![](https://habrastorage.org/webt/4i/9w/v2/4i9wv2rsgdcd-n2b6p3ihlqr-ma.jpeg)
Некоторое время назад, для любителей стали доступны мощные лазерные CO2 гравёры / резаки. Они дают достаточно много возможностей в плане творчества, но у них есть один существенный недостаток, который сдерживает более широкое распространение этих аппаратов среди квартирных энтузиастов: при работе аппарата образуется большое количество дыма и ядовитых испарений, борьба с которыми весьма неоднозначна, сложна, и стоит больших денег.
Всё это справедливо для случая, если мы идём простым, среднестатистическим путём.
В противовес ему существует весьма эффективный альтернативный способ, который почему-то обходят вниманием, именно его мы и постараемся рассмотреть в статье.
Памятка: пожалуйста, помните, что любые эксперименты производятся на ваш страх и риск, а редакция и автор не отвечают, за полученный вами результат.
▍ Пролог
Любой самодельщик, рано или поздно, задумывается о покупке своего собственного лазерного резака. Но если у него нет отдельного технического помещения, например, того же самого гаража, то возникает существенная проблема, так как он неизбежно сталкивается с необходимостью борьбы с сопутствующими атмосферными загрязнениями, которые «идут комплектом» к любому такому резаку.
Если промониторить форумы, посвящённые соответствующей тематике, то можно столкнуться с конструкциями и способами борьбы с этим вопросом, разнообразной степени сложности, равно как и собрать достаточно большую подборку неудач: «решил выбрасывать дым в вентиляцию туалета, у меня в квартире всё было хорошо, а весь подъезд искал „с выпученными глазами“, где начался пожар»; или вот ещё: «решил поставить лазерный резак на балкон и выбрасывать дым прямо в окно, соседи вызвали пожарную». И таких случаев достаточно полным-полно :)
Почему эта проблема является такой острой? Дело в том, что на одном из форумов подсчитали, что при многочасовой работе лазерного резака, например, резке фанеры толщиной в 5 мм, за одну 8-часовую смену, количество испарённого материала может измеряться килограммами.
Это много, учитывая, что человеческий нос является весьма чувствительным инструментом и может детектировать даже наличие нескольких молекул вещества в кубическом метре воздуха!
Частенько особой чувствительностью этого инструмента отличаются старые бабки (но не будем о грустном)…
Таким образом, вы, наверное, уже поняли, что мало иметь возможность купить лазерный резак, необходимо ещё и соорудить некую эффективную систему борьбы с дымом, без которой вам гарантированы проблемы.
▍ Как обычно пытаются решить эту проблему люди?
В основном стараются применять механические способы фильтрации воздуха, среди которых могут быть: циклонные устройства, разнообразные фильтры очистки от разных фракций, в том числе и сложные НЕРА-фильтры. Говоря же о химических способах очистки, максимум до чего доходит изобретательская мысль энтузиастов, это использование активированного угля и даже кошачьего наполнителя, в том числе силикагеля. Химическая фильтрация позволяет удалить из потока воздуха запахи и вредные вещества с достаточной степенью эффективности. Проблема заключается только в том, что в случае использования химических фильтров ограниченного срока эксплуатации, их приходится часто менять, а замена стоит достаточно существенных денег.
Для меня наблюдать эту картину в течение множества лет было довольно странно, ведь даже электростатический фильтр мало кто использует!
Почему же сложилась такая ситуация? На мой взгляд, здесь причина в следующем: люди просто «не хотят заморачиваться» (как они это называют), однако в результате они «заморачиваются» намного больше, ведь скупой платит дважды.
Ещё одной причиной является на мой взгляд инертность мышления. Как учили меня в одном из моих вузов, «если ты идёшь нестандартным путём, то ты имеешь шанс на нестандартный результат; если же ты будешь делать всё так же как и все, то и твой результат тоже будет среднестатистическим».
На первый взгляд — капитан Очевидность, но всё становится не так очевидно, если мы обратимся к реальной жизни: в теории многие это понимают, но как только доходит до практики: «а давай-ка я сделаю, как и все.»
В итоге, имеем то, что имеем. Именно поэтому, здесь я не буду разбирать стандартные подходы, так как их преимущества и недостатки достаточно понятны и широко разобраны на разных ресурсах, вместо этого я сконцентрируюсь на своеобразном подходе, который несмотря на его очевидность и доступность, я никогда не видел в применении.
