Углекислота для сварки своими руками

Обновлено: 19.04.2024

Углекислый газ не является редким и получают его как побочный продукт, что положительно сказывается на его стоимости. Поэтому он является самым дешевым газом, применяемым для защиты, металла сварного шва в процессе сварки. Кратко о способах производства углекислоты говорилось в статье о свойствах углекислого газа и теперь настало время рассмотреть их более подробно.

Содержание

В промышленном масштабе углекислый газ получают следующими способами:

из известняка, в котором содержится до 40% СО₂, кокса или антрацита до 18% CO₂ путем их обжига в специальных печах;
на установках, работающих по сернокислому методу за счет реакций взаимодействия серной кислоты с эмульсией мела;
из газов, образующихся при брожении спирта, пива, расщепления жиров;
из дымовых газов промышленных котельных, сжигающих уголь, природный газ и другое топливо. Дымовой газ содержит 12-20% СО₂;
из отходящих газов химических производств, в первую очередь синтетического аммиака и метанола. Отходящие газы содержат примерно 90% СО₂.

На данный момент наиболее распространенным способом производства углекислоты является – получение из газов при брожении.

Получение углекислого газа из газов при брожении

Отходящий газ при брожении представляет собой почти чистый углекислый газ и является дешевым побочным продуктом производства.

На гидролизных заводах при брожении дрожжей с опилками выделяются газы, содержащие 99% CO₂.

1 - бродильный чан; 2 - газгольдер; 3 - промывочная башня; 4 - предварительный компрессор; 5 - трубчатый холодильник; 6 - маслоотделитель; 7 - башня; 8 - башня; 9 - двухступенчатый компрессор; 10 - холодильник; 11 - маслоотделитель; 12 - цистерна.

Схема получения углекислого газа на гидролизных заводах

Газ из бродильного чана 1 подается насосами, а при наличии достаточного давления поступает самостоятельно в газгольдер 2, где происходит отделение от него твердых частиц. Затем газ поступает в промывочную башню 3, заполненную коксом или керамическими кольцами, где он омывается встречным потоком воды и окончательно освобождается от твердых частиц и растворимых в воде примесей. После промывки газ поступает в предварительный компрессор 4, где он сжимается до давления 400-550 кПа.

Так как при сжатии температура углекислого газа повышается до 90-100°С, то после компрессора газ поступает в трубчатый холодильник 5, где охлаждается до 15°С. Затем углекислота направляется в маслоотделитель 6, где отделяется масло, попавшее в газ при сжатии. После этого углекислый газ подвергается очистке водными растворами окислителей (KMnO₄, K₂Cr₂P₇, гипохромитом) в башне 7, а затем осушке активированным углем или силикагелем в башне 8.

После очистки и осушки углекислота поступает в двухступенчатый компрессор 9. На ступени I происходит сжатие его до 1-1,2 МПа. Затем углекислый газ поступает в холодильник 10, где охлаждается со 100 до 15°C, проходит маслоотделитель 11 и поступает на II ступень компрессора, где сжимается до 6-7 МПа, превращается в жидкую двуокись углерода и собирается в цистерну 12, из которой производится заправка стандартных баллонов или других емкостей (танков).

Принципиально процесс производства углекислого газа другими методами ничем не отличается от вышеуказанного: сначала газ очищается, потом производят осушку, а на последнем этапе охлаждение и сжатие для превращения в жидкость, поскольку в данном виде его удобно хранить и транспортировать.

Пара слов о сварочных смесях (Ar+CO2) + генератор углекислоты своими руками от сварщиков-экспериментаторов

Про сварку в газовых смесях ходят легенды. Вот, например, если варить в смеси Ar-75%+CO2-25%, то и брызги исчезают совсем и электродного присадочного материала расходуется меньше: писаки на разношерстных сайтах о сварке утверждают со знанием дела о 3-5% экономии! Если варить много, приличная, однако, экономия получается. Плюс ко всему вместо мелкокапельного металлопереноса образуется фактически струйный перенос металла с электродной проволоки в сварочную ванну, что делает шов плотнее и, очевидно, прочнее. При больших объемах сварки с СО2 обмерзает редуктор и не работает, так что приходится использовать всякие дополнительные приспособления – подогреватели углекислого газа. Так же при сварке в углекислоте наблюдается сильно разбрызгивание. А со смесью этого не происходит. И баллон приходится менять реже.

