Para sabihing maraming bagay ang nangyari sa loob ng isang taon simula nang magsimula ang pandemya ng COVID-19, isa itong pagkukulang sa mga epikong pangyayari, kaya mahirap nang alalahanin ang mga unang araw ng komunidad ng mga hardware hacker na gumamit ng malawakang paggawa ng PPE reaction, gawang-bahay na ventilator, at iba pa. Gayunpaman, hindi natin natatandaan na napakaraming pagtatangka na itayo ang DIY oxygen concentrator na ito noong unang yugto ng pagpapalawak.
Dahil sa pagiging simple at epektibo ng disenyo na tinatawag na OxiKit, tila kakaiba na hindi na tayo nakakakita ng mas marami pang ganitong mga aparato. Gumagamit ang OxiKit ng zeolite, isang porous mineral na maaaring gamitin bilang molecular salaan. Ang maliliit na butil ay inilalagay sa isang silindro na gawa sa mga tubo at fitting ng PVC mula sa isang tindahan ng hardware, at nakakonekta sa isang oil-free air compressor sa pamamagitan ng isang pneumatic valve na kinokontrol ng ilang solenoid valve. Pagkatapos lumamig sa copper tube coil, ang compressed air ay pinipilit na dumaan sa isang zeolite column na mas pinipiling mapanatili ang nitrogen habang pinapayagang dumaan ang oxygen. Ang daloy ng oxygen ay hinahati, ang isang bahagi ay pumapasok sa buffer tank, at ang isa pang bahagi ay pumapasok sa outlet ng pangalawang zeolite tower, kung saan ang sapilitang na-adsorb na nitrogen ay inilalabas. Kinokontrol ng Arduino ang balbula upang salit-salit na daloy ng gas pabalik-balik upang makagawa ng 15 litro ng 96% na purong oxygen bawat minuto.
Hindi na-optimize ang OxiKit tulad ng mga komersyal na oxygen generator, kaya hindi ito masyadong tahimik. Ngunit mas mura ito kaysa sa isang komersyal na unit, at para sa karamihan ng mga hacker, madali itong itayo. Ang mga disenyo ng OxiKit ay pawang open source, ngunit nagbebenta sila ng mga toolkit at ilang mahirap bilhin na mga piyesa at consumable, tulad ng zeolite. Susubukan naming gumawa ng ganito dahil napakaganda ng teknolohiya. Hindi rin masamang ideya ang pagkakaroon ng high-flow oxygen source.
Ang 15 litro kada minuto ay tila kahanga-hanga. Kung pag-uusapan ang laki, sapat na ito upang suportahan ang buhay ng 7 tao sa ilalim ng normal na mga pangyayari (bawat tao @ 2 litro kada minuto).
Matagal ko nang gustong malaman kung paano ito gumagana. Nakakatuwa. Tila halos nilalabag nito ang mga batas ng termodinamika, ngunit hindi ito ang kaso.
Sa dami ng oxygen na nalilikha, gusto kong malaman kung ano ang mangyayari kung isabit mo ang maliit na oxygen na ito sa makina ng kotse at/o palakihin ito. Maaaring parang nitrite ito. Ligtas ito, dahil maaari mo itong i-set up para ang "purong" oxygen na nalilikha ay agad na maubos malapit sa makina sa halip na itago kahit saan. Gayunpaman, kailangan ko munang ayusin ang kotse. Baka ma-backfire… "Malala ito."
Sa tingin ko ay mainam ito para sa hinang/pagpapatigas/pagputol ng oxygen/propane, oxygen/hydrogen o oxygen/acetylene.
Oo, pagkatapos kong mapanood ang video na ito, inilabas ng YT ang mungkahing video ni Dalbor Farny tungkol sa O2 concentrator. Ang layunin nito ay magbigay ng oxygen fuel torch na kailangan niya para sa glass blowing lathe. Gumawa ka ng sarili mong customized digital tube. Sa katunayan, anim sa mga ito ang pinagsama-sama para makagawa ng 30 lpm O2.
Sa palagay ko, ang isang 2-litrong makina na tumatakbo sa ilang libong RPM ay maaaring kumonsumo ng 15-litrong makina sa halip na 1 minuto. Gayunpaman, maaari ba nitong mapataas ang antas ng oxygen sa hanging pumapasok sa sapat na antas? Talagang hindi ko alam.
