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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Coupe et soude l'eau. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / poste à souder L'article décrit comment fabriquer une version améliorée d'un appareil de petite taille mais assez puissant pour le coupage et le soudage au gaz, qui fonctionne sur le principe de la production d'un mélange inflammable hydrogène-oxygène par électrolyse d'une solution aqueuse alcaline. Je possède le premier « brûleur à eau » capable de couper et de souder même les métaux réfractaires depuis 1985. Je l'ai fabriqué (et j'ai maintenant mis en place une production à petite échelle d'analogues à vendre) à partir des matériaux du magazine « Modelist-Constructor ». Je présente maintenant aux lecteurs mon dernier développement, qui repose, bien que amélioré (un plus grand nombre de plaques de travail, des plaques latérales modifiées et un raccord fiable pour la sortie d'un mélange gazeux inflammable), mais fonctionnant sur le même principe d'un électrolyseur. . Pour ceux qui rencontrent un tel dispositif pour la première fois, il serait utile, je pense, d'expliquer dans les termes les plus généraux (et de rappeler aux autres) quelle est l'essence de ce type de construction. Et c'est assez simple.
Entre les plaques latérales, reliées par quatre broches, se trouvent des plaques d'électrodes métalliques séparées par des anneaux en caoutchouc. La cavité cellulaire interne d'une telle batterie est remplie de 1/2 à 3/4 de son volume avec une solution aqueuse faible d'alcali (KOH ou NaOH). La tension appliquée aux plaques à partir d'une source de courant continu provoque la décomposition (électrolyse) de la solution, accompagnée d'un dégagement abondant d'hydrogène et d'oxygène. Ce mélange de gaz, ayant traversé un joint liquide spécial (Fig. 1a), pénètre ensuite dans le brûleur et, une fois brûlé, permet d'obtenir une température élevée si nécessaire à de nombreux procédés technologiques (par exemple, découpe et soudage de métaux ) - environ 1800°C. La productivité de l'électrolyseur dépend de la concentration d'alcali dans la solution et d'autres facteurs. Et surtout - sur la taille et le nombre de plaques d'électrodes, la distance entre elles, qui, à son tour, est déterminée par les paramètres de l'alimentation électrique - puissance et tension (à raison de 2...3 V par espace galvanique entre deux plaques situées l'une à côté de l'autre). Les conceptions de la source de courant continu que je propose sont disponibles pour une fabrication en « atelier à domicile » et pour le bricoleur débutant. Ils sont capables d'assurer un fonctionnement fiable même d'un électrolyseur à « quatre-vingts cellules » (celui-ci comporte 81 plaques d'électrodes), et plus encore un « à trente cellules ». Une variante dont le schéma électrique est représenté sur la Fig. 4, vous permet également d'ajuster facilement la puissance pour une adaptation optimale à la charge : dans le premier étage - 0...1,7 kW, dans le second (lorsque SA1 est allumé) - 1,7...3,4 kW. Et les plaques correspondantes pour l'électrolyseur sont proposées - 150x150 mm. Ils sont fabriqués à partir de fer à toiture de 0,5 mm d'épaisseur. En plus du trou de sortie de gaz de 12 mm, quatre autres trous de montage (2,5 mm de diamètre) sont percés dans chaque plaque, dans lesquels sont enfilées des aiguilles à tricoter ou à vélo lors de l'assemblage. Ces derniers sont nécessaires à un meilleur centrage des plaques et des joints, et sont donc retirés de la structure au stade final de l'assemblage. En fait, j'ai dû me creuser la tête beaucoup avant que le « brûleur à eau » devienne pratique et fiable, comme une lampe Edison : allumez-le et il a commencé à fonctionner, éteignez-le et il a cessé de fonctionner. Une tâche particulièrement difficile était la modernisation non pas de l'électrolyseur lui-même, mais du joint liquide qui y était connecté à la sortie. Mais dès que nous avons abandonné l'utilisation standard de l'eau comme barrière contre la propagation des flammes à l'intérieur de la batterie génératrice de gaz (à travers le tube de raccordement) et que nous nous sommes tournés vers l'utilisation de... kérosène, tout s'est immédiatement bien passé. Pourquoi le kérosène a-t-il été choisi ? D’abord parce que contrairement à l’eau, ce liquide ne mousse pas en présence d’alcali. Deuxièmement, comme le montre la pratique, si des gouttes de kérosène tombent accidentellement dans la flamme du brûleur, la flamme ne s'éteint pas - seul un petit éclair est observé. Enfin, troisièmement : étant un « séparateur » pratique, le kérosène, lorsqu'il est dans le joint, s'avère sans danger en termes d'incendie.