В общем, смесь «рулит», не смотря на то, что СО2 дешевле и не так чувствительна к подготовке сварочных кромок.

В связи с чем вопрос: действительно ли использование сварочных смесей на основе Ar так эффективно или все-таки лучше варить СО2?

Лично мне очевидно, что процентное соотношение Ar + СО2 газовой смеси выбирают в зависимости от толщины металла, количества легирующих элементов в нем и с учетом требований по механической прочности шва. В целом, играясь этим соотношением можно улучшить или ухудшить свойства сварного соединения.

Конечно, сколько сварщиков, столько мнений, а истина находится где-то посередине. Первое, что, очевидно, нужно учитывать, это тип вашего полуавтомата. Если он рассчитан только на MAG –сварку в активном газе – углекислоте, то использование смеси с высоким содержанием в ней аргона приведет к возникновению проблем с клапаном. Поэтому для сварки в смесях логично выбирать инвертор MIG.

Теперь по сути проблемы…

Может показаться, что смесь применять вообще не стоит, так как есть здесь определенный маркетиноговый ход, позволяющий накрутить цену за счет манипуляций с процентным соотношением разностоимостных газов в баллоне. В итоге получается, что за суррогат аргона и углекислоты нужно платить так же, как за первосортный аргон. Здесь дело обстоит примерно как с бензином. Был 76-й и 92-й бензин. В итоге придумали нечто среднее между этими двумя марками 80-й. В итоге сами знаете, что получилось.

С другой стороны профессиональные сварщики знают, что действительно смесь эффективна при сварке коррозионостойких сталей, оцинкованного металла, хотя по всем теоретическим канонам сварка в чистом аргоне этих же марок и покрытий качество швов должна только улучшить. Но на практике все происходит иначе.. В промышленности готовят смесь Ar-95-98%+CO2-2-5%. Но очевидно, что на характер плавления влияют все факторы процесса:

марка стали ( сварка нержавеющей стали 20Х13 может отличаться от ст. 12Х18Н10Т и т.д.)
марка присадочной проволоки
режимы сварки.

Исходя из этого становится понятно, почему смесь, которая одному сварщику подходит идеально, для другого дает неудовлетворительный результат. С нашей точки зрения, однозначного ответа в какой пропорции лучше варить здесь нет. Ее надо подбирать индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от исходных данных.

Аргон применяют при сварке легированных/высоколегированных и жаропрочных сталей, алюминия, титана.

Если же вы занимаетесь кузовным ремонтом, другими словами сваркой низкоуглеродистых сталей, которые применяют в автопроме – здесь однозначно нужно применять углекислоту. Хотя, если будете варить «чернягу» аргоном разницы не почувствуете (разве что в цене за баллон?). Почему так, прояснит следующая статья.

Генератор углекислоты для сварки своими руками

Но немного отвлечемся от серьезной темы…

В каждой шутке есть доля шутки, а остальное правда…

Оказывается, приличный шов, ничем не уступающий по качеству шву, сваренному в смеси аргона с углекислотой, можно получить при сварке на Кока-Коле (Coca Cola). Вспоминаем, что только не делали с этой самой Кока-Колой: и пили, и ели ее, и как средство от ржавчины использовали, ведь «богатый» состав этого чудо-напитка содержит много чего, даже немножко ортофосфорной кислоты. Ее добавляют как усилитель вкуса, или «Третий вкус», изобретенный японцами в «стране восходящего солнца» – этот самый «вкус» более интенсивно всасывается и ощущается вкусовыми рецепторами. Не забываем при этом, что ортофосфорная кислота применяется еще много где в химической промышленности и, в частности, в ваннах электрополировки вместе с хлористым ангидридом и прочими хим. веществами. Электрополировка, напомним, в промышленности служит для придания изделиям из нержавейки товарного вида .

Так вот, оказалось, что у Кока-Колы обнаружился еще один «талант»: ее можно применять в качестве защитной среды при сварке полуавтоматом низкоуглеродистых и низколегированных сталей проволокой св.08Г2С.