▍ Проектируем устройство
Для начала, давайте рассмотрим, что выбрасывается в воздух в процессе работы лазерного резака. Вот здесь имеются хорошие таблицы, где показаны загрязняющее агенты, попадающие в воздух:
![](https://habrastorage.org/webt/xl/qk/uc/xlqkuc3b1h51gi8shfyc6lw5kko.jpeg)
Источник
Как можно заметить, при работе лазера образуется большое количество загрязняющих агентов, которые представлены как частицами различной величины фракции, так и большим разнообразием органических соединений, которые, как правило, являются сильными отравляющими веществами.
Соответственно, способ борьбы с этими загрязняющими агентами будет также комплексным: необходим как механический способ, так и химический.
Говоря о механическом способе, следует сказать, что одним из наиболее эффективных средств очистки загрязняющих газов от механических примесей является электростатический высоковольтный фильтр. Принцип его действия основан на придании взвешенным в воздухе частицам электрического заряда, противоположного улавливающему устройству, что приводит к притягиванию частиц и осаждению их на устройстве:
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/2cf/c0e/c1d/2cfc0ec1d97c3e404b7e39175d3fae2d.jpg)
Источник
Как можно видеть, подобные устройства, как правило, представляет собой сборку из натянутой проволоки круглого сечения и пластинами осадителей. Вместо проволоки, могут использоваться металлические полоски с острыми концами (например, можно использовать те же полотна от ножовки по металлу). Их задача — являться коронирующим электродом, который изучает коронный разряд.
Как отмечают даже промышленные компании, способ является весьма эффективным:
Ещё более наглядным является вот это видео, где один из самодельщиков включает электростатический фильтр на пути загрязнённых газов, горящих факелом. Весьма наглядно видно изменение цвета факела:
Также очень хорошо видно устранение дымовой взвеси при подаче напряжения на элементы под колоколом:
Хоть электростатический принцип и является весьма эффективным, однако количество случаев использования его в устройствах по очистке воздуха для домашних лазерных резаков можно пересчитать по пальцам одной руки.
В качестве высоковольтного источника для электростатического фильтра можно использовать схему блокинг-генератора на 1 транзисторе. Достаточно легко собирается и легко запускается (я сам примерно такое собирал лет 15 назад):
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/007/768/8ee/0077688ee8b454450caa5f089d745c80.jpg)
Источник
А здесь есть подробное описание сборки. Только у автора скромненькая искра что-то :)
У меня подобная схема давала не искру, а "искрищу" сантиметров в 10! Хотя дело было давно и может быть я даже вру. Ну да ладно. Не поленюсь и схожу достану из закромов своё «поделие». Выглядит оно конечно зело безобразно, но сильно не ругайте дедушку, оно делалось 15 лет назад. Транзистор использован 2N3055, запитывается схема от 12 вольт. Причём блок питания должен обеспечить не менее 5 ампер тока. Обмотка 1 содержит 2 витка, обмотка 2 — 5 витков. В качестве обмоток подойдёт даже многожильный провод. Выводы HV! HV! — это провода от телевизионного строчника (белый цилиндрик на феррите). Я дополнительно на эти провода повесил ещё вот этот умножитель (синяя коробочка). И если до этого искра была скромненькая, то после этого стала реально страшная (по звуку и размеру).
![](https://habrastorage.org/webt/uy/zu/rx/uyzurxgi79phvcheyzqvf9_skuu.jpeg)
Схема c cайта
Правильно собранная схема начинает работать сразу. Если не работает — надо поменять местами выводы обмотки 1. И токоограничивающий резистор надо повесить ещё на выходной высоковольтный провод (если правильно помню). Ниже примерная схема фильтра (кликабельно).
![](https://habrastorage.org/webt/wu/4b/q3/wu4bq3kgr3xwzykqudxkqdu-quo.jpeg)
Имейте в виду, что высокое напряжение в принципе опасно, а после выходного каскада (синяя коробочка) — тем более.
Механический способ не поможет полностью избавиться от запахов. Несмотря на то что образующийся в процессе озон, является сильнейшим окислителем органики, и эффективно борется с запахами, такого способа может оказаться недостаточно, для полного устранения «ароматов».
