Reći da se mnogo toga dogodilo u godini od početka pandemije COVID-19, to je podcjenjivanje epskih događaja, toliko da je teško sjetiti se ranih dana zajednice hardverskih hakera koja je koristila masovno proizvedenu ličnu zaštitnu opremu, domaće respiratore i tako dalje. Međutim, ne sjećamo se da je bilo previše pokušaja da se izgradi ovaj DIY koncentrator kisika tokom početne faze širenja.
S obzirom na jednostavnost i efikasnost dizajna pod nazivom OxiKit, čini se čudnim da nismo vidjeli više takvih uređaja. OxiKit koristi zeolit, porozni mineral koji se može koristiti kao molekularno sito. Sitne kuglice su pakirane u cilindar napravljen od PVC cijevi i spojnica iz prodavnice alata i povezane sa kompresorom zraka bez ulja putem pneumatskog ventila kojim upravlja niz solenoidnih ventila. Nakon hlađenja u bakrenoj cijevi, komprimirani zrak se prisiljava da prolazi kroz kolonu zeolita koja preferencijalno zadržava dušik, a istovremeno propušta kisik. Tok kisika se dijeli, jedan dio ulazi u međuspremnik, a drugi dio ulazi u izlaz drugog zeolitnog tornja, gdje se oslobađa prisilno adsorbirani dušik. Arduino kontrolira ventil kako bi naizmjenično strujao plin naprijed-nazad kako bi se proizvelo 15 litara 96% čistog kisika u minuti.
OxiKit nije optimiziran kao komercijalni generatori kisika, tako da nije posebno tih. Ali ovo je mnogo jeftinije od komercijalne jedinice, a za većinu hakera je lako za izradu. Svi OxiKit dizajni su otvorenog koda, ali prodaju alate i neke teško nabavljive dijelove i potrošni materijal, poput zeolita. Pokušat ćemo napraviti nešto slično jer je tehnologija tako uredna. Imati izvor kisika visokog protoka također nije loša ideja.
15 litara u minuti djeluje vrlo impresivno. Što se tiče razmjera, dovoljno je da održi živote 7 ljudi pod normalnim okolnostima (svaka osoba @ 2 litre u minuti).
Oduvijek sam želio znati kako ovo funkcionira. Zanimljivo. Čini se kao da gotovo krši zakone termodinamike, ali nije tako.
S obzirom na tako veliku količinu proizvedenog kisika, želim znati šta će se dogoditi ako ovu stvarčicu objesite na motor automobila i/ili je povećate. Možda je kao nitrit. To će biti prilično sigurno, jer možete podesiti da se proizvedeni "čisti" kisik odmah troši u blizini motora umjesto da se negdje skladišti. Međutim, prvo moram podesiti automobil. Suprotno dejstvu... "Bit će loše."
Mislim da je ovo dobro za zavarivanje/lemljenje/rezanje kisika/propana, kisika/vodika ili kisika/acetilena.
Da, nakon što sam pogledao ovaj video, YT je naišao na Dalbor Farnyjev video s prijedlogom za koncentrator kisika. Svrha mu je osigurati plamenik za kisik koji mu je potreban za tokarski stroj za puhanje stakla. Napravite vlastitu prilagođenu digitalnu cijev. U stvari, šest njih se kombinira kako bi proizvelo 30 l/min O2.
Pretpostavljam da bi motor od 2 litre koji radi na nekoliko hiljada obrtaja u minuti mogao potrošiti gorivo motora od 15 litara umjesto 1 minute. Međutim, da li bi ovo moglo povećati nivo kisika u usisanom zraku na dovoljan nivo? Zaista ne znam.
Nitrit može obezbijediti energiju jer oslobađa molekulu dušika za svaku razgrađenu molekulu dušikovog oksida (održava svoju zapreminu dok se kisik troši), baš kao što povećava efektivnu koncentraciju kisika (oslobađanje će također osloboditi toplinu). Pumpanje čistog kisika nije toliko korisno, jer i dalje gubite zapreminu i morate se nositi s problemima koji bi mogli zapaliti blok motora.