Ang nitrite ay maaaring magbigay ng enerhiya dahil naglalabas ito ng molekula ng nitroheno para sa bawat nabubulok na molekula ng nitrous oxide (pinapanatili nito ang volume nito habang kinokonsumo ang oxygen), tulad ng pagpapataas nito ng epektibong konsentrasyon ng oxygen (Ang paglabas ay maglalabas din ng init). Ang pagbomba ng purong oxygen ay hindi gaanong kapaki-pakinabang, dahil nawawalan ka pa rin ng volume at kailangan mong harapin ang mga isyu na maaaring mag-apoy sa bloke ng makina.
Kailangan mong seryosong palakihin ang makina. Ang isang 2-litrong makina ng kotse na may bilis na 2500 rpm ay "huminga" ng humigit-kumulang 2.5 cubic meters ng hangin kada minuto (21% O²). Ito ay humigit-kumulang 600 beses kaysa sa isang taong nagpapahinga. Ang respiratory volume na kinokonsumo ng mga tao ay humigit-kumulang 25% ng O², habang ang respiratory volume na kinokonsumo ng mga kotse ay humigit-kumulang 90%…
Sinusunog din nito ang napakainit at tunaw na mga piston. Sa pamamagitan ng pagkiling ng pinaghalong gasolina, makakakuha ka ng mas maraming lakas mula sa anumang makina. Ngunit matutunaw ang piston dahil sa pagtaas ng init. Ang mas mababang nilalaman ng oxygen ay pumipigil sa pagkatunaw ng metal.
Ang mga ordinaryong makina ng kotse ay nalilimitahan ng daloy ng hangin at makakagawa ng pinakamataas na lakas kapag sinusunog ang lahat ng oxygen sa hangin. Nakakamit ito sa pamamagitan ng bahagyang pagpapayaman ng timpla, na hindi nakakasunog ng ilang gasolina. Maliban kung kinakailangan ang pinakamataas na lakas, ang mga makina ng kotse ay karaniwang tumatakbo nang bahagyang ikiling, dahil ang operasyon na mayaman sa gasolina ay nangangahulugan ng pagbawas ng ekonomiya ng gasolina at pagtaas ng polusyon ng hydrocarbon.
Kung gusto mong gamitin ang feature na ito para mapataas ang lakas, kailangan mo ng paraan para linlangin ang computer ng makina na magdagdag ng isang partikular na porsyento ng gasolina nang sabay.
Kung mapapanatili mong pare-pareho ang air-fuel ratio, halos katulad ito ng pagbukas ng throttle ng ilang porsyento lamang.
Gayunpaman, kung lalampas ka sa "ilang porsyento" (sinasadyang kalabuan…), maaari mong maabot ang limitasyon ng kakayahan ng ECU na maunawaan kung gaano karaming hangin ang pumapasok, o kontrolin kung gaano karaming gasolina ang lumalabas, o itakda ang tamang ignition timing anuman ang bilis at daloy ng hangin na iyong ginagamit.
Ang bilis ng daloy na kailangan upang mapanatiling buhay ang isang tao ay higit na nakadepende sa kanilang kondisyon! Medyo simple lang ang 2 l/min. Maraming pasyente na nangangailangan ng masinsinang pangangalaga ang nangangailangan ng 15 l/min.
Mag-ingat lamang na maubusan ng oxygen. Ang mataas na konsentrasyon ng oxygen ay maaaring magdulot ng pagkasunog ng maraming bagay at magdulot ng kusang pagkasunog ng maraming langis at pampadulas. Kaya naman gumagamit sila ng mga oil-free compressor.
Iyan, at marami pang ibang "hindi agad-agad na maintindihan" na mga pamamaraan sa pagproseso ng O2 ay maaaring makapinsala sa iyo, lalo na sa ilalim ng tumitinding presyon.