И что же делать в таком случае? Идея о том, что изложено дальше, пришла мне в голову совершенно случайно, и здесь необходимо сделать небольшое отступление. Дело в том, что я, как владелец 3D-принтера, периодически сталкиваюсь с необходимостью прочистки печатного сопла, которое с некой периодичностью забивается ABS- пластиком.
Методом проб и ошибок я нашёл самый эффективный способ борьбы с этими засорами: прожигание сопла с использованием газовой горелки.
Причём в процессе многочисленных прожиганий я обнаружил интересный момент, который, к тому же вполне логичен: если сопло расположено в струе пламени так, что пластик частично сгорает, частично плавится, то он начинает дымить, т. е. испарять органические вещества, которые наполняют помещение дикой вонью :)
Если же весь предназначенный для сгорания пластик находится строго в струе пламени и сгорает полностью, какой-либо запах отсутствует вообще!
Таким образом, если мы сможем обеспечить некий способ полного температурного разложения органических веществ, то мы сможем практически полностью избавиться от запаха.
В таблицах выше показаны основные загрязняющие вещества, образующиеся в процессе лазерной обработки. Посмотрим, что с ними происходит в процессе температурного распада.
Все формулы отсюда:
Фенол (температура самовоспламенения: 595 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/re/kt/bj/rektbjsgc_2qtouj3bhplw5qvjs.png)
1,3-Бутадиен (температура самовоспламенения: 430 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/8x/ic/9i/8xic9i5wskxbt6xodi6gbj-kpgq.png)
Пропеналь (температура самовоспламенения: 277 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/mi/ve/nb/mivenbdlyxx_ovv3aihpaob3hp8.png)
Формальдегид(метаналь) (температура самовоспламенения: 435 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/ng/pp/lz/ngpplzukpk56rpbcvqozlgnh2zo.png)
Бензол (температура самовоспламенения: 562 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/cp/sa/az/cpsaazpz40xbsvfcv0ohnlwl6o0.png)
Этилбензол (температура самовоспламенения: 420 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/7g/pp/dl/7gppdl4snbkbqscnaaqblpm2y_a.png)
Фосген (температура разложения: 800 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/6f/wu/lx/6fwulxold1p9hmxb4_ngi_g6va4.png)
Стирол (температура самовоспламенения: 490 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/ga/4f/wo/ga4fwo22qqob-2xwszynme_adqg.png)
Толуол (температура самовоспламенения: 536 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/mi/ve/nb/mivenbdlyxx_ovv3aihpaob3hp8.png)
Метилметакрилат (температура самовоспламенения: 460 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/ng/pp/lz/ngpplzukpk56rpbcvqozlgnh2zo.png)
Этилакрилат (температура самовоспламенения: 372 °C):
![](https://habrastorage.org/webt/3h/ic/mw/3hicmwlebczwinnkbleyarc6ve0.png)
Как легко можно заметить по формулам, все перечисленные выше органические вещества распадаются на достаточно безобидные соединения, в основном это углекислый газ и вода в различных количествах, причём это относится даже к таким сильным отравляющим веществам — как фосген.
Говоря же о температуре распада, легко можно заметить, что ни у одного из органических веществ температура распада не превышает 1000 градусов. Таким образом, если мы обеспечим источник температуры более 1000 градусов, то мы гарантированно сможем разложить 100% органических веществ!
Но откуда нам взять источник с такой температурой, к тому же это, наверняка, довольно затратно, памятуя о том, что в основном мы используем горючие газы для создания подобной температуры?
Как-то, в одной из предыдущих статей я уже говорил о таком источнике высокой температуры, как электролизёр. Как-то давно, ради собственного фана, я собрал подобный аппарат, об этом я уже писал.
Штука получилась весьма примечательная: экологически чистый, насколько это возможно (в процессе горения образуются только водяные пары, дыма нет никакого, как и запаха), но жутко горячий.
Пламя горелки имеет ярко выраженный вытянутый длинный профиль (это связано с размером молекулы водорода, поэтому существует даже понятие «водородного пламени» — не пламя, а настоящий «меч джедая».
Кроме того, температура горения водорода в кислороде является весьма высокой: 3000 градусов.
