Kanggo ngomong yen akeh perkara sing wis kedadeyan ing setaun wiwit wiwitan pandemi COVID-19, iki minangka pratelan sing kurang apik, nganti angel ngelingi dina-dina awal komunitas peretas perangkat keras sing nggunakake reaksi APD sing diprodhuksi massal, ventilator buatan omah, lan liya-liyane. Nanging, kita ora kelingan yen ana akeh banget upaya kanggo nggawe konsentrator oksigen DIY iki sajrone fase ekspansi awal.
Amarga desain sing diarani OxiKit iku prasaja lan efektif, rasane aneh yen kita durung weruh piranti kaya ngono maneh. OxiKit nggunakake zeolit, mineral keropos sing bisa digunakake minangka saringan molekuler. Manik-manik cilik kasebut dikemas ing silinder sing digawe saka pipa PVC lan fitting saka toko perangkat keras, lan disambungake menyang kompresor udara bebas minyak liwat katup pneumatik sing dikontrol dening sawetara katup solenoid. Sawise adhem ing koil tabung tembaga, udara sing dikompres dipeksa ngliwati kolom zeolit ​​​​sing luwih seneng nahan nitrogen nalika ngidini oksigen liwat. Aliran oksigen dipisah, siji bagean mlebu tangki buffer, lan bagean liyane mlebu outlet menara zeolit ​​​​kapindho, ing ngendi nitrogen sing diserep kanthi paksa dirilis. Arduino ngontrol katup kanggo mili gas bolak-balik kanthi gantian kanggo ngasilake 15 liter oksigen murni 96% saben menit.
OxiKit ora dioptimalake kaya generator oksigen komersial, mula ora pati sepi. Nanging iki luwih murah tinimbang unit komersial, lan kanggo umume peretas, gampang digawe. Desain OxiKit kabeh open source, nanging dheweke adol toolkit lan sawetara bagean lan barang habis pakai sing angel dituku, kayata zeolit. Kita bakal nyoba nggawe kaya iki amarga teknologine apik banget. Ndhuweni sumber oksigen aliran dhuwur uga dudu ide sing ala.
15 liter saben menit koyone nyengsemake banget. Saka segi skala, cukup kanggo nyukupi urip 7 wong ing kahanan normal (saben wong @ 2 liter saben menit).
Aku wis suwe kepengin ngerti kepiye iki kerjane. Menarik. Koyone meh nglanggar hukum termodinamika, nanging sejatine ora.
Kanthi jumlah oksigen sing diasilake akeh banget, aku pengin ngerti apa sing bakal kedadeyan yen sampeyan nggantung bayi iki ing mesin mobil lan/utawa nggedhekake. Iki bisa uga kaya nitrit. Iki bakal cukup aman, amarga sampeyan bisa nyetel supaya oksigen "murni" sing diasilake dikonsumsi langsung cedhak mesin tinimbang disimpen ing endi wae. Nanging, aku kudu nyetel mobil dhisik. Bakal dadi bumerang… "Bakal ala."
Aku mikir iki apik kanggo ngelas/matri/motong oksigen/propana, oksigen/hidrogen utawa oksigen/asetilena.
Ya, sawise aku nonton video iki, YT nampilake video saran Dalbor Farny babagan konsentrator O2. Tujuane yaiku kanggo nyedhiyakake obor bahan bakar oksigen sing dibutuhake kanggo mesin bubut kaca. Gawe tabung digital khusus dhewe. Nyatane, enem tabung kasebut digabungake kanggo ngasilake 30 lpm O2.
Aku kira mesin 2 liter sing mlaku ing sawetara ewu RPM bisa uga ngonsumsi mesin 15 liter tinimbang 1 menit. Nanging, apa iki bisa nambah tingkat oksigen ing udara asupan menyang tingkat sing cukup? Aku pancen ora ngerti.
Nitrit bisa nyedhiyakake energi amarga ngeculake molekul nitrogen kanggo saben molekul nitrous oksida sing wis bosok (bisa njaga volume nalika oksigen dikonsumsi), kaya dene nambah konsentrasi oksigen efektif (Pelepasan uga bakal ngetokake panas). Mompa oksigen murni ora pati migunani, amarga sampeyan isih kelangan volume lan kudu ngatasi masalah sing bisa nyebabake blok mesin kobong.
