Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong lĩnh vực gia công cơ khí, hàn khí (hàn hơi) là phương pháp sử dụng nhiệt của ngọn lửa sinh ra từ phản ứng cháy giữa khí nhiên liệu và oxy để nung chảy kim loại cơ bản cùng kim loại phụ. Phương pháp thông dụng nhất hiện nay là hàn bằng ngọn lửa Oxy – Axetylen ($C_2H_2$) do phản ứng cháy tạo ra nhiệt lượng lớn và tập trung, đạt nhiệt độ cao nhất ở vùng hạt nhân lên tới 3200°C, trong khi các khí cháy khác chỉ đạt 2000 – 2200°C. Tuy nhiên, việc sử dụng khí Axetylen thương phẩm và Oxy đóng bình bộc lộ nhiều nhược điểm lớn: chi phí nạp khí cao, bình khí nén ở áp suất cao (bình oxy nén 150 at, bình axetylen 16 at) tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ trong quá trình vận chuyển và lưu trữ, đồng thời quá trình đốt cháy phát thải khí $CO_2$ gây ô nhiễm môi trường.
Để khắc phục các hạn chế trên, công nghệ điện phân nước tạo khí HHO (hỗn hợp khí Hydro và Oxy theo tỷ lệ thể tích 2:1) được lựa chọn để thay thế. Ngọn lửa Hydro – Oxy có nhiệt độ đạt tới 2800°C, năng lượng tập trung dạng tia thẳng, sản phẩm sau khi cháy chỉ là hơi nước ($H_2O$), không phát thải khí độc hại. Đặc biệt, nguồn nguyên liệu đầu vào chỉ là nước và điện năng, khí sinh ra được sử dụng trực tiếp tại mỏ hàn mà không cần bồn bể tích trữ áp suất cao, giúp tối ưu chi phí và nâng cao mức độ an toàn lao động.
Đề tài xác định các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:
- Nghiên cứu nguyên lý tạo khí HHO và cơ sở lý thuyết của quá trình điện phân nước.
- Thiết kế, chế tạo thiết bị tách nước thành khí HHO (cụm bình điện phân Dry Cell).
- Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh thiết bị hàn khí HHO (hệ thống khung vỏ, tủ điện, bình lọc khí và mỏ hàn).
- Đánh giá kiểm nghiệm thực tế qua việc hàn/cắt kim loại, đưa ra kết luận và đề xuất hướng phát triển.
Đối tượng nghiên cứu của đồ án là máy hàn hơi sử dụng khí HHO được tạo ra từ quá trình điện phân nước liên tục. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các ứng dụng hàn và cắt trong ngành cơ khí đối với các chi tiết mỏng và kim loại màu (que hàn đồng thau, que hàn nhôm, thép tấm mỏng, tấm Inox 304 dày 1 mm, tấm nhôm dày 2 mm). Thời gian thực hiện đồ án diễn ra từ tháng 3/2016 đến tháng 8/2016 tại Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án xây dựng nền tảng dựa trên lý thuyết nhiệt luyện hàn khí và công nghệ hóa điện phân:
- Lý thuyết hàn khí và ngọn lửa hàn: Phân loại ba trạng thái ngọn lửa dựa trên tỷ lệ hòa trộn thể tích $O_2 / C_2H_2$: ngọn lửa bình thường (tỷ lệ 1,1 – 1,2, nhiệt độ vùng hoàn nguyên 3200°C dùng hàn thép, đồng), ngọn lửa oxy hóa (tỷ lệ > 1,2 dùng hàn hợp kim đồng hoặc tôi bề mặt), và ngọn lửa cacbon hóa (tỷ lệ < 1,1 dùng hàn vảy hợp kim nhôm, gang). Đồng thời, tác giả tổng hợp thành phần các loại thuốc hàn bảo vệ mối hàn khỏi quá trình oxy hóa (hệ thuốc hàn đồng gốc $H_3BO_3, Na_2B_4O_7, Na_2HPO_4, K_2CO_3, NaCl$ và thuốc hàn gang gốc $Na_2B_4O_7, Na_2CO_3, K_2CO_3, NaNO_3, NaHCO_3$).
