Reči, da se je v letu od začetka pandemije COVID-19 zgodilo veliko stvari, je podcenjevanje epskih dogodkov, tako zelo, da se je težko spomniti zgodnjih dni skupnosti hekerjev strojne opreme, ki je uporabljala množično proizvedeno osebno varovalno opremo, doma narejene ventilatorje in tako naprej. Vendar se ne spomnimo, da bi bilo v začetni fazi širitve preveč poskusov izdelave tega samostojnega koncentratorja kisika.
Glede na preprostost in učinkovitost zasnove z imenom OxiKit se zdi nenavadno, da še nismo videli več takšnih naprav. OxiKit uporablja zeolit, porozni mineral, ki se lahko uporablja kot molekularno sito. Drobne kroglice so pakirane v valj iz PVC cevi in ​​fitingov iz trgovine s strojno opremo ter povezane z brezoljnim zračnim kompresorjem prek pnevmatskega ventila, ki ga krmili več solenoidnih ventilov. Po ohladitvi v bakreni cevni tuljavi se stisnjen zrak prisili, da prehaja skozi zeolitni stolpec, ki prednostno zadržuje dušik, hkrati pa omogoča prehod kisika. Tok kisika se razdeli, en del vstopi v vmesni rezervoar, drugi del pa v izhod drugega zeolitnega stolpa, kjer se sprosti prisilno adsorbirani dušik. Arduino krmili ventil, da izmenično pretaka plin naprej in nazaj, da proizvede 15 litrov 96-odstotnega čistega kisika na minuto.
OxiKit ni optimiziran kot komercialni generatorji kisika, zato ni posebej tih. Je pa veliko cenejši od komercialne enote in za večino hekerjev ga je enostavno sestaviti. Vsi modeli OxiKita so odprtokodni, vendar prodajajo komplete orodij in nekatere težko dostopne dele in potrošni material, kot je zeolit. Poskušali bomo zgraditi nekaj takega, ker je tehnologija tako domiselna. Tudi vir kisika z visokim pretokom ni slaba ideja.
15 litrov na minuto se zdi zelo impresivno. Glede na obseg je dovolj za vzdrževanje življenja 7 ljudi v normalnih okoliščinah (vsaka oseba s pretokom 2 litra na minuto).
Vedno me je zanimalo, kako to deluje. Zanimivo. Zdi se, da skoraj krši zakone termodinamike, vendar ni tako.
Pri tako veliki količini proizvedenega kisika me zanima, kaj se bo zgodilo, če tole bejbico obesite na avtomobilski motor in/ali jo povečate. Morda bo kot nitrit. To bo precej varno, saj lahko nastavite tako, da se proizvedeni "čisti" kisik porabi takoj v bližini motorja, namesto da se shranjuje kjer koli. Vendar moram najprej prilagoditi avto. Izpadlo bo ... "Slabo bo."
Mislim, da je to dobro za varjenje/spajkanje/rezanje kisika/propana, kisika/vodika ali kisika/acetilena.
Ja, po ogledu tega videa sem na YT naletel na videoposnetek Dalborja Farnyja s predlogom za koncentrator O2. Namen je zagotoviti gorilnik s kisikom, ki ga potrebuje za stružnico za pihanje stekla. Izdelaj si svojo digitalno cev po meri. Pravzaprav jih šest skupaj proizvede 30 l/min O2.
Predvidevam, da bi 2-litrski motor, ki deluje pri nekaj tisoč vrtljajih na minuto, porabil 15-litrski motor namesto 1 minute. Vendar, ali bi to lahko zadostovalo za povečanje ravni kisika v vsesanem zraku? Res ne vem.
Nitrit lahko zagotavlja energijo, ker sprosti molekulo dušika za vsako razgrajeno molekulo dušikovega oksida (ohrani svoj volumen, ko se kisik porablja), prav tako pa poveča efektivno koncentracijo kisika (sproščanje bo oddalo tudi toploto). Črpanje čistega kisika ni tako koristno, ker še vedno izgubljate volumen in se morate spopadati s težavami, ki bi lahko vžgale blok motorja.
Resno se boste morali povečati. Dvolitrski avtomobilski motor s hitrostjo 2500 vrtljajev na minuto "vdihne" približno 2,5 kubičnih metrov zraka na minuto (21 % O²). To je približno 600-krat več kot pri mirujočem človeku. Volumen dihal, ki ga porabijo ljudje, je približno 25 % O², medtem ko je volumen dihal, ki ga porabijo avtomobili, približno 90 % ...
Prav tako kuri zelo vroče in staljene bate. Z nagibanjem mešanice goriva lahko dejansko dobite več moči iz katerega koli motorja. Vendar se bo bat zaradi povečane toplote stalil. Nižja vsebnost kisika preprečuje taljenje kovine.
Običajni avtomobilski motorji so omejeni s pretokom zraka in proizvedejo največjo moč, ko zgorevajo ves kisik v zraku. To se doseže z rahlim obogatitvijo mešanice, pri čemer se ne porabi nekaj bencina. Razen če je potrebna največja moč, avtomobilski motorji običajno delujejo z rahlim nagibom, ker delovanje z bogatim gorivom pomeni manjšo porabo goriva in povečano onesnaževanje z ogljikovodiki.
Če želite s to funkcijo povečati moč, potrebujete način, kako pretentati računalnik motorja, da hkrati doda določen odstotek goriva.
Če lahko ohranite konstantno razmerje zrak-gorivo, je to približno enako, kot če bi plin odprli le za nekaj odstotkov.
Če pa presežete »nekaj odstotkov« (namerno dvoumnost ...), lahko dosežete mejo zmožnosti ECU-ja, da razume, koliko zraka vstopi, ali nadzoruje, koliko goriva izteče, ali nastavi pravilen čas vžiga, ne glede na hitrost in pretok zraka, ki ga uporabljate.
Pretok, potreben za ohranjanje življenja, je v veliki meri odvisen od njegovega stanja! 2 l/min je dokaj preprosta vrednost. Mnogi bolniki, ki potrebujejo intenzivno nego, potrebujejo 15 l/min.
Pazite le, da vam ne zmanjka kisika. Visoke koncentracije kisika lahko vnetijo marsikaj in spodbudijo spontano vžig številnih olj in maziv. Zato uporabljajo kompresorje brez olja.
To in številne druge "ne takoj intuitivne" metode obdelave O2 vam lahko škodujejo, zlasti pod naraščajočim pritiskom.
Če igrate O2, lahko uporabite Vance Harlowov priročnik Oxygen Hacker's Companion (potapljači z nitroxom ga morda že imajo): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker .html
Ne poznam knjige, to je uporabnik, ne uglaševalec. Vseeno hvala za vašo referenco, naročil bom izvod takoj, ko bo obrazec začel veljati!
Da, omenil bom. Vzrok okvare stisnjenega zraka iz PVC-ja je eksplozija šrapnelov, zato natančno spremljajte te nazivne tlake – z naraščajočim premerom cevi se nazivni tlak zmanjšuje.
V zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja sem delal za podjetje za najem medicinske opreme, ki je dajalo v najem in servisiralo generatorje kisika Devilbiss. Takrat so bile te enote velikosti le majhnega hladilnika za pivo. Jasno se spominjam narave "shranjevanja strojne opreme" v njihovi notranji strukturi. Še vedno se spomnim, da je bila sitasta postelja izdelana iz 4-palčne PVC cevi in ​​pokrova, zato je struktura, opisana v tem projektu, skladna s prejšnjo zgodovinsko (a očitno praktično) tehnologijo.
Kompresor je dvojno oscilirajočega batno-membranskega tipa, zato v stisnjenem zraku ni olja. Ventil v glavi kompresorja je tanka jezičkasta cev iz nerjavečega jekla.
Razvrščanje toka poteka z mehanskim časovnikom, Arduino ni potreben. Časovnik ima sinhronizacijo (motor z zobniško napravo), ki poganja gred z več odmičnimi kolesi. Mikro stikalo, ki je nameščeno na odmični gredi, sproži elektromagnetni ventil, ki povzroči gibanje plina.
Največji sovražnik teh strojev je visoka vlažnost. Adsorpcija molekul vode uniči sito.
Tik preden sem zapustil podjetje, smo začeli nabavljati koncentrator od konkurenta Devilbissa (ime mi je zdaj neznano) in podjetje je pokazalo velik napredek. Poleg manjšega in tišjega novega koncentratorja je podjetje izdelalo tudi sito iz aluminijastih cevi. Cev je prekrita s ploščo z obdelanimi utori za O-tesnila. Zdi se mi, da pomislim na oporo s polnim navojem, ki združuje sklope. Prednost te zasnove je, da je po potrebi mogoče posteljo ločiti in zamenjati sito. Odpravili so tudi mehanske časovnike in jih nadomestili s preprostimi elektronskimi napravami in SSR-ji za proženje solenoidov.
Zahtevajo uporabo cevi SCH40 (nazivni tlak 260 psi pri 3″) in so očitno opremljene z varnostnim ventilom 40 psi in regulatorjem 20–30 psi, preden se PVC stlači, zato je varnostni faktor dober. Nisem prepričan, kako bo izpostavljen O2. Spremenite intenzivnost.
Tlak pokanja SCH40 je večkrat večji od nazivnega tlaka – odvisno od premera. 3-palčna cev je približno 850 psi, 6-palčna cev pa približno 500 psi. 1/2 palca je blizu 2000 psi. Dvakrat toliko kot SCH80. Zato PVC teniški izstrelki ne eksplodirajo – prevečkrat. Če jih povečate na 6 ali 8-palčno zgorevalno komoro, boste imeli več sreče. Toda na splošno hekerska skupnost močno podcenjuje trdnost plastičnih pilotov. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Zanimalo bi me zmanjšanje amaterske sposobnosti uporabe ognjemetov (in morebiti čistosti). Na trgu s hobiji običajno kupujejo odslužene medicinske kisikove jeklenke. To je bila moja prva ideja, vendar so stroški kompleta + BOM daleč presegli ceno odslužene medicinske enote.
2-litrski avtomobilski motor lahko porabi 9000 litrov kisika na minuto (pri visoki hitrosti), zato je 15 litrov kisika na minuto približno 600-krat krajši čas. , To je kul naprava. Kupil sem več obnovljenih koncentratorjev s kapaciteto 5 litrov na minuto za 300 dolarjev na kos (cena se zdi, da narašča). Proizvede 5 litrov na minuto. Porabi nekaj sto vatov, zato je ekstrapolirano, da 9000 litrov na minuto (samo za zabavne namene) zahteva približno 360 kW (480 KM).
Ker je njihov algoritem napisala berlinska skupina. (Izračunaj enega in dobil boš zlato zvezdo.)
Oglejte si spletno stran podjetja ... no, specifikacije v njihovi trgovini so nekoliko nejasne, ampak prodali vam bodo 5 funtov za 75,00 $. Zato si poglejmo GitHub. Ne. Tam ni BOM-a.
Imamo odprtokodno elektromehansko zasnovo, ki vam lahko pove, kako jo zgraditi, namesto kako jo napolniti. Temu pravim kraj, kjer manjkajo ključne informacije. Kot da bi lik dvignil obrvi ... to je fascinantno.
OxiKit je v komentarju k enemu od svojih videoposnetkov (tistemu, na katerega sem dal povezavo v zgodbi, in sicer če se prav spomnim) omenil, da gre za natrijev zeolit.
Tako kot pri vsakem drugem molekularnem situ proizvajalcu poveste, za kaj ga želite uporabljati, ne pa čemu je namenjeno. Ker gre za isto stvar, le da je odprtina drugačna.
Koncentratorji O2 običajno uporabljajo zeolit ​​13X 0,4 mm-0,8 mm ali zeolit ​​JLOX 101, drugi je najdražji. Pri obnovi koncentratorja O2 s Craigslist sem uporabil 13X. Zelena lučka vedno sveti, zato je čistost O2 vsaj 94 %.

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

Uporabijo se lahko tudi molekularna sita 5A (5 angstromov). Mislim, da so manj selektivna za dušik, vendar jih je še vedno mogoče uporabiti.
Na Wikipediji je dobra animacija, ki vam lahko intuitivno pomaga razumeti načelo delovanja naprave: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I vhod stisnjenega zraka A adsorpcija O izhod kisika D desorpcija E izpuh
Ko je zeolitna kolona skoraj polna dušika, se vsi ventili obrnejo, da se sprosti dušik, ki ga je kolona adsorbirala.
Najlepša hvala za vašo kratko razlago. Vedno sem se spraševal, ali se generator dušika lahko uporablja za domače projekte varjenja z dušikom. Zato je odpadni produkt koncentratorja kisika v bistvu dušik: odlično, uporabljal ga bom v svoji spajkalni postaji brez svinca.
Za amaterje je res zelo koristno, da lahko zrak pretvorijo v večinoma čisti kisik in večinoma čisti dušik. Zanima me, ali lahko "večinoma dušik" uporabite kot zaščitni plin za varjenje.
Za TIG (znano tudi kot GTAW) nisem prepričan, ker je plazemski oblak zelo občutljiv. Uporablja se predvsem argon, včasih z malo helija za prodiranje v materiale, kot sta aluminij in titan. Pretok je približno 6 do 8 l/min, kar je lahko preveliko za standardni kompresor.
Za varjenje mora biti tako, da vse večje znamke varilnih postaj prodajajo dušikov zaščitni plin za proizvodnjo RoHS, vendar se cena kompleta giblje med 1.000 in 2.000 evri. Njihov pretok je približno 1 l/min, kar je zelo primerno za molekularna sita. Zato sestavimo nekaj strojne opreme in doma spajkajmo brez talila in svinca!
Varilci želijo imeti možnost uporabe čistega dušika kot zaščitnega plina. Je cenejši od argona ali cenejšega helija. Žal je pri temperaturi, ki jo doseže oblok, dovolj reaktiven in v varu ponavadi tvori neželene nitride.
Uporablja se za varjenje v zaščitnem plinu, vendar lahko le majhna količina spremeni lastnosti zvara.
Očitno ga je mogoče uporabiti pri laserskem varjenju, vendar tudi dobro opremljena tovarna morda nima te funkcije.
Zato se teoretično lahko vsaj en PSA uporabi za redukcijo dušika, nato pa še en PSA (z uporabo drugega zeolita) za redukcijo kisika, pri čemer ostane višja koncentracija snovi, ki niso ne kisik ne dušik.
Ko imaš prav, predlagam, da zrak kondenziraš in ga nato destiliraš, da ločiš želeni/neželeni plin.
@Foldi - Točka preloma glede vnosa energije in izpusta plina. Popolnoma se strinjam, da bo učinkovitost v večjem obsegu veliko večja, ker lahko za predhodno hlajenje uporabite izhlapevanje.
Ampak v zelo majhnem obsegu boste imeli 1 kompresor, 4 zeolitne stolpe in kup elektronskih tlačnih ventilov ter začetne stroške poceni krmilnika (The Brain), ki bodo po mojem mnenju nižji.
@irox lahko po analogiji z gotovostjo trdi, vendar nihče, ki porabi 2 litra kisika, ne bo hitro umrl/se mu stanje poslabšalo, ne da bi ga dobil. Za primerjavo, naši bolniki na intenzivni negi (ICU), ki imajo sekundarno visok pretok zaradi COVID-a, dobijo 45-55 l, ko je FIO2 60-90 %. To so naši "stabilni" bolniki. Če ni visokega pretoka, se bo njihovo stanje zagotovo hitro poslabšalo, vendar ne bodo tako bolni, da bi nas intubirali. Podobne ali višje številke boste opazili pri drugih bolnikih z ARDS ali v večini drugih situacij, ki zahtevajo večjo nosno kanilo kot običajna nosna kanila.
Zame je uporaba niša. To lahko razumno vzdržuje tlak 6-8 litrov za dva pacienta, kar je pravzaprav prostor, kjer se visok pretok obseva nad običajno nosno kanilo ali NIPPV. Rad bi povedal, da je to zelo učinkovito za majhno bolnišnico z omejeno oskrbo s kisikom in lahko zagotovi zdravstvene storitve pacientom s kroničnimi boleznimi v kratkotrajnih nujnih primerih.
Ali pacient porabi 6 litrov (ali 45-55 litrov) kisika na minuto ali ga delno izgubi, izdihne v okolje ali kaj podobnega?
Moje izkušnje so le omejen sistem za ohranjanje življenja za zdrave ljudi (z odstranjenim ogljikovim dioksidom in približno 2 litroma dodanega ogljikovega dioksida na osebo na minuto), zato je to zaradi številnih medicinskih uporab pravo odkritje!
Pomembno si je zapomniti, da jemljejo kisik, saj so njihova pljuča pri jemanju kisika zelo utesnjena. Zato so stroški v primerjavi s teoretičnimi potrebami človeškega telesa zelo visoki, saj v resnici vstopi zelo malo ljudi.
Ne vem, ali je oseba, ki je govorila, tista, ki je to zasnovala, vendar se to ne ujema z opisom. Molekularna sita in zeoliti ne lovijo N2, lahko pa O2. Za zajemanje N2 potrebujete absorber dušika, kar je povsem druga stvar. Sito pod pritiskom lovi O2, medtem ko dušik še naprej prehaja skozenj. To mora biti pravilno, saj ko sprostite tlak in ga uporabite za odlaganje N2 v drugem stolpcu, nima smisla poskušati odstraniti N2 z N2. To so enote za adsorpcijo z nihanjem tlaka (PSA), ki delujejo tako, da lovijo O2. Višji tlak in večji cilindri lahko prinesejo večjo učinkovitost (4 cilindri imajo učinkovitost do 85 %). To sicer kondenzira O2, vendar ne deluje tako, kot pravi (ali kot piše v članku).
Navesti morate zahtevani vir informacij, ker lahko N2 absolutno adsorbirate na molekularnih sitih zeolita 13X in 5A. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Članek Wikipedije PSA prav tako potrjuje, da zeolit ​​absorbira dušik. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
„Vendar je veliko cenejši od komercialne enote.“ Ker kosovnica presega 1000 dolarjev, težko podpiram to trditev. Kosovnica za gospodinjske (neprenosne) komercialne koncentratorje stane skoraj tretjino, je enostavna za najti in ne zahteva dela. Vem, da je 17 litrov na minuto kul, vendar nihče zunaj bolnišnice ne bo zahteval takšnega prometa. Vsakdo s takšno zahtevo bo kmalu odšel od bolnišnice ali pa bo intubiran.
Da, to je kul projekt, ampak ja, njegova stroškovna učinkovitost je do neke mere zanemarljiva. V Avstraliji nova oprema z zmogljivostjo 10 l/min stane le približno 1500 avstralskih dolarjev. Če predpostavimo, da je 1000 dolarjev ameriških dolarjev, to zmanjša stroške nakupa nove opreme.
Pred pandemijo sem enega kupil na eBayu za približno 160 funtov s pretokom 1,5 litra na minuto po ceni 98 %. In ta stvar je veliko tišja od tega! Na ta način lahko resnično zaspiš.
Ampak kljub temu je to ogromen napor. Postavite ga v prostor poleg dolge cevi, da se izognete hrupu in nevarnosti eksplozije ...
Zanima me, ali ga je mogoče uporabiti kot skoraj čisti vir dušika, v zaščitnih okoljih ali celo pri varjenju?
Kaj pa pnevmatike, polnjene z dušikom? Glede na to, koliko zaračunavajo za to storitev, mora biti dušik zelo drag ...
Naslednji korak je lahko zanimiv – pridobiti izhod tega koncentratorja in ločiti mešanico 95 % O2 + 5 % Ar. To je mogoče storiti s kinetično ločitvijo z uporabo molekularnega sita CMS v sistemu PSA. Nato nastaviti črpalko s tlakom 150 barov za polnjenje argonske jeklenke.
Zdaj potrebujemo le še nekoga, ki bo Lindejev postopek izvajal doma, da se bomo resnično eksplozivno zabavali.
Z uporabo našega spletnega mesta in storitev se izrecno strinjate z namestitvijo piškotkov za učinkovitost delovanja, funkcionalnost in oglaševanje. Več o tem.