Sampeyan kudu ngembangake mesin kanthi serius. Mesin mobil 2 liter kanthi kecepatan 2500 rpm "ambegan" kira-kira 2,5 meter kubik udara saben menit (21% O²). Iki kira-kira 600 kali lipat saka manungsa nalika ngaso. Volume pernapasan sing dikonsumsi manungsa kira-kira 25% saka O², dene volume pernapasan sing dikonsumsi mobil kira-kira 90%…
Iki uga ngobong piston sing panas banget lan leleh. Kanthi miringake bahan bakar campuran, sampeyan bisa entuk daya luwih akeh saka mesin apa wae. Nanging piston bakal leleh amarga tambah panas. Kandungan oksigen sing luwih murah nyegah logam leleh.
Mesin mobil biasa diwatesi dening aliran udara lan bakal ngasilake daya maksimal nalika ngobong kabeh oksigen ing udhara. Iki ditindakake kanthi nambahi campuran kasebut rada akeh, sing ora ngobong sawetara bensin. Kajaba daya maksimal dibutuhake, mesin mobil biasane mlaku kanthi miring sithik, amarga operasi sing sugih bahan bakar tegese ekonomi bahan bakar sing suda lan polusi hidrokarbon sing tambah.
Yen sampeyan pengin nggunakake fitur iki kanggo nambah daya, sampeyan butuh cara kanggo ngapusi komputer mesin supaya nambahake persentase bahan bakar tartamtu ing wektu sing padha.
Yen sampeyan bisa njaga rasio udara-bahan bakar tetep, kira-kira padha karo mbukak gas mung sawetara persen.
Nanging, yen sampeyan ngluwihi "sawetara persen" (sengaja ambiguitas…), sampeyan bisa uga tekan watesan kemampuan ECU kanggo mangerteni pira udara sing mlebu, utawa ngontrol pira bahan bakar sing metu, utawa nyetel wektu pengapian sing bener preduli saka kecepatan lan aliran udara sing sampeyan gunakake.
Laju aliran sing dibutuhake kanggo njaga wong tetep urip gumantung banget karo kondisine! 2 l/menit iku cukup prasaja. Akeh pasien sing mbutuhake perawatan intensif mbutuhake 15 l/menit.
Ati-ati aja nganti kekurangan oksigen. Konsentrasi oksigen sing dhuwur bisa nggawe akeh barang gampang kobong lan nyebabake pembakaran spontan saka akeh lenga lan pelumas. Mulane dheweke nggunakake kompresor bebas lenga.
Kuwi, lan akeh cara pangolahan O2 liyane sing "ora langsung intuisi" bisa ngrugekake sampeyan, utamane ing tekanan sing saya tambah.
Yen sampeyan lagi main O2, sampeyan bisa nggunakake Vance Harlow's Oxygen Hacker's Companion (penyelam nitrox bisa uga wis duwe kanca iki): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker.html
Aku ora ngerti bukune, sing penting panggunane, dudu sing nyetel. Nanging, matur nuwun kanggo referensine, aku bakal pesen salinane sanalika formulir iki efektif!
Ya, aku bakal nyebutake. Mode kegagalan udara bertekanan PVC yaiku bledosan pecahan peluru, mula gatekna peringkat tekanan iki kanthi teliti - nalika diameter pipa mundhak, peringkat tekanan bakal mudhun.
Ing awal taun 1980-an, aku kerja ing perusahaan leasing peralatan medis sing nyewa lan ndandani generator oksigen Devilbiss. Nalika semana, unit-unit iki mung ukurane kulkas bir cilik. Aku isih kelingan kanthi cetha sifat "panyimpenan perangkat keras" saka struktur internal. Aku isih kelingan yen amben saringan digawe nganggo pipa lan tutup PVC 4 inci, mula struktur sing diterangake ing proyek iki konsisten karo teknologi historis (nanging jelas praktis) sadurunge.
Kompresor iki jinis piston/diafragma osilasi ganda, mula ora ana lenga ing udara sing dikompres. Katup ing endhas kompresor digawe saka baja tahan karat tipis.
Pangurutan aliran ditindakake nganggo timer mekanik, ora perlu Arduino. Timer kasebut nduweni sinkronisasi (motor gir jam) sing nggerakake poros kanthi pirang-pirang roda cam. Saklar mikro sing ana ing cam ngobong katup solenoid, sing nyebabake gas obah.
Mungsuh paling gedhe saka mesin-mesin iki yaiku kelembapan sing dhuwur. Adsorpsi molekul banyu ngrusak amben ayakan.
