Сказаць, што за год з пачатку пандэміі COVID-19 адбылося шмат чаго, — гэта недаацэнка эпічных падзей, настолькі, што цяжка ўспомніць першыя дні супольнасці хакераў абсталявання, якія выкарыстоўвалі масава вырабленыя сродкі індывідуальнай абароны, самаробныя апараты штучнай вентыляцыі лёгкіх і гэтак далей. Аднак мы не памятаем, каб было занадта шмат спроб пабудаваць гэты самаробны канцэнтратар кіслароду падчас пачатковага этапу пашырэння.
Улічваючы прастату і эфектыўнасць канструкцыі пад назвай OxiKit, здаецца дзіўным, што мы не бачылі больш такіх прылад. OxiKit выкарыстоўвае цэаліт, сітаваты мінерал, які можна выкарыстоўваць у якасці малекулярнага сіта. Дробныя шарыкі ўпакаваны ў цыліндр, зроблены з ПВХ-труб і фітынгаў з крамы будматэрыялаў, і падключаны да безмаслянага паветранага кампрэсара праз пнеўматычны клапан, якім кіруе некалькі электрамагнітных клапанаў. Пасля астуджэння ў меднай трубцы сціснутае паветра прымусова праходзіць праз цэалітавую калону, якая пераважна ўтрымлівае азот, прапускаючы кісларод. Паток кіслароду падзяляецца, адна частка трапляе ў буферны бак, а другая частка - у выхад другой цэалітавай вежы, дзе вызваляецца прымусова адсарбаваны азот. Arduino кіруе клапанам, каб па чарзе прапускаць газ туды-сюды, каб вырабляць 15 літраў кіслароду чысціні 96% у хвіліну.
OxiKit не аптымізаваны, як камерцыйныя генератары кіслароду, таму ён не асабліва ціхі. Але гэта значна танней, чым камерцыйная прылада, і для большасці хакераў яго лёгка пабудаваць. Усе распрацоўкі OxiKit маюць адкрыты зыходны код, але яны прадаюць наборы інструментаў і некаторыя цяжкадаступныя дэталі і расходныя матэрыялы, такія як цэаліт. Мы паспрабуем пабудаваць нешта падобнае, таму што тэхналогія вельмі зручная. Наяўнасць крыніцы кіслароду з высокім патокам таксама не дрэнная ідэя.
15 літраў у хвіліну здаюцца вельмі ўражлівымі. З пункту гледжання маштабу, гэтага дастаткова, каб падтрымліваць жыццё 7 чалавек пры нармальных абставінах (кожны чалавек па 2 літры ў хвіліну).
Я заўсёды хацеў ведаць, як гэта працуе. Цікава. Здаецца, што гэта амаль парушае законы тэрмадынамікі, але гэта не так.
З такой вялікай колькасцю выпрацоўванага кіслароду я хачу ведаць, што адбудзецца, калі падвесіць гэтую цацку да рухавіка аўтамабіля і/або павялічыць яе. Магчыма, гэта будзе як нітрыт. Гэта будзе цалкам бяспечна, бо можна наладзіць так, каб выпрацоўваны «чысты» кісларод спажываўся непасрэдна каля рухавіка, а не захоўваўся дзе-небудзь яшчэ. Аднак спачатку мне трэба адрэгуляваць машыну. Выклікае зваротны эфект... «Будзе дрэнна».
Я думаю, што гэта добра падыходзіць для зваркі/пайкі/рэзкі кіслароду/прапану, кіслароду/вадароду або кіслароду/ацэтылену.
Так, пасля таго, як я паглядзеў гэтае відэа, YT знайшоў відэа з прапановай Далбара Фарні па канцэнтратары кіслароду. Мэта — забяспечыць кіслародную гарэлку, неабходную для такарнага станка для выдзімання шкла. Зрабі сваю ўласную лічбавую трубку па індывідуальнай замове. Фактычна, шэсць з іх разам вырабляюць 30 літраў кіслароду ў хвіліну.
Мяркую, што 2-літровы рухавік, які працуе на некалькіх тысячах абаротаў у хвіліну, можа спажываць паліва 15-літровага рухавіка замест 1 хвіліны. Аднак, ці можа гэта павялічыць узровень кіслароду ва ўсмоктваемым паветры да дастатковага ўзроўню? Сапраўды не ведаю.
Нітрыты могуць забяспечваць энергіяй, бо вызваляюць малекулу азоту на кожную раскладзеную малекулу аксіду азоту (ён захоўвае свой аб'ём па меры спажывання кіслароду), а таксама павялічваюць эфектыўную канцэнтрацыю кіслароду (пры вызваленні таксама вылучаецца цяпло). Перапампоўванне чыстага кіслароду не такое выгаднае, бо ўсё роўна губляецца аб'ём і даводзіцца мець справу з праблемамі, якія могуць узгарэць блок рухавіка.
Вам трэба будзе сур'ёзна павялічыць маштаб. Двухлітровы аўтамабільны рухавік з хуткасцю 2500 абаротаў у хвіліну «ўдыхае» прыкладна 2,5 кубічных метраў паветра ў хвіліну (21% O²). Гэта прыкладна ў 600 разоў больш, чым у чалавека ў стане спакою. Аб'ём дыхання, які спажывае чалавек, складае каля 25% O², у той час як аб'ём дыхання, які спажывае аўтамабіль, складае каля 90%…
Ён таксама спальвае вельмі гарачыя і расплаўленыя поршні. Нахіляючы паліўную сумесь, можна атрымаць большую магутнасць ад любога рухавіка. Але поршань расплавіцца з-за павышэння тэмпературы. Ніжэйшае ўтрыманне кіслароду прадухіляе плаўленне металу.
Звычайныя аўтамабільныя рухавікі абмежаваныя патокам паветра і выпрацоўваюць максімальную магутнасць пры спальванні ўсяго кіслароду ў паветры. Гэта дасягаецца шляхам нязначнага ўзбагачэння сумесі, пры якім не спальваецца частка бензіну. Калі не патрабуецца максімальная магутнасць, аўтамабільныя рухавікі звычайна працуюць з невялікім нахілам, таму што праца на ўзбагачаным паліве азначае зніжэнне эканоміі паліва і павелічэнне забруджвання вуглевадародамі.
Калі вы хочаце выкарыстоўваць гэтую функцыю для павелічэння магутнасці, вам патрэбен спосаб падмануць камп'ютар рухавіка, каб ён адначасова дадаваў пэўны працэнт паліва.
Калі вы можаце падтрымліваць суадносіны паветра і паліва пастаянным, гэта прыкладна тое ж самае, што адкрыць дросельную засланку ўсяго на некалькі працэнтаў.
Аднак, калі вы перавысіце «некалькі працэнтаў» (наўмысна неадназначнасць...), вы можаце дасягнуць мяжы здольнасці ЭБУ разумець, колькі паветра паступае, кантраляваць, колькі паліва выцякае, або ўсталёўваць правільны кут апярэджання запальвання незалежна ад таго, якую хуткасць і паток паветра вы выкарыстоўваеце.
Хуткасць патоку, неабходная для падтрымання жыцця чалавека, у значнай ступені залежыць ад яго стану! 2 л/мін — гэта даволі проста. Многім пацыентам, якія патрабуюць інтэнсіўнай тэрапіі, патрабуецца 15 л/мін.
Толькі будзьце асцярожныя, каб не вычарпаць кісларод. Высокая канцэнтрацыя кіслароду можа зрабіць шмат чаго ўзгаральным і спрыяць самазагарання многіх алеяў і змазак. Вось чаму выкарыстоўваюцца безмасляныя кампрэсары.
Гэта, а таксама многія іншыя «не адразу інтуітыўна зразумелыя» метады апрацоўкі кіслароду могуць нашкодзіць вам, асабліва пад узрастаючым ціскам.
Калі вы гуляеце ў O2, вы можаце скарыстацца кнігай Vance Harlow's Oxygen Hacker's Companion (у найтрокс-дайвераў яна ўжо можа быць): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker .html
Я не ведаю падручніка, гэта карыстальнік, а не цюнэр. Тым не менш, дзякуй за спасылку, я замоўлю копію, як толькі форма ўступіць у сілу!
