A spune că s-au întâmplat multe lucruri în anul care a trecut de la începutul pandemiei de COVID-19 este o subestimare a evenimentelor epice, atât de mult încât este dificil să ne amintim de primele zile ale comunității hackerilor hardware care foloseau echipamente de protecție individuală (EPI) produse în masă, ventilatoare artizanale și așa mai departe. Cu toate acestea, nu ne amintim că au existat prea multe încercări de a construi acest concentrator de oxigen DIY în timpul fazei inițiale de extindere.
Având în vedere simplitatea și eficiența designului numit OxiKit, pare ciudat că nu am văzut mai multe astfel de dispozitive. OxiKit folosește zeolit, un mineral poros care poate fi folosit ca sită moleculară. Micile perle sunt ambalate într-un cilindru realizat din țevi și fitinguri din PVC de la un magazin de unelte și conectate la un compresor de aer fără ulei printr-o supapă pneumatică controlată de o serie de electrovalve. După răcirea în serpentina tubului de cupru, aerul comprimat este forțat să treacă printr-o coloană de zeolit ​​care reține preferențial azotul, permițând în același timp trecerea oxigenului. Fluxul de oxigen este împărțit, o parte intră în rezervorul tampon, iar cealaltă parte intră la ieșirea celui de-al doilea turn de zeolit, unde este eliberat azotul adsorbit forțat. Arduino controlează supapa pentru a face curgerea alternativă a gazului înainte și înapoi pentru a produce 15 litri de oxigen pur 96% pe minut.
OxiKit nu este optimizat precum generatoarele de oxigen comerciale, deci nu este deosebit de silențios. Dar este mult mai ieftin decât o unitate comercială și, pentru majoritatea hackerilor, este ușor de construit. Toate modelele OxiKit sunt open source, dar vând seturi de instrumente și unele piese și consumabile dificil de procurat, cum ar fi zeolitul. Vom încerca să construim ceva de genul acesta, deoarece tehnologia este atât de ingenioasă. Nici a avea o sursă de oxigen cu debit mare nu este o idee rea.
15 litri pe minut pare foarte impresionant. În ceea ce privește amploarea, este suficient pentru a susține viața a 7 persoane în circumstanțe normale (fiecare persoană la 2 litri pe minut).
Întotdeauna am vrut să știu cum funcționează acestea. Interesant. Pare să încalce aproape legile termodinamicii, dar nu este cazul.
Cu o cantitate atât de mare de oxigen produsă, vreau să știu ce se va întâmpla dacă agăți acest bebeluș de motorul unei mașini și/sau îl mărești. Ar putea fi ca nitritul. Acest lucru va fi destul de sigur, deoarece poți configura sistemul astfel încât oxigenul „pur” produs să fie consumat imediat lângă motor, în loc să fie depozitat undeva. Totuși, trebuie să reglez mașina mai întâi. S-a întors împotriva mea... „Va fi rău.”
Cred că este bun pentru sudarea/brazarea/tăierea oxigenului/propanului, oxigenului/hidrogenului sau oxigenului/acetilenei.
Da, după ce am vizionat acest videoclip, YT a afișat videoclipul cu sugestii ale lui Dalbor Farny despre concentratorul de O2. Scopul este de a-i furniza torța de oxigen de care are nevoie pentru strungul de suflare a sticlei. Fabricați-vă propriul tub digital personalizat. De fapt, șase dintre ele se combină pentru a produce 30 lpm de O2.
Presupun că un motor de 2 litri care rulează la câteva mii de rotații pe minut ar putea consuma motorul de 15 litri în loc de 1 minut. Totuși, ar putea acest lucru să crească nivelul de oxigen din aerul de admisie la un nivel suficient? Chiar nu știu.
Nitritul poate furniza energie deoarece eliberează o moleculă de azot pentru fiecare moleculă de protoxid de azot descompusă (își menține volumul pe măsură ce oxigenul este consumat), la fel cum crește concentrația efectivă de oxigen (eliberarea va elibera și căldură). Pomparea oxigenului pur nu este atât de benefică, deoarece totuși se pierde volum și trebuie să se confrunte cu probleme care ar putea aprinde blocul motor.
Va trebui să crești serios capacitatea. Un motor de mașină de 2 litri cu o turație de 2500 rpm „respiră” aproximativ 2,5 metri cubi de aer pe minut (21% O²). Este de aproximativ 600 de ori mai mult decât volumul unei ființe umane în repaus. Volumul respirator consumat de oameni este de aproximativ 25% din O², în timp ce volumul respirator consumat de mașini este de aproximativ 90%...
De asemenea, arde pistoane foarte fierbinți și topite. Prin înclinarea amestecului de combustibil, puteți obține de fapt mai multă putere de la orice motor. Dar pistonul se va topi din cauza creșterii căldurii. Conținutul mai mic de oxigen împiedică topirea metalului.
Motoarele mașinilor obișnuite sunt restricționate de fluxul de aer și vor produce putere maximă atunci când ard tot oxigenul din aer. Acest lucru se realizează prin îmbogățirea ușoară a amestecului, ceea ce nu arde o parte din benzină. Dacă nu este necesară puterea maximă, motoarele mașinilor funcționează de obicei cu o ușoară înclinare, deoarece funcționarea cu combustibil bogat înseamnă un consum redus de combustibil și o poluare crescută cu hidrocarburi.
Dacă vrei să folosești această funcție pentru a crește puterea, ai nevoie de o modalitate de a păcăli computerul motorului să adauge un anumit procent de combustibil în același timp.
Dacă poți menține raportul aer-combustibil constant, este aproximativ similar cu deschiderea accelerației cu doar câteva procente.
Totuși, dacă depășiți „câteva procente” (ambiguitate intenționată...), este posibil să atingeți limita capacității ECU de a înțelege cât aer intră sau de a controla cât combustibil iese sau de a seta momentul corect de aprindere, indiferent de viteza și debitul de aer pe care le utilizați.
Debitul necesar pentru a menține pe cineva în viață depinde în mare măsură de starea sa! 2 l/min este destul de simplu. Mulți pacienți care necesită terapie intensivă au nevoie de 15 l/min.
Ai grijă doar să rămâi fără oxigen. Concentrațiile mari de oxigen pot face multe lucruri inflamabile și pot promova combustia spontană a multor uleiuri și lubrifianți. De aceea se folosesc compresoare fără ulei.
Aceasta, și multe alte metode de procesare a O2 „nu sunt imediat intuitive”, vă pot face rău, mai ales sub presiune crescândă.
Dacă joci O2, poți folosi instrumentul Oxygen Hacker's Companion al lui Vance Harlow (scafandrii nitrox s-ar putea să aibă deja acest instrument): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker.html
Nu știu cartea, e vorba de utilizator, nu de tuner. Totuși, mulțumesc pentru referință, voi comanda un exemplar imediat ce formularul intră în vigoare!
Da, voi menționa. Modul de defectare al aerului comprimat din PVC este o explozie de șrapnel, așa că urmăriți cu atenție aceste valori de presiune - pe măsură ce diametrul țevii crește, valoarea de presiune va scădea.
La începutul anilor 1980, am lucrat pentru o companie de leasing de echipamente medicale care închiria și întreținea generatoare de oxigen Devilbiss. La acea vreme, aceste unități aveau doar dimensiunea unui mic frigider de bere. Îmi amintesc clar natura de „depozitare a hardware-ului” a structurii sale interne. Încă îmi amintesc că patul sitei era realizat dintr-o țeavă și un capac din PVC de 4 inci, astfel încât structura descrisă în acest proiect este în concordanță cu tehnologia istorică anterioară (dar evident practică).
Compresorul este de tip cu piston/diafragmă cu dublă oscilație, deci nu există ulei în aerul comprimat. Supapa din capul compresorului este o lamelă subțire din oțel inoxidabil.
Sortarea fluxurilor se face cu ajutorul unui cronometru mecanic, nu este necesar Arduino. Cronometrul are o sincronizare (motor angrenaj cu ceas) care acționează un arbore cu mai multe roți cu came. Un microîntrerupător montat pe camă acționează o electrovalvă, determinând mișcarea gazului.
Cel mai mare dușman al acestor mașini este umiditatea ridicată. Adsorbția moleculelor de apă distruge patul de sită.
Chiar înainte să părăsesc compania, am început să achiziționăm un concentrator de la un concurent al Devilbiss (numele îmi este acum necunoscut), iar compania a înregistrat progrese remarcabile. Pe lângă noul concentrator, mai mic și mai silențios, compania a construit și patul sitei folosind tuburi de aluminiu. Tubul este acoperit cu o placă cu caneluri prelucrate pentru inele O. Mă gândesc la suportul cu filet complet care combină ansamblurile. Avantajul acestui design este că, dacă este necesar, patul poate fi separat, iar materialul sitei poate fi înlocuit. De asemenea, au eliminat temporizatoarele mecanice și le-au înlocuit cu dispozitive electronice simple și SSR-uri pentru declanșarea solenoizilor.
Acestea necesită utilizarea de conducte SCH40 (presiune nominală 260psi la 3″) și sunt evident echipate cu o supapă de siguranță de 40psi și un regulator de 20-30psi înainte ca PVC-ul să fie presurizat, deci există un factor de siguranță bun. Nu sunt sigur cum va fi expus la O2. Schimbați intensitatea.
Presiunea de spargere a SCH40 este de multe ori mai mare decât presiunea nominală - în funcție de diametru. O țeavă de 3 inci are aproximativ 850 psi, iar o țeavă de 6 inci are aproximativ 500 psi. 1/2 inch este aproape de 2000 psi. Dublu față de numărul de SCH80. Acesta este motivul pentru care lansatoarele de tenis din PVC nu explodează - prea multe. Mărirea lor la o cameră de ardere de 6 sau 8 inci vă va spori norocul. Dar, în general, comunitatea hackerilor tinde să subestimeze serios rezistența piloților din plastic. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
M-ar interesa să reduc capacitatea amatorului de a folosi artificii (și eventual puritatea). Piața de hobby-uri cumpără de obicei butelii de oxigen medical scoase din uz. Aceasta a fost prima mea idee, dar costul kitului + BOM a depășit cu mult prețul unei unități medicale scoase din uz.
Un motor de mașină de 2 litri poate consuma 9.000 de litri/minut de oxigen (viteză mare), deci 15 litri/minut de oxigen este de aproximativ 600 de ori mai puțin. Acesta este un dispozitiv interesant. Am cumpărat mai multe concentratoare recondiționate de 5 litri pe minut cu 300 de dolari fiecare (prețul pare să crească). Produce 5 litri/minut. Se folosesc câteva sute de wați, așa că se extrapolează că 9000 de litri pe minut (doar în scop de divertisment) necesită aproximativ 360 kW (480 CP).
Pentru că algoritmul lor a fost scris de fanfara din Berlin. (Calculează unul și vei obține o stea de aur.)
Uitați-vă pe site-ul companiei... ei bine, specificațiile din magazinul lor sunt puțin vagi, dar vă vor vinde 5 lire pentru 75,00 dolari. Așadar, haideți să aruncăm o privire pe GitHub. Nu faceți asta. Nu există nicio listă de materiale acolo.
Avem un design electromecanic open source care îți poate spune cum să îl construiești în loc să îl umpli. Eu numesc asta un loc în care lipsesc informații cheie. E ca și cum un personaj ridică din sprâncene... e fascinant.
OxiKit a menționat într-un comentariu la unul dintre videoclipurile lor (cel la care am dat link în articol, și anume dacă mi-aș aminti) că este vorba de zeolit ​​de sodiu.
La fel ca în cazul oricărei alte site moleculare, îi spui producătorului la ce vrei să o folosești, nu la ce servește. Pentru că sunt același lucru, dar deschiderea este diferită.
Concentratoarele de O2 folosesc de obicei zeolit ​​13X 0,4 mm-0,8 mm sau zeolit ​​JLOX 101, al doilea fiind cel mai scump. Când am recondiționat concentratorul de O2 de pe Craigslist, am folosit 13X. Lumina verde este mereu aprinsă, deci puritatea O2 este de cel puțin 94%.

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

Se pot folosi și site moleculare de 5A (5 angstrom). Cred că este mai puțin selectivă pentru azot, dar totuși poate fi utilizată.
Există o animație bună pe Wikipedia care te poate ajuta intuitiv să înțelegi principiul de funcționare al dispozitivului: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I intrare aer comprimat A adsorbție O oxigen Ieșire D desorbție E evacuare
Când o coloană de zeolit ​​este aproape plină cu azot, toate valvele sunt rotite pentru a elibera azotul adsorbit de coloană.
Vă mulțumesc foarte mult pentru scurta explicație. Întotdeauna m-am întrebat dacă generatorul de azot poate fi folosit pentru proiecte DIY de sudură cu azot acasă. Prin urmare, rezultatul rezidual al concentratorului de oxigen este practic azot: perfect, îl voi folosi în stația mea de lipit fără plumb.
Într-adevăr, pentru amatori, este foarte util să poată converti aerul în mare parte oxigen pur și în mare parte azot pur. Vreau să știu dacă se poate folosi „în mare parte azot” ca gaz de protecție pentru sudare.
Pentru TIG (cunoscut și sub numele de GTAW), deoarece pana de plasmă este foarte sensibilă, nu sunt sigur. Se folosește în principal argon gazos, uneori cu puțin heliu gazos pentru a pătrunde în materiale precum aluminiul și titanul. Debitul este de aproximativ 6 până la 8 l/min, ceea ce poate fi prea mare pentru un compresor standard.
Pentru sudare, probabil că toate mărcile importante de stații de sudură vând gaz protector cu azot pentru producția de ROHS, dar prețul kitului este între 1.000 și 2.000 de euro. Debitul lor este de aproximativ 1 l/min, ceea ce este foarte potrivit pentru sitele moleculare. Așadar, haideți să asamblăm niște accesorii și să facem acasă lipire fără flux și fără plumb!
Sudorii doresc să poată folosi azot pur ca gaz de protecție. Este mai ieftin decât argonul sau heliul mai ieftin. Din păcate, este suficient de reactiv la temperatura atinsă de arc și tinde să formeze nitruri nedorite în sudură.
Se folosește pentru sudarea gazului de protecție, dar doar o cantitate mică poate schimba caracteristicile sudurii.
Evident, este fezabilă utilizarea sa în sudarea cu laser, dar chiar și o fabrică bine echipată poate să nu aibă această funcție.
Prin urmare, în teorie, se poate folosi cel puțin un PSA pentru a reduce azotul, iar apoi un alt PSA (folosind un alt zeolit) pentru a reduce oxigenul, rezultând o concentrație mai mare de substanțe care nu sunt nici oxigen, nici azot.
Când ai dreptate, în acel moment, îți sugerez să condensezi aerul și apoi să-l distilezi pentru a separa gazul dorit/nedorit.
@Foldi-Un punct de pliere în ceea ce privește aportul de energie și producția de gaz. Sunt total de acord că eficiența va fi mult mai mare la o scară mai mare, deoarece puteți utiliza evaporarea pentru pre-răcire.
Dar la o scară foarte mică, veți avea 1 compresor, 4 turnuri de zeolit ​​și o grămadă de valve electronice de presiune, plus costul inițial al unui controler ieftin (The Brain), care cred că va fi mai mic.
@irox poate spune, prin analogie, cu certitudine, dar nimeni care folosește 2 litri de oxigen nu va muri/se va deteriora rapid fără a primi oxigen. Pentru comparație, pacienții noștri din unitatea de terapie intensivă (ATI) care au flux sanguin secundar crescut din cauza COVID, primesc 45-55L când FIO2 este de 60-90%. Aceștia sunt pacienții noștri „stabili”. Dacă nu există un flux sanguin ridicat, cu siguranță se vor deteriora rapid, dar nu vor fi atât de bolnavi încât să fie intubați. Veți vedea cifre similare sau mai mari pentru alți pacienți cu SDRA sau pentru majoritatea celorlalte situații care necesită o canulă nazală mai mare decât o canulă nazală convențională.
Pentru mine, utilizarea este o nișă. Acest sistem poate menține în mod rezonabil 2 pacienți la o presiune de 6-8 L, ceea ce reprezintă de fapt un loc în care fluxul sanguin ridicat este iradiat peste canula nazală convențională sau NIPPV. Aș dori să spun că acest sistem este foarte eficient pentru un spital mic cu aprovizionare limitată cu oxigen și poate oferi servicii medicale pacienților cu boli cronice în situații de urgență pe termen scurt.
Consumă pacientul 6 litri (sau 45-55 litri) de oxigen pe minut sau se pierde parțial, este expirat în mediu sau ceva de genul?
Experiența mea este doar un sistem limitat de susținere a vieții pentru oameni sănătoși (cu dioxid de carbon eliminat și aproximativ 2 litri de dioxid de carbon adăugat de persoană pe minut), așa că, datorită numărului de utilizări medicale, acesta este o revelație!
Este important să ne amintim că ei iau oxigen, deoarece plămânii lor sunt foarte înghesuiți atunci când iau oxigen. Prin urmare, comparativ cu nevoile teoretice ale corpului uman, costul este foarte mare, deoarece, de fapt, foarte puțini oameni intră.
Nu știu dacă persoana care a vorbit a fost cea care l-a proiectat, dar acest lucru nu se potrivește cu modul în care l-a descris. Sitele moleculare și zeoliții nu captează N2, ci pot capta O2. Pentru a capta N2, ai nevoie de un absorbant de azot, ceea ce este o cu totul altă problemă. Sita captează O2 sub presiune în timp ce azotul continuă să treacă. Acest lucru trebuie să fie corect, deoarece atunci când eliberezi presiunea și o folosești pentru a deversa N2 într-o altă coloană, nu are sens să încerci să elimini N2 cu N2. Acestea sunt unități de adsorbție cu presiune oscilantă (PSA), care funcționează prin captarea O2. O presiune mai mare și cilindri mai mari pot aduce o eficiență mai mare (4 cilindri au o eficiență de până la 85%). Acest lucru condensează O2, dar nu funcționează așa cum spune el (sau așa cum spune articolul).
Trebuie să furnizați sursa de informații solicitată, deoarece puteți adsorbi N2 pe site moleculare zeolitice 13X și 5A. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Articolul de interes public de pe Wikipedia confirmă, de asemenea, că zeolitul absoarbe azot. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
„Totuși, este mult mai ieftin decât o unitate comercială.” Întrucât lista de materiale depășește 1.000 de dolari, îmi este greu să susțin această afirmație. Lista de materiale pentru concentratoarele comerciale de uz casnic (neportabile) costă aproape 1/3, este ușor de găsit și nu necesită manoperă. Știu că 17 LPM este o opțiune bună, dar nimeni din afara spitalului nu va solicita un astfel de trafic. Oricine are o astfel de solicitare este pe cale să se externate sau să fie intubat.
Da, acesta este un proiect interesant, dar da, rentabilitatea sa este neglijabilă într-o oarecare măsură. În Australia, noul echipament de 10l/pm costă doar aproximativ 1500 dolari australieni. Presupunând că 1000 de dolari reprezintă dolari americani, acest lucru reduce costul achiziționării de echipamente noi.
Înainte de pandemie, am cumpărat unul de pe eBay la un preț de aproximativ 160 de lire sterline, cu un debit de 1,5 litri pe minut, la un preț de 98%. Și chestia asta e mult mai silențioasă! În felul ăsta, poți adormi cu adevărat.
Dar, după cum am spus, este un efort uriaș. Puneți-l în camera de lângă țeava lungă pentru a evita zgomotul și pericolele de explozie...
Vreau să știu dacă este posibil să îl utilizați ca sursă de azot aproape pur, în medii protectoare sau chiar în sudură?
Dar anvelopele umplute cu azot? Având în vedere taxele pe care le percep pentru acest serviciu, azotul trebuie să fie foarte scump...
Următorul pas ar putea fi interesant - obțineți rezultatul acestui concentrator și separați un amestec de 95% O2 + 5% Ar. Acest lucru se poate face prin separare cinetică folosind sita moleculară CMS din sistemul PSA. Apoi, configurați o pompă de 150 bar pentru a umple butelia de argon.
Acum, avem nevoie doar de cineva care să efectueze procesul Linde acasă pentru a ne distra cu adevărat exploziv.
Prin utilizarea site-ului nostru web și a serviciilor noastre, sunteți de acord în mod explicit cu plasarea de cookie-uri de performanță, funcționalitate și publicitate. Aflați mai multe