- Lý thuyết khí HHO (khí Brown): Được phát minh năm 1978 bởi Yullo Brown. Khí HHO được định danh là hỗn hợp $H_2$ và $O_2$ sinh ra từ điện phân nước theo phản ứng:
$$\text{Cathode: } 4H_2O_{(l)} + 4e^- \rightarrow 2H_{2(g)} + 4OH^-{(aq)}$$
$$\text{Anode: } 4OH^-{(aq)} - 4e^- \rightarrow O_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$$
$$\text{Phản ứng tổng: } 2H_2O_{(l)} \rightarrow 2H_{2(g)} + O_{2(g)}$$
Quá trình giải phóng năng lượng 241,8 kJ cho mỗi mol $H_2$ bị đốt cháy. Nước tinh khiết có điện trở kháng lớn, do đó cần bổ sung chất xúc tác kiềm như NaOH hoặc KOH để giảm điện trở dung dịch. Điện áp phân hủy tối thiểu là 1,67 V đối với dung dịch KOH và 1,69 V đối với dung dịch NaOH.
Bảng so sánh đặc tính kỹ thuật giữa HHO, Axetylen và Dầu mỏ được tác giả trích xuất:
| Chỉ tiêu tính chất |
Axetylen ($C_2H_2$) |
Khí Hydro ($H_2$) / HHO |
Dầu mỏ ($C_8H_{18}$) |
| Khối lượng phân tử (g/mol) |
26,037 |
0,0838 |
721 – 785 |
| Tốc độ cháy (cm/s) |
133 (ở tỷ lệ $C_2H_2:O_2 = 1:1,2$) |
237 |
41,5 |
| Nhiệt độ bốc cháy (K) |
598 |
858 |
533 – 733 |
| Năng suất tỏa nhiệt (MJ/kg) |
54,6 |
120 |
44 |
| Trọng lượng riêng ($kg/m^3$) |
26,037 |
0,0838 |
721 – 785 |
Phương pháp nghiên cứu thực hiện bao gồm:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp, phân loại và hệ thống hóa lý thuyết về quá trình hàn hơi và nguyên lý điện phân; nghiên cứu lịch sử phát triển của công nghệ HHO; mô hình hóa toán học và hình học hệ thống thiết bị.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Phương pháp quan sát trực quan hiện tượng; phương pháp thực nghiệm khoa học (chế tạo cụm cell, khảo sát độ kín, đấu nối mạch biến áp - chỉnh lưu, đo kiểm thực tế quá trình sinh khí); phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm thực tiễn qua việc điều chỉnh các thông số cấp phôi, khoảng cách bản cực và nồng độ chất điện phân.
Nguồn dữ liệu tham khảo được kế thừa từ các công bố quốc tế (Sáng kiến Nhiên liệu Hydro năm 2003 của Hoa Kỳ; Dự án SafeFlame năm 2014 của các nhà khoa học châu Âu nghiên cứu ngọn lửa mát từ nước) cùng các đề tài thử nghiệm tại Việt Nam (máy sinh khí HHO của kỹ sư Vũ Hồng Khánh năm 2010; sáng chế máy cắt kim loại bằng nước của học sinh tỉnh Ninh Bình năm 2015).
Thiết kế và chế tạo kỹ thuật
Hệ thống máy hàn hơi HHO hoạt động theo nguyên lý tuần hoàn hở có kiểm soát: Điện áp nguồn xoay chiều 220V AC đi qua máy biến áp một pha và bộ chỉnh lưu cầu tạo ra nguồn điện một chiều 48V DC. Hai cực âm và dương của dòng điện được nối vào các tai cực của buồng điện phân Dry Cell.
Dung dịch kiềm từ bình chứa chảy xuống buồng Dry Cell qua đường ống dẫn phía dưới. Dưới tác dụng của dòng điện một chiều, nước bị phân tách thành hỗn hợp khí HHO và sủi bọt đẩy ngược lên bình chứa qua đường ống phía trên. Tại bình chứa dung dịch, nước được giữ lại để tiếp tục tuần hoàn hồi lưu, trong khi khí HHO nhẹ bay lên đỉnh bình, qua đường ống dẫn sang bình lọc khí. Bình lọc khí đóng vai trò bẫy hơi nước và ngăn chặn hiện tượng cháy ngược (flashback). Khí sạch đi qua van an toàn đến mỏ hàn để mồi lửa sử dụng.