Так, я згадаю. Прычынай паломкі сціснутага паветра з ПВХ з'яўляецца выбух аскепкаў, таму ўважліва сачыце за гэтымі паказчыкамі ціску — па меры павелічэння дыяметра трубы паказчык ціску будзе памяншацца.
У пачатку 1980-х гадоў я працаваў у кампаніі па лізінгу медыцынскага абсталявання, якая здавала ў арэнду і абслугоўвала генератары кіслароду Devilbiss. У той час гэтыя прылады былі памерам толькі з невялікі халадзільнік для піва. Я выразна памятаю характар ​​іх унутранай структуры, якая прадугледжвала «сховішча абсталявання». Я дагэтуль памятаю, што сітаватая падсцілка была зроблена з 4-цалевай ПВХ-трубы і вечка, таму канструкцыя, апісаная ў гэтым праекце, адпавядае папярэднім гістарычным (але, відавочна, практычным) тэхналогіям.
Кампрэсар мае двайны вагальны тып поршня/дыяфрагмы, таму ў сціснутым паветры няма алею. Клапан у галоўцы кампрэсара — гэта тонкі язычок з нержавеючай сталі.
Сартаванне патоку ажыццяўляецца механічным таймерам, Arduino не патрабуецца. Таймер мае сінхранізацыю (гадзінны рэдуктарны рухавік), які прыводзіць у рух вал з некалькімі кулачковымі коламі. Мікраперамыкач, размешчаны на кулачку, запускае электрамагнітны клапан, прымушаючы газ рухацца.
Найбольшым ворагам гэтых машын з'яўляецца высокая вільготнасць. Адсорбцыя малекул вады разбурае сітавую падсцілку.
Незадоўга да майго сыходу з кампаніі мы пачалі набываць канцэнтратар у канкурэнта, кампаніі Devilbiss (назва мне зараз невядомая), і кампанія прадэманстравала вялікі прагрэс. Акрамя меншага і цішэйшага новага канцэнтратара, кампанія таксама пабудавала сітавую падсцілку з алюмініевых трубак. Трубка пакрыта пласцінай з апрацаванымі пазамі для ўшчыльняльных кольцаў. Мне здаецца, што я думаю пра разьбовую апору з поўнай разьбой, якая аб'ядноўвае вузлы. Перавага гэтай канструкцыі заключаецца ў тым, што пры неабходнасці падсцілку можна раздзяліць, а матэрыял сіта можна замяніць. Яны таксама адмовіліся ад механічных таймераў і замянілі іх простымі электроннымі прыладамі і SSR для запуску саленоідаў.
Яны патрабуюць выкарыстання трубаправодаў SCH40 (намінальны ціск 260 фунтаў на квадратны дюйм пры 3 цалях) і, відавочна, абсталяваны засцерагальным клапанам на 40 фунтаў на квадратны дюйм і рэгулятарам на 20-30 фунтаў на квадратны дюйм перад тым, як ПВХ будзе пад ціскам, таму ёсць добры каэфіцыент бяспекі. Не ведаю, як ён будзе падвяргацца ўздзеянню O2. Змяніце інтэнсіўнасць.
Ціск разрыву SCH40 у шмат разоў перавышае намінальны ціск — у залежнасці ад дыяметра. 3-цалевая труба — гэта прыблізна 850 фунтаў на квадратны дюйм, а 6-цалевая — прыблізна 500 фунтаў на квадратны дюйм. 1/2 цалі блізка да 2000 фунтаў на квадратны дюйм. Удвая больш, чым SCH80. Вось чаму тэнісныя пускавыя ўстаноўкі з ПВХ не выбухаюць — занадта шмат. Павелічэнне іх да камеры згарання 6 або 8 цаляў павялічыць вашу ўдачу. Але ў цэлым супольнасць хакераў схільная сур'ёзна недаацэньваць трываласць пластыкавых паляў. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Я быў бы зацікаўлены ў тым, каб знізіць магчымасць аматараў карыстацца феерверкамі (і, магчыма, чысціню). На рынку хобі звычайна купляюць выведзеныя з эксплуатацыі медыцынскія кіслародныя балоны. Гэта была мая першая ідэя, але кошт камплекта + спіс матэрыялаў значна перавышаў цану выведзенага з эксплуатацыі медыцынскага блока.
Двухлітровы рухавік аўтамабіля можа спажываць 9000 літраў кіслароду ў хвіліну (пры высокай хуткасці), таму 15 літраў кіслароду ў хвіліну прыкладна ў 600 разоў карацей. , Гэта класная прылада. Я купіў некалькі адрамантаваных канцэнтратараў па 5 літраў у хвіліну па 300 долараў кожны (здаецца, цана расце). Ён вырабляе 5 літраў у хвіліну. Выкарыстоўваецца некалькі сотняў ват, таму экстрапалюем, што для 9000 літраў у хвіліну (толькі для забаўляльных мэт) патрабуецца прыблізна 360 кВт (480 к.с.).
Таму што іх алгарытм быў напісаны берлінскім гуртом. (Разлічыце адзін, і вы атрымаеце залатую зорку.)
Зазірніце на сайт кампаніі… ну, характарыстыкі ў іх краме трохі расплывістыя, але яны прадасць вам 5 фунтаў за 75,00 долараў. Таму давайце зірнем на GitHub. Не рабіце гэтага. Там няма спецыфікацыі.
У нас ёсць электрамеханічны дызайн з адкрытым зыходным кодам, які можа падказаць вам, як яго пабудаваць, а не як яго запоўніць. Я называю гэта месцам, дзе адсутнічае ключавая інфармацыя. Гэта як быццам персанаж падымае бровы... гэта захапляльна.
OxiKit згадаў у каментарыі да аднаго са сваіх відэа (тога, на які я даў спасылку ў гісторыі, а менавіта, калі я не памыляюся), што гэта цэаліт натрыю.
Як і ў выпадку з любым іншым малекулярным сітамі, вы паведамляеце вытворцу, для чаго вы хочаце яго выкарыстоўваць, а не для чаго яно патрэбна. Таму што гэта адно і тое ж, але адтуліна адрозніваецца.
У канцэнтратарах кіслароду звычайна выкарыстоўваецца цэаліт 13X памерам 0,4-0,8 мм або цэаліт JLOX 101, другі варыянт самы дарагі. Пры рамонце канцэнтратара кіслароду з Craigslist я выкарыстаў 13X. Зялёная лямпачка заўсёды гарыць, таму чысціня кіслароду складае не менш за 94%.

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

Таксама можна выкарыстоўваць малекулярныя сіты 5А (5 ангстрэм). Я думаю, што яны менш селектыўныя для азоту, але іх усё роўна можна выкарыстоўваць.
У Вікіпедыі ёсць добрая анімацыя, якая інтуітыўна дапаможа вам зразумець прынцып працы прылады: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I уваход сціснутага паветра A адсорбцыя O кісларод Выхад D дэсорбцыя E выхлап
Калі калона цэаліту амаль поўная азотам, усе клапаны перагортваюцца, каб вызваліць азот, адсарбаваны калонай.
Вялікі дзякуй за кароткае тлумачэнне. Я заўсёды задаваўся пытаннем, ці можна выкарыстоўваць генератар азоту для самаробных праектаў па зварцы азотам у хатніх умовах. Такім чынам, адходы ад працы кіслароднага канцэнтратара ў асноўным складаюцца з азоту: выдатна, я буду выкарыстоўваць яго ў сваёй паяльнай станцыі без свінцу.
Сапраўды, для аматараў вельмі карысна мець магчымасць пераўтвараць паветра ў асноўным чысты кісларод і ў асноўным чысты азот. Я хачу ведаць, ці можна выкарыстоўваць «у асноўным азот» у якасці ахоўнага газу для зваркі.
Што датычыцца TIG (таксама вядомага як GTAW), я не ўпэўнены, бо плазменны струмень вельмі адчувальны. У асноўным выкарыстоўваецца аргон, часам з невялікай колькасцю гелія для пранікнення ў такія матэрыялы, як алюміній і тытан. Паток складае каля 6-8 л/мін, што можа быць занадта вялікім для стандартнага кампрэсара.
Для зваркі, відаць, усе асноўныя брэнды зварачных станцый прадаюць ахоўны газ азот для вытворчасці RoHS, але кошт камплекта складае ад 1 да 2 тысяч еўра. Іх хуткасць патоку складае каля 1 л/мін, што вельмі падыходзіць для малекулярных сіт. Таму давайце збярэм абсталяванне і зробім пайку без флюсу і свінцу ў хатніх умовах!
Зваршчыкі хочуць мець магчымасць выкарыстоўваць чысты азот у якасці ахоўнага газу. Ён таннейшы за аргон або больш танны гелій. На жаль, ён дастаткова рэакцыйны пры тэмпературы, дасяганай дугой, і мае тэндэнцыю ўтвараць непажаданыя нітрыды ў зварным шве.
Ён выкарыстоўваецца для зваркі ў ахоўным газе, але толькі невялікая колькасць можа змяніць характарыстыкі зварнога шва.
Відавочна, што яго можна выкарыстоўваць у лазернай зварцы, але нават добра абсталяваны цэх можа не мець гэтай функцыі.
Такім чынам, тэарэтычна, прынамсі адзін PSA можа быць выкарыстаны для аднаўлення азоту, а затым іншы PSA (з выкарыстаннем іншага цэаліту) для аднаўлення кіслароду, пакідаючы больш высокую канцэнтрацыю рэчываў, якія не з'яўляюцца ні кіслародам, ні азотам.
Калі вы маеце рацыю, у гэты момант я прапаную вам кандэнсаваць паветра, а затым перагнаць яго, каб аддзяліць патрэбны/непажаданы газ.
@Foldi — гэта кропка пералому з пункту гледжання ўваходнай энергіі і выхаду газу. Я цалкам згодны, што эфектыўнасць будзе значна вышэйшай у большым маштабе, бо можна выкарыстоўваць выпарэнне для папярэдняга астуджэння.
Але ў вельмі малым маштабе ў вас будзе 1 кампрэсар, 4 цэалітавыя вежы і куча электронных клапанаў ціску, а таксама пачатковы кошт таннага кантролера (The Brain), які, я думаю, будзе меншым.
@irox можа па аналогіі з упэўненасцю, але ніхто, хто выкарыстоўвае 2 літры кіслароду, не памрэ/не пагоршыцца хутка без яго атрымання. Для параўнання, нашы пацыенты ў аддзяленні інтэнсіўнай тэрапіі (АІТ) з другасным высокім патокам з-за COVID атрымліваюць 45-55 літраў пры FIO2 60-90%. Гэта нашы «стабільныя» пацыенты. Калі высокага патоку няма, іх стан абавязкова хутка пагоршыцца, але яны не будуць настолькі хворымі, каб нас інтубавалі. Вы ўбачыце падобныя або больш высокія лічбы для іншых пацыентаў з ВРДС або ў большасці іншых сітуацый, якія патрабуюць большай назальнай канюлі, чым звычайная назальная канюля.
Для мяне гэта ніша. Гэта дазваляе падтрымліваць ціск 6-8 літраў для двух пацыентаў, што насамрэч з'яўляецца месцам, дзе высокі паток апраменьваецца праз звычайную назальную канюлю або NIPPV. Хачу сказаць, што гэта вельмі эфектыўна для невялікай бальніцы з абмежаваным падачай кіслароду і можа аказваць медыцынскія паслугі пацыентам з хранічнымі захворваннямі ў кароткатэрміновых надзвычайных сітуацыях.
Ці спажывае пацыент 6 літраў (ці 45-55 літраў) кіслароду ў хвіліну, ці ён часткова губляецца, выдыхаецца ў навакольнае асяроддзе ці нешта падобнае?
Мой вопыт — гэта толькі абмежаваная сістэма жыццезабеспячэння для здаровых людзей (з выдаленым вуглякіслым газам і дадаваннем каля 2 літраў вуглякіслага газу на чалавека ў хвіліну), таму, дзякуючы колькасці медыцынскіх ужыванняў, гэта адкрыццё для мяне!
Важна памятаць, што яны прымаюць кісларод, бо іх лёгкія вельмі сціснутыя пры прыёме кіслароду. Такім чынам, у параўнанні з тэарэтычнымі патрэбамі чалавечага арганізма, кошт вельмі высокі, бо на самой справе вельмі мала людзей трапляе ўнутр.
Не ведаю, ці той, хто казаў, распрацаваў гэта, але гэта не адпавядае таму, як ён апісаў. Малекулярныя сіты і цэаліты не ўлоўліваюць N2, яны могуць улоўліваць O2. Каб улоўліваць N2, патрэбны паглынальнік азоту, які з'яўляецца зусім іншай істотай. Сіта ўлоўлівае O2 пад ціскам, у той час як азот працягвае праходзіць праз яго. Гэта павінна быць правільна, таму што, калі вы здымаеце ціск і выкарыстоўваеце яго для скіду N2 у іншую калону, няма сэнсу спрабаваць выдаліць N2 з дапамогай N2. Гэта адсарбцыйныя ўстаноўкі з пераменным ціскам (PSA), яны працуюць, улоўліваючы O2. Больш высокі ціск і большыя цыліндры могуць забяспечыць больш высокую эфектыўнасць (4 цыліндры маюць эфектыўнасць да 85%). Гэта сапраўды кандэнсуе O2, але гэта працуе не так, як ён кажа (ці як гаворыцца ў артыкуле).
Вы павінны падаць запытаную крыніцу інфармацыі, бо вы цалкам можаце адсарбаваць N2 на малекулярных сітах цэаліту 13X і 5A. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
У артыкуле Вікіпедыі PSA таксама пацвярджаецца, што цэаліт паглынае азот. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
«Аднак, гэта значна танней, чым камерцыйны агрэгат». Паколькі спецыфікацыя матэрыялаў перавышае 1000 долараў, мне цяжка падтрымаць гэтае сцвярджэнне. Спецыфікацыя матэрыялаў для бытавых (непартатыўных) камерцыйных канцэнтратараў каштуе амаль 1/3, яе лёгка знайсці, і яна не патрабуе працы. Я ведаю, што 17 л/мін — гэта крута, але ніхто па-за бальніцай не будзе запытваць такі трафік. Любы, хто мае такі запыт, вось-вось выпішацца з бальніцы або будзе інтубаваны.
Так, гэта класны праект, але так, яго эканамічная эфектыўнасць да пэўнай ступені нязначная. У Аўстраліі новае абсталяванне магутнасцю 10 л/мін каштуе ўсяго каля 1500 аўстралійскіх долараў. Калі выказаць здагадку, што 1000 долараў — гэта долары ЗША, гэта зніжае кошт набыцця новага абсталявання.
Да пандэміі я купіў адзін на eBay па цане каля 160 фунтаў стэрлінгаў з патокам 1,5 літра ў хвіліну па цане 98%. І гэтая штука значна цішэйшая за гэтую! Такім чынам, можна сапраўды заснуць.
Але, тым не менш, гэта вельмі складаная задача. Размясціце яго ў пакоі побач з доўгай трубой, каб пазбегнуць шуму і выбуху...
Я хачу ведаць, ці можна выкарыстоўваць яго ў якасці амаль чыстай крыніцы азоту ў ахоўных асяроддзях ці нават пры зварцы?
А як наконт шын, напоўненых азотам? Улічваючы плату, якую яны бяруць за гэтую паслугу, азот, напэўна, вельмі дарагі...
Наступны крок можа быць цікавым — атрымаць выхад гэтага канцэнтратара і аддзяліць сумесь 95% O2 + 5% Ar. Гэта можна зрабіць шляхам кінетычнага падзелу з выкарыстаннем малекулярнага сіта CMS у сістэме PSA. Затым усталяваць помпа на 150 бар для запаўнення аргоннага балона.
Цяпер нам патрэбен толькі хтосьці, хто будзе выконваць працэдуру Ліндэ дома, каб атрымаць сапраўднае задавальненне.
Карыстаючыся нашым вэб-сайтам і паслугамі, вы відавочна згаджаецеся на размяшчэнне намі файлаў cookie для прадукцыйнасці, функцыянальнасці і рэкламы. Даведайцеся больш.