Рецепт приготовления защитной среды прост:

Кока-Кола – 0,5 л
Уксус -1,25 мл
Сода пищевая – 100 г
Лимонная кислота – 20г.

Получается вот такая смесь в предложенных пропорциях и генератор диоксида углерода по совместительству.

А далее, как в сказке: чем дальше, тем страшней…

Берем мерную кружку, засыпаем в нее лимонную кислоту, затем соду, перемешиваем. Предварительно подготавливаем два куска газетной бумаги и высыпаем содержимое нашей кружки аккуратной дорожкой на них. Аккуратно сворачиваем газеты в трубочки так, чтобы содержимое осталось внутри, и скручиваем торцы трубочек так, чтобы содержимое никуда не высыпалось.

Берем пластиковую бутылку и наливаем в нее 0,5 л Кока-Колы, добавляем уксус и пару подготовленных трубочек. Накручиваем трубку для подачи газа в сварочную горелку на бутылку – и вуаля, газовая защитная атмосфера своими руками готова к применению. Проверка шва, выполненного на кока-коле, дала положительный результат.

Вывод: если у вас кончился баллон с газом посреди ночи и варить все-равно надо, а в хозяйстве есть Кола и то, что на кухне у жены под рукой должно всегда найтись – вы будете спасены, сможете закончить работу до утра и при этом не оставите разочарованными ваших заказчиков.

Сварка полуавтоматом. Еще раз о подогревателе газа для новичков

В прошлой статье «Как избавиться от обмерзания» уже поднималась тема о необходимости подогрева углекислого газа, применяющегося в качестве защитной среды при полуавтоматической сварке. Тему есть еще чем дополнить, она не исчерпана, к тому же информация станет полезной для людей, которые хотят освоить азы сварочного дела, только начинают осваивать сварку.

Итак, при небольших объемах работ для сварки полуавтоматом достаточно иметь стандартный набор аксессуаров, таких как сварочная горелка, шланг по которому подается газ и проволока, клемма массы, баллон с газом. Его вполне достаточно, если вы только не занимаетесь сваркой с утра до вечера. С увеличением сваркочасов обязательно станет вопрос о покупке подогревателя газа.

Для чего он нужен?

Газ находится в сжатом состоянии в баллоне. Для того, чтобы обеспечить работающее давление на выходе, необходим редуктор, который преобразует высокое давление в низкое. Например, в компрессоре воздух постоянно сжимается и из-за этого он нагревается, а в редукторе наоборот сжатый газ расширяется, переходя границу ( специальное отверстие, которое не дает газу выйти сразу) и при этом наблюдается обратный физический процесс –охлаждение. Из-за того, что углекислота находится в сильно сжатом состоянии процесс идет очень интенсивно и с сильным снижением температуры до -70 о С. К чему это может привести? Любой водяной пар, который находится в баллоне, начнет конденсироваться и образовывать кристаллы льда, которые оседая на деталях редуктора, могут закупорить отверстие и прекратить подачу. Кроме того, может произойти естественное сжатие деталей, так как известно, что все тела при нагреве испытывают расширение, а при охлаждении стремятся уменьшиться в размерах, в объеме. Особенно это относится к медным сплавам, таким как латунь, у которых высокий коэффициент линейного термического расширения. Соответственно, сварочные режимы, которые вы настроили на полуавтомате, собьются. То есть, если вы выставили расход 10 л/мин, то спустя какое-то время работы вы увидите, что газ практически не идет, так как детали изменились в размерах и «перекрыли» те показатели, которые вам необходимы были с начала и были заданы при комнатной температуре. Чтобы такое не происходило и необходим подогреватель газа.