Типичный электролизёр представляет собой сборку из нержавеющих пластин, между которыми проложены резиновые О-образные или П-образные прокладки (на схеме ниже это не учитывается, показана только принципиальная схема):
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/89e/6b7/fc5/89e6b7fc58a04e2ea87371286fdac55b.jpg)
Источник
В процессе работы электролизёра нужно быть очень осторожным, так как водород является весьма взрывоопасным газом, поэтому перед выходом из электролизёра ставят, так называемый «водный затвор», который представляет собой ёмкость с водой, сквозь которую «пробулькивается» образующийся газ. Это необходимо для того, чтобы разделить полость газогенератора и рабочую трубку с горелкой, чтобы случайное возгорание в горелке и шланге не попало в газогенератор, и его не разорвало. Дополнительно, как правило, ещё и сама горелка содержит внутри мелкую металлическую вату, которая выступает в роли пламегасителя, чтобы пламя из горелки не проникло в трубку.
Схемы подключения электролизёров могут быть разными:
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/67f/202/ebc/67f202ebc68dcb06236a6ff02a6aeebd.jpg)
Источник
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/7c6/2b8/eba/7c62b8eba4d55ff74ac30f1c5c3c90b4.jpg)
Источник
Достаточно подробно сборка электролизера рассмотрена в видео ниже (я тоже собирал подобного типа):
Для увеличения электропроводности воды, в неё добавляют в самом простом случае соду, а в более сложных — щёлочи и кислоты. Я проводил эксперимент с содой, всё прекрасно работает.
Таким образом, если мы используем электролизёр в качестве источника высокой температуры, то мы получим отличный, можно даже сказать, экологичный источник высокой температуры, который хорош тем, что содержит «бесконечное» количество газа и включается практически моментально, при включении его в сеть.
Ещё одним преимуществом является природа водородного пламени, а именно его вытянутый длинный характер: мы можем использовать его в качестве естественной длинной зоны реактора-дожигателя:
![](https://habrastorage.org/webt/mi/8l/jv/mi8ljvgkdn0g3sxsbyg_q9jodgi.jpeg)
Кстати говоря, параллельно, такая длинная область контакта пламени внутренней полости «реактора» позволит построить на его базе весьма эффективный «струйный насос» (jet pump):
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/bda/aa3/845/bdaaa3845df572e39935eb5117156acf.png)
Источник
Вкратце суть его действия заключается в том, что рабочее тело (в нашем случае струя продуктов сгорания) увлекает за собой газ из полости реактора и создаёт разрежение в его полости. Если эта полость реактора будет иметь некие дырочки или щели, то через них будет производиться подсос воздуха/газа из сообщающегося сосуда (несмотря на то, что на схеме выше показан насос для газа / жидкости, такие насосы вполне успешно работают и для сочетаний газ / газ, как в нашем случае).
Подобный принцип вы могли часто видеть в устройстве наконечника газовых горелок:
![](https://habrastorage.org/webt/ef/1y/gd/ef1ygdqvopu9qsbvwr3vs_9zopg.jpeg)
Из забавного: когда-то давно, в хозмагах продавался «аппарат для возгонки» или как-то так, примерно, он назывался. Суть была в том, что к нему подключалась проточная вода и две 3-х литровые стеклянные банки. В одной из них — проточной водой понижалось существенно атмосферное давление и вода начинала кипеть примерно при 60-70 градусах или даже меньше. Соответственно, пары конденсировались на проточном водопроводе, снаружи (который откачивал воздух и поддерживал разрежение в непрерывном режиме) и осаждались во второй банке. Вполне эффективно работал и позволял производить как самогон, так и сгущённое молоко. И автору этих строк даже доводилось его применять. В какой роли — умолчим :)
Кстати, о сгущёнке: из-за низкой температуры кипения молоко было просто сгущённое, а не «варёное». Теоретически, купив современный вакуумный насос тысяч за 5 рублей, на известном китайском сайте — можно заставить молоко и т.д. продукты — кипеть даже при комнатной температуре, вообще без нагрева! А это: сохранение полезных свойств и вообще упрощение процесса…
Но вернёмся к нашему вопросу: то есть, другими словами, если мы попытаемся представить всю будущую систему, она может выглядеть следующим образом:
![](https://habrastorage.org/webt/md/rr/jq/mdrrjqfgpops0bg7oxjv0dkdq-k.jpeg)
Как можно видеть, на всосе в лазерный резак ставится озонатор, который убивает запах и органику уже прямо внутри самого лазерного резака (этот момент является спорным, надо тестировать, так как подобная установка озонатора, может, теоретически, повредить линзовую систему и не только).