A la fin du travail, pendant une pause, etc. le brûleur s'éteint naturellement. Un vide se forme dans l'électrolyseur et le kérosène s'écoule du réservoir droit vers la gauche (Fig. 3). Ensuite - le barbage à l'air, après quoi le brûleur peut être stocké aussi longtemps que vous le souhaitez : il est prêt à l'emploi à tout moment. Lorsqu'il est allumé, le gaz appuie sur le kérosène, qui s'écoule à nouveau dans le réservoir droit. Puis les bulles de gaz commencent... Les tubes de connexion de l'appareil sont en polychlorure de vinyle. Seul un mince tuyau en caoutchouc mène au brûleur lui-même. Ainsi, après avoir coupé le courant, il suffit de plier ce "caoutchouc" avec vos mains - et la flamme, émettant enfin un léger pop, s'éteindra.
Et encore une subtilité. Bien que l'alimentation électrique (voir Fig. 4) soit capable de fournir de l'électricité à une charge de 3,4 kilowatts, l'utilisation d'une puissance aussi élevée dans la pratique amateur est très rare. Et afin de "ne pas piloter l'électronique" presque à vide (en mode redressement demi-onde, lorsque la puissance est de 0...1,7 kW), il est utile d'avoir à votre disposition une autre source d'alimentation pour l'électrolyseur - plus petite et plus simple (Fig.5). Essentiellement, il s'agit d'un redresseur réglable pleine onde, connu de nombreux bricoleurs. De plus, avec des « moteurs » de potentiomètres de 470 ohms connectés les uns aux autres (mécaniquement). Structurellement, une telle connexion peut être réalisée soit à l'aide d'une simple transmission à engrenages avec deux engrenages textolite, soit à l'aide d'un dispositif plus complexe tel qu'un vernier (dans une radio domestique).
Le transformateur de l'alimentation est fait maison. Un ensemble Ш16x32 en acier pour transformateur a été utilisé comme noyau magnétique. Les enroulements contiennent : primaire - 2000 tours PEL-0,1 ; secondaire - 2x220 tours PEL-0,3. La pratique le montre : l'appareil fait maison considéré pour le coupage et le soudage au gaz, même avec l'utilisation la plus intense, est capable de fonctionner correctement pendant très longtemps. Cependant, un entretien approfondi est nécessaire tous les 10 ans, principalement à cause de l'électrolyseur. Les plaques de ces derniers, travaillant dans un environnement agressif, sont recouvertes d'oxyde de fer, qui commence à jouer le rôle d'isolant. Les plaques doivent être lavées puis poncées à l'aide d'une meule émeri. D’ailleurs, remplacez-en quatre (au pôle négatif), corrodés par des résidus acides qui s’accumulent près du « moins ». Par conséquent, il est recommandé de remplir l'électrolyseur uniquement avec de l'eau distillée et d'utiliser une solution alcaline la moins contaminée par les sels (la présence de traces de composés chimiques d'acide sulfurique et chlorhydrique est inacceptable). L'utilisation de trous dits de drainage (à l'exception du remplissage et de la sortie de gaz) peut également difficilement être considérée comme justifiée, ce qui a été pris en compte lors du développement de l'appareil. Il est également facultatif d'introduire des bidons dans le circuit de l'appareil pour récupérer l'alcali super-agressif qui s'accumule. De plus, le fonctionnement de la conception « sans réservoir » montre que pas plus d'un demi-verre de ce « liquide nocif » peut s'accumuler au fond d'un joint de kérosène sur une période de 10 ans. L'alcali accumulé est éliminé (par exemple, lors de la maintenance) et la portion suivante de kérosène propre est versée dans le volet. Auteur : V. Radkov, Tatarstan
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