Подогреватель состоит из простого нагревательного элемента, через который течет электрический ток. Он нагревает катушку и корпус, соответственно, любой газ, который проходит через устройство, воспринимает тепло. Этого будет достаточно, чтобы не переохладить редуктор. Подогреватели бывают электронные или биметаллические с регулятором, которые вкл/выкл. при перегреве (как в обычном утюге). По питанию они разделяются на 220В, либо 24В и 36В. Низковольтные подогреватели поставляются без вилки, так как подразумевается присоединение к вилке или источнику питания (БП, трансформатор). При подключении 24В мощность снижается и максимальные параметры проходящего газа будут занижены. Если вы занимаетесь большими объемами сварочных работ, низковольтного подогревателя может оказаться недостаточно. Тридцатишестивольтный девайс уже может обеспечить до 50 л/мин прогрев газа и работы не остановятся, например, из-за сбоя настроек.

P.S. При покупке полуавтомата обращайте внимание на такую важную вещь: блок питания для подогревателя газа должен находится в самом аппарате и включаться в момент нажатия кнопку подачи проволоки сварочной горелки. Почему это так важно? Устройство подогрева работает только когда вы варите (когда это действительно необходимо). В противном случае, если подогреватель работает от отдельного питания, он будет «надеяться» только на собственный терморегулятор и перегреваться до своего максимального значения (70 -80 о С). Газ же поступает очень холодный – это приводит к резкому температурному перепаду, что может привести к снижению срока эксплуатации нагревателя.

Углекислый газ, он же углекислота, он же двуокись углерода…

Углекислый газ бесцветный газ с едва ощутимым запахом не ядовит, тяжелее воздуха. Углекислый газ широко распространен в природе. Растворяется в воде, образуя угольную кислоту Н₂CO₃, придает ей кислый вкус. В воздухе содержится около 0,03% углекислого газа. Плотность в 1,524 раза больше плотности воздуха и равна 0,001976 г/см 3 (при нулевой температуре и давлении 101,3 кПа). Потенциал ионизации 14,3В. Химическая формула – CO₂.

Как получилось так, что у данного газа столько много терминов неизвестно, но в сварочном производстве, согласно ГОСТ 2601, используется термин «углекислый газ». В «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» принят термин «углекислота», а в ГОСТ 8050 - «двуокись углерода». Поэтому далее мы будем оперировать всеми этими понятиями.

Плотность двуокиси углерода зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится. При атмосферном давлении и температуре -78,5°С углекислый газ, минуя жидкое состояние, превращается в белую снегообразную массу «сухой лед».

Под давлением 528 кПа и при температуре -56,6°С углекислота может находиться во всех трех состояниях (так называемая тройная точка).

Двуокись углерода термически устойчива, диссоциирует на окись углерода и кислород только при температуре выше 2000°С.

Жидкая двуокись углерода

Жидкая двуокись углерода бесцветная жидкость без запаха, плотность которой сильно изменяется с изменением температуры. Она существует при комнатной температуре лишь при давлении более 5,85 МПа. Плотность жидкой углекислоты 0,771 г/см 3 (20°С). При температуре ниже +11°С она тяжелее воды, а выше +11°С - легче.

Жидкая двуокись углерода превращается в газ при подводе к ней теплоты.

При нормальных условиях (20°С и 101,3 кПа) при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л углекислого газа.

Впервые жидкую двуокись углерода получили в 1823 г. Гемфри Дэви (Humphry Davy) и Майкл Фарадей (Michael Faraday).

Сухой лед

Твердая двуокись углерода (сухой лед) по внешнему виду напоминает снег и лед. Содержание углекислого газа, получаемого из брикета сухого льда, высокое - 99,93-99,99%. Содержание влаги в пределах 0,06-0,13%. Сухой лед, находясь на открытом воздухе, интенсивно испаряется, поэтому для его хранения и транспортировки используют контейнеры. Получение углекислого газа из сухого льда производится в специальных испарителях. Твердая двуокись углерода (сухой лед), поставляемая по ГОСТ 12162.

При чрезмерно быстром отборе газа, понижении давления в баллоне и недостаточном подводе теплоты углекислота охлаждается, скорость ее испарения снижается и при достижении «тройной точки» она превращается в сухой лед, который забивает отверстие в понижающем редукторе, и дальнейший отбор газа прекращается. При нагреве сухой лед непосредственно превращается в углекислый газ, минуя жидкое состояние. Для испарения сухого льда необходимо подвести значительно больше теплоты, чем для испарения жидкой двуокиси углерода - поэтому если в баллоне образовался сухой лед, то испаряется он медленно.