После самого резака устанавливается электростатический фильтр, улавливающий механические фракции, после него можно установить ёмкость с водой, которая будет служить для растворения в ней газов, которые не могут быть нейтрализованы иным образом, например, хлора (так как он хорошо растворяется в воде).
После воды можно установить ещё одну ёмкость с сильным растворителем, например, с ацетоном, которая служит для поглощения органических веществ, содержащихся в воздухе.
И уже после неё, воздух подаётся через маленькие щели или отверстия, в зону подсоса горелки.
Теоретически мы можем даже несколько облегчить всю систему, и прямо сразу напрямую подавать воздух на горелку. Это существенно упростит всю систему, хотя, на мой взгляд, качество фильтрации ухудшится.
Кстати, забыл сказать, в этой схеме огромным плюсом является то, что и насос как таковой, здесь отсутствует! В качестве него выступает струйный насос, как элемент конструкции. Почему я акцентировался на этом моменте: многие самодельщики отмечают, что кроме запаха, серьёзной проблемой является шум мощного вентилятора, так называемой «улитки», которая служит для прогона воздуха сквозь систему.
В нашем же случае никакого вентилятора нет и, соответственно, присущего ему шума тоже.
Таким образом, на выходе, мы получим универсальную систему, которая не содержит в своём составе дорогих компонентов, требующих периодической замены, а в атмосферу выбрасываются только углекислый газ и вода (бдительные соседи будут довольны).
Кроме того, если мы обеспечим достаточную герметичность всей системы, например, обернём её полиэтиленом, а также установим озонатор на входе, так мы сможем нейтрализовать воздух внутри выключенного гравёра, перед тем как его открыть для извлечения/помещения внутрь заготовки.
То есть, мы, как и в программировании, произвели «декомпозицию задачи». И решили каждый отдельный микровопрос.
▍ Некоторый итог
Вот таким н
На мой взгляд, в целом вся эта система с дожигателем является весьма интересной и заслуживает пристального внимания, так как даёт шанс установки лазерного резака в квартире, что весьма важно для любого городского жителя, у которого есть творческие идеи, но нет своего гаража / производственного помещения.
А какие идеи есть у вас?
![](https://habrastorage.org/webt/sz/7j/pf/sz7jpfj8i1pa6ocj-eia09dev4q.png)
Комментарии (47)
lab412
25.08.2022 12:54+6а я сделал вытяжку на улицу из гаража и запаха нет. дешево, надежно и без заморочек... тысячи лет этот способ работает во всех домах - печки то придумали давно и дышать дымом не хотели с самого начала. только тогда была вытяжка без вентилятора внутри, так что прогресс и всё такое
DAN_SEA Автор
25.08.2022 13:13+1В гараже да...Но в квартире так если сделаешь - "мордобоя" :-) с соседями не избежать. А может чего и хуже- штрафы, санэпидстанция, пожарные и т.д. и т.п.
Alex-ok
25.08.2022 13:25+5Сама идея хорошая, но уж больно опасная для квартиры штука - водород, ацетон, открытое горение. Может стоило покопать в строну каталитических нейтрализаторов или сорбционных колонн?
DAN_SEA Автор
25.08.2022 13:30Можно. Дорого, трудно - "сделать как все", другими словами.
Alex-ok
25.08.2022 15:23+5Дорого? Купите дымоуловитель для паяльной станции и будет вам счастье, сменный фильтр с активированным углем стоит копейки. Да и не забывайте - озон даже в малых концентрациях - достаточно онкогенная вещь.
xSVPx
25.08.2022 14:32+2Особенно повеселила идея греть до 1000ос сотни кубометров воздуха в час.
Основная проблема, почему загрязнённый воздух утилизируют - деньги. Никакая экономическая деятельность не окупит подобного маразма.