Cấu tạo cơ khí buồng điện phân Dry Cell bao gồm các cụm chi tiết:
- Tấm giữ bên ngoài: Gồm 2 tấm làm bằng vật liệu Mica cứng, cách điện, không thấm nước, kích thước 160 x 160 mm, chiều dày 10 mm. Trên tấm giữ khoan các lỗ đường kính Ø6,2 mm để lắp đầu nối dẫn dung dịch và thoát khí.
- Tấm trung tính: Làm từ thép không gỉ Inox 304, kích thước 120 x 120 mm, vát 4 góc. Các lỗ thoát khí Ø10 mm được gia công chính xác để khi lắp ghép tạo thành kênh dẫn thông suốt dọc buồng cell.
- Tấm điện cực: Làm từ thép không gỉ Inox 304, kích thước 120 x 120 mm, được vát 3 góc, góc còn lại để nhô ra làm tai đấu nối với cực nguồn điện. Các tấm cực cũng có lỗ khoét Ø10 mm tương ứng.
- Tấm cách điện và làm kín: Sử dụng vật liệu silicon tấm chiều dày 2 mm, biên dạng bao quanh mép ngoài của các tấm điện cực, có tác dụng cách ly dung dịch với cạnh ngoài và tai bắt dây điện, chống rò rỉ điện dung dịch và làm kín khoang phản ứng.
Đặc tính cơ lý của thép không gỉ AISI 304 được tác giả sử dụng làm bản cực:
| Thông số thành phần và cơ lý |
Giá trị kỹ thuật theo tiêu chuẩn |
| Thành phần hóa học (%) |
Fe, C < 0,08; Cr 17,5 – 20; Ni 8 – 11; Mn < 2; Si < 1; P < 0,045; S < 0,03 |
| Giới hạn chảy (Yield Strength 0.2% Proof) |
Tối thiểu 205 MPa |
| Độ bền kéo (Tensile Strength) |
Tối thiểu 515 MPa |
| Độ giãn dài (% trong 50 mm) |
Tối thiểu 40% |
| Độ cứng |
Tối đa 92 HRB / 201 HB |
| Khả năng chịu nhiệt |
Chống oxy hóa ở 870°C, làm việc liên tục đến 925°C |
Thông số kỹ thuật tổng thể của máy hàn HHO sau khi chế tạo:
- Kích thước toàn bộ máy: 503 x 456 x 693 mm.
- Điện áp nguồn cấp: 220V AC, biến đổi thành 48V DC.
- Công suất tiêu thụ danh định: 480W.
- Chất xúc tác sử dụng: KOH pha với nồng độ 28% theo khối lượng, hoặc NaOH pha theo tỷ lệ trọng lượng 1 phần NaOH : 4 phần nước.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu thay thế phương pháp hàn Oxy – Axetylen gây ô nhiễm và tốn kém bằng công nghệ HHO sạch từ nước. Tổng quan tình hình nghiên cứu ghi nhận các bước tiến trong và ngoài nước: đề án Hydrogen Fuel Initiative của Hoa Kỳ năm 2003 (đầu tư 1,2 tỷ USD), dự án mỏ hàn SafeFlame tại châu Âu năm 2014 sử dụng màng điện phân mới tạo ngọn lửa mát ở đầu mỏ hàn; tại Việt Nam có nghiên cứu của kỹ sư Vũ Hồng Khánh (2010) và giải Đặc biệt Cuộc thi Sáng tạo toàn quốc năm 2015 của nhóm học sinh tỉnh Ninh Bình. Từ đó, nhóm xác định mục tiêu và phương pháp luận, đồng thời công bố kết quả chế tạo thành công mô hình máy hàn HHO hoàn chỉnh.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương này đi sâu vào bản chất vật lý và nhiệt học của quá trình hàn khí, so sánh cấu trúc ngọn lửa bình thường, oxy hóa và cacbon hóa. Trình bày chi tiết tính chất vật lý, hóa học, nhiệt độ bốc cháy, năng suất tỏa nhiệt của khí Axetylen, Oxy, Hydro và các hệ phụ gia thuốc hàn. Giới thiệu lịch sử phát hiện khí HHO của Yullo Brown (1978), công thức phân tử $(H \times H)-O$, các phản ứng điện hóa tại cathode, anode và năng lượng phân hủy nước. Đưa ra các bảng so sánh HHO với Axetylen và dầu mỏ, nêu bật ưu thế năng suất tỏa nhiệt (120 MJ/kg) và tính an toàn. Phân tích các ứng dụng của khí HHO trong việc làm phụ gia giảm 20 – 30% nhiên liệu cho động cơ đốt trong, cắt thép cacbon không sinh xỉ, hàn trang sức, ống đồng điện lạnh. Cuối chương, tác giả so sánh hai cấu trúc buồng điện phân: Wet Cell (điện cực ngâm hoàn toàn) và Dry Cell (cạnh điện cực được bọc kín cách ly).