Morat ćete ozbiljno povećati obim rada. Dvolitarski automobilski motor s brzinom od 2500 okretaja u minuti "udiše" otprilike 2,5 kubnih metara zraka u minuti (21% O²). To je oko 600 puta više od ljudskog bića u mirovanju. Respiratorni volumen koji ljudi konzumiraju iznosi oko 25% O², dok je respiratorni volumen koji automobili troše oko 90%...
Također sagorijeva vrlo vruće i rastopljene klipove. Naginjanjem mješavine goriva zapravo možete dobiti više snage iz bilo kojeg motora. Ali klip će se otopiti zbog povećanja topline. Niži sadržaj kisika sprječava topljenje metala.
Obični automobilski motori su ograničeni protokom zraka i proizvest će maksimalnu snagu kada sagorijevaju sav kisik u zraku. To se postiže blagim obogaćivanjem smjese, pri čemu se ne sagorijeva dio benzina. Osim ako nije potrebna maksimalna snaga, automobilski motori obično rade s blagim nagibom, jer rad s bogatim gorivom znači smanjenu potrošnju goriva i povećano zagađenje ugljikovodicima.
Ako želite koristiti ovu funkciju za povećanje snage, potreban vam je način da prevarite računar motora da istovremeno doda određeni postotak goriva.
Ako možete održavati konstantan odnos zraka i goriva, to je otprilike slično otvaranju gasa za samo nekoliko postotaka.
Međutim, ako prekoračite "nekoliko posto" (namjerna dvosmislenost...), možete dostići granicu sposobnosti ECU-a da razumije koliko zraka ulazi, ili kontrolira koliko goriva izlazi, ili podesi ispravno vrijeme paljenja bez obzira na brzinu i protok zraka koji koristite.
Brzina protoka potrebna da se neko održi u životu uveliko zavisi od njegovog stanja! 2 l/min je prilično jednostavno. Mnogim pacijentima kojima je potrebna intenzivna nega potrebno je 15 l/min.
Samo pazite da vam ne ponestane kisika. Visoke koncentracije kisika mogu učiniti mnoge stvari zapaljivim i potaknuti spontano sagorijevanje mnogih ulja i maziva. Zato se koriste kompresori bez ulja.
To, i mnoge druge "ne odmah intuitivne" metode obrade O2 mogu vam naštetiti, posebno pod sve većim pritiskom.
Ako ronite s O2, možete koristiti Vance Harlowov priručnik "Oxygen Hacker's Companion" (ronioci koji rone s nitroxom možda već imaju ovaj priručnik): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker .html
Ne znam knjigu, to je korisnik, a ne tjuner. Međutim, hvala na preporuci, naručit ću kopiju čim obrazac stupi na snagu!
Da, spomenut ću. Način kvara PVC komprimiranog zraka je eksplozija šrapnela, stoga pažljivo pratite ove nazivne pritiske - kako se promjer cijevi povećava, nazivni pritisak će se smanjivati.
Početkom 1980-ih, radio sam za kompaniju za leasing medicinske opreme koja je iznajmljivala i servisirala Devilbiss generatore kisika. U to vrijeme, ovi uređaji su bili veličine samo malog hladnjaka za pivo. Jasno se sjećam prirode "skladištenja hardvera" njihove unutrašnje strukture. Još se sjećam da je sito napravljeno od PVC cijevi i poklopca od 4 inča, tako da je struktura opisana u ovom projektu u skladu s prethodnom historijskom (ali očito praktičnom) tehnologijom.
Kompresor je dvostruko oscilirajućeg klipnog/membranskog tipa, tako da u komprimiranom zraku nema ulja. Ventil u glavi kompresora je tanka jezičkasta žica od nehrđajućeg čelika.
Sortiranje streama se vrši mehaničkim tajmerom, nije potreban Arduino. Tajmer ima sinhronizaciju (motor sa zupčanikom takta) koja pokreće osovinu sa više bregastih kotača. Mikroprekidač koji se nalazi na bregastom kotaču aktivira solenoidni ventil, uzrokujući kretanje plina.
Najveći neprijatelj ovih mašina je visoka vlažnost. Adsorpcija molekula vode uništava sito.
Neposredno prije nego što sam napustio kompaniju, počeli smo nabavljati koncentrator od konkurenta Devilbissa (ime mi je sada nepoznato), i kompanija je pokazala veliki napredak. Pored manjeg i tišeg novog koncentratora, kompanija je također izgradila sito koristeći aluminijske cijevi. Cijev je prekrivena pločom s obrađenim žljebovima za O-prstenove. Čini mi se da razmišljam o nosaču s punim navojem koji kombinira sklopove. Prednost ovog dizajna je što se, ako je potrebno, sloj može odvojiti i materijal sita se može zamijeniti. Također su eliminirali mehaničke tajmere i zamijenili ih jednostavnim elektroničkim uređajima i SSR-ovima za pokretanje solenoida.
Zahtijevaju upotrebu SCH40 cijevi (nominalni pritisak 260 psi na 3″) i očigledno su opremljeni sigurnosnim ventilom od 40 psi i regulatorom od 20-30 psi prije nego što se PVC stavi pod pritisak, tako da postoji dobar faktor sigurnosti. Nisam siguran kako će biti izložen O2. Promijenite intenzitet.
Pritisak pucanja SCH40 je mnogo puta veći od nazivnog pritiska - ovisno o promjeru. Cijev od 3 inča je približno 850 psi, a cijev od 6 inča je približno 500 psi. 1/2 inča je blizu 2000 psi. Dvostruki broj od SCH80. Zato PVC teniske bacače ne eksplodiraju - previše. Njihovo povećanje na komoru za sagorijevanje od 6 ili 8 inča povećat će vašu sreću. Ali općenito, hakerska zajednica ima tendenciju ozbiljno potcjenjivati ​​čvrstoću plastičnih šipova. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Bio bih zainteresiran za smanjenje mogućnosti amatera da koriste vatromet (i eventualno čistoću). Hobi market obično kupuje penzionisane boce s medicinskim kisikom. To je bila moja prva ideja, ali cijena kompleta + BOM daleko je premašila cijenu penzionisane medicinske jedinice.
Automobilski motor od 2 litre može potrošiti 9.000 litara kisika u minuti (velika brzina), tako da je 15 litara kisika u minuti oko 600 puta kraće. , Ovo je odličan uređaj. Kupio sam nekoliko obnovljenih koncentratora od 5 litara u minuti za 300 dolara svaki (cijena kao da raste). Proizvodi 5 litara u minuti. Troši se nekoliko stotina vati, pa se ekstrapolira da 9000 litara u minuti (samo u zabavne svrhe) zahtijeva približno 360 kW (480 KS).
Zato što je njihov algoritam napisao berlinski bend. (Izračunaj jedan i dobit ćeš zlatnu zvjezdicu.)
Pogledajte web stranicu kompanije... pa, specifikacije u njihovoj trgovini su malo nejasne, ali će vam prodati 5 funti za 75,00 dolara. Dakle, pogledajmo github. Nemojte. Tamo nema BOM-a.
Imamo elektromehanički dizajn otvorenog koda koji vam može reći kako da ga izgradite umjesto kako da ga popunite. Ovo ja nazivam mjestom gdje nedostaju ključne informacije. To je kao da lik podiže obrve... fascinantno je.
OxiKit je u komentaru na jedan od svojih videa (onaj na koji sam stavio link u priči, naime, ako se dobro sjećam) spomenuo da je ovo natrijum zeolit.
Kao i kod bilo kojeg drugog molekularnog sita, proizvođaču kažete za šta ga želite koristiti, a ne čemu služi. Jer su to iste stvari, ali je otvor blende drugačiji.
O2 koncentratori obično koriste 13X zeolit ​​0,4 mm-0,8 mm ili JLOX 101 zeolit, drugi je najskuplji. Prilikom rekonstrukcije Craigslist O2 koncentratora, koristio sam 13X. Zeleno svjetlo je uvijek upaljeno, tako da je čistoća O2 najmanje 94%.

https://catalysts.basf.com/files/literature-library/BASF_13X-Molecular-Sieve_Datasheet_Rev.08-2020.pdf

Mogu se koristiti i molekularna sita od 5A (5 angstroma). Mislim da su manje selektivna za dušik, ali se i dalje mogu koristiti.