Kung naglalaro ka ng O2, maaari mong gamitin ang Oxygen Hacker's Companion ni Vance Harlow (maaaring mayroon nang ganitong companion ang mga nitrox diver): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker.html
Hindi ko alam ang libro, ang gumagamit ang may alam, hindi ang tuner. Gayunpaman, salamat sa iyong sanggunian, oorder ako ng kopya sa sandaling maging epektibo ang form!
Oo, babanggitin ko. Ang failure mode ng PVC compressed air ay pagsabog ng shrapnel, kaya bantayang mabuti ang mga pressure rating na ito—habang tumataas ang diyametro ng tubo, bababa rin ang pressure rating.
Noong mga unang taon ng dekada 1980, nagtrabaho ako para sa isang kompanya ng pagpapaupa ng kagamitang medikal na nagpapaupa at nagseserbisyo ng mga Devilbiss oxygen generator. Noong panahong iyon, ang mga yunit na ito ay kasinlaki lamang ng isang maliit na refrigerator ng beer. Malinaw kong natatandaan ang katangian ng "hardware storage" ng panloob na istraktura nito. Natatandaan ko pa rin na ang sieve bed ay gawa sa 4-pulgadang PVC pipe at takip, kaya ang istrukturang inilarawan sa proyektong ito ay naaayon sa nakaraang makasaysayan (ngunit malinaw na praktikal) na teknolohiya.
Ang compressor ay isang uri ng double-oscillating piston/diaphragm, kaya walang langis sa naka-compress na hangin. Ang balbula sa ulo ng compressor ay isang manipis na tambo na gawa sa hindi kinakalawang na asero.
Ang stream sorting ay ginagawa sa pamamagitan ng isang mechanical timer, hindi kinakailangan ang Arduino. Ang timer ay may synchronization (clock gear motor) na nagpapaandar ng isang shaft na may maraming cam wheel. Ang isang micro switch na nakasakay sa cam ay nagpapagana ng solenoid valve, na nagiging sanhi ng paggalaw ng gas.
Ang pinakamalaking kaaway ng mga makinang ito ay ang mataas na halumigmig. Ang adsorption ng mga molekula ng tubig ay sumisira sa salaan.
Bago ako umalis sa kompanya, nagsimula kaming bumili ng concentrator mula sa isang kakumpitensya ng Devilbiss (hindi ko na alam ang pangalan ngayon), at malaki ang ipinakitang progreso ng kompanya. Bukod sa mas maliit at mas tahimik na bagong concentrator, ginawa rin ng kompanya ang sieve bed gamit ang mga tubo na aluminyo. Ang tubo ay natatakpan ng isang plato na may mga makinang uka para sa mga O-ring. Parang naiisip ko ang full-threaded support na pinagsasama ang mga assembly. Ang bentahe ng disenyong ito ay kung kinakailangan, maaaring paghiwalayin ang bed at palitan ang materyal ng sieve. Inalis din nila ang mga mechanical timer at pinalitan ang mga ito ng mga simpleng elektronikong aparato at SSR para mag-trigger ng mga solenoid.
Kinakailangan nga nila ang paggamit ng SCH40 piping (rated pressure na 260psi @ 3″) at malinaw na nilagyan ng 40psi safety valve at 20-30psi regulator bago lagyan ng pressurization ang PVC, kaya mayroong magandang safety factor. Hindi ako sigurado kung paano ito malalantad sa O2. Baguhin ang intensity.
Ang presyon ng pagsabog ng SCH40 ay maraming beses kaysa sa rated pressure—depende sa diyametro. Ang 3-pulgadang tubo ay humigit-kumulang 850 psi, at ang 6-pulgadang tubo ay humigit-kumulang 500 psi. Ang 1/2 pulgada ay malapit sa 2000 psi. Doble ang bilang ng SCH80. Ito ang dahilan kung bakit hindi sumasabog ang mga PVC tennis launcher—masyadong marami. Ang pagpapalaki ng mga ito sa isang 6 o 8 pulgadang combustion chamber ay magpapataas ng iyong swerte. Ngunit sa pangkalahatan, ang komunidad ng mga hacker ay may posibilidad na minamaliit ang lakas ng mga plastik na tambak. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Interesado akong bawasan ang kakayahan ng mga baguhan na gumamit ng mga paputok (at posibleng maging puro paputok). Karaniwang bumibili ang merkado ng mga libangan ng mga retiradong medical oxygen cylinder. Iyon ang una kong ideya, ngunit ang halaga ng kit + BOM ay higit na lumampas sa presyo ng isang retiradong medical unit.