Chương 3: Thiết kế và tính toán
Nội dung chương tập trung biện luận lựa chọn cấu hình Dry Cell để khắc phục nhược điểm rò rỉ dòng điện qua mép bản cực, ngăn ngừa ăn mòn điện hóa điểm đấu nối và giảm thiểu sinh nhiệt làm bốc hơi nước. Thiết lập sơ đồ nguyên lý hoạt động tuần hoàn dung dịch và dòng khí qua các bình chức năng. Thiết kế chi tiết từng chi tiết: tấm giữ Mica (160 x 160 x 10 mm), tấm trung tính Inox 304 (120 x 120 mm), tấm điện cực Inox 304 có tai đấu dây, đệm kín silicon dày 2 mm. Đưa ra các bảng tra cứu thành phần hóa học, cơ tính, tính chất vật lý của thép không gỉ 304 làm điện cực. Phân tích ảnh hưởng của khoảng cách giữa các bản cực đến điện trở và khả năng dẫn điện. Tính toán lựa chọn biến áp 1 pha hạ từ 220V xuống 48V, bộ chỉnh lưu cầu 1 pha công suất 480W, thiết kế hệ thống bình chứa dung dịch và bình lọc khí an toàn.
Chương 4: Quy trình lắp ráp & vận hành
Trình bày quy trình công nghệ lắp ráp máy hàn HHO qua từng bước cụ thể:
- Lắp ráp cụm Dry Cell: Xếp chồng tuần tự tấm giữ Mica, đệm silicon, tấm điện cực, tấm trung tính và siết chặt bằng bu-lông gá kẹp đảm bảo độ kín khít.
- Lắp ráp hệ thống phụ trợ: Cố định tủ điện (biến áp, chỉnh lưu cầu), cụm Dry Cell và hệ thống bình chứa dung dịch, bình lọc khí lên khung máy cơ khí.
- Đấu nối đường ống: Nối các co ống dẫn dung dịch từ đáy bình chứa xuống cổng nạp dưới của Dry Cell và đường ống dẫn hỗn hợp khí/bọt từ cổng trên của cell hồi về bình chứa.
- Kết nối mạch điện: Đấu nối ngõ ra DC 48V vào các tấm điện cực của buồng cell theo sơ đồ phân cực lưỡng cực.
- Quy trình vận hành: Pha chế dung dịch điện phân (nước với KOH 28% hoặc NaOH tỉ lệ 1:4), nạp vào bình chứa, kiểm tra rò rỉ, cấp nguồn 220V, kiểm tra áp suất khí thoát ra tại bình lọc và tiến hành mồi lửa tại đầu mỏ hàn.
Chương 5: Tổng kết và kiểm tra thực nghiệm
Ghi nhận kết quả kiểm tra vận hành thử nghiệm trên mô hình thực tế. Khí HHO sinh ra ổn định, ngọn lửa tại đầu mỏ hàn đáp ứng nhiệt độ nung chảy kim loại. Tác giả thực hiện các bài kiểm tra thực nghiệm gồm: đốt cháy chảy que hàn đồng thau; thực hiện thao tác hàn nối 2 miếng thép; hàn que hàn đồng thau và nhôm; cắt thực nghiệm tấm thép không gỉ Inox 304 chiều dày 1 mm và cắt tấm nhôm chiều dày 2 mm. Các kết quả cắt và mối hàn được ghi nhận bằng hình ảnh minh chứng trong báo cáo.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Đánh giá mức độ hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu: chế tạo thành công máy hàn hơi sử dụng công nghệ HHO đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đề ra, tiết kiệm chi phí nhiên liệu, không gây hại môi trường. Đồng thời nêu định hướng nghiên cứu tiếp theo để nâng cao hiệu quả của thiết bị.