История открытия углекислого газа

Углекислый газ – это первый газ, который был описан как дискретное вещество. В семнадцатом веке, фламандский химик Ян Баптист ван Гельмонт (Jan Baptist van Helmont) заметил, что после сжигания угля в закрытом сосуде масса пепла была намного меньше массы сжигаемого угля. Он объяснял это тем, что уголь трансформируется в невидимую массу, которую он назвал «газ».

Свойства углекислого газа были изучены намного позже в 1750г. шотландским физиком Джозефом Блэком (Joseph Black).

Он обнаружил, что известняк (карбонат кальция CaCO₃) при нагреве или взаимодействии с кислотами, выделяет газ, который он назвал «связанный воздух». Оказалось, что «связанный воздух» плотнее воздуха и не поддерживает горение.

Пропуская «связанный воздух» т.е. углекислый газ CO₂ через водный раствор извести Ca(OH)₂ на дно осаждается карбонат кальция CaCO₃.

Джозеф Блэк использовал этот опыт для доказательства того, что углекислый газ выделяется в результате дыхания животных.

Способы получения углекислого газа

В статье "Как получить углекислый газ" рассказано все в мельчайших подробностях, здесь лишь скажем, что основными способами получения являются:

из известняка;
из газов при брожении спирта;
из газов котельных;
из газов производств химической отрасли.

Применение углекислого газа

Двуокись углерода чаще всего применяют:

для создания защитной среды при сварке полуавтоматом;
в производстве газированных напитков;
охлаждение, замораживание и хранения пищевых продуктов;
для систем пожаротушения;
очистка сухим льдом от загрязнений поверхности изделий.

Применение углекислоты для сварки

Плотность углекислого газа достаточно высока, что позволяет обеспечивать защиту реакционного пространства дуги от соприкосновения с газами воздуха и предупреждает азотирование металла шва при относительно небольших расходах углекислоты в струе. Низкий потенциал ионизации и теплопроводность способствуют образованию горячей зоны в центре столба дуги и как следствие более глубокое проплавление и меньшую ширину шва. Углекислый газ является активным газом, т.е. в процессе сварки он взаимодействует с металлом шва и оказывает на металл сварочной ванны окисляющее, а также науглероживающее действие.

Молекула углекислого газа CO₂, попадая в зону сварочной дуги распадается на атомарный кислород О и угарный газ СО. В результате происходит выгорание легирующих элементов металла сварочной ванны и окисление основного металла (возникает окалина, шлак и дым). Реакция окисления расплавленного металла сварного шва имеет следующий вид:

Fe + CO₂ = FeO + CO

Ранее препятствием для применения углекислоты в качестве защитной среды являлось образование большого количества дефектов в сварных швах (преимущественно пор). Поры при сварке возникают в результате кипения затвердевающего металла сварочной ванны от выделения окиси углерода (СО) из-за недостаточной его раскисленности. При этом поверхность сварного шва сильно окислена и имеет большое количество шлака ввиду окисляющей атмосферы внутри сварочной дуги. Помимо неудовлетворительного эстетического вида, при необходимости дальнейшего нанесения защитного покрытия потребуется дополнительная операция зачистки поверхности.

При высоких температурах углекислый газ диссоциирует с образованием весьма активного свободного, одноатомного кислорода:

Окисление металла шва выделяющимся при сварке из углекислого газа свободным кислородом нейтрализуется содержанием дополнительного количества легирующих элементов с большим сродством к кислороду, чаще всего кремнием и марганцем (сверх того количества, которое требуется для легирования металла шва) или вводимыми в зону сварки флюсами (сварка порошковой проволокой).

Как двуокись, так и окись углерода практически не растворимы в твердом и расплавленном металле. Свободный активный кислород окисляет элементы, присутствующие в сварочной ванне, в зависимости от их сродства к кислороду и концентрации по уравнению:

Мэ + O = МэO, где Мэ - металл (марганец, алюминий или др.).

Кроме того, и сам углекислый газ реагирует с этими элементами. В результате этих реакций при сварке в углекислоте наблюдается значительное выгорание алюминия, титана и циркония, и менее интенсивное - кремния, марганца, хрома, ванадия и др.