Ang isang 2 litrong makina ng kotse ay kayang kumonsumo ng 9,000 litro/minuto ng oxygen (mabilis), kaya ang 15 litro/minuto ng oxygen ay halos 600 beses na mas maikli. , Isa itong astig na aparato. Bumili ako ng ilang refurbished concentrator na may kapasidad na 5 litro kada minuto sa halagang $300 bawat isa (tila tumataas ang presyo). Nakakagawa ito ng 5 litro/minuto. Ilang daang watts ang ginagamit, kaya ipinapalagay na ang 9000 litro kada minuto (para sa libangan lamang) ay nangangailangan ng humigit-kumulang 360 kW (480 hp).
Dahil ang kanilang algorithm ay isinulat ng Berlin band. (Kalkulahin ang isa at makakakuha ka ng isang gold star.)
Tingnan ang website ng kumpanya… medyo malabo ang mga detalye sa kanilang tindahan, pero ibebenta nila sa iyo ang 5 pounds sa halagang $75.00. Kaya tingnan natin ang github. Huwag. Walang BOM doon.
Mayroon kaming open source na electromechanical design na makapagsasabi sa iyo kung paano ito buuin sa halip na kung paano ito pupunan. Tinatawag ko itong isang lugar kung saan nawawala ang mahahalagang impormasyon. Parang isang karakter na nagtataas ng kilay… nakakabilib ito.
Nabanggit ng OxiKit sa isang komento sa isa sa kanilang mga video (yung ni-link ko sa kwento, lalo na't IIRC) na ito ay sodium zeolite.
Tulad ng ibang molecular sieve, sinasabi mo sa manufacturer kung para saan mo ito gagamitin, hindi para saan ito. Dahil pareho lang sila, pero magkaiba ang aperture.
Karaniwang gumagamit ang mga O2 concentrator ng 13X zeolite na 0.4 mm-0.8 mm o JLOX 101 zeolite, ang pangalawa ang pinakamahal. Noong muling binubuo ang craigslist o2 concentrator, gumamit ako ng 13X. Palaging naka-on ang berdeng ilaw, kaya ang kadalisayan ng o2 ay hindi bababa sa 94%.

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

Maaari ring gamitin ang 5A (5 angstrom) molecular saeves. Sa tingin ko ay hindi ito gaanong mapili para sa nitrogen, ngunit maaari pa rin itong gamitin.
May magandang animation sa Wikipedia na makakatulong sa iyo na maunawaan ang prinsipyo ng paggana ng device: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I input ng compressed air A adsorption O oxygen Output D desorption E exhaust
Kapag ang isang haligi ng zeolite ay halos puno ng nitroheno, lahat ng balbula ay binabaligtad upang ilabas ang nitrohenong nasisipsip ng haligi.
Maraming salamat sa iyong maikling paliwanag. Matagal ko nang iniisip kung magagamit ba ang nitrogen generator para sa mga DIY project ng nitrogen welding sa bahay. Samakatuwid, ang natirang oxygen concentrator ay halos nitrogen: perpekto, gagamitin ko ito sa aking lead-free soldering station.
Tunay nga, para sa mga baguhan, lubhang kapaki-pakinabang ang pag-convert ng hangin sa halos purong oksiheno at halos purong nitroheno. Gusto kong malaman kung magagamit mo ang "halos nitroheno" bilang shielding gas para sa welding.
Para sa TIG (kilala rin bilang GTAW), dahil napakasensitibo ng plasma plume, hindi ako sigurado. Pangunahing ginagamit ang argon gas, minsan ay may kaunting helium gas para makapasok sa mga materyales tulad ng aluminum at titanium. Ang daloy ay humigit-kumulang 6 hanggang 8l/min, na maaaring masyadong malaki para sa isang karaniwang compressor.
Para sa pagwelding, dapat ang mga pangunahing brand ng welding station ay nagbebenta ng nitrogen shielding gas para sa produksyon ng Rohs, pero ang presyo ng kit ay nasa pagitan ng 1-2k euros. Ang kanilang flow rate ay humigit-kumulang 1l/min, na angkop na angkop para sa mga molecular sieves. Kaya, mag-assemble tayo ng ilang hardware at gumawa ng flux-free lead-free soldering sa bahay!
Gusto ng mga welder na magamit ang purong nitrogen bilang shielding gas. Mas mura ito kaysa sa argon o mas murang helium. Sa kasamaang palad, sapat ang reaktibo nito sa temperaturang naabot ng arc at may posibilidad na bumuo ng mga hindi kanais-nais na nitrides sa weld.
Ginagamit ito para sa hinang na shielding gas, ngunit maliit na dami lamang ang maaaring makapagpabago sa mga katangian ng hinang.
Malinaw na posible itong gamitin sa laser welding, ngunit kahit ang isang mahusay na kagamitang fab ay maaaring walang ganitong function.
Samakatuwid, sa teorya, kahit isang PSA ay maaaring gamitin upang mabawasan ang nitroheno, at pagkatapos ay isa pang PSA (gamit ang isa pang zeolite) upang mabawasan ang oksiheno, na nag-iiwan ng mas mataas na konsentrasyon ng mga sangkap na hindi oksiheno o nitroheno.
Kapag tama ka, sa puntong iyon, iminumungkahi kong i-condense mo ang hangin at pagkatapos ay i-distill ito upang ihiwalay ang gas na gusto/hindi mo gusto.
@Foldi-Isang punto ng pagtiklop sa mga tuntunin ng enerhiyang pumapasok at gas na lumalabas. Lubos akong sumasang-ayon na ang kahusayan ay magiging mas mataas sa mas malaking saklaw dahil maaari mong gamitin ang evaporation para sa pre-cooling.
Pero sa napakaliit na sukat, magkakaroon ka ng 1 compressor, 4 na zeolite tower at isang grupo ng electronic pressure valves at ang paunang halaga ng isang murang controller (The Brain), na sa tingin ko ay mas mura.
Kaya ni @irox na magbigay ng analohiya nang may katiyakan, ngunit walang sinumang gumagamit ng 2 litro ng oxygen ang mabilis na mamamatay/lumayo nang hindi nakakakuha ng oxygen. Bilang paghahambing, ang aming mga pasyente sa intensive care unit (ICU) na may secondary high flow dahil sa COVID, ay nakakakuha ng 45-55L kapag ang FIO2 ay 60-90%. Ito ang aming mga "stable" na pasyente. Kung walang high flow, tiyak na mabilis silang hihina, ngunit hindi sila magiging sobrang sakit na ilalagay kami sa intubate. Makakakita ka ng katulad o mas mataas na bilang para sa iba pang mga pasyente ng ARDS o karamihan sa iba pang mga sitwasyon na nangangailangan ng mas malaking nasal cannula kaysa sa isang conventional nasal cannula.
Para sa akin, ang paggamit ay isang espesyal na pangangailangan. Maaari nitong mapanatili ang 2 pasyente sa presyon na 6-8 L, na kung saan ay isang lugar kung saan ang mataas na daloy ng hangin ay ini-irradiate sa itaas ng conventional nasal cannula o NIPPV. Nais kong sabihin na ito ay lubos na epektibo para sa isang maliit na ospital na may limitadong suplay ng oxygen, at maaaring magbigay ng mga serbisyong medikal sa mga pasyenteng may malalang sakit sa mga panandaliang emergency na sitwasyon.
Ang pasyente ba ay nakakakonsumo ng 6 na litro (o 45-55 litro) ng oxygen kada minuto, o bahagyang nawawala ito, ibinubuga sa kapaligiran o kung ano pa man?
Ang aking karanasan/karanasan ay isa lamang limitadong sistema ng suporta sa buhay para sa mga malulusog na tao (na tinatanggal ang carbon dioxide at humigit-kumulang 2 litro ng carbon dioxide na idinaragdag bawat tao bawat minuto), kaya salamat sa dami ng gamit nito sa medisina, nakapagbukas ito ng kaalaman!
Mahalagang tandaan na kumukuha sila ng oxygen, dahil ang kanilang mga baga ay lubhang nasisikip kapag kumukuha ng oxygen. Samakatuwid, kumpara sa teoretikal na pangangailangan ng katawan ng tao, ang gastos ay napakataas, dahil sa katunayan, napakakaunting tao ang pumapasok.
Hindi ko alam kung ang taong nagsalita ang nagdisenyo nito, pero hindi ito tugma sa paraan ng paglalarawan niya. Ang mga molecular sieves at zeolite ay hindi kumukuha ng N2, kaya nilang kuhanin ang O2. Para makuha ang N2, kailangan mo ng nitrogen absorber, na ibang-iba. Kinukuha ng sieve ang O2 sa ilalim ng pressure habang patuloy na dumadaan ang nitrogen. Tama ito, dahil kapag pinakawalan mo ang pressure at ginamit ito para itapon ang N2 sa ibang column, walang saysay na subukang tanggalin ang N2 gamit ang N2. Ito ay mga pressure swing adsorption units (PSA), gumagana ang mga ito sa pamamagitan ng pagkulong ng O2. Ang mas mataas na pressure at mas malalaking silindro ay maaaring magdulot ng mas mataas na efficiency (4 na silindro ay may efficiency na hanggang 85%). Nagko-condense ito ng O2, pero hindi ito gumagana gaya ng sabi niya (o sabi sa artikulo).
Dapat mong ibigay ang hinihinging mapagkukunan ng impormasyon, dahil maaari mong lubos na ma-adsorb ang N2 sa 13X at 5A zeolite molecular sieves. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Kinukumpirma rin ng artikulo sa Wikipedia PSA na ang zeolite ay sumisipsip ng nitrogen. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
“Gayunpaman, mas mura ito kaysa sa isang commercial unit.” Dahil ang BOM ay lumampas sa $1,000, mahirap para sa akin na suportahan ang pahayag na ito. Ang halaga ng mga materyales para sa mga pangbahay (hindi portable) na commercial concentrator ay nagkakahalaga ng halos 1/3, madaling mahanap, at hindi nangangailangan ng paggawa. Alam kong maganda ang 17LPM, ngunit walang sinuman sa labas ng ospital ang hihiling ng ganitong trapiko. Sinumang may ganitong kahilingan ay malapit nang magpa-check out o magpa-intubate.
Oo, magandang proyekto ito, pero oo, ang pagiging epektibo nito sa gastos ay bale-wala sa isang tiyak na antas. Sa Australia, ang bagong 10l/pm na kagamitan ay nasa humigit-kumulang $1500AUD lamang. Kung ipagpapalagay na ang $1000 ay dolyar ng US, nababawasan nito ang gastos sa pagbili ng mga bagong kagamitan.
Bago ang pandemya, bumili ako ng isa sa eBay sa halagang humigit-kumulang £160 na may daloy na 1.5 litro kada minuto sa presyong 98%. At mas tahimik ito kaysa dito! Sa ganitong paraan, talagang makakatulog ka.
Pero kahit na ganoon, malaking pagsisikap ito. Ilagay ito sa silid na katabi ng mahabang tubo para maiwasan ang ingay at panganib ng pagsabog…
Gusto kong malaman kung posible ba itong gamitin bilang halos purong pinagmumulan ng nitroheno, sa mga proteksiyon na kapaligiran o kahit sa hinang?
Paano naman ang mga gulong na puno ng nitrogen? Kung ikukumpara sa mga singil nila para sa serbisyong ito, siguradong napakamahal ng nitrogen...
Ang susunod na hakbang ay maaaring maging interesante—kunin ang output ng concentrator na ito at ihiwalay ang 95% O2 + 5% Ar mixture. Magagawa ito sa pamamagitan ng kinetic separation gamit ang CMS molecular sieve sa PSA system. Pagkatapos ay maglagay ng 150 bar pump upang punan ang argon cylinder.
Ngayon, kailangan na lang natin ng isang taong gagawa ng prosesong Linde sa bahay para magkaroon ng tunay na kasiya-siyang karanasan.
Sa paggamit ng aming website at mga serbisyo, tahasan mong sinasang-ayunan ang aming paglalagay ng performance, functionality at advertising cookies. Matuto nang higit pa