Электростатика да, могла бы несколько помочь. Но, вероятно нормально работает только на довольно больших агрегатах. Маленьких почти не делают. Ну и озон - смертельно опасный яд...
DAN_SEA Автор
25.08.2022 15:21+1Ну тут скорее разговор про домашний резак в роли "а попробую ка я раз в месяц вот это...". И поэтому тут затраты вторичны, а первично:
1) чтобы вообще появилась такая возможность - ставить резак дома;
2) максимально устранить вредные факторы.
Кстати, о затратах: мощный электролизер, с производитьностью а-ля "как у сварщиков/газорезчиков" - потребляет порядка 1,5-1,6 кВт электроэнергии. Не шибко то и страшно. Тепловая пушка для обогрева ног в холодное время года - и то больше (у меня - 2 кВт).
Можно даже часами и днями гонять систему на балконе...Обогрев+нейтрализация :-)
jar_ohty
26.08.2022 00:59+2По сути так делают на всех НПЗ и химических производствах: газы, в которых может содержаться что-то сильно ядовитое, сбрасывают в заблаговременно подожженный факел.
Loxmatiymamont
25.08.2022 14:59-1>>для любителей стали доступны мощные лазерные CO2 гравёры
>> мы сможем, теоретически, эффективно устранить запах
>>А какие идеи есть у вас?
Не мучаться с теоретическими методами и использовать волоконные лазеры?
mentin
25.08.2022 15:15+5По-моему основная проблема там не сам лазер, а то что им режут. У нас в maker room большой список, что резать можно, а что нельзя из-за выделений, несмотря на неплохую вытяжку. Так что даже рубиновый не поможет :)
Materializator
25.08.2022 20:23+3Трубка CO2 лазера сама по себе не выделяет углекислый газ, она или герметичная, или не работает.
fio
25.08.2022 16:03резке фанеры толщиной в 5 мм, за одну 8-часовую смену, количество испарённого материала может измеряться килограммами
Большинство из этих килограмм должно осесть в электростатическом фильтре, как я понимаю? Значит, необходимость утилизации их оттуда возникнет практически на второй день работы. Поскольку частицы "липкие" (заряженные), то скорее всего их не получится вытяхнуть и понадобится сменный материал.
DAN_SEA Автор
25.08.2022 16:12Я бы сделал просто цилиндрический фильтр. Можно даже с автоматическим стряхиванием в некий контейнер. Например, фильтр выполнен, грубо говоря, как шприц. И шток с нужной периодичностью "выпихивает" содержимое в контейнер для сбора мусора. Ну или от нажатия кнопки.
sim2q
25.08.2022 20:39+1должно осесть в электростатическом фильтре
Разбирали как то устройство управления такого фильтра в старом проме, там ещё гашения разряда по лавинному увеличению тока и встряхивание пластин, себе взял на заметочку
ahdenchik
27.08.2022 14:45А встряхивание как сделано? Магнитострикция какая-то?
sim2q
27.08.2022 17:29Самому стала интересна судьба того поста - там товарищ мастерил
arduinoчто-то в шкафу управления промышленного фильтра. Для понимания масштаба - трансформатор там был масляный, а сам фильтр - с комнату. Но к сожалению того поста не нашёл (на пикабу поиск в комментах чётко по key word), но вот вам бонус:умножитель для ренгеновской трубы 2 x 80kV
Materializator
25.08.2022 20:26+2Если помещение автономно отапливается, то есть вариант подавать на вход котла воздух из зоны резки. Тогда резать можно будет почти всё, кроме соединений фтора, хлора, серы. В автодвигателях это называется EGR.
Liberta
25.08.2022 22:07+1почему во всех роликах про электролизер все говорят что получают водород, ведь насколько я помню школьный курс в такой конструции электролизера будет получаться смесь кислорода и водорода (гремучий газ), поправьте если я не прав.
DAN_SEA Автор
25.08.2022 22:08+1Ну, тут просто не договаривают. Я в том числе:-). Тут будет правильно "газ Брауна" или HHO.
MichaelBorisov
26.08.2022 01:12А что насчет диоксида азота, который образуется как при электрическом разряде в воздухе, так и при высокотемпературном горении?
propell-ant
26.08.2022 10:08+1Да, и монооксида азота. Школьный курс химии многих заставляет думать, что всегда и везде происходит полное сгорание.
DAN_SEA Автор
26.08.2022 10:10Любые дополнения со стороны химиков - к материалу статьи будут только в плюс ;-)
klirichek
26.08.2022 09:33+2Что-то что формальдегид, что метилметакрилат на формулах оказываются просто метаном )
DAN_SEA Автор
26.08.2022 10:12Ну, по крайней мере, это те формулы, которые были доступны на химическом ресурсе...Я думаю, тут надо поступать так: когда есть чёткое знание, что именно будет резаться -стОит перепроверить формулы распада этого вещества (если планируете строить дожигатель).
romanetz_omsk
26.08.2022 13:01После ёмкости с ацетоном должен быть обратный клапан, чтобы пламя не пошло назад. На факелах он всегда есть. Ну и контроль загазованности и наличия пламени с аварийным закрытием и отключением всего и вся.
SabMakc
26.08.2022 13:13+3Настоятельно не рекомендую экспериментировать с подобными вещами. Крайне не хватает приписки "Опасно для жизни, не повторять!".
Даже всерьез задумываться о постройке подобного агрегата страшно. Техника безопасности просто никакая. Если что-то случится, то бахнет очень сильно. Не говоря уже о 3000 градусах в горелке... А если отходить подальше от жилых домов - то чем простая вытяжка не устраивает?
С технической же точки зрения, на взгляд дилетанта:
По факту получаем электро-грелку потока воздуха до 3000 градусов.
Сколько нужно электро-энергии на это все? Какой КПД подобной схемы? Хватит ли вытяжки на, собственно, вытяжку? От шума вентилятора избавились (в теории), а от шума горелки?
На сколько хватит короба горелки? Через сколько он прогорит до дыр? Как и чем его охлаждать?
Куда и как выбрасывать выхлоп горелки? А из чего выхлоп делать? Прочее тепло как утилизировать?
Сколько места это все займет? Балкона хватит? А комнаты? Что скажут соседи на 3000-градусный выхлоп? А фасад дома как быстро загорится / оплавится / закоптится?
DAN_SEA Автор
26.08.2022 14:23Кстати говоря, любопытным аналогом системы, описанной в статье (и более безопасным теоретически) - может быть индукционный нагрев трубок малого сечения и прогон сквозь них - продуктов резки (после фильтрации ацетоном, водой и электростатикой).
Что это даст: условно безопасно. Раскалённые почти до температуры плавления трубки - будут тоже недурно "дожигать" газ в них. Тем более, если трубки большой длины. Мысль об этом мне пришла уже существенно позднее, когда статья уже была написана.
Iv38
26.08.2022 15:03+4Мне нравятся ваши безумные идеи. Но из всего этого достойным проверки в железе кажется только электростатический фильтр.
Дожигатель при требуемых объёмах перекачки воздуха потребует значительного количества топлива. На выходе дожигателя может и чистый воздух, но он очень горячий и его много. Это проблема - теперь у нас тепловое загрязнение и пожароопасность (хотя там гремучий газ горит, о чём я вообще?). Сам по себе дожигатель при таких температурах с активной прокачкой окислителя будет быстро прогорать.
Зачем нужны ёмкости с водой и ацетоном? Допустим, вы растворите в воде хлор, а дальше? То же с ацетоном. Только он будет ещё активно испаряться и сгорать в дожигателе.
Зачем нужен озонатор на входе я совсем не понял. Зачем уничтожать какие-то запахи внутри камеры, если из неё всё равно постоянно откачивается воздух? Если озонатор эффективен в окислении всякой вонючей органики, может им заменить дожигатель тогда?
Ваша схема кажется неотмасштабированной по производительности. На ней всё выглядит просто, но это не так. Какой объём воздуха надо отводить? Хватит ли для этого инжекционного насоса? А сможет ли он создать достаточное разряжение, чтобы прокачать весь этот воздух через две ёмкости с жидкостями. А какого объёма должны быть эти ёмкости и как реализована система распыления воздуха в них, чтобы жидкость успела растворить то что надо растворить?
И насос. Вы говорите что он бесшумный, но почему? Он будет создавать изрядно аэродинамического шума. Причём в отличие от просто прокачки воздуха, в горелке добавляется горючая смесь, и происходит сильный нагрев, что в разы увеличит объём проходящих газов и с ним - аэродинамический шум. А вентилятор можно найти тихий или поставить вне помещения.
В итоге я бы попробовал идею с электростатическим фильтром. И добавил бы к нему угольный.
MShevchenko
26.08.2022 16:17А просто бульбулятора (гидрозатвора) в энном количестве не хватит?
DAN_SEA Автор
26.08.2022 16:20+1Не поможет - в продуктах резки есть испарённые (но ещё не разложившиеся!) элементы. Что то вода может и впитает, но, боюсь, без разложения этих продуктов, ничего не выйдет. Где то читал даже вроде, что пробовали водой - не помогает, запах остаётся. И неслабый.
Iv38
27.08.2022 06:12Вода, возможно, могла бы собрать многое, но пузырёк воздуха в воде, это гетерогенная среда, взаиодействие происходит лишь на границе раздела фаз. Для эффективно работы водяного фильтра, нужно чтобы всё это взбивалось в мелкую пену. Так можно, так работают пылесосы с водяным фильтром. Но там это тоже не работает без ПАВов. Вы же любите нестандартные решения, так разберитесь в вопросе.
MichaelBorisov
26.08.2022 22:42+1В химических лабораториях еще используются т.н. «азотные ловушки» — вредные газы проходят около поверхностей, охлаждаемых жидким азотом. При этом всякая органика и прочее непотребство конденсируется.
DmitryVS
27.08.2022 23:15Скруббер называется такая штука. Давно используется на производствах. Только водород туда тянуть не надо. Водород легко образует "пузыри" под потолком и во всяких кожухах, а затем неожиданно для всех и весело бахает. Вот как это делается.
Materializator
В структурных формулах есть ошибки, в остальном статья хороша.
Думаю над вариантом герметичного корпуса с заполнением азотом/углекислым газом, но пока негде пробовать.
DAN_SEA Автор
Насколько мне известен этот вопрос - это всё бесполезно...Выйдет из строя оптика лазера- если копить дым внутри корпуса. Надо обезвреживать. Причём несмотря, на первый взгляд, сложный характер системы, описанной в статье - она намного проще и надёжней будет, чем покупные фильтры. Тем более, никогда не знаешь, насколько фильтр хорош и когда "забился" и перестал работать...
А тут - настоящий firewall, в буквальном смысле :-) между системой и миром.
WicRus
Простите за странный вопрос, а как образуется внутри дым если там не будет кислорода для горения?
Правда встаёт другой вопрос, а как будет работать лазерный резак если там не будет кислорода для горения. Видимо данную проблему и хотел изучить автор исходного комментария.
DAN_SEA Автор
Вопрос очень интересный на самом деле! Браво! (наталкивает на кучу мыслей в духе, "а что если откачать возхдух?!").
Я сам думаю так: что дым будет в любом случае, так как:
а) не удастся полностью удалить кислород- он будет в тканях (если это древесина);
б) если это не древесина - в любом случае, будет выброс разогретых частиц и газов, как следствие распада вещества под воздействием высокой температуры (даже если и не совсем дым).
juray
Если откачать воздух, получится установка термовакуумного напыления. Пары и аэрозоли испаряемого материала и его термодеструкционных производных смогут разлетаться из зоны обработки по прямым траекториям и оседать там, куда прилетят. Ну и поскольку выходное окно оптики — ближайшая такая поверхность, ему достанется львиная доля.
Все-таки нужен газ, уносящий эти частицы из промежутка между оптикой и горячей зоной, не позволяя осесть на линзе (зеркале, выходном стекле — в зависимости от конструкции).
juray
Так дым — это не только газообразные окислы, но и аэрозоль из несгоревших частиц.
Как уже ответил автор — из нагреваемой лазером рабочей зоны происходит выброс как испаренного и разложенного до полной газации материала, так и мелких частиц, оторванных давлением испаряющихся газов.
И вот как раз при наличии кислорода значительная доля этих частиц окислится до газов, а в инертном газе им останется только оседать на всех поверхностях вокруг (включая линзы и зеркала оптической системы)
VT100
И бериллиевая — не медь, а бронза.
DAN_SEA Автор
Согласен;-) Но это - камень в огород больше тех, откуда таблица взята.
VT100
Не тащить бяку?