Na Wikipediji postoji dobra animacija koja vam može intuitivno pomoći da shvatite princip rada uređaja: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I ulaz komprimiranog zraka A adsorpcija O izlaz kisika D desorpcija E ispuh
Kada je zeolitna kolona gotovo puna dušika, svi ventili se okreću kako bi se oslobodio dušik adsorbiran u koloni.
Hvala vam puno na kratkom objašnjenju. Oduvijek sam se pitao da li se generator dušika može koristiti za DIY projekte zavarivanja dušikom kod kuće. Stoga je otpadni proizvod koncentratora kisika u osnovi dušik: savršeno, koristit ću ga u svojoj stanici za lemljenje bez olova.
Zaista, za amatere je vrlo korisno moći pretvoriti zrak uglavnom u čisti kisik i uglavnom čisti dušik. Želim znati možete li koristiti "uglavnom dušik" kao zaštitni plin za zavarivanje.
Za TIG (također poznat kao GTAW), budući da je plazma oblak vrlo osjetljiv, nisam siguran. Uglavnom se koristi argon, ponekad s malo helija za prodiranje u materijale poput aluminija i titana. Protok je oko 6 do 8 l/min, što može biti preveliko za standardni kompresor.
Za zavarivanje, vjerovatno svi glavni brendovi stanica za zavarivanje prodaju zaštitni plin dušik za proizvodnju RoHS-a, ali cijena kompleta je između 1-2 hiljade eura. Njihov protok je oko 1l/min, što je vrlo pogodno za molekularna sita. Dakle, hajde da sastavimo malo hardvera i uradimo lemljenje bez fluksa i olova kod kuće!
Zavarivači žele moći koristiti čisti dušik kao zaštitni plin. Jeftiniji je od argona ili jeftinijeg helija. Nažalost, dovoljno je reaktivan na temperaturi koju dostigne luk i sklon je stvaranju neželjenih nitrida u zavaru.
Koristi se za zavarivanje u zaštitnom plinu, ali samo mala količina može promijeniti karakteristike zavara.
Očigledno je da ga je moguće koristiti u laserskom zavarivanju, ali čak ni dobro opremljena fabrika možda nema tu funkciju.
Stoga, teoretski, barem jedan PSA se može koristiti za redukciju dušika, a zatim drugi PSA (korištenjem drugog zeolita) za redukciju kisika, ostavljajući veću koncentraciju tvari koje nisu ni kisik ni dušik.
Kada ste u pravu, u tom trenutku, predlažem da kondenzujete zrak, a zatim ga destilujete kako biste odvojili plin koji želite/neželite.
@Foldi - Tačka preloma u smislu unosa energije i izlaza plina. Potpuno se slažem da će efikasnost biti mnogo veća na većoj skali jer se isparavanje može koristiti za prethodno hlađenje.
Ali u vrlo malom obimu, imat ćete 1 kompresor, 4 zeolitna tornja i gomilu elektronskih ventila za pritisak, a početni trošak jeftinog kontrolera (The Brain) će, mislim, biti manji.
@irox može po analogiji sa sigurnošću, ali niko ko koristi 2 litre kisika neće brzo umrijeti/pogoršati se bez da dobije kisik. Poređenja radi, naši pacijenti na intenzivnoj njezi (JIL) koji imaju sekundarno visok protok zbog COVID-a, dobiju 45-55L kada je FIO2 60-90%. To su naši "stabilni" pacijenti. Ako nema visokog protoka, njihovo stanje će se definitivno brzo pogoršati, ali neće biti toliko bolesni da bismo bili intubirani. Vidjet ćete slične ili veće brojke za druge pacijente sa ARDS-om ili većinu drugih situacija koje zahtijevaju veću nazalnu kanilu od konvencionalne nazalne kanile.
Za mene je upotreba niša. Ovo može razumno održavati 2 pacijenta pod pritiskom od 6-8 L, što je zapravo mjesto gdje se visoki protok zrači iznad konvencionalne nazalne kanile ili NIPPV-a. Želio bih reći da je ovo vrlo učinkovito za malu bolnicu s ograničenom opskrbom kisikom i može pružiti medicinske usluge pacijentima s kroničnim bolestima u kratkotrajnim hitnim situacijama.