Особенно энергично окисление примесей происходит при полуавтоматической сварке. Это связано с тем, что при сварке плавящимся электродом взаимодействие расплавленного металла с газом происходит при пребывании капли на конце электрода и в сварочной ванне, а при сварке вольфрамовым электродом - только в ванне. Как известно, взаимодействие газа с металлом в дуговом промежутке происходит значительно интенсивнее вследствие высокой температуры и большей поверхности контактирования металла с газом. Для компенсации выгорания легирующих элементов в сварном шве, необходимо применять сварочную проволоку с повышенным содержанием раскислителей (кремния и марганца).

Уже давно известна зависимость, чем больше сила сварочного тока, тем больше размер капель расплавленного металла. В свою очередь увеличение размера капель электродного металла увеличивает разбрызгивание.

В настоящее время ввиду большого разбрызгивания металла сварочной ванны при сварке в углекислоте все чаще применяют сварочные смеси с аргоном. Производители сварочного оборудования не остались в стороне от данной проблемы и предусматривают специальный режим на сварочных полуавтоматах, при котором уменьшается эффект разбрызгивания. Еще один путь решения данного вопроса – это использование специальных спреев или жидкостей, которые не позволяют прикипать брызгам к металлу свариваемой детали. В любом случае применение любого из данных методов с лихвой окупит затраты времени и расходных материалов на удаление брызг путем механической зачистки.

При сварке тонких деталей применением оптимальных режимов сварки возможно добиться короткозамкнутого переноса электродного металла и тем самым получить минимальное разбрызгивание. Например, при использовании сварочной проволоки ? 1 мм, силе сварочного тока 150 А и напряжения дуги 16-23 В происходит перенос металла небольшими каплями за счет поверхностного натяжения.

Для MAG сварки толстостенных конструкций целесообразно применение проволоки большого диаметра и, следовательно увеличение силы сварочного тока, увеличение разбрызгивания, что ведет к уменьшению скорости наплавки электродного металла. Для уменьшения разбрызгивания уменьшают скорость подачи сварочной проволоки. Поэтому применение чистой углекислоты оказывает негативное влияние на производительность сварки и качества сварного шва. Углекислоту в качестве защитного газа рационально применять при сварке порошковой проволокой (FCAW) углеродистых сталей поскольку обеспечивается короткозамкнутый перенос и хорошее качество сварного шва.

Ввиду химической активности углекислого газа по отношению к вольфраму сварку в этом газе ведут только плавящимся электродом.

При выборе защитного газа стоит учитывать не только его стоимость, но и влияние потерь на разбрызгивание, последующую зачистку и общую трудоемкость процесса.

Вредность и опасность углекислого газа

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. При концентрациях более 5% (92 г/м 3 ) углекислый газ оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как он тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Помещения, где производится сварка с использованием углекислоты, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе рабочей зоны 9,2 г/м 3 (0,5%).

Хранение и транспортировка углекислого газа

Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050. Для получения качественных швов используют газообразную и сжиженную двуокись углерода высшего и первого сортов.

Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах по ГОСТ 949 или цистернах большой емкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рампы.

В стандартный баллон с водяной емкостью 40 л заливается 25 кг жидкой углекислоты, которая при нормальном давлении занимает 67,5% объема баллона и дает при испарении 12,5 м 3 углекислого газа.

В верхней части баллона вместе с газообразной углекислотой скапливается воздух. Вода, как более тяжелая, чем жидкая двуокись углерода, собирается в нижней части баллона.

Для снижения влажности углекислого газа рекомендуется установить баллон вентилем вниз и после отстаивания в течение 10. 15 мин осторожно открыть вентиль и выпустить из баллона влагу. Перед сваркой необходимо из нормально установленного баллона выпустить небольшое количество газа, чтобы удалить попавший в баллон воздух. Часть влаги задерживается в углекислоте в виде водяных паров, ухудшая при сварке качество шва.