Kết quả và đóng góp
Đề tài đã hoàn thành việc tính toán, thiết kế và chế tạo thực tế một máy hàn hơi sử dụng công nghệ HHO hoàn chỉnh với các thông số:
- Kích thước bao máy: 503 x 456 x 693 mm.
- Nguồn điện vận hành: Điện áp lưới 220V AC, chuyển đổi 48V DC, công suất tiêu thụ 480W.
- Dung dịch điện phân: Nước bổ sung phụ gia KOH (28% khối lượng) hoặc NaOH (tỷ lệ 1 phần NaOH : 4 phần nước theo trọng lượng).
- Kết quả kiểm nghiệm công nghệ:
- Đốt nóng chảy que hàn bằng đồng thau.
- Hàn kết nối thành công 2 miếng thép.
- Thực hiện mối hàn bằng que hàn đồng thau và que hàn nhôm.
- Cắt đứt tấm thép không gỉ Inox 304 chiều dày 1 mm.
- Cắt đứt tấm nhôm chiều dày 2 mm.
Về mặt giải pháp kỹ thuật, tác giả đã đề xuất việc ứng dụng cấu hình buồng điện phân Dry Cell sử dụng các bản cực Inox 304 kết hợp gioăng đệm silicon 2 mm và tấm giữ Mica 10 mm thay thế cho kiểu Wet Cell truyền thống. Cấu trúc này khắc phục tình trạng dòng điện rò ở mép tấm, hạn chế hiện tượng ăn mòn điện hóa ở đầu nối điện cực, giúp dung dịch tuần hoàn liên tục từ bình riêng, làm giảm nhiệt độ buồng điện phân và hạn chế nước bốc hơi lẫn vào dòng khí. Hệ thống bình lọc khí bổ sung đóng vai trò như một van ngăn lửa tạt ngược tự nhiên, nâng cao tính an toàn khi thao tác.
Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc hiện thực hóa mô hình thiết bị hàn hơi tự sản xuất nhiên liệu từ nước, chứng minh tính khả thi về mặt kỹ thuật của việc ứng dụng khí HHO thay thế khí Oxy – Axetylen truyền thống đối với các công việc sửa chữa cơ khí nhỏ, hàn vảy kim loại màu, giúp loại bỏ hoàn toàn chi phí mua khí đốt và giảm thiểu rủi ro cháy nổ bình khí nén cao áp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài:
- Thiết bị vận hành ở mức công suất 480W nên khả năng gia công chỉ giới hạn ở các tấm kim loại mỏng (Inox dày 1 mm, nhôm dày 2 mm) và các mối hàn que kích thước nhỏ, chưa đáp ứng được yêu cầu cắt hàn thép kết cấu dày trong công nghiệp nặng.
- Quá trình điện phân vẫn phụ thuộc vào việc kiểm soát nhiệt độ dung dịch; nếu điện áp tăng cao, cường độ dòng tăng sẽ làm nước nóng bốc hơi, làm giảm hiệu suất sinh khí thuần của cell.
Hướng phát triển tiếp theo được tác giả xác định:
- Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện hệ thống điều khiển tự động: tích hợp mạch cảm biến áp suất và rơ-le ngắt nguồn tự động khi áp suất trong bình chứa vượt ngưỡng quy định.
- Tối ưu hóa lưu lượng khí sinh ra bằng cách nghiên cứu diện tích bề mặt bản cực, số lượng tấm trung tính và khoảng cách giữa các tấm điện cực.
- Nghiên cứu giải pháp làm mát cưỡng bức cho dung dịch điện phân tuần hoàn nhằm nâng cao công suất máy mà không làm bốc hơi nước.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Công nghệ Chế tạo Máy, Cơ khí gia công, Cơ điện tử và Kỹ thuật Nhiệt - Năng lượng mới.
Những phần nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao nhất bao gồm:
- Chương 3 (Thiết kế và tính toán): Cung cấp đầy đủ bản vẽ kết cấu, kích thước chi tiết của tấm giữ Mica (160 x 160 x 10 mm), tấm cực và tấm trung tính Inox 304 (120 x 120 mm), quy cách đệm silicon 2 mm, cùng sơ đồ phối ghép thủy lực - khí nén giữa Dry Cell, bình chứa dung dịch và bình lọc khí.
- Chương 4 (Quy trình lắp ráp và vận hành): Hướng dẫn chi tiết thứ tự gá đặt, kỹ thuật làm kín buồng điện phân, cách đấu nối điện cực lưỡng cực với nguồn 48V DC và tỷ lệ pha chế phụ gia kiềm (KOH 28%, NaOH 1:4).
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao tác giả lại lựa chọn kiểu bình điện phân Dry Cell thay vì Wet Cell?
Trong thiết kế Wet Cell, toàn bộ các cạnh của tấm điện cực ngâm ngập trong dung dịch khiến dòng điện rò rỉ qua mép ngoài gây lãng phí năng lượng, đồng thời các đầu nối điện bị dung dịch kiềm ăn mòn điện hóa nhanh chóng và nhiệt sinh ra không thoát được làm nước sôi bốc hơi lẫn vào khí HHO. Với Dry Cell, mép ngoài và các kết nối được cách ly hoàn toàn bằng đệm silicon 2 mm, dòng điện buộc phải truyền qua bề mặt làm việc của tấm Inox 304, dung dịch được chứa ở bình riêng và tuần hoàn liên tục giúp hệ thống mát hơn và đạt hiệu suất cao hơn.
2. Nguồn điện và thông số công suất của máy hàn HHO này được thiết kế như thế nào?
Máy sử dụng nguồn điện vào xoay chiều dân dụng 220V AC, qua một máy biến áp một pha hạ áp và bộ chỉnh lưu cầu một pha để chuyển đổi thành dòng điện một chiều 48V DC cấp trực tiếp vào hai đầu điện cực của buồng Dry Cell. Tổng công suất tiêu thụ danh định của toàn bộ máy là 480W.
3. Dung dịch điện phân trong máy gồm những hóa chất gì và nồng độ ra sao?
Nhiên liệu chính là nước kết hợp với chất phụ gia dẫn điện nhằm giảm trở kháng của nước. Tác giả đưa ra hai phương án xúc tác: sử dụng KOH pha nồng độ 28% theo khối lượng, hoặc sử dụng NaOH pha theo tỷ lệ trọng lượng 1 phần NaOH hòa tan trong 4 phần nước. Trong quá trình điện phân, chất xúc tác không bị tiêu hao nên những lần sau người vận hành chỉ cần châm thêm nước.
4. Máy hàn HHO chế tạo được có khả năng gia công cắt và hàn trên những vật liệu nào?
Qua kiểm nghiệm thực tế tại Chương 5, máy có khả năng đốt chảy que hàn đồng thau, thực hiện hàn que đồng thau, hàn nhôm, hàn nối 2 miếng thép, cắt đứt tấm thép không gỉ Inox 304 có chiều dày 1 mm và cắt đứt tấm nhôm có chiều dày 2 mm.
5. Bình lọc khí trong sơ đồ nguyên lý của máy hàn có vai trò gì?
Bình lọc khí đóng hai vai trò quan trọng: thứ nhất là lọc giữ lại hơi nước ẩm lẫn trong dòng khí HHO thoát ra từ bình chứa dung dịch; thứ hai là đóng vai trò như một bộ dập lửa tạt ngược (flashback arrestor), ngăn không cho ngọn lửa từ mỏ hàn cháy ngược vào hệ thống bình chứa và buồng điện phân, đảm bảo an toàn tuyệt đối khi thao tác.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế chế tạo máy hàn hơi sử dụng công nghệ HHO" của sinh viên Hà Viết Bửu và Phạm Huy Tâm đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ nghiên cứu và chế tạo thành công một thiết bị hàn cắt cơ khí sử dụng nhiên liệu tách từ nước. Với việc ứng dụng buồng điện phân kiểu Dry Cell vật liệu Inox 304, công suất 480W vận hành trên nguồn điện 220V, máy đã thực hiện tốt các nguyên công hàn que đồng, que nhôm, liên kết thép và cắt tấm Inox 1 mm, nhôm 2 mm. Đây là công trình kỹ thuật mang tính thực tiễn cao, cung cấp giải pháp gia công thân thiện với môi trường, an toàn và tiết kiệm chi phí cho các cơ sở gia công cơ khí vừa và nhỏ.