Sadurunge aku ninggalake perusahaan, kita wiwit tuku konsentrator saka pesaing Devilbiss (jenenge saiki aku ora ngerti), lan perusahaan kasebut wis nuduhake kemajuan sing gedhe. Saliyane konsentrator anyar sing luwih cilik lan luwih sepi, perusahaan kasebut uga nggawe amben saringan nggunakake tabung aluminium. Tabung kasebut ditutupi piring kanthi alur mesin kanggo O-ring. Aku koyone mikir babagan dhukungan utas lengkap sing nggabungake rakitan. Kauntungan saka desain iki yaiku yen perlu, amben bisa dipisahake lan bahan saringan bisa diganti. Dheweke uga ngilangi timer mekanik lan ngganti karo piranti elektronik lan SSR sing prasaja kanggo micu solenoid.
Piranti-piranti kuwi pancen mbutuhake pipa SCH40 (tekanan terukur 260psi @ 3″) lan jelas dilengkapi katup pengaman 40psi lan regulator 20-30psi sadurunge PVC diwenehi tekanan, mula ana faktor keamanan sing apik. Ora yakin kepiye bakal kena O2. Ganti intensitase.
Tekanan ledakan SCH40 iku kaping pirang-pirang luwih dhuwur tinimbang tekanan sing dirating—gumantung saka diametere. Pipa 3 inci kira-kira 850 psi, lan pipa 6 inci kira-kira 500 psi. 1/2 inci cedhak karo 2000 psi. Jumlah SCH80 kaping pindho. Iki sebabe peluncur tenis PVC ora njeblug—kakehan. Nggedhekake dadi ruang pembakaran 6 utawa 8 inci bakal nambah rejeki sampeyan. Nanging umume, komunitas peretas cenderung ngremehake kekuwatan tumpukan plastik. https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Aku kepengin ngurangi kemampuan amatir kanggo nggunakake kembang api (lan mungkin uga kemurnian). Pasar hobi biasane tuku tabung oksigen medis sing wis pensiun. Kuwi ide pertamaku, nanging regane kit + BOM luwih larang tinimbang rega unit medis sing wis pensiun.
Mesin mobil 2 liter bisa ngonsumsi 9.000 liter/menit oksigen (kacepetan dhuwur), dadi 15 liter/menit oksigen kira-kira 600 kali luwih cendhek. Iki piranti sing keren. Aku tuku sawetara konsentrator sing wis direnovasi kanthi kapasitas 5 liter saben menit kanthi rega $300 (regane koyone saya mundhak). Mesin iki bisa ngasilake 5 liter/menit. Sawetara atus watt digunakake, mula diekstrapolasi yen 9000 liter saben menit (mung kanggo tujuan hiburan) mbutuhake kira-kira 360 kW (480 hp).
Amarga algoritmane ditulis dening band Berlin. (Itung siji lan sampeyan bakal entuk lintang emas.)
Priksani situs web perusahaan kasebut… yah, spesifikasi ing toko kasebut rada samar, nanging dheweke bakal ngedol 5 pound kanggo sampeyan mung $75.00. Dadi ayo dideleng ing github. Aja. Ora ana BOM ing kana.
Kita duwé desain elektromekanis sumber terbuka sing bisa ngandhani sampeyan kepriyé carané nggawé, dudu kepriyé carané ngisi. Aku nyebut iki panggonan ing ngendi informasi penting ilang. Kaya-kaya ana karakter sing ngangkat alis… iki pancen narik kawigaten.
OxiKit nyebutake ing komentar ing salah sawijining videone (sing tak link ing critane, yaiku IIRC) yen iki natrium zeolit.
Kaya saringan molekuler liyané, kowé kudu ngandhani pabriké apa sing arep kokgunakké, dudu apa tujuané. Amarga pancèn padha, nanging bolongané béda.
Konsentrator O2 biasane nggunakake zeolit ​​13X 0,4 mm-0,8 mm utawa zeolit ​​JLOX 101, sing nomer loro iku sing paling larang. Nalika mbangun maneh konsentrator craigslist o2, aku nggunakake 13X. Lampu ijo tansah murub, mula kemurnian o2 paling ora 94%.

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

Ayakan molekuler 5A (5 angstrom) uga bisa digunakake. Aku mikir iki kurang selektif kanggo nitrogen, nanging isih bisa digunakake.
Ana animasi apik ing Wikipedia sing bisa mbantu sampeyan mangerteni prinsip kerja piranti kasebut kanthi intuisi: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_adsorption_principle.svg I input udara tekan A adsorpsi O oksigen Output D desorpsi E knalpot
Nalika kolom zeolit ​​meh kebak nitrogen, kabeh katup diwalik kanggo ngeculake nitrogen sing diserap dening kolom.
Matur nuwun sanget kanggo panjelasan singkat panjenengan. Aku tansah mikir apa generator nitrogen bisa digunakake kanggo proyek DIY pengelasan nitrogen ing omah. Mulane, output limbah saka konsentrator oksigen pancen nitrogen: sampurna, aku bakal nggunakake ing stasiun solder bebas timbalku.
Pancen, kanggo amatir, migunani banget kanggo bisa ngowahi udara dadi oksigen murni lan nitrogen murni. Aku pengin ngerti apa sampeyan bisa nggunakake "nitrogen" minangka gas pelindung kanggo ngelas.
Kanggo TIG (uga dikenal minangka GTAW), amarga plume plasma sensitif banget, aku ora yakin. Gas argon utamane digunakake, kadhangkala nganggo gas helium sithik kanggo nembus bahan kayata aluminium lan titanium. Alirane udakara 6 nganti 8l/menit, sing bisa uga gedhe banget kanggo kompresor standar.
Kanggo ngelas, mesthine merek stasiun las utama kabeh ngedol gas pelindung nitrogen kanggo produksi rohs, nanging regane kit kasebut antara 1-2 ewu euro. Laju alirane kira-kira 1l/menit, sing cocog banget kanggo saringan molekuler. Dadi, ayo padha ngrakit sawetara perangkat keras lan nindakake solder bebas timbal bebas fluks ing omah!
Tukang las pengin bisa nggunakake nitrogen murni minangka gas pelindung. Gas iki luwih murah tinimbang argon utawa helium sing luwih murah. Sayange, nitrogen cukup reaktif ing suhu sing digayuh dening busur lan cenderung mbentuk nitrida sing ora dikarepake ing las.
Iki digunakake kanggo ngelas gas pelindung, nanging mung sithik sing bisa ngganti karakteristik las.
Temtu wae, iki bisa digunakake kanggo ngelas laser, nanging sanajan pabrik sing dilengkapi kanthi apik bisa uga ora duwe fungsi iki.
Mulane, ing teori, paling ora siji PSA bisa digunakake kanggo ngurangi nitrogen, banjur PSA liyane (nggunakake zeolit ​​​​liyane) kanggo ngurangi oksigen, ninggalake konsentrasi zat sing luwih dhuwur sing dudu oksigen utawa nitrogen.
Yen sampeyan bener, ing wektu iku, aku saranake sampeyan ngembunke udara banjur nyuling kanggo misahake gas sing dikarepake/ora dikarepake.
@Foldi-Titik lipatan babagan input energi lan output gas. Aku setuju banget yen efisiensi bakal luwih dhuwur ing skala sing luwih gedhe amarga sampeyan bisa nggunakake penguapan kanggo pendinginan awal.
Nanging ing skala cilik banget, sampeyan bakal duwe 1 kompresor, 4 menara zeolit ​​lan sawetara katup tekanan elektronik lan biaya awal kontroler sing murah (The Brain), sing miturutku bakal luwih murah.
@irox bisa kanthi analogi kanthi pasti, nanging ora ana wong sing nggunakake 2 liter oksigen sing bakal cepet mati/rusak tanpa entuk oksigen. Kanggo perbandingan, pasien unit perawatan intensif (ICU) kita sing duwe aliran dhuwur sekunder amarga COVID, entuk 45-55L nalika FIO2 60-90%. Iki minangka pasien "stabil". Yen ora ana aliran dhuwur, dheweke mesthi bakal cepet rusak, nanging dheweke ora bakal lara banget nganti kita bakal diintubasi. Sampeyan bakal weruh angka sing padha utawa luwih dhuwur kanggo pasien ARDS liyane utawa umume kahanan liyane sing mbutuhake kanula nasal sing luwih gedhe tinimbang kanula nasal konvensional.
Kanggo aku, panggunaan iku minangka niche. Iki bisa njaga 2 pasien kanthi tekanan 6-8 L, sing sejatine minangka papan ing ngendi aliran dhuwur diiradiasi ing ndhuwur kanula nasal konvensional utawa NIPPV. Aku pengin ujar manawa iki efektif banget kanggo rumah sakit cilik kanthi pasokan oksigen winates, lan bisa nyedhiyakake layanan medis kanggo pasien sing nandhang penyakit kronis ing kahanan darurat jangka pendek.