При выпуске газа из баллона вследствие эффекта дросселирования и поглощения теплоты при испарении жидкой двуокиси углерода газ значительно охлаждается. При интенсивном отборе газа возможна закупорка редуктора замерзшей влагой, содержащейся в углекислоте, а также сухим льдом. Во избежание этого при отборе углекислого газа перед редуктором устанавливают подогреватель газа. Окончательное удаление влаги после редуктора производится специальным осушителем, наполненным стеклянной ватой и хлористым кальцием, силикогелием, медным купоросом или другими поглотителями влаги.

Баллон окрашен в черный цвет, с надписью желтыми буквами «УГЛЕКИСЛОТА».

Самодельный генератор углекислого газа для сварки

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Газогенератор из подручных материалов (питается сварочным аппаратом)

Всем привет, решил для себя сделать газогенератор, идеей было сделать газовую горелку, которой можно резать металл, паять, разогревать кузнечную печь и так далее. В качестве источника питания было принято решение использовать инверторный сварочный аппарат. Такой блок питания выдает большой ток, что нам и нужно для расщепления воды на кислород и водород. У меня инвертор постоянного тока, но будет работать и переменного, в том числе и трансформаторный сварочный аппарат подойдет.

Получить горючий газ мне удалось, но вот пока не могу придумать, как сделать правильно форсунку. Дело в том, что гремучий газ является уже готовой смесью, которая горит где угодно. Так, например, если поджечь обычный природный, он будет гореть факелом на конце трубы, и огонь не будет заходить внутрь трубы, так как там нет кислорода, который есть в атмосфере. А вот когда мы поджигаем гремучий газ, он горит внутри трубы! Из-за этой проблемы у меня два раза взорвался газосборник и один раз гидрозатвор.

Единственный вариант, как решить эту проблему – это устанавливать очень маленькое по диаметру сопло, при этом взрыва не происходит. Почему, я не понял. Если у вас есть решение этой проблемы, поделитесь!

Материалы и инструменты, которые я использовал:

Список материалов:
— старая пластиковая канистра времен СССР;
— бутылка на 5 литров или еще одна маленькая канистра;
— кусок гибкого шланга;
— нержавеющая сталь (для электродов);
— два болта с гайками и шайбами или резьбовые стержни (для контактов);
— пластиковые трубки чтобы сделать штуцеры (или покупные из металла);
— старый фильтр тонкой очистки (для гидрозатвора);
— изолента, проволока;
— сопло от зажигалки (это использовал я для эксперимента);
— кусок металлической трубки.

Список инструментов:
— сварочный аппарат;
— болгарка;
— дрель (я ковырял отверстия ножницами…);
— паяльник.

Процесс изготовления газового генератора:

. Предостережение.
Будьте осторожны при подобных экспериментах! Гремучий газ очень взрывоопасен, причем поджигается он не только от спичек, но и от сжатия. Не собирайте газ, используйте его сразу по мере генерирования. Если пожечь даже немного пены с этим газом, последует очень громкий взрыв. При объеме газа в несколько кубов можно запросто повредить слух.

Газ расширяется с чудовищной скоростью и силой! Все резервуары делаем из пластика, никакого стекла или металла! В противном случае при взрыве получите повреждения осколками!

Будьте осторожны при работе с электрикой и водой, так как это несовместимые понятия и вместе они вдвойне опасны для жизни!

Шаг первый. Подготовка основного резервуара
Проблема конструкции такого генератора в том, что внутри емкости проблемно установить большие электроды. Также емкость должна быть большая по размерам, так как при работе электроды сильно нагреваются, и если воды будет мало, она будет быстро закипать. К тому-же конструкция должна быть безопасна, она не должна накапливать много газа, особенно недопустимо накапливание гремучего газа под давлением!

Я решил сделать реактор из двух емкостей. Основная емкость нужна для того, чтобы наливать в нее воду. Для этих целей я нашел старую пластиковую канистру. При помощи болгарки срезал канистре «башку», чтобы можно было внутрь установить второй резервуар. Сделать это все реально болгаркой, но только пластик плавится, здорово летит во всех направлениях. Я работал в шортах и потом долго его выковыривал с ног

Шаг второй. Изготавливаем электроды
Электроды я сделал из нержавеющей стали, конкретно марки не знаю, но сталь прекрасно варится и притягивается магнитом. Нержавейка хороша тем, что она не окисляется при электролизе, в отличие от всех других металлов. Это практически вечные электроды. Я вырезал две пластины размерами примерно 23Х10 см, примерно по высоте резервуара.

Теперь нам нужно установить электроды друг напротив друга с небольшим зазором. Чем меньше будет напряжение блока питания, тем меньше делаем зазор. У меня он получился около 2 мм. Между пластинами нужно установить какой-то изолятор. Я нашел сетку от холодильника, отрезал нужные куски и установил по краям, получив необходимый зазор. Теперь встает вопрос, как же соединить пластины вместе, и это соединение не должно проводить ток.

Просверлить сталь оказалось проблематично, поэтому сделал на краях пропилы, а потом скрутил пластины медным проводом с толстой изоляцией. В итоге ячейка была собрана

В завершении осталось сделать контакты, с помощью которых будем подавать напругу. Для этих целей нашел стержень с резьбой и разрезал пополам. Приварил стержни к электродам. После этого их можно прокрасить, чтобы не ржавели.

Шаг третий. Газосборный купол (первый эксперимент)
Чтобы установить ячейку внутри основного резервуара сверлим отверстия. Для крепления используем 4 шайбы и 4 гайки. Теперь нам осталось установить газосборный резервуар. Суть в том, что при работе генератора газ поднимается над ячейкой вверх, поэтому нам нужно установить над ячейкой купол, который будет его собирать. Первый купол я сделал из 5-ти литровой пластиковой бутылки. Отрезаем от него дно, сверлим отверстия под контакты ячейки и устанавливаем на свое место.

Безопасность такой конструкции в том, что когда газ будет накапливаться, и ему некуда будет деваться, он будет вытеснять из купола воду, тем самым замедляя, выработку газа. А если газа будет слишком много, он просто будет выходить наружу из под купола.

Сразу после этого я установил на купол крышку, подключил к ней шланг и начал эксперимент. Газ поджигал непосредственно на конце трубки, сразу произошел взрыв, и меня облило водой. Звук взрыва был оглушительным, будьте осторожны… Конечно, после этого купол был полностью разрушен.

Далее я сделал более качественный купол из еще одной маленькой пластиковой канистры. Но в будущем и его разорвало по моей глупости Срезал у канистры верх, а в дно впаял трубочку в качестве штуцера. Конструкция получилась довольно надежная, буду восстанавливать ее в таком-же варианте.

На видео можно увидеть, как выделяется газ. Сила тока при этом самая минимальная, это 35 Ампер! Сперва заливал обычную дождевую воду, но она дистиллированная и генератор не работал. Но все заработало как нужно, когда добавил столовую ложку соли. Примерно на 8 литров нужная неполная столовая ложка соли. Чем больше соли, тем сильнее реакция, но и нагрузка на блок питания будет выше.

Шаг пятый. Сопло
Вот то самое сопло, на котором все работало и ничего не взрывалось. Длина факела на таком сопле составила сантиметра 3, факел хорошо жег дерево, да и вообще все на свете, температура там очень высокая. К сожалению, видео не записал.

Сопло я вытащил из зажигалки, оно выкручивается. Внутри этой штуки есть клапан в виде конуса из резины, его нужно убрать. Сопло установил внутри трубки из меди, подмотав на него изоленты. Но тут возникла проблема, пламя горит на кончике сопла и сильно его разогревает, поэтому это тоже не вариант.

Шаг шестой. Заключение
В целом генератор работает, газа выделяется много. Чем больше соли и ампер, тем больше газа. Но нужно придумать грелку, которая не будет пропускать пламя внутрь шланга. Как ее сделать, у кого какие мысли? Еще нужно придумать ,как гасить горелку, так как при падении давления огонь будет также проходить внутрь шланга и приводить ко взрыву. Для других экспериментов типа горючей пены, взрыва пластиковых бутылок генератор полностью готов!

На этом все, делитесь своими соображениями, как сделать сопло. Хочу сделать кузнечную печь или как минимум газовый резак. Кстати, так можно будет и варить газом. На этом у меня все, удачи и берегите себя!

Читайте также: