Как сделать огонь под водой
Обновлено: 05.07.2024
Хорошим и нужным в хозяйстве мастера будет устройство, получающее высокотемпературное пламя (около 2000° С) из нескольких литров воды!
В этом Вы можете убедиться, ознакомившись с описанием устройства разработанного мною электролизера.
Предлагается очень простая конструкция, в которой нет баллонов, редукторов, вентилей и сложной горелки.
Большая температура факела обеспечивает паяние черных и цветных металлов практически любыми тугоплавкими припоями или самим металлом (сварка). Высокая концентрация тепла в узком пятне позволяет прожигать, например, в тонкой листовой стали отверстия Ø 2 мм и более, вести термическую обработку инструмента, выполнять фасонный раскрой тонкой листовой стали.
Техническая характеристика электролизера
- Напряжение питающей сети, В — 220
- Потребляемая мощность (регулируемая), Вт — до 1000
- Потребление воды при максимальной мощности, л/ч — 60
- Рабочее давление (регулируемое) газа, атм — до 0,3
- Выход газа при максимальной мощности, л/ч — до 150
- Максимальная тепловая энергия пламени, ккал/ч — 500
- Коэффициент преобразования электрической энергии в химическую — 0,7
- Состав смеси (кислород и водород в точном соотношении) — 1:2
- Размер факела пламени (игловидный): максимальный диаметр — до 5 мм; максимальная длина (регулируемая) — до 150 мм
- Температура стабильного игольчатого факела — 2000°
Описание устройства
Основная часть устройства — электролизер. Он состоит из ряда герметических полостей, образованных электродами, прокладками между ними и платами. Герметизация набранного таким образом пакета осуществляется стяжкой болтами.
Через заливную трубку полости заполняются электролитом; уровень его ограничивается верхним торцом трубки. Отверстие, находящееся в нижней части каждого электрода, служит для равномерного заполнения электролитом каждой полости. Нижний патрубок предназначен для опорожнения полостей. Обе трубки герметично закрываются.
При электролизе образующаяся газовая смесь кислорода и водорода через отверстие, находящееся в верхней части каждого электрода, направляется в отстойник, разделенный на дво части перегородкой. Из него смесь поступает в водяной затвор через штуцер и шланг, барботирует (проходит) через слой воды и по шлангу поступает в горелку
Не менее важная часть устройства — водяной затвор. Он служит для отделения подводящего и отводящего газ шлангов столбом воды высотой 120—150 мм, через который газ барботирует. Затвор надежно защищает электролизер от случайной вспышки газа в шланге горелки.
Его корпус изготовлен из металлической трубы Ø 100 мм, заваренной с обоих концов. Через патрубок заливается вода до верхнего контрольного уровня. Кран находится на нижнем продольном уровне. Решетка служит опорой фильтра, изготовленного из любого гранулированного негорючего материала. Фильтр предотвращает унос влаги газом. Газоприемная трубка заканчивается обратным клапаном обычной конструкции. В корпус вмонтирован также обратный клапан с раструбом, срабатывающий при случайной вспышке газа.
Автоматический выключатель напряжения — самодельный. Он состоит из корпуса, контактора и резиновой груши. Полость последней соединена с полостью водяного затвора. При превышении давления в системе груша раздувается и нажимом на рычаг контактора отключает прибор от электросети.
Схема устройства
Электросхема выпрямителя состоит из следующих элементов:
- лабораторный автотрансформатор — ЛАТР 2 кВт или симисторный регулятор,
- трансформатор понижающий 220/65 В,
- мост на диодах не менее 15 А (любой конструкции),
- плавкий предохранитель на 20 А,
- амперметр (шкала не менее 15 А),
- вольтметр.
Выпрямитель подключается к электролизеру биполярно, как указано на схеме.
Блок-схема выглядит так:
Сеть 220 В → Выпрямитель → Электролизер → Водяной затвор → Горелка
Расчет и изготовление устройства
В соответствии с законом Фарадея при электролизе количество выделенного вещества пропорционально силе тока. Теоретически каждые 2В,7 А дают 11,7 л водорода и 5,85 л кислорода. Практически выход по току никогда не бывает 100%. Падение напряжения на каждой паре электродов (расчетное) составляет 2 В. Плотность тока на 1 дм2 площади электрода зависит от времени непрерывной работы электролизера и составляет от 2 до 5 А.
Простота конструкции позволила сократить количество основных деталей до трех:
Электрод — листовое декапированное или трансформаторное железо 250X250 мм толщиной 0,3—0,5 мм (32 шт.). Прокладка — резина средней твердости (фланцевая), кольцо Ø 220 Х Ø 250 мм, толщина — 4—6 мм (31 шт). Плата — любой изоляционный материал (листовой) 300X350 мм, толщина не менее 20 мм (2 шт.). Стяжные болты — М12 из стали 45, длина — по месту (не менее 4 шт.).
Электролитом служит 22% раствор едкого натра (NаОН) в дистиллированной воде. По мере его расходования (общее количество 4 л) добавляется в электролизер только дистиллированная вода.
Перед заливкой электролита нужно испытать герметичность собранного электролизера, заполнив его под давлением водой из городского водопровода; малейшие подтеки тщательно устраняются. При работе электролизера нельзя допустить нагревания электролита выше 65°.
Ввиду постоянства состава газовой смеси, выдаваемой электролизером, упрощаются и требования к горелке. Ею может быть обыкновенная инъекционная игла от медицинского шприца, точнее, набор игл разного диаметра, от 0,3 до 1 мм. Игла крепится на конусе штуцера рукоятки так, как и на шприце. Рукоятка горелки представляет собой отрезок трубки, к которой через штуцер и шланг подводится газ от водяного затвора. Внутрь рукоятки помещается огнегасительная набивка в виде мелкой металлической дроби и сетки.
В качестве шлангов используется хлорвиниловая трубка Ø 4—5 мм.
1 — плата, 2 — прокладка, 3 — электроды, 4 — стяжной болт, 5 — отверстие для газовой смеси, 6 — отстойник с перегородкой, 7 — штуцер, 8 — шланг, 9 — корпус водяного затвора, 10 — газоприемная трубка затвора, 11 — корпус автовыключателя, 12 — контактор, 13 — резиновая груша, 14 — шланг к горелке, 15 — рукоятка горелки, 16 — огнегасящая набивка, 17 — полая игла, 18 — обратный клапан, 19 — водяной столб, 20 — кран нижнего уровня воды, 21 — заливной патрубок, 22 — решетка фильтра, 23 — фильтр, 24 — аварийный обратный клапан, 25 — раструб, 26 — сливной патрубок отстойника, 27 — сливной патрубок для электролита, 28 — заливная трубка, 29 — винтовая пробка, 30 — электролит.
Рекомендации по технике безопасности
Следует помнить, что смесь водорода с кислородом, выдаваемая электролизером, — взрывоопасна!
Однако сам прибор при тщательности его исполнения и аккуратности работы с ним никакой опасности не представляет. Это достигается тем, что отсутствуют промежуточные емкости значительного объема; газ нигде не накапливается: сколько его вырабатывается, столько же одновременно потребляется факелом.
Однако категорически недопустимо заполнять получаемой газовой смесью какие-либо емкости для любых технологических целей, и тем более надувные детские летающие шары. Ни в коем случае нельзя также проверять герметичность соединений в конструкции электролизера пламенем свечи, спички и другим открытым огнем; недопустима и работа без заливки воды до верхнего контрольного уровня в водяном затворе или без систематической проверки наличия в нем воды, залитой перед началом работы. Опасно также снижение уровня электролита. Нужно постоянно добавлять дистиллированную воду по мере расхода электролита.
При изготовлении электролита следует работать в защитных очках и резиновых перчатках.
Гасить рабочий факел пламени нужно не выключением электропитания, а опусканием иглы в емкость с водой, иначе последует перегрев иглы и она выйдет из строя.
Оператор должен работать с горелкой в светозащитных очках!
В заключение несколько слов о перспективах. Конструкторам известно о том, что нет машин, аппаратов, приборов, не поддающихся совершенствованию. Это относится и к электролизеру. Здесь можно, например, в выпрямителе обойтись без ЛАТРа и трансформатора, без снижения эксплуатационного качества; в самом электролизере — без резиновых или иных прокладок; режим работы перевести в непрерывный; повысить температуру факела с 2000 до 3000°.
На необъятной территории России немало мест, сезонно отрезанных бездорожьем или слишком отдаленных от баз снабжения. Для работающих в таких условиях автор разработал модель электролизера, выдающего газ под давлением, специально для выполнения разовых, например аварийных, работ с большой мощностью факела.
Оказывается, обычной водой из-под крана запросто можно поджечь различные предметы (спички, бумагу, бенгальские огни и др.). Думаете, шутка? А вот и нет! Это легко можно проверить, если провести небольшой эксперимент.
Для этого нужно налить обычную водопроводную воду в небольшую стеклянную колбу. В верхней части колба закрывается резиновой заглушкой (пробкой), через которую насквозь проходит медная трубка, скрученная посередине в кольца.
Немного теории
Чтобы получить огонь, обязательно нужны три основные составляющие: тепло, топливо и кислород. Известный факт, что вода обладает большой теплоемкостью. Иными словами, вода очень хорошо проводит тепло и быстро его забирает у других предметов, с которыми она соприкасается. Поэтому, когда водой заливают огонь, он, естественно, затухает.
В окружающей природе тепло всегда переходит от более нагретого предмета к менее нагретому. Из этого правила можно сделать вывод, что, если нагреть воду выше температуры воспламенения материала, жидкость будет сама отдавать тепло, а не забирать.
Основные этапы эксперимента
В первую очередь необходимо нагреть воду в стеклянной колбе до кипения — и для этого можно воспользоваться кусочком сухого спирта. Когда вода закипела, нужно нагреть ее выше температуры воспламенения материала.
Для этого подогреваем змеевик на медной трубке газовой горелкой. Таким образом, мы получаем перегретый пар, который будет способен поджигать легковоспламеняющиеся материалы (бумага, спички и т.д.).
Благодаря изменению направления температурного градиента можно получить из воды огонь.
Можно, но это потребует использования либо необычного топлива, либо необычного окислителя.
Известным примером являются магниевые палочки, которые горят под водой и раньше иногда использовались для подводного освещения. Под водой горят все щелочные металлы, но реакция очень бурная, к тому же первые три металла норовят всплыть на поверхность из-за низкой плотности, а еще два - взрываются с водой.
Второй вариант - сжигание под водой в среде газообразного окислителя. Например, можно поджечь ацетилен или водород в струе кислорода под водой (подводная газовая сварка). В струе фтора будет гореть и сама вода, но продукты реакции весьма токсичны и агрессивны.
Как ни странно, ответ будет - ДА! В подводной лодке, в батискафе, в сухих участках подводных пещер костёр развести можно. Так же, чтобы прямо в слое воды, где-нибудь на дне озера или реки, это не получится.
С огнем и водой согласна. Еще могу бесконечно смотреть на падающий снег. Или на звездное небо.
А вот с работой не все так просто. Одно дело смотреть на Евгения Александровича Мравинского, когда он за работой.
Совсем не интересно смотреть на работу автослесаря (кроме передачи на канале Discovery, где один молодой человек просто великолепно реставрирует, ремонтирует старые или подержанные автомобили, и потом они их продают, причем совершенно без особенно выгоды для себя) или рядового учителя, врача.
Сверху дыра, снизу дыра, а по середке - огонь и вода это самовар.
Сколько явлений и субстанций, не имющим по сути связи люди выдумывали и примеряли и на, и для себя. Их толкования о воздействии и влиянии извне на человеческие качества выливались в науки, такие как астрология.
Уж сколько раз в книжках толковалось, что стихии неразлучны в человеке и смешаны друг с другом. Они характеризуют не только темперамент и устойчивые качества. Их смешение определяет самочувствие и состояние души человека.
Огонь.
Огонь символизирует энергию вектор как инстинкта, ума и духа. Это страсть, заставляющая двигаться вперёд. Отрицательные черты могут проявиться как сопротивление, вспыльчивость, чрезмерная самоуверенность и воинственность. Чистый огонь порождает вождей, умеющих руководить и господствовать, но к сожалению не способных быть в подчинении. Как бы среди таких не нажить врагов. Как правило по темпераменту - холерики.
Земля. Земля подразумевает нечто насущное, прагматичное, приземлённое, лишённое идеалов. Вот где уместно: лучше синица в руке, чем журавль в небе. Это материализация во всех проявлениях. Меланхолики. Действующие по холодному расчёту и в трезвом рассудке. Деловые люди. Подпитываются выгодой.
