через многожильный провод не проникает,а газ проходит но для этого нужно давление,я так понимаю, водяной клапан после Ваших рекомендаций поставлю 3 шт.А вот уровень как поддерживать пока не придумал. эл-зёр собран нержавейка китай 10×10см 8шт питание есть любое любой мощности, если созрею на испытание то напишу о результатах.

    Ответить
  3. Сергей

    Чтобы не порвать шланги перед горелкой в ручку монтируем нехитрую приспособу , кусок трубки с мелкой сеткой на концах, внутрь засыпаем крупный песок, металическую стружку или чето подобное.Затвор нужен больше не для защиты электролизёра а для выравнивая горения и повышения качества сварки, если залить воду шов получается пористый, если бензол , бензин или керосин то более качественный, углеводороды связывают атмосферный кислород и повышается качество сварки и температура горения.

    Ответить
  4. iddqd

    Уже рванула 🙂

    Сделал реактор не на электролизе (действительно накладно все это паять с нуля) а на основе химической реакции, щелочь + алюминиевая фольга + сделал затвор из 5 литровой пластиковой бутылки, и сделал одну ошибку, воды в нее залил только на половину объема, второй предохранительный затвор не делал.

    Как пошла реакция (в гидрозатворе пошли очень бодрые бульбы
    ) зажег горелку, проработала где-то минуты 3 и как только реакция пошла на убыль, пламя начало гаснуть, я дурень еще возьми его да и задуй 🙂 в итоге произошел не слабый такой бабах, именно из-за того что оставил большой объем в затворе незаполненным водой.

    В итоге сам генератор остался целый, но разорвало 5 литровую пластиковую бутыль, которая использовалась как гидрозатвор, по вырывало из ее крышки пластиковые фитинги (сопряжение крышки с трубками) которые практически пробили потолочную плиту из ДСП, глаза слава Богу спасли защитные очки, сам отделался легким испугом да окатило водой с ног до головы.

    В общем други мои, штука действительно опасная.

    Вывод:

    1. Если делаете генератор на основе хим. реакции, не используйте фольгу, реакция получается бурная но скоротечная, в итоге пламя быстро сойдет на нет и будет бабах. Лучше использовать толстый кусковой алюминий, например отпилить от алюминиевого уголка, генерация будет не такая бурная зато длительная по времени.

    2. Обязательно средства защиты для глаз.
    3. Обязательно второй предохранительный затвор.
    4. В первом и втором затворе, оставить минимальный зазор между водой и крышкой, большой зазор ведет к большему объему скопившегося там газа и соответственно большему бабаху !
    5. Пламя ни в коем случае на задувать, а лучше действительно опускать горелку в воду.

    Всем удачи с опытами ! 🙂

    Ответить
  5. idkfa

    Уже рванула 🙂

    Сделал реактор не на электролизе (действительно накладно все это паять с нуля) а на основе химической реакции, щелочь + алюминиевая фольга + сделал затвор из 5 литровой пластиковой бутылки, и сделал одну ошибку, воды в нее залил только на половину объема, второй предохранительный затвор не делал.

    Как пошла реакция (в гидрозатворе пошли очень бодрые бульбы
    ) зажег горелку, проработала где-то минуты 3 и как только реакция пошла на убыль, пламя начало гаснуть, я дурень еще возьми его да и задуй 🙂 в итоге произошел не слабый такой бабах, именно из-за того что оставил большой объем в затворе незаполненным водой.

    В итоге сам генератор остался целый, но разорвало 5 литровую пластиковую бутыль, которая использовалась как гидрозатвор, по вырывало из ее крышки пластиковые фитинги (сопряжение крышки с трубками) которые практически пробили потолочную плиту из ДСП, глаза слава Богу спасли защитные очки, сам отделался легким испугом да окатило водой с ног до головы.

    В общем други мои, штука действительно опасная.

    Вывод:

    1. Если делаете генератор на основе хим. реакции, не используйте фольгу, реакция получается бурная но скоротечная, в итоге пламя быстро сойдет на нет и будет бабах. Лучше использовать толстый кусковой алюминий, например отпилить от алюминиевого уголка, генерация будет не такая бурная зато длительная по времени.

    2. Обязательно средства защиты для глаз.
    3. Обязательно второй предохранительный затвор.
    4. В первом и втором затворе, оставить минимальный зазор между водой и крышкой, большой зазор ведет к большему объему скопившегося там газа и соответственно большему бабаху !
    5. Пламя ни в коем случае на задувать, а лучше действительно опускать горелку в воду.

    Всем удачи с опытами ! 🙂

    Ответить
  6. Чикабреня

    Решил делать горелку.
    Ноо как сказать, кароче по большому счёту «Что бы было»))
    Просто заинтересовался этой темой. Сначала делал бензиновую а теперь заинтересовался водородом))))
    В общем большое спасибо, хорошая статья, благодаря ей я понял как НЕ надо делать.
    В общем буду делать горелку на основе хим. реакции, уже и огнетушитель нашёл. (смотрел Огненное ТВ)
    Кстати рекомендую, клёвый канал, он там всё разъяснил.
    У огнетушителя есть манометр, будет проще регулировать и подбирать давление.
    Правда я пока не придумал как сделать систему которая будет выдавать равное давление на выходе при неравном на входе.
    Чтобы при возрастании давления форсунка не газовала.
    Хотя не, придумал, двойной клапан, кароче такая фигня что при возрастании давления он прижимает шарик и не даёт газовать, а при сильном понижении этот шарик на пружинке выполнит роль клапана (шоб огонь идущий по шлангу не бахнул в банке))
    А то уже затарился листом нержавейки для генератора)))

    Ответить
  7. Чикабреня

    Кстати по поводу статьи.
    Есть идейка.
    Все вот эти предосторожности которые ты описал, все опасности.
    Кароче если немного усложнить генератор то можно сильно уменьшить шанс того что «ибанёт» )))
    На сколько я знаю, электролитическая диссоциация, в школе ещё изучали, крч на одном «гвозде» образуется кислород на другом водород.
    Так вот если их разделить то тогда система будет менее взрывоопасна.
    Ибо почему она бахает при задувании пламени ?
    Потому что кислород который присутствует в системе поддерживает горение водорода во всё той же системе. Поэтому огонь и идёт по шлангу, а если весь шланг будет заполнен водородом то гореть он не будет.
    Остаётся лишь проблема обогащения смеси, но тут также можно усложнить и кинуть два шланчика, и свести их например в ручке горелки.
    А тут можно пойти ещё дальше и ещё немного усложнить конструкцию и установить на шлангах регуляторы давления.
    Тогда мы сможем регулировать подачу обоих газов и можно будет подобрать нужное соотношение Водород-кислород.
    На сколько я помню, для идеального горения, на один объём водорода надо два объёма кислорода.
    Такая смесь очень опасна.
    А электролизёр ни как не сможет сделать такое соотношение, ибо Н2О.
    Два водорода и один кислород при разложении воды получается, т.е даже наоборот.
    А так мы сможем настроить подачу газов так чтобы кислорода было больше.
    Соответственно мы выжмем весь КПД из горения водорода.
    Помнится в статье писалось про то что если залить спирт в предохранитель то повысится температура горения пламени и про то что ты так и не смог ничего расплавить.
    Температура горения спирта 900 градусов. Если он повышал температуру то получается что огонь был какой-то слишком холодный.
    Температура горения водорода, согласно википедии, 3000 градусов — АААааа.
    Но это максимум, а его ещё выжать надо))).
    Думаю обогащение кислородом повысит температуру на много.
    И безопаснее, т,к электролизёр точно не бахнет.
    Ноо тогда мы не сможем использовать химический способ добычи водорода.
    Потому что если щёлочь с фольгой там крч водород токо будет.
    Блин, чёт пока писал этот коммент реально задумался «А оно мне надо ?».
    Вроде охото сделать, но не охото делать электролизёр, баллон круче но там кислорода нет с воздухом металл особо не по плавишь….
    Всё крч.
    Покупаем мешок карбида кальция, засыпаем в баллон его и водички.
    Ацетилен можно до 2х тысяч разогреть.
    Или там тоже кислород необходим ?
    Ладно крч.

    Ответить
  8. Михаил

    Суммарное уравнение электролиза раствора сильного основания
    2Н2О + 2ē → Н2 + 2ОН–

    2ОН– -2ē →½О2 + Н2О

    Н2О = Н2 + ½О2
    Отсюда вывод — если не разделены катод и анод полупроницаемой мембраной, то на выходе из электролизёра получаем гремучий газ в идеальной для взрыва пропорции. В любую промышоенную горелку горючее и окислитель подводятся по разным трубам и смешиваются уже перед соплом. А для предотвращения проскока пламени на трубке с горючим имеется несколько частых металлических сеточек. Конструкция горелки, описанной здесь, чрезвычайно взрывоопасна. Любая искра в электролизёре вызовет мощный взрыв. Без доработки изготовление её я бы не рискнул посоветовать желающим иметь глаза и пальцы в изначальном виде. Шутка, злая. Вообще увеличение сечения трубки (иглы) непосредственно у горелки должно привести к взрыву предохранителя. Спасает здесь видимо только малое сечение иглы самой горелки.

    Ответить
  9. Асхат

    Для резки металла подойдёт? До скольки миллиметров возьмет

    Ответить
  10. Евгений

    Судя по конструкции , я бы такой водородной горелкой не то что-бы не пользовался, да к ней даже подходить стремно, водород смешивается с кислородом прямо в электролизере, а вы не знали такую штуку что гремучка взрывается даже от солнечного света, вернее может взорваться, и если вы рядом то увечья гарантированы, и никакие клапаны и затворы вам не помогут.
    Емкость электролизера надо разделить на две части , в одной кислород собирается, в другой водород, трубок нужно две как на ацетиленовой горелке, водород и кислород через отдельные водяные затворы, там где идет водород в затвор можно налить бензин или спирт если хотите что-то сваривать или паять, т.к на чистом водородном пламени швы получаются некачественными из-за отсутствия углерода, на кислородной трубке в затвор исключительно лить только воду, что-то горючее крайне не советую если не хотите остаться инвалидом, на окончаниях трубок для безопасности внутрь можно повсовывать скрученные цилиндриком мелкие металлические сеточки, это предупредит попадание пламени внутрь трубок из-за того что пламя пытаясь проникнуть обратно будет отдавать всю энергию металлической сетке и дальше не пройдет.Горелку обязательно продувать минут 5 перед использованием если этого не сделать, то попавший внутрь воздух может смешаться с остатками водорода, и что дальше будет предсказать несложно.
    Ну вот в кратце и все.

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: