Å si at mye har skjedd i løpet av året siden starten av COVID-19-pandemien, er en underdrivelse av episke hendelser, så mye at det er vanskelig å huske de tidlige dagene til maskinvarehackermiljøet som brukte masseprodusert personlig verneutstyr, hjemmelaget ventilator og så videre. Vi husker imidlertid ikke at det var for mange forsøk på å bygge denne gjør-det-selv-oksygenkonsentratoren i løpet av den første utvidelsesfasen.
Gitt enkelheten og effektiviteten til designet kalt OxiKit, virker det merkelig at vi ikke har sett flere slike enheter. OxiKit bruker zeolitt, et porøst mineral som kan brukes som en molekylsikt. De små kulene pakkes inn i en sylinder laget av PVC-rør og rørdeler fra en jernvarehandel, og kobles til en oljefri luftkompressor gjennom en pneumatisk ventil styrt av en rekke magnetventiler. Etter avkjøling i kobberrørspolen tvinges trykkluften til å passere gjennom en zeolittkolonne som fortrinnsvis holder på nitrogen samtidig som den lar oksygen passere gjennom. Oksygenstrømmen deles, den ene delen går inn i buffertanken, og den andre delen går inn i utløpet av det andre zeolittårnet, hvor det tvunget adsorberte nitrogenet frigjøres. Arduinoen styrer ventilen til å vekselvis strømme gassen frem og tilbake for å produsere 15 liter 96 % rent oksygen per minutt.
OxiKit er ikke optimalisert som kommersielle oksygengeneratorer, så den er ikke spesielt stillegående. Men denne er mye billigere enn en kommersiell enhet, og for de fleste hackere er den enkel å bygge. OxiKit-design er alle åpen kildekode, men de selger verktøysett og noen vanskelig tilgjengelige deler og forbruksvarer, som zeolitt. Vi vil prøve å bygge noe lignende fordi teknologien er så fin. Å ha en høyflytende oksygenkilde er heller ikke en dårlig idé.
15 liter per minutt virker veldig imponerende. Skalamessig er det nok til å opprettholde livet til 7 personer under normale omstendigheter (hver person @ 2 liter per minutt).
Jeg har alltid ønsket å vite hvordan disse fungerer. Interessant. Det virker nesten som det bryter med termodynamikkens lover, men det er ikke tilfelle.
Med en så stor mengde oksygen produsert, vil jeg vite hva som vil skje hvis du henger denne babyen på en bilmotor og/eller forstørrer den. Det kan være som nitritt. Dette vil være ganske trygt, fordi du kan sette det opp slik at det "rene" oksygenet som produseres forbrukes rett i nærheten av motoren i stedet for å bli lagret noe sted. Jeg må imidlertid justere bilen først. Slo tilbake ... "Det vil bli ille."
Jeg tror dette er bra for sveising/lodding/skjæring av oksygen/propan, oksygen/hydrogen eller oksygen/acetylen.
Ja, etter at jeg så denne videoen, dukket YT opp Dalbor Farnys forslagsvideo om O2-konsentratoren. Hensikten er å gi ham oksygenbrenneren han trenger til glassblåsingsdreiebenken. Lag ditt eget tilpassede digitale rør. Faktisk produserer seks av dem 30 lpm O2.
Jeg antar at en 2-liters motor som går på noen få tusen o/min, kan bruke 15-liters motoren i stedet for ett minutt. Men kan dette øke oksygennivået i innsugningsluften til et tilstrekkelig nivå? Jeg vet virkelig ikke.
Nitritt kan gi energi fordi det frigjør et nitrogenmolekyl for hvert nedbrutt lystgassmolekyl (det opprettholder volumet mens oksygen forbrukes), akkurat som det øker den effektive oksygenkonsentrasjonen (frigjøring vil også avgi varme). Å pumpe rent oksygen er ikke så gunstig, fordi du fortsatt mister volum og må håndtere problemer som kan antenne motorblokken.
Du må skalere opp kraftig. En 2-liters bilmotor med et turtall på 2500 o/min «puster» omtrent 2,5 kubikkmeter luft per minutt (21 % O²). Det er omtrent 600 ganger så mye som et menneske i hvile. Menneskers respirasjonsvolum er omtrent 25 % av O², mens bilers respirasjonsvolum er omtrent 90 % ...
Den brenner også veldig varme og smeltede stempler. Ved å vippe det blandede drivstoffet kan du faktisk få mer kraft fra hvilken som helst motor. Men stempelet vil smelte på grunn av økningen i varme. Det lavere oksygeninnholdet hindrer metallet i å smelte.
Vanlige bilmotorer er begrenset av luftstrømmen og vil produsere maksimal effekt når de forbrenner alt oksygenet i luften. Dette oppnås ved å anrike blandingen litt, noe som ikke forbrenner noe bensin. Med mindre maksimal effekt er nødvendig, går bilmotorer vanligvis med en liten helling, fordi drivstoffrik drift betyr redusert drivstofføkonomi og økt hydrokarbonforurensning.
Hvis du vil bruke denne funksjonen til å øke effekten, trenger du en måte å lure motorens datamaskin til å tilsette en viss prosentandel drivstoff samtidig.
Hvis du klarer å holde luft-drivstoff-forholdet konstant, er det omtrent det samme som å åpne gassen med bare noen få prosent.
Men hvis du overskrider «noen få prosent» (med vilje tvetydighet…), kan du nå grensen for ECU-ens evne til å forstå hvor mye luft som kommer inn, eller kontrollere hvor mye drivstoff som strømmer ut, eller stille inn riktig tenningstidspunkt uavhengig av hvilken hastighet og luftstrøm du bruker.
Strømningshastigheten som trengs for å holde noen i live avhenger i stor grad av tilstanden deres! 2 l/min er ganske enkelt. Mange pasienter som trenger intensivbehandling trenger 15 l/min.
Bare vær forsiktig så du ikke går tom for oksygen. Høye oksygenkonsentrasjoner kan gjøre mange ting brannfarlige og fremme selvantennelse av mange oljer og smøremidler. Det er derfor de bruker oljefrie kompressorer.
Det, og mange andre «ikke umiddelbart intuitive» O2-prosesseringsmetoder, kan skade deg, spesielt under økende press.
Hvis du spiller O2, kan du bruke Vance Harlows Oxygen Hacker's Companion (nitrox-dykkere har kanskje allerede denne companionen): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker .html
Jeg kjenner ikke boken, det er brukeren, ikke tuneren. Men takk for henvisningen. Jeg bestiller et eksemplar så snart skjemaet trer i kraft!
Ja, det skal jeg nevne. Feiltypen for PVC-trykkluft er en granatsplintereksplosjon, så følg nøye med på disse trykkverdiene – etter hvert som rørets diameter øker, vil trykkverdien synke.
Tidlig på 1980-tallet jobbet jeg for et leasingselskap for medisinsk utstyr som leaset og utførte service på Devilbiss-oksygengeneratorer. På den tiden var disse enhetene bare på størrelse med et lite ølkjølerskap. Jeg husker tydelig at den interne strukturen var ment som «maskinvarelagring». Jeg husker fortsatt at silbunnen var laget med 4-tommers PVC-rør og deksel, så strukturen som er beskrevet i dette prosjektet er i samsvar med tidligere historisk (men åpenbart praktisk) teknologi.
Kompressoren er av typen med dobbelt oscillerende stempel/membran, så det er ingen olje i trykkluften. Ventilen i kompressorhodet er et tynt rør i rustfritt stål.
Strømsortering gjøres av en mekanisk timer, ingen Arduino er nødvendig. Timeren har en synkronisering (klokkemotor) som driver en aksel med flere kamhjul. En mikrobryter som sitter på kammen aktiverer en magnetventil, som får gassen til å bevege seg rundt.
Den største fienden til disse maskinene er høy luftfuktighet. Adsorpsjonen av vannmolekyler ødelegger silesjiktet.
Rett før jeg sluttet i selskapet, begynte vi å anskaffe en konsentrator fra en konkurrent av Devilbiss (navnet er nå ukjent for meg), og selskapet har vist stor fremgang. I tillegg til den mindre og mer stillegående nye konsentratoren, bygde selskapet også silbunnen av aluminiumsrør. Røret er dekket med en plate med maskinerte spor for O-ringer. Jeg tenker på den fullgjengede støtten som kombinerer enheter. Fordelen med denne designen er at om nødvendig kan silbunnen separeres og silmaterialet byttes ut. De har også eliminert mekaniske tidtakere og erstattet dem med enkle elektroniske enheter og SSR-er for å utløse solenoider.
De krever bruk av SCH40-rør (nominelt trykk 260 psi @ 3 tommer) og er tydelig utstyrt med en 40 psi sikkerhetsventil og en 20–30 psi regulator før PVC-en trykksettes, så det er en god sikkerhetsfaktor. Usikker på hvordan den vil bli utsatt for O2. Endre intensiteten.
Sprengtrykket til SCH40 er mange ganger det nominelle trykket – avhengig av diameteren. Et 3-tommers rør er omtrent 850 psi, og et 6-tommers rør er omtrent 500 psi. 1/2 tomme er nær 2000 psi. Dobbelt så mange SCH80. Dette er grunnen til at PVC-tenniskastere ikke eksploderer – for mange. Å forstørre dem til et 6 eller 8 tommers forbrenningskammer vil øke flaksen din. Men generelt har hackermiljøet en tendens til å undervurdere styrken til plastpæler alvorlig. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Jeg ville vært interessert i å redusere amatørenes mulighet til å bruke fyrverkeri (og muligens renhet). Hobbymarkedet kjøper vanligvis utgåtte medisinske oksygenflasker. Det var min første idé, men kostnaden for settet + BOM oversteg langt prisen på en utgått medisinsk enhet.
En 2-liters bilmotor kan forbruke 9000 liter/minutt oksygen (høy hastighet), så 15 liter/minutt oksygen er omtrent 600 ganger kortere. , Dette er en kul enhet. Jeg kjøpte flere oppussede konsentratorer på 5 liter per minutt for 300 dollar per stykk (prisen ser ut til å stige). Den produserer 5 liter/minutt. Noen få hundre watt brukes, så det er ekstrapolert at 9000 liter per minutt (kun for underholdningsformål) krever omtrent 360 kW (480 hk).
Fordi algoritmen deres ble skrevet av Berlin-bandet. (Regn ut én, så får du en gullstjerne.)
Sjekk ut selskapets nettside ... vel, spesifikasjonene i butikken deres er litt vage, men de selger deg 5 pund for 75 dollar. Så la oss ta en titt på GitHub. Ikke gjør det. Det er ingen BOM der.
Vi har en elektromekanisk design med åpen kildekode som kan fortelle deg hvordan du bygger den i stedet for hvordan du fyller den. Jeg kaller dette et sted hvor viktig informasjon mangler. Det er som om en karakter hever øyenbrynene ... det er fascinerende.
OxiKit nevnte i en kommentar på en av videoene deres (den jeg lenket til i historien, nemlig hvis jeg husker riktig) at dette er natriumzeolitt.
Akkurat som med alle andre molekylsikter, forteller du produsenten hva du vil bruke den til, ikke hva den er til. Fordi de er det samme, men åpningen er forskjellig.
O2-konsentratorer bruker vanligvis 13X zeolitt 0,4 mm–0,8 mm eller JLOX 101 zeolitt, den nest dyreste. Da jeg bygde om Craigslist O2-konsentratoren, brukte jeg 13X. Det grønne lyset lyser alltid, så renheten til O2 er minst 94 %.

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

5A (5 Ångstrøm) molekylsikter kan også brukes. Jeg tror det er mindre selektivt for nitrogen, men det kan fortsatt brukes.
Det finnes en god animasjon på Wikipedia som intuitivt kan hjelpe deg å forstå enhetens virkemåte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I trykkluftinntak A adsorpsjon O oksygenutgang D desorpsjon E eksos
Når en zeolittkolonne er nesten full av nitrogen, dreies alle ventilene for å frigjøre nitrogenet som er adsorbert av kolonnen.
Tusen takk for den korte forklaringen. Jeg har alltid lurt på om nitrogengeneratoren kan brukes til gjør-det-selv-prosjekter med nitrogensveising hjemme. Derfor er avfallsproduksjonen fra oksygenkonsentratoren i utgangspunktet nitrogen: perfekt, jeg skal bruke den i min blyfrie loddestasjon.
For amatører er det faktisk veldig nyttig å kunne omdanne luft til stort sett rent oksygen og stort sett rent nitrogen. Jeg lurer på om man kan bruke «for det meste nitrogen» som beskyttelsesgass for sveising.
For TIG (også kjent som GTAW), siden plasmasøylen er veldig følsom, er jeg ikke sikker. Argongass brukes hovedsakelig, noen ganger med litt heliumgass for å trenge inn i materialer som aluminium og titan. Strømningen er omtrent 6 til 8 l/min, noe som kan være for stort for en standard kompressor.
For sveising må det være slik at de største merkene av sveisestasjoner selger nitrogenbeskyttelsesgass for RoHS-produksjon, men prisen på settet ligger mellom 1 og 2000 euro. Strømningshastigheten deres er omtrent 1 l/min, noe som er veldig godt egnet for molekylsikter. Så la oss sette sammen litt maskinvare og utføre flussfri blyfri lodding hjemme!
Sveisere ønsker å kunne bruke rent nitrogen som beskyttelsesgass. Det er billigere enn argon eller billigere helium. Dessverre er den tilstrekkelig reaktiv ved temperaturen som lysbuen når, og har en tendens til å danne uønskede nitrider i sveisen.
Den brukes til sveising med beskyttelsesgass, men bare en liten mengde kan endre sveisens egenskaper.
Det er selvsagt mulig å bruke det i lasersveising, men selv en velutstyrt fabrikk har kanskje ikke denne funksjonen.
Derfor kan i teorien minst én PSA brukes til å redusere nitrogen, og deretter en annen PSA (ved bruk av en annen zeolitt) for å redusere oksygen, noe som etterlater en høyere konsentrasjon av stoffer som verken er oksygen eller nitrogen.
Når du har rett, på det tidspunktet, foreslår jeg at du kondenserer luften og deretter destillerer den for å skille ut gassen du ønsker/uønsket.
@Foldi – Et brytepunkt når det gjelder energitilførsel og gassutgang. Jeg er helt enig i at effektiviteten vil være mye høyere i større skala fordi man kan bruke fordampning til forkjøling.
Men i veldig liten skala vil du ha 1 kompressor, 4 zeolittårn og en haug med elektroniske trykkventiler og den opprinnelige kostnaden for en billig kontroller (The Brain), som jeg tror vil være mindre.
@irox kan analogt med sikkerhet, men ingen som bruker 2 liter oksygen vil raskt dø/forringes uten å få oksygen. Til sammenligning får våre intensivpasienter (ICU) som har sekundær høy flow på grunn av COVID, 45–55 liter når FIO2 er 60–90 %. Dette er våre «stabile» pasienter. Hvis det ikke er høy flow, vil de definitivt forverres raskt, men de vil ikke bli så syke at vi blir intubert. Du vil se lignende eller høyere tall for andre ARDS-pasienter eller de fleste andre situasjoner som krever en større nesekanyle enn en konvensjonell nesekanyle.
For meg er bruk en nisje. Dette kan med rimelighet holde 2 pasienter på et trykk på 6–8 liter, som faktisk er et sted hvor høy flow bestråles over den konvensjonelle nesekanylen eller NIPPV. Jeg vil si at dette er veldig effektivt for et lite sykehus med begrenset oksygentilførsel, og kan tilby medisinske tjenester til pasienter med kroniske sykdommer i kortvarige nødsituasjoner.
Forbruker pasienten 6 liter (eller 45–55 liter) oksygen per minutt, eller går det delvis tapt, pustes ut til omgivelsene eller noe sånt?
Min bakgrunn/erfaring er bare et begrenset livsstøttesystem for friske mennesker (med karbondioksid fjernet og omtrent 2 liter karbondioksid tilsatt per person per minutt), så takket være antallet medisinske bruksområder er dette en øyeåpner!
Det er viktig å huske at de tar oksygen, fordi lungene deres er veldig trange når de tar oksygen. Sammenlignet med menneskekroppens teoretiske behov er derfor kostnaden svært høy, fordi det faktisk er svært få som kommer inn.
Jeg vet ikke om personen som snakket var den som designet det, men dette stemmer ikke overens med måten han beskrev det på. Molekylsikter og zeolitter fanger ikke N2, de kan fange O2. For å fange N2 trenger du en nitrogenabsorber, som er et helt annet dyr. Silen fanger O2 under trykk mens nitrogenet fortsetter å passere gjennom. Dette må være riktig, for når du slipper trykket og bruker det til å dumpe N2 i en annen kolonne, gir det ingen mening å prøve å fjerne N2 med N2. Dette er trykksvingningsadsorpsjonsenheter (PSA), de fungerer ved å fange O2. Høyere trykk og større sylindere kan gi høyere effektivitet (4 sylindere har en effektivitet på opptil 85 %). Dette kondenserer O2, men det fungerer ikke som han sier (eller artikkelen sier).
Du må oppgi den forespurte informasjonskilden, fordi du absolutt kan adsorbere N2 på 13X og 5A zeolittmolekylsikter. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Wikipedia PSA-artikkelen bekrefter også at zeolitten absorberer nitrogen. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
«Det er imidlertid mye billigere enn en kommersiell enhet.» Siden stykklisten overstiger $1000, er det vanskelig for meg å støtte denne påstanden. Materiallisten for husholdnings- (ikke-bærbare) kommersielle konsentratorer koster nesten 1/3, er lett å finne og krever ingen arbeidskraft. Jeg vet at 17 LPM er kult, men ingen utenfor sykehuset vil be om slik trafikk. Alle med en slik forespørsel er i ferd med å sjekke ut eller bli intubert.
Ja, dette er et kult prosjekt, men ja, kostnadseffektiviteten er ubetydelig til en viss grad. I Australia koster det nye 10 l/pm-utstyret bare rundt 1500 AUD. Forutsatt at 1000 dollar er amerikanske dollar, reduserer dette kostnadene ved å kjøpe nytt utstyr.
Før pandemien kjøpte jeg en på eBay til en pris av rundt £160 med en gjennomstrømning på 1,5 liter per minutt til en pris på 98 %. Og denne tingen er mye stillere enn denne! På denne måten kan du virkelig sovne.
Men når det er sagt, er dette en enorm innsats. Plasser den i rommet ved siden av det lange røret for å unngå støy og eksplosjonsfare…
Jeg lurer på om det er mulig for deg å bruke det som en nesten ren nitrogenkilde, i beskyttende miljøer eller til og med i sveising?
Hva med nitrogenfylte dekk? Med tanke på prisene de tar for denne tjenesten, må nitrogen være veldig dyrt ...
Det neste trinnet kan være interessant – å få utdataene fra denne konsentratoren og separere en blanding av 95 % O2 + 5 % Ar. Dette kan gjøres ved kinetisk separasjon ved bruk av CMS-molekylsilen i PSA-systemet. Deretter setter du opp en 150 bar pumpe for å fylle argonsylinderen.
Nå trenger vi bare noen til å utføre Linde-prosessen hjemme for å ha det skikkelig eksplosivt gøy.
Ved å bruke nettstedet og tjenestene våre, samtykker du uttrykkelig til at vi plasserer informasjonskapsler for ytelse, funksjonalitet og annonsering. Finn ut mer