Да се ​​каже, че много неща са се случили през годината от началото на пандемията от COVID-19, е подценяване на епичните събития, дотолкова, че е трудно да си спомним ранните дни на общността на хардуерните хакери, които използваха масово произвеждани ЛПС, домашно приготвени вентилатори и т.н. Не си спомняме обаче, че е имало твърде много опити за изграждане на този „направи си сам“ кислороден концентратор по време на началната фаза на разширяване.
Като се има предвид простотата и ефективността на дизайна, наречен OxiKit, изглежда странно, че не сме виждали повече подобни устройства. OxiKit използва зеолит, порест минерал, който може да се използва като молекулярно сито. Малките перли са опаковани в цилиндър, изработен от PVC тръби и фитинги от магазин за железария, и са свързани към безмаслен въздушен компресор чрез пневматичен клапан, управляван от редица соленоидни клапани. След охлаждане в медната тръбна серпентина, сгъстеният въздух се принуждава да преминава през зеолитна колона, която преференциално задържа азота, като същевременно позволява на кислорода да преминава. Кислородният поток се разделя, едната част влиза в буферния резервоар, а другата част влиза в изхода на втората зеолитова кула, където се освобождава принудително адсорбираният азот. Arduino управлява клапана, за да последователно подава газа напред-назад, за да произвежда 15 литра 96% чист кислород в минута.
OxiKit не е оптимизиран като търговските генератори на кислород, така че не е особено тих. Но това е много по-евтино от търговски уред и за повечето хакери е лесно за изграждане. Всички OxiKit дизайни са с отворен код, но те продават инструменти и някои трудни за набавяне части и консумативи, като например зеолит. Ще се опитаме да изградим нещо подобно, защото технологията е много изчистена. Наличието на високодебитен кислороден източник също не е лоша идея.
15 литра в минута изглеждат много впечатляващи. По отношение на мащаба, това е достатъчно, за да поддържа живота на 7 души при нормални обстоятелства (всеки човек по 2 литра в минута).
Винаги съм искал да знам как работят тези неща. Интересно. Изглежда сякаш нарушават законите на термодинамиката, но не е така.
С толкова голямо количество произведен кислород, искам да знам какво ще се случи, ако окачите това бебе на автомобилен двигател и/или го увеличите. Може да е като нитрити. Това ще бъде доста безопасно, защото можете да го настроите така, че произведеният „чист“ кислород да се консумира непосредствено близо до двигателя, вместо да се съхранява някъде другаде. Първо обаче трябва да настроя колата. Обратен ефект... „Ще бъде лошо.“
Мисля, че това е добро за заваряване/спояване/рязане на кислород/пропан, кислород/водород или кислород/ацетилен.
Да, след като гледах това видео, YT ми показа видеото с предложението на Далбор Фарни за O2 концентратора. Целта е да се осигури кислородната горелка, от която се нуждае за струга за издухване на стъкло. Да си направи собствена персонализирана дигитална тръба. Всъщност шест от тях се комбинират, за да произведат 30 lpm O2.
Предполагам, че 2-литров двигател, работещ на няколко хиляди оборота в минута, може да изразходва горивото на 15-литровия двигател вместо за 1 минута. Може ли това обаче да увеличи нивото на кислород във всмукателния въздух до достатъчно ниво? Наистина не знам.
Нитритите могат да осигуряват енергия, защото освобождават молекула азот за всяка разложена молекула азотен оксид (той поддържа обема си, докато кислородът се консумира), точно както увеличават ефективната концентрация на кислород (освобождаването също ще отдели топлина). Изпомпването на чист кислород не е толкова полезно, защото все още губите обем и трябва да се справяте с проблеми, които биха могли да запалят блока на двигателя.
Ще трябва сериозно да увеличите мащаба. Двулитров автомобилен двигател със скорост от 2500 оборота в минута „диша“ приблизително 2,5 кубически метра въздух в минута (21% O²). Това е около 600 пъти повече от това на човек в покой. Дихателният обем, консумиран от хората, е около 25% от O², докато дихателният обем, консумиран от автомобилите, е около 90%…
Освен това гори много горещи и разтопени бутала. Чрез накланяне на смесеното гориво всъщност можете да получите повече мощност от всеки двигател. Но буталото ще се стопи поради повишаването на топлината. По-ниското съдържание на кислород предотвратява топенето на метала.
Обикновените автомобилни двигатели са ограничени от въздушния поток и ще произведат максимална мощност, когато изгарят целия кислород във въздуха. Това се постига чрез леко обогатяване на сместа, което не изгаря част от бензина. Освен ако не е необходима максимална мощност, автомобилните двигатели обикновено работят с лек наклон, тъй като работата с богато на гориво гориво означава намален разход на гориво и увеличено замърсяване с въглеводороди.
Ако искате да използвате тази функция, за да увеличите мощността, ви е необходим начин да подмамите компютъра на двигателя да добави определен процент гориво едновременно.
Ако можете да поддържате съотношението въздух-гориво постоянно, това е горе-долу подобно на отварянето на дросела само с няколко процента.
Ако обаче превишите „няколко процента“ (умишлено неяснота...), може да достигнете лимита на способността на ECU да разбере колко въздух влиза, или да контролира колко гориво изтича, или да настрои правилното време за запалване, независимо от това каква скорост и въздушен поток използвате.
Дебитът, необходим за поддържане на живота на някого, зависи до голяма степен от неговото състояние! 2 л/мин е сравнително лесно. Много пациенти, нуждаещи се от интензивно лечение, се нуждаят от 15 л/мин.
Само внимавайте да не ви свърши кислородът. Високите концентрации на кислород могат да направят много неща запалими и да насърчат спонтанното запалване на много масла и смазочни материали. Ето защо се използват безмаслени компресори.
Това, както и много други „не веднага интуитивни“ методи за обработка на кислород, могат да ви навредят, особено под нарастващ натиск.
Ако играете с кислород, можете да използвате „Oxygen Hacker's Companion“ на Ванс Харлоу (нитрокс гмуркачите може вече да имат този спътник): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker .html
Не знам книгата, това е потребителят, а не тунерът. Благодаря ви обаче за препратката, ще поръчам копие веднага щом формулярът влезе в сила!
Да, ще спомена. Причината за повреда на PVC сгъстен въздух е експлозия от шрапнели, така че следете внимателно тези номинални налягания - с увеличаване на диаметъра на тръбата, номиналното налягане ще намалее.
В началото на 80-те години на миналия век работех за компания за лизинг на медицинско оборудване, която отдаваше под наем и обслужваше кислородни генератори Devilbiss. По онова време тези устройства бяха само с размерите на малък хладилник за бира. Ясно си спомням естеството на „съхранението на хардуер“ във вътрешната им структура. Все още си спомням, че ситовидното легло беше направено от 4-инчова PVC тръба и капак, така че структурата, описана в този проект, е в съответствие с предишни исторически (но очевидно практични) технологии.
Компресорът е двойно осцилиращ бутален/мембранен тип, така че в сгъстения въздух няма масло. Клапанът в главата на компресора е тънка тръбна клапа от неръждаема стомана.
Сортирането на потока се извършва от механичен таймер, не е необходим Arduino. Таймерът има синхронизация (мотор с предавка на часовника), която задвижва вал с множество гърбични колела. Микропревключвател, разположен върху гърбицата, задейства електромагнитен клапан, което кара газа да се движи.
Най-големият враг на тези машини е високата влажност. Адсорбцията на водни молекули разрушава ситовото легло.
Точно преди да напусна компанията, започнахме да придобиваме концентратор от конкурент на Devilbiss (името вече ми е непознато) и компанията показа голям напредък. В допълнение към по-малкия и по-тих нов концентратор, компанията изгради и ситовото легло, използвайки алуминиеви тръби. Тръбата е покрита с плоча с обработени канали за О-пръстени. Струва ми се, че се сещам за опората с пълна резба, която комбинира сглобки. Предимството на този дизайн е, че ако е необходимо, леглото може да се раздели и ситовият материал да се смени. Те също така елиминираха механичните таймери и ги замениха с прости електронни устройства и SSR за задействане на соленоиди.
Те изискват използването на тръби SCH40 (номинално налягане 260 psi @ 3″) и очевидно са оборудвани с предпазен клапан 40 psi и регулатор 20-30 psi, преди PVC да бъде под налягане, така че има добър коефициент на безопасност. Не съм сигурен как ще бъде изложен на O2. Променете интензитета.
Налягането на спукване на SCH40 е многократно по-голямо от номиналното - в зависимост от диаметъра. 3-инчова тръба е приблизително 850 psi, а 6-инчова тръба е приблизително 500 psi. 1/2 инч е близо до 2000 psi. Двойно повече от SCH80. Ето защо PVC тенис ракетите не експлодират - твърде много. Увеличаването им до 6 или 8-инчова горивна камера ще увеличи късмета ви. Но като цяло хакерската общност е склонна сериозно да подценява здравината на пластмасовите пилоти. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Бих се интересувал от намаляване на възможностите на аматьорите да използват фойерверки (и евентуално от чистотата им). Обикновено пазарът за хоби купува стари медицински кислородни бутилки. Това беше първата ми идея, но цената на комплекта + BOM далеч надвишаваше цената на стария медицински апарат.
2-литров автомобилен двигател може да консумира 9000 литра кислород в минута (висока скорост), така че 15 литра кислород в минута е около 600 пъти по-кратко. , Това е готино устройство. Купих няколко ремонтирани концентратора от 5 литра в минута за 300 долара всеки (цената изглежда се покачва). Произвежда 5 литра в минута. Използват се няколкостотин вата, така че се прави извод, че 9000 литра в минута (само за развлекателни цели) изискват приблизително 360 kW (480 к.с.).
Защото техният алгоритъм е написан от берлинската група. (Изчислете едно и ще получите златна звезда.)
Разгледайте уебсайта на компанията… е, спецификациите в магазина им са малко неясни, но ще ви продадат 5 паунда за $75.00. Така че нека да разгледаме GitHub. Не го правете. Там няма BOM.
Имаме електромеханичен дизайн с отворен код, който може да ви каже как да го изградите, вместо как да го запълните. Наричам това място, където липсва ключова информация. Все едно някой герой повдига вежди... очарователно е.
OxiKit спомена в коментар към едно от своите видеоклипове (това, към което дадох линк в историята, а именно ако си спомням правилно), че това е натриев зеолит.
Точно както при всяко друго молекулно сито, казвате на производителя за какво искате да го използвате, а не за какво е. Защото те са едно и също нещо, но апертурата е различна.
O2 концентраторите обикновено използват 13X зеолит 0.4 мм-0.8 мм или JLOX 101 зеолит, вторият е най-скъп. Когато ремонтирах craigslist o2 концентратора, използвах 13X. Зелената светлина винаги свети, така че чистотата на O2 е поне 94%.

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

Могат да се използват и молекулярни сита 5A (5 ангстрьома). Мисля, че са по-малко селективни за азот, но все пак могат да се използват.
В Уикипедия има добра анимация, която може интуитивно да ви помогне да разберете принципа на работа на устройството: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I вход за сгъстен въздух A адсорбция O кислород Изход D десорбция E отработени газове
Когато зеолитната колона е почти пълна с азот, всички клапани се обръщат, за да се освободи адсорбираният от колоната азот.
Благодаря ви много за краткото обяснение. Винаги съм се чудил дали генераторът на азот може да се използва за „Направи си сам“ проекти за азотно заваряване у дома. Следователно, отпадъчният продукт от кислородния концентратор е основно азот: перфектно, ще го използвам в моята безоловна поялна станция.
Всъщност, за аматьорите е много полезно да могат да преобразуват въздуха предимно в чист кислород и предимно чист азот. Искам да знам дали можете да използвате „предимно азот“ като защитен газ за заваряване.
За TIG (известно също като GTAW), тъй като плазмената струя е много чувствителна, не съм сигурен. Използва се предимно аргонов газ, понякога с малко хелиев газ, за ​​да проникне в материали като алуминий и титан. Дебитът е около 6 до 8 л/мин, което може да е твърде голямо за стандартен компресор.
За заваряване, очевидно всички основни марки заваръчни станции продават защитен азотен газ за производство на RoHS, но цената на комплекта е между 1-2 хиляди евро. Дебитът им е около 1 л/мин, което е много подходящо за молекулярни сита. Така че нека сглобим малко оборудване и да направим безфлюсово запояване у дома!
Заварчиците искат да могат да използват чист азот като защитен газ. Той е по-евтин от аргон или по-евтин хелий. За съжаление, той е достатъчно реактивен при температурата, достигната от дъгата, и е склонен да образува нежелани нитриди в заваръчния шев.
Използва се за заваряване в защитен газ, но само малко количество може да промени характеристиките на заваръчния шев.
Очевидно е възможно да се използва при лазерно заваряване, но дори добре оборудвана фабрика може да не разполага с тази функция.
Следователно, на теория, поне един PSA може да се използва за намаляване на азота, а след това друг PSA (използвайки друг зеолит) за намаляване на кислорода, оставяйки по-висока концентрация на вещества, които не са нито кислород, нито азот.
Когато си прав, в този момент ти предлагам да кондензираш въздуха и след това да го дестилираш, за да отделиш желания/нежелания газ.
@Foldi - Точка на прегъване по отношение на вложената енергия и изхода на газ. Напълно съм съгласен, че ефективността ще бъде много по-висока в по-голям мащаб, защото можете да използвате изпарение за предварително охлаждане.
Но в много малък мащаб ще имате 1 компресор, 4 зеолитови кули и куп електронни клапани за налягане, както и първоначалната цена на евтин контролер (The Brain), която мисля, че ще бъде по-малка.
@irox може по аналогия със сигурност, но никой, използващ 2 литра кислород, няма бързо да умре/се влоши състоянието си, без да получи кислород. За сравнение, нашите пациенти в интензивно отделение (ИО), които имат вторично висок поток поради COVID, получават 45-55 литра, когато FIO2 е 60-90%. Това са нашите „стабилни“ пациенти. Ако няма висок поток, тяхното състояние определено ще се влоши бързо, но няма да са толкова болни, че да бъдем интубирани. Ще видите подобни или по-високи числа при други пациенти с ARDS или в повечето други ситуации, които изискват по-голяма ноздра от конвенционалната ноздра.
За мен употребата е ниша. Това може разумно да поддържа 2 пациенти при налягане от 6-8 литра, което всъщност е място, където висок поток се облъчва над конвенционалната назална канюла или NIPPV. Бих искал да кажа, че това е много ефективно за малка болница с ограничено снабдяване с кислород и може да предостави медицински услуги на пациенти с хронични заболявания при краткосрочни спешни ситуации.
Пациентът консумира ли 6 литра (или 45-55 литра) кислород в минута, или той частично се губи, издишва се в околната среда или нещо подобно?
Моят опит/предпоставки са само ограничена система за животоподдържане за здрави хора (с отстранен въглероден диоксид и добавени около 2 литра въглероден диоксид на човек в минута), така че благодарение на броя на медицинските приложения, това е истинско откровение!
Важно е да се помни, че те приемат кислород, защото дробовете им са много стеснени, когато приемат кислород. Следователно, в сравнение с теоретичните нужди на човешкото тяло, цената е много висока, защото всъщност много малко хора влизат.
Не знам дали човекът, който е говорил, е този, който го е проектирал, но това не съответства на начина, по който го е описал. Молекулярните сита и зеолитите не улавят N2, те могат да улавят O2. За да уловите N2, ви е необходим азотен абсорбатор, който е съвсем различен. Ситото улавя O2 под налягане, докато азотът продължава да преминава през него. Това трябва да е правилно, защото когато освободите налягането и го използвате, за да изхвърлите N2 в друга колона, няма смисъл да се опитвате да отстраните N2 с N2. . Това са адсорбционни устройства с променливо налягане (PSA), те работят чрез улавяне на O2. По-високото налягане и по-големите цилиндри могат да доведат до по-висока ефективност (4 цилиндъра имат ефективност до 85%). Това кондензира O2, но не работи както той казва (или както е посочено в статията).
Трябва да предоставите искания източник на информация, защото е абсолютно възможно да адсорбирате N2 върху зеолитни молекулярни сита 13X и 5A. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Статията в Уикипедия PSA също потвърждава, че зеолитът абсорбира азот. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
„Въпреки това е много по-евтино от търговски агрегат.“ Тъй като спецификацията на материалите надхвърля 1000 долара, ми е трудно да подкрепя това твърдение. Списъкът с материали за битови (непреносими) търговски концентратори струва близо 1/3, лесен е за намиране и не изисква труд. Знам, че 17LPM е готино, но никой извън болницата няма да поиска такъв трафик. Всеки с подобно искане е на път да се изпише или да бъде интубиран.
Да, това е готин проект, но да, неговата икономическа ефективност е незначителна до известна степен. В Австралия новото оборудване с дебит 10 л/мин струва само около 1500 австралийски долара. Ако приемем, че 1000 долара са щатски долари, това намалява разходите за закупуване на ново оборудване.
Преди пандемията купих един от eBay на цена от около 160 паунда с дебит от 1,5 литра в минута на цена от 98%. И това нещо е много по-тихо от това! По този начин наистина можете да заспите.
Но въпреки това, това е огромно усилие. Поставете го в стаята до дългата тръба, за да избегнете шум и опасност от експлозия…
Искам да знам дали е възможно да го използвате като почти чист източник на азот, в защитни среди или дори при заваряване?
Ами гуми, пълни с азот? Като се имат предвид таксите, които начисляват за тази услуга, азотът сигурно е много скъп…
Следващата стъпка може да е интересна - да се получи изходът на този концентратор и да се раздели смес от 95% O2 + 5% Ar. Това може да се направи чрез кинетично разделяне, използвайки молекулно сито CMS в системата PSA. След това се настройва помпа с налягане 150 бара, за да се напълни аргоновият цилиндър.
Сега ни е нужен само някой, който да извърши процеса на Линде у дома, за да се забавляваме наистина експлозивно.
С използването на нашия уебсайт и услуги, вие изрично се съгласявате с поставянето на „бисквитки“ за ефективност, функционалност и реклама. Научете повече.