Da li pacijent troši 6 litara (ili 45-55 litara) kisika u minuti, ili se djelomično gubi, izdiše u okolinu ili nešto slično?
Moje iskustvo/pozadina se odnosi samo na ograničen sistem održavanja života za zdrave ljude (uz uklanjanje ugljičnog dioksida i dodavanje oko 2 litre ugljičnog dioksida po osobi u minuti), tako da je, zahvaljujući broju medicinskih primjena, ovo pravo otkriće!
Važno je zapamtiti da uzimaju kisik, jer su im pluća vrlo skučena kada uzimaju kisik. Stoga, u poređenju s teorijskim potrebama ljudskog tijela, cijena je vrlo visoka, jer u stvarnosti vrlo malo ljudi ulazi.
Ne znam da li je osoba koja je govorila bila ona koja je to dizajnirala, ali ovo se ne poklapa sa načinom na koji je to opisao. Molekularna sita i zeoliti ne hvataju N2, oni mogu uhvatiti O2. Da biste uhvatili N2, potreban vam je apsorber dušika, što je potpuno druga stvar. Sito hvata O2 pod pritiskom dok dušik nastavlja prolaziti. Ovo mora biti tačno, jer kada otpustite pritisak i koristite ga za izbacivanje N2 u drugu kolonu, nema smisla pokušavati ukloniti N2 pomoću N2. Ovo su jedinice za adsorpciju s promjenom pritiska (PSA), one rade tako što hvataju O2. Veći pritisak i veći cilindri mogu donijeti veću efikasnost (4 cilindra imaju efikasnost do 85%). Ovo kondenzuje O2, ali ne funkcioniše kako on kaže (ili kako članak kaže).
Morate navesti traženi izvor informacija, jer apsolutno možete adsorbovati N2 na molekularnim sitima zeolita 13X i 5A. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Članak na Wikipedijinom PSA-u također potvrđuje da zeolit ​​apsorbira dušik. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
„Međutim, mnogo je jeftiniji od komercijalne jedinice.“ Budući da BOM prelazi 1.000 dolara, teško mi je podržati ovu tvrdnju. Troškovi za kućne (neprenosive) komercijalne koncentratore koštaju blizu 1/3, lako ih je pronaći i ne zahtijevaju radnu snagu. Znam da je 17LPM super, ali niko izvan bolnice neće tražiti takav promet. Svako ko ima takav zahtjev uskoro će se odjaviti ili biti intubiran.
Da, ovo je sjajan projekat, ali da, njegova isplativost je do određene mjere zanemariva. U Australiji, nova oprema od 10l/pm košta samo oko 1500 australskih dolara. Pod pretpostavkom da je 1000 američkih dolara, ovo smanjuje troškove kupovine nove opreme.
Prije pandemije, kupio sam jedan na eBayu po cijeni od oko 160 funti s protokom od 1,5 litara u minuti po cijeni od 98%. I ova stvar je mnogo tiša od ove! Na ovaj način zaista možete zaspati.
Ali uz to rečeno, ovo je ogroman napor. Stavite ga u prostoriju pored duge cijevi kako biste izbjegli buku i opasnost od eksplozije...
Želim znati da li je moguće da ga koristite kao gotovo čisti izvor dušika, u zaštitnim okruženjima ili čak pri zavarivanju?
Šta kažete na gume punjene dušikom? S obzirom na cijene koje naplaćuju za ovu uslugu, dušik mora da je jako skup...
Sljedeći korak bi mogao biti zanimljiv - dobiti izlaz ovog koncentratora i odvojiti smjesu od 95% O2 + 5% Ar. To se može učiniti kinetičkom separacijom korištenjem CMS molekularnog sita u PSA sistemu. Zatim postaviti pumpu od 150 bara za punjenje cilindra argona.
Sada nam samo treba neko ko će kod kuće izvoditi Lindeov proces kako bismo se zaista eksplozivno zabavili.
Korištenjem naše web stranice i usluga, izričito pristajete na postavljanje kolačića za performanse, funkcionalnost i oglašavanje. Saznajte više