Воздух - это мир высокой духовной материи: ума, идей, рождения мотивации. Так как воздух вездесущ, то его преобладание присуще коммуникабельности и любознательности, причём безграничных. Это сангвиники. Любят находится среди людей в обществе. Общительны как никто из других.
Вода. Основа данной стихии кроется в проявлении эмоций. Это чувства и ощущения. И как следствие человек получается мягким, восприимчивым и мечтательным. В отрицание, преобладанию воды можно отнести людей, более других склонных к пристрастиям, наклонностям, привычкам и наркозависимости. Это флегматики, любители поспать, расслабиться. С наиболее медленным метаболизмом, склонны к излишней полноте.
Это удивительно, но при помощи воды можно не только тушить огонь, но и добывать его. В подтверждении этого вы увидите пять способов по разжиганию огня при помощи обычной воды. Большую часть этих методов можно использовать в походе, на рыбалке или охоте, когда необходимо развести костер, а спичек нет.
Лампочка с водой
Теперь лампу можно использовать как увеличительное стекло. Берем бумагу, фокусируем солнечный свет в точку.
Пищевая пленка с водой
Водяной экран
Данный способ более действенный и работает даже когда солнце очень слабое. Берем пищевую пленку и обтягиваем ей каркас из дерева.
Бутылка с водой
Понадобится прозрачная бутылка. Не обязательно пластиковая, стеклянная тоже подойдет. Наливаем в нее воду.
Натрий + вода
Конечно данный метод служит для демонстрации, но все же может существовать.
Понадобится натрий и втулка от туалетной бумаги с ее остатками.
В результате происходит бурная реакция с выделением громадного количества тепла, что в свою очередь и поджигает траву с бумагой.
Смотрите видео
Осень – совсем не повод переходить из режима активного отдыха в режим предзимней спячки. И даже наоборот: тёплый сентябрь – идеальное время для походов. С палатками, гитарами, свитерами с горлом и прочими атрибутами бардовской романтики на ваш выбор. А главное условие похода – это хороший костёр. Правда, в осеннем лесу всякое может случиться: спички могут промокнуть, а в зажигалке внезапно закончиться газ. Потому не лишним будет узнать несколько эффективных способов, как разжечь огонь с помощью воды .
Разжечь костёр можно разными способами. В этом списке собраны самые эффективные инструкции, как сделать это с помощью воды.
Способ 1: вода и лампочка
Снова налейте воду, а место цоколя закройте воздушным шариком. У вас в руках – самодельная линза. С её помощь направьте солнечный свет на фрагмент газеты или бумаги, который уже через несколько секунд загорится.
Способ 2: вода и пищевая плёнка
Возьмите любую миску или глубокую пластиковую тарелку. Постелите внутри фрагмент пищевой пленки, чтобы он повторял форму ёмкости.
Аккуратно влейте воду. Теперь возьмите края плёнки и свяжите их.
И вы снова сделали линзу. Как и в первом случае, можно разводить костёр. Или устраивать муравьям Армагеддон.
Способ 3: шикарная линза
Возьмите рамку для фото большого формата и накройте её плотно пищевой плёнкой. Разместите конструкцию на расстоянии около полуметра над землей. Аккуратно наливайте сверху воду, чтобы пленка естественным образом прогнулась. Не то линза, не то арт-объект.
Способ 4: бутылка
Способ 5: карбид кальция
И напоследок – немного занимательной химии. Возьмите пластиковую крышку, застелите её фрагментом бумажного полотенца, а сверху положите несколько таблеток карбида кальция ( carbide calcium, он же CaC2 ). Это – основа вашего огнива.
Картонная втулка от бумажного полотенца или туалетной бумаги тоже пригодится. Надрежьте её снизу, как показано на фото, а сверху набейте салфетками или другим легко воспламеняющемся материалом.
Поставьте втулку на основу, а сверху положите сухую траву. Аккуратно подлейте в крышку с карбидом кальция одну чайную ложку воды и отходите. Костёр разгорится в считанные секунды.
А чтобы не пришлось придумывать велосипед и прочие линзы в походе, используйте другой лайфхак или 5 способов, как превратить любые спички в непромокаемые .
Читайте также: