COVID-19 pandemisinin başlangıcından bu yana geçen bir yılda çok şey yaşandığını söylemek, destansı olayların sayısını hafife almak olur; öyle ki, seri üretilen kişisel koruyucu ekipmanlara karşı reaksiyon gösteren donanım korsanları topluluğunun ilk günlerini, ev yapımı ventilatörleri ve benzerlerini hatırlamak bile zor. Ancak, ilk genişleme aşamasında bu kendin yap oksijen konsantratörünü inşa etme girişimlerinin çok fazla olduğunu hatırlamıyoruz.
OxiKit adı verilen tasarımın basitliği ve etkinliği göz önüne alındığında, bu tür cihazlardan daha fazla görmemiş olmamız garip görünüyor. OxiKit, moleküler elek olarak kullanılabilen gözenekli bir mineral olan zeolit ​​kullanıyor. Küçük boncuklar, bir hırdavatçıdan alınan PVC boru ve bağlantı parçalarından yapılmış bir silindire dolduruluyor ve bir dizi solenoid valf tarafından kontrol edilen pnömatik bir valf aracılığıyla yağsız bir hava kompresörüne bağlanıyor. Bakır boru bobininde soğutulduktan sonra, sıkıştırılmış hava, oksijenin geçmesine izin verirken nitrojeni öncelikli olarak tutan bir zeolit ​​kolonundan geçmeye zorlanıyor. Oksijen akışı ikiye ayrılıyor, bir kısmı tampon tankına giriyor ve diğer kısmı ikinci zeolit ​​kulesinin çıkışına giriyor, burada zorla emilen nitrojen serbest bırakılıyor. Arduino, dakikada 15 litre %96 saflıkta oksijen üretmek için gazı dönüşümlü olarak ileri geri akıtmak üzere valfi kontrol ediyor.
OxiKit, ticari oksijen jeneratörleri gibi optimize edilmediğinden, özellikle sessiz değildir. Ancak ticari bir üniteden çok daha ucuzdur ve çoğu bilgisayar korsanı için yapımı kolaydır. OxiKit tasarımlarının tamamı açık kaynaklıdır, ancak zeolit ​​gibi temin edilmesi zor bazı parça ve sarf malzemeleri ile birlikte araç kitleri de satmaktadırlar. Teknoloji çok güzel olduğu için buna benzer bir şey yapmaya çalışacağız. Yüksek akışlı bir oksijen kaynağına sahip olmak da kötü bir fikir değil.
Dakikada 15 litre oldukça etkileyici görünüyor. Ölçek açısından bakıldığında, normal şartlar altında 7 kişinin yaşamını sürdürmesi için yeterli (kişi başı dakikada 2 litre).
Bunların nasıl çalıştığını her zaman merak etmişimdir. İlginç. Neredeyse termodinamik yasalarını ihlal ediyor gibi görünüyor, ama durum böyle değil.
Bu kadar büyük miktarda oksijen üretildiğinde, bunu bir araba motoruna asarsak ve/veya büyütürsek ne olacağını merak ediyorum. Nitrit gibi olabilir. Bu oldukça güvenli olacaktır, çünkü üretilen "saf" oksijenin herhangi bir yerde depolanmak yerine motorun yakınında hemen tüketilmesini sağlayacak şekilde ayarlayabilirsiniz. Ancak önce arabayı ayarlamam gerekiyor. Ters tepti… "Kötü olacak."
Bence bu, oksijen/propan, oksijen/hidrojen veya oksijen/asetilen kaynak/lehimleme/kesme işlemleri için uygundur.
Evet, bu videoyu izledikten sonra YouTube'da Dalbor Farny'nin O2 yoğunlaştırıcı hakkındaki öneri videosu çıktı. Amaç, cam üfleme torna tezgahı için ihtiyaç duyduğu oksijen yakıtını sağlamak. Kendi özel dijital tüpünüzü üretin. Aslında, altı tanesi bir araya gelerek 30 lpm O2 üretiyor.
Tahminimce, birkaç bin devirde çalışan 2 litrelik bir motor, 15 litrelik motorun yakıtını 1 dakika yerine daha kısa sürede tüketebilir. Ancak bu, emme havasındaki oksijen seviyesini yeterli bir seviyeye çıkarabilir mi? Gerçekten bilmiyorum.
Nitrit, parçalanan her bir azot oksit molekülü için bir azot molekülü saldığı için enerji sağlayabilir (oksijen tüketilirken hacmini korur), aynı zamanda etkili oksijen konsantrasyonunu da artırır (salınım ayrıca ısı da yayar). Saf oksijen pompalamak o kadar faydalı değildir, çünkü yine de hacim kaybı yaşanır ve motor bloğunu tutuşturabilecek sorunlarla karşılaşılır.
Ciddi anlamda ölçek büyütmeniz gerekecek. 2500 devir/dakika hızında çalışan 2 litrelik bir otomobil motoru dakikada yaklaşık 2,5 metreküp hava (O²'nin %21'i) "solur". Bu, dinlenme halindeki bir insanın solunum hacminin yaklaşık 600 katıdır. İnsanların tükettiği solunum hacmi O²'nin yaklaşık %25'i iken, otomobillerin tükettiği solunum hacmi yaklaşık %90'dır…
Ayrıca çok yüksek sıcaklıklara ulaşan ve pistonları eriten bir yanma meydana gelir. Karışık yakıtı eğerek, herhangi bir motordan daha fazla güç elde edebilirsiniz. Ancak ısı artışı nedeniyle piston eriyecektir. Düşük oksijen içeriği, metalin erimesini önler.
Normal otomobil motorları hava akışıyla sınırlıdır ve havadaki tüm oksijeni yaktığında maksimum güç üretir. Bu, karışımın hafifçe zenginleştirilmesiyle sağlanır; bu da benzinin bir kısmının yanmamasına neden olur. Maksimum güce ihtiyaç duyulmadığı sürece, otomobil motorları genellikle hafif bir eğimle çalışır, çünkü yakıtça zengin çalışma yakıt ekonomisini azaltır ve hidrokarbon kirliliğini artırır.
Bu özelliği güç artırmak için kullanmak istiyorsanız, motor bilgisayarını aynı anda belirli bir oranda yakıt eklemeye ikna etmenin bir yoluna ihtiyacınız var.
Hava-yakıt oranını sabit tutabilirseniz, bu kabaca gaz kelebeğini sadece birkaç yüzdelik dilim açmaya benzer.
Ancak, "birkaç yüzde"yi (kasıtlı olarak belirsizlik...) aşarsanız, ECU'nun ne kadar hava girdiğini anlama, ne kadar yakıt çıktığını kontrol etme veya hangi hız ve hava akışını kullandığınızdan bağımsız olarak doğru ateşleme zamanlamasını ayarlama yeteneğinin sınırına ulaşabilirsiniz.
Bir kişinin hayatta kalması için gereken akış hızı büyük ölçüde durumuna bağlıdır! 2 l/dk oldukça basittir. Yoğun bakım gerektiren birçok hasta 15 l/dk'ya ihtiyaç duyar.
Oksijenin bitmemesine dikkat edin. Yüksek oksijen konsantrasyonları birçok şeyi yanıcı hale getirebilir ve birçok yağ ve yağlayıcının kendiliğinden tutuşmasına neden olabilir. Bu nedenle yağsız kompresörler kullanılır.
Bu ve diğer birçok "hemen sezgisel olmayan" oksijen işleme yöntemi, özellikle artan basınç altında size zarar verebilir.
O2 oynuyorsanız, Vance Harlow'un Oxygen Hacker's Companion'ını kullanabilirsiniz (nitrox dalgıçlarının bu yardımcı programı zaten olabilir): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker.html
Kitabı bilmiyorum, sorun kullanıcıda, akortçuda değil. Ancak, verdiğiniz bilgi için teşekkür ederim, form yürürlüğe girer girmez bir kopyasını sipariş edeceğim!
Evet, belirteceğim. PVC basınçlı havanın arıza modu şarapnel patlamasıdır, bu nedenle basınç değerlerine dikkatlice bakın; borunun çapı arttıkça basınç değeri azalacaktır.
1980'lerin başlarında, Devilbiss oksijen jeneratörlerini kiralayan ve bakımını yapan bir tıbbi ekipman kiralama şirketinde çalıştım. O zamanlar bu üniteler küçük bir bira buzdolabı boyutundaydı. İç yapısının "donanım depolama" niteliğini net bir şekilde hatırlıyorum. Elek yatağının 4 inçlik PVC boru ve kapakla yapıldığını hala hatırlıyorum, bu nedenle bu projede açıklanan yapı, önceki tarihsel (ancak açıkça pratik) teknolojiyle tutarlıdır.
Kompresör, çift salınımlı piston/diyafram tipindedir, bu nedenle sıkıştırılmış havada yağ bulunmaz. Kompresör kafasındaki valf, ince bir paslanmaz çelik kamıştan oluşur.
Akış sıralaması mekanik bir zamanlayıcı ile yapılır, Arduino'ya gerek yoktur. Zamanlayıcıda, birden fazla kam tekerleği bulunan bir şaftı çalıştıran bir senkronizasyon (saat dişlisi motoru) bulunur. Kam üzerinde hareket eden bir mikro anahtar, bir solenoid valfi tetikler ve gazın hareket etmesine neden olur.
Bu makinelerin en büyük düşmanı yüksek nemdir. Su moleküllerinin adsorpsiyonu elek yatağını tahrip eder.
Şirketten ayrılmadan hemen önce, Devilbiss'in bir rakibinden (adı şimdi aklıma gelmiyor) bir konsantratör almaya başladık ve şirket büyük ilerleme kaydetti. Daha küçük ve daha sessiz yeni konsantratöre ek olarak, şirket alüminyum borular kullanarak elek yatağı da üretti. Boru, O-ringler için işlenmiş oluklara sahip bir plaka ile kaplanmıştır. Montajları birleştiren tam dişli desteği hatırlıyorum. Bu tasarımın avantajı, gerekirse yatağın ayrılabilmesi ve elek malzemesinin değiştirilebilmesidir. Ayrıca mekanik zamanlayıcıları ortadan kaldırdılar ve bunların yerine solenoidleri tetiklemek için basit elektronik cihazlar ve SSR'ler kullandılar.
SCH40 boru (3 inç çapında 260 psi nominal basınç) kullanımını gerektiriyorlar ve PVC'ye basınç uygulanmadan önce 40 psi'lik bir emniyet valfi ve 20-30 psi'lik bir regülatör ile donatılmış oldukları açıkça görülüyor, bu nedenle iyi bir güvenlik faktörü var. Oksijene nasıl maruz kalacağından emin değilim. Yoğunluğu değiştirin.
SCH40'ın patlama basıncı, çapına bağlı olarak, nominal basıncın birçok katıdır. 3 inçlik bir boru yaklaşık 850 psi, 6 inçlik bir boru ise yaklaşık 500 psi'dir. 1/2 inçlik bir boru ise 2000 psi'ye yakındır. SCH80'in iki katı. Bu yüzden PVC tenis fırlatıcıları patlamaz - çok fazla patlama olur. Bunları 6 veya 8 inçlik bir yanma odasına genişletmek şansınızı artıracaktır. Ancak genel olarak, hacker topluluğu plastik boruların dayanıklılığını ciddi şekilde hafife alma eğilimindedir. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Amatörlerin havai fişek kullanımını (ve muhtemelen saflığını) azaltmakla ilgileniyorum. Hobi pazarı genellikle kullanımdan kaldırılmış tıbbi oksijen tüplerini satın alıyor. İlk fikrim buydu, ancak kitin maliyeti + malzeme listesi, kullanımdan kaldırılmış bir tıbbi ünitenin fiyatını çok aştı.
2 litrelik bir araba motoru (yüksek hızda) dakikada 9.000 litre oksijen tüketebilir, bu nedenle dakikada 15 litre oksijen yaklaşık 600 kat daha az tüketir. Bu harika bir cihaz. Dakikada 5 litre üreten birkaç yenilenmiş oksijen konsantratörü aldım, tanesi 300 dolardı (fiyatlar artıyor gibi görünüyor). Dakikada 5 litre üretiyor. Birkaç yüz watt enerji kullanılıyor, bu nedenle (sadece eğlence amaçlı) dakikada 9000 litre için yaklaşık 360 kW (480 hp) enerji gerektiği tahmin ediliyor.
Çünkü algoritmaları Berlinli bir grup tarafından yazılmıştı. (Bir tane hesaplarsanız altın yıldız kazanırsınız.)
Şirketin web sitesine bir göz atın… mağazalarındaki özellikler biraz belirsiz, ama size 5 poundu 75 dolara satacaklar. O halde GitHub'a bakalım. Bakmayın. Orada malzeme listesi yok.
Elimizde, içini nasıl dolduracağınızı değil, nasıl inşa edeceğinizi anlatan açık kaynaklı bir elektromekanik tasarım var. Buna, temel bilgilerin eksik olduğu yer diyorum. Tıpkı bir karakterin kaşlarını kaldırması gibi... çok ilgi çekici.
OxiKit, videolarından birine (hikayede bağlantısını verdiğim video, sanırım) yaptığı yorumda bunun sodyum zeolit ​​olduğunu belirtmişti.
Diğer moleküler eleklerde olduğu gibi, üreticiye ne için kullanmak istediğinizi söylersiniz, ne için olduğunu değil. Çünkü ikisi de aynı şey, sadece açıklıkları farklı.
Oksijen konsantratörlerinde genellikle 0,4 mm-0,8 mm boyutlarında 13X zeolit ​​veya JLOX 101 zeolit ​​kullanılır; ikincisi daha pahalıdır. Craigslist'ten aldığım oksijen konsantratörünü tamir ederken 13X kullandım. Yeşil ışık sürekli yanıyor, bu da oksijenin saflığının en az %94 olduğu anlamına geliyor.

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

5A (5 angstrom) moleküler elekler de kullanılabilir. Sanırım azot için daha az seçicidir, ancak yine de kullanılabilir.
Wikipedia'da, cihazın çalışma prensibini sezgisel olarak anlamanıza yardımcı olabilecek iyi bir animasyon var: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I Sıkıştırılmış hava girişi A Adsorpsiyon O Oksijen Çıkışı D Desorpsiyon E Egzoz
Zeolit ​​kolonu neredeyse tamamen azotla dolduğunda, kolon tarafından emilen azotu serbest bırakmak için tüm vanalar tersine çevrilir.
Kısa açıklamalarınız için çok teşekkür ederim. Azot jeneratörünün evde azot kaynağı projelerinde kullanılıp kullanılamayacağını hep merak etmiştim. Dolayısıyla, oksijen konsantratörünün atık çıkışı temelde azottur: mükemmel, bunu kurşunsuz lehimleme istasyonumda kullanacağım.
Gerçekten de, amatörler için havayı çoğunlukla saf oksijene ve çoğunlukla saf nitrojene dönüştürebilmek çok faydalıdır. "Çoğunlukla nitrojen"i kaynak için koruyucu gaz olarak kullanıp kullanamayacağımı öğrenmek istiyorum.
TIG (GTAW olarak da bilinir) kaynağı için, plazma bulutu çok hassas olduğundan emin değilim. Genellikle argon gazı kullanılır, bazen alüminyum ve titanyum gibi malzemelere nüfuz etmesi için az miktarda helyum gazı da eklenir. Akış hızı yaklaşık 6 ila 8 l/dk'dır, bu da standart bir kompresör için çok büyük olabilir.
Kaynak işlemi için, başlıca kaynak istasyonu markalarının hepsinin RoHS üretimi için azot koruyucu gaz sattığını belirtmekte fayda var, ancak kitin fiyatı 1-2 bin euro arasında değişiyor. Akış hızı yaklaşık 1 l/dak olup, moleküler elekler için oldukça uygundur. Öyleyse, biraz donanım toplayalım ve evde akı içermeyen, kurşunsuz lehimleme yapalım!
Kaynakçılar, koruyucu gaz olarak saf nitrojen kullanabilmeyi isterler. Argon veya daha ucuz olan helyumdan daha ucuzdur. Ne yazık ki, arkın ulaştığı sıcaklıkta yeterince reaktiftir ve kaynakta istenmeyen nitrürler oluşturma eğilimindedir.
Kaynak işleminde koruyucu gaz olarak kullanılır, ancak az miktarı bile kaynağın özelliklerini değiştirebilir.
Elbette, lazer kaynakta kullanılması mümkün, ancak iyi donanımlı bir üretim tesisinde bile bu özellik bulunmayabilir.
Bu nedenle, teorik olarak, en az bir PSA azot indirgemek için kullanılabilir ve daha sonra (başka bir zeolit ​​kullanarak) başka bir PSA oksijen indirgemek için kullanılabilir; bu da oksijen veya azot olmayan maddelerin daha yüksek bir konsantrasyonunu bırakır.
Doğru sonuca ulaştığınızda, o noktada havayı yoğunlaştırıp ardından damıtarak istediğiniz/istenmeyen gazı ayırmanızı öneririm.
@Foldi-A, enerji girişi ve gaz çıkışı açısından bir katlama noktası. Buharlaşmayı ön soğutma için kullanabileceğiniz için verimliliğin daha büyük ölçekte çok daha yüksek olacağı konusunda tamamen hemfikirim.
Ancak çok küçük ölçekte, 1 kompresör, 4 zeolit ​​kulesi ve bir sürü elektronik basınç vanası ile ucuz bir kontrol ünitesinin (Beyin) ilk maliyetine sahip olacaksınız ki bence bu daha düşük olacaktır.
@irox, benzetme yoluyla kesinlikle bunu söyleyebilir, ancak 2 litre oksijen kullanan hiç kimse oksijen almadan hızla ölmez/durumu kötüleşmez. Karşılaştırma için, COVID nedeniyle ikincil yüksek akışa sahip yoğun bakım ünitemizdeki (YBÜ) hastalara FIO2 %60-90 olduğunda 45-55 litre oksijen veriyoruz. Bunlar bizim "stabil" hastalarımız. Yüksek akış olmazsa, kesinlikle hızla durumları kötüleşir, ancak entübe edilmeyi gerektirecek kadar hasta olmazlar. Diğer ARDS hastalarında veya geleneksel bir burun kanülünden daha büyük bir burun kanülü gerektiren diğer çoğu durumda benzer veya daha yüksek rakamlar göreceksiniz.
Bana göre, bu kullanım alanı niş bir alan. Bu cihaz, makul bir şekilde 6-8 L basınçta 2 hastayı destekleyebiliyor; bu da aslında geleneksel nazal kanül veya NIPPV'ye göre daha yüksek akış hızına ihtiyaç duyulan bir nokta. Özellikle oksijen tedariki sınırlı küçük hastaneler için çok etkili olduğunu ve kısa süreli acil durumlarda kronik hastalığı olan hastalara tıbbi hizmet sağlayabileceğini belirtmek isterim.
Hasta dakikada 6 litre (veya 45-55 litre) oksijen mi tüketiyor, yoksa oksijenin bir kısmı çevreye mi salınıyor?
Benim geçmişim/deneyimim sadece sağlıklı insanlar için sınırlı bir yaşam destek sistemiyle ilgiliydi (karbondioksit uzaklaştırılıyor ve kişi başına dakikada yaklaşık 2 litre karbondioksit ekleniyordu), bu nedenle tıbbi kullanım alanlarının çokluğu göz önüne alındığında, bu benim için ufuk açıcı bir durum!
Unutmamak gerekir ki, oksijen alıyorlar çünkü oksijen alırken akciğerleri çok daralıyor. Bu nedenle, insan vücudunun teorik ihtiyaçlarına kıyasla maliyet çok yüksek, çünkü gerçekte çok az insan bu yönteme başvuruyor.
Konuşan kişinin bunu tasarlayan kişi olup olmadığını bilmiyorum, ancak bu onun tarif ettiğiyle uyuşmuyor. Moleküler elekler ve zeolitler N2'yi tutmaz, O2'yi tutabilirler. N2'yi yakalamak için, tamamen farklı bir şey olan bir azot emiciye ihtiyacınız var. Elek, basınç altında O2'yi tutarken azot geçmeye devam eder. Bu doğru olmalı, çünkü basıncı serbest bırakıp N2'yi başka bir kolona boşaltmak için kullandığınızda, N2'yi N2 ile uzaklaştırmaya çalışmanın bir anlamı yok. Bunlar basınç salınımlı adsorpsiyon üniteleridir (PSA), O2'yi tutarak çalışırlar. Daha yüksek basınç ve daha büyük silindirler daha yüksek verimlilik sağlayabilir (4 silindirin verimliliği %85'e kadar çıkabilir). Bu O2'yi yoğunlaştırır, ancak onun (veya makalenin) söylediği gibi çalışmaz.
İstenen bilgi kaynağını mutlaka sağlamalısınız, çünkü N2'yi 13X ve 5A zeolit ​​moleküler eleklerine kesinlikle adsorbe edebilirsiniz. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Wikipedia'daki PSA makalesi de zeolitin azotu emdiğini doğruluyor. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
“Ancak, ticari bir üniteden çok daha ucuz.” Malzeme listesi 1.000 doları aştığı için bu ifadeyi desteklemem zor. Ev tipi (taşınabilir olmayan) ticari oksijen konsantratörlerinin malzeme listesi yaklaşık 1/3 oranında daha ucuz, kolayca bulunabiliyor ve işçilik gerektirmiyor. 17 LPM'nin harika olduğunu biliyorum, ancak hastane dışında kimse bu kadar yüksek bir akış hızı talep etmez. Böyle bir talepte bulunan herkes ya taburcu edilmek üzere ya da entübe edilmek üzeredir.
Evet, bu harika bir proje, ancak maliyet etkinliği bir ölçüde ihmal edilebilir düzeyde. Avustralya'da yeni 10l/pm ekipmanının fiyatı sadece yaklaşık 1500 AUD. 1000$'ın ABD doları olduğunu varsayarsak, bu yeni ekipman satın alma maliyetini düşürüyor.
Pandemiden önce, eBay'den yaklaşık 160 sterline, dakikada 1,5 litre akış hızına sahip ve %98 oranında iyi durumda bir tane almıştım. Ve bu, bundan çok daha sessiz! Bu şekilde gerçekten uyuyabilirsiniz.
Ancak şunu da belirtmeliyim ki, bu çok büyük bir çaba. Gürültü ve patlama tehlikelerini önlemek için bunu uzun borunun yanındaki odaya koyun…
Bunu neredeyse saf bir azot kaynağı olarak, koruyucu ortamlarda veya kaynak işlemlerinde kullanmanız mümkün mü?
Peki ya nitrojenle doldurulmuş lastikler? Bu hizmet için aldıkları ücretleri göz önünde bulundurursak, nitrojen çok pahalı olmalı...
Bir sonraki adım ilginç olabilir: Bu konsantratörün çıkışını alın ve %95 O2 + %5 Ar karışımını ayırın. Bu, PSA sistemindeki CMS moleküler eleği kullanılarak kinetik ayırma yöntemiyle yapılabilir. Ardından argon silindirini doldurmak için 150 bar'lık bir pompa kurun.
Şimdi, gerçek anlamda patlayıcı eğlence yaşamak için evde Linde işlemini gerçekleştirecek birine ihtiyacımız var.
Web sitemizi ve hizmetlerimizi kullanarak, performans, işlevsellik ve reklam çerezlerinin yerleştirilmesini açıkça kabul etmiş olursunuz. Daha fazla bilgi edinin.