Apa pasien ngonsumsi 6 liter (utawa 45-55 liter) oksigen saben menit, utawa sebagian ilang, dihembusake menyang lingkungan utawa liya-liyane?
Latar mburi/pengalamanku mung sistem pendukung urip winates kanggo wong sing sehat (karbon dioksida diilangi lan udakara 2 liter karbon dioksida ditambahake saben wong saben menit), mula amarga akehe panggunaan medis, iki mbukak mripat!
Penting kanggo dielingi yen dheweke lagi njupuk oksigen, amarga paru-parune sempit banget nalika njupuk oksigen. Mulane, dibandhingake karo kabutuhan teoritis awak manungsa, biayane larang banget, amarga nyatane, mung sithik wong sing mlebu.
Aku ora ngerti apa wong sing ngomong kuwi sing ngrancang, nanging iki ora cocog karo cara sing diterangake. Ayakan molekuler lan zeolit ​​ora njebak N2, nanging bisa njebak O2. Kanggo nangkep N2, sampeyan butuh penyerap nitrogen, sing beda banget. Ayakan kasebut njebak O2 ing tekanan nalika nitrogen terus liwat. Iki kudu bener, amarga nalika sampeyan ngeculake tekanan lan nggunakake kanggo mbuwang N2 ing kolom liyane, ora ana gunane nyoba mbusak N2 nganggo N2. Iki minangka unit adsorpsi ayunan tekanan (PSA), sing kerjane kanthi njebak O2. Tekanan sing luwih dhuwur lan silinder sing luwih gedhe bisa nggawa efisiensi sing luwih dhuwur (4 silinder duwe efisiensi nganti 85%). Iki pancen ngembun O2, nanging ora bisa digunakake kaya sing diomongake (utawa sing diomongake artikel kasebut)
Sampeyan kudu menehi sumber informasi sing dijaluk, amarga sampeyan pancen bisa nyerep N2 ing saringan molekuler zeolit ​​13X lan 5A. http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
Artikel PSA Wikipedia uga ngonfirmasi manawa zeolit ​​nyerep nitrogen. https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorption#Process
"Nanging, iki luwih murah tinimbang unit komersial." Amarga BOM ngluwihi $1.000, aku angel ndhukung pernyataan iki. Regane bahan kanggo konsentrator komersial rumah tangga (non-portabel) meh 1/3, gampang ditemokake, lan ora mbutuhake tenaga kerja. Aku ngerti 17LPM iku keren, nanging ora ana wong ing njaba rumah sakit sing bakal njaluk lalu lintas kaya ngono. Sapa wae sing duwe panjaluk kaya ngono bakal mriksa utawa diintubasi.
Ya, iki proyèk sing keren, nanging ya, efektifitas biayané bisa diabaikan nganti tekan wates tartamtu. Ing Australia, peralatan 10l/pm anyar mung udakara $1500AUD. Yen nganggep $1000 iku dolar AS, iki bakal ngurangi biaya tuku peralatan anyar.
Sadurunge pandemi, aku tuku siji ing eBay kanthi rega sekitar £160 kanthi aliran 1,5 liter saben menit kanthi rega 98%. Lan barang iki luwih sepi tinimbang iki! Kanthi cara iki, sampeyan bisa turu tenan.
Nanging sanajan ngono, iki gaweyan sing gedhe banget. Lebokna ing kamar jejere pipa dawa supaya ora ana swara lan bebaya bledosan…
Aku pengin ngerti apa sampeyan bisa nggunakake minangka sumber nitrogen sing meh murni, ing lingkungan protèktif utawa malah ing pengelasan?
Kepriye karo ban sing diisi nitrogen. Ngelingi biaya sing ditarik kanggo layanan iki, nitrogen mesthi larang banget…
Langkah sabanjure bisa uga menarik - entuk output saka konsentrator iki lan misahake campuran 95% O2 + 5% Ar. Iki bisa ditindakake kanthi pamisahan kinetik nggunakake saringan molekuler CMS ing sistem PSA. Banjur pasang pompa 150 bar kanggo ngisi silinder argon.
Saiki, kita mung butuh wong sing nindakake proses Linde ing omah supaya bisa seneng-seneng tenan.
Kanthi nggunakake situs web lan layanan kita, sampeyan kanthi jelas setuju karo penempatan cookie kinerja, fungsi, lan iklan kita. Sinau luwih lengkap