Dizer que muitas coisas aconteceram no ano desde o início da pandemia de COVID-19 é um eufemismo de eventos épicos, tanto que é difícil lembrar os primeiros dias da comunidade de hackers de hardware que usava massa -produziu reação de EPI., Ventilador caseiro e assim por diante.No entanto, não nos lembramos que houve muitas tentativas de construir este concentrador de oxigênio DIY durante a fase inicial de expansão.
Dada a simplicidade e eficácia do design denominado OxiKit, parece estranho que não tenhamos visto mais dispositivos deste tipo.O OxiKit utiliza zeólita, um mineral poroso que pode ser usado como peneira molecular.As minúsculas esferas são embaladas em um cilindro feito de tubos e acessórios de PVC de uma loja de ferragens e conectadas a um compressor de ar isento de óleo por meio de uma válvula pneumática controlada por diversas válvulas solenóides.Após o resfriamento na bobina de tubo de cobre, o ar comprimido é forçado a passar por uma coluna de zeólita que retém preferencialmente o nitrogênio enquanto permite a passagem do oxigênio.A corrente de oxigênio é dividida, uma parte entra no tanque tampão e a outra parte entra na saída da segunda torre de zeólita, onde o nitrogênio adsorvido forçadamente é liberado.O Arduino controla a válvula para fluir alternadamente o gás para frente e para trás para produzir 15 litros de oxigênio 96% puro por minuto.
O OxiKit não é otimizado como os geradores de oxigênio comerciais, por isso não é particularmente silencioso.Mas isso é muito mais barato que uma unidade comercial e, para a maioria dos hackers, é fácil de construir.Os designs do OxiKit são todos de código aberto, mas vendem kits de ferramentas e algumas peças e consumíveis difíceis de adquirir, como o zeólito.Tentaremos construir algo assim porque a tecnologia é muito bacana.Ter uma fonte de oxigênio de alto fluxo também não é uma má ideia.
15 litros por minuto parecem muito impressionantes.Em termos de escala, é suficiente para sustentar a vida de 7 pessoas em circunstâncias normais (cada pessoa a 2 litros por minuto).
Sempre quis saber como isso funciona.Interessante.Parece quase violar as leis da termodinâmica, mas não é o caso.
Com uma quantidade tão grande de oxigênio produzida, quero saber o que acontecerá se você pendurar esse bebê no motor de um carro e/ou aumentá-lo.Pode ser como nitrito.Isto será bastante seguro, porque você pode configurá-lo para que o oxigênio “puro” produzido seja consumido imediatamente próximo ao motor, em vez de ser armazenado em qualquer lugar.No entanto, preciso ajustar o carro primeiro.O tiro saiu pela culatra… “Vai ser ruim.”
Acho que isso é bom para soldagem/brasagem/corte de oxigênio/propano, oxigênio/hidrogênio ou oxigênio/acetileno.
Sim, depois de assistir a este vídeo, o YT exibiu o vídeo de sugestão de Dalbor Farny sobre o concentrador de O2.O objetivo é fornecer a tocha de oxigênio combustível necessária para o torno soprador de vidro.Fabrique seu próprio tubo digital personalizado.Na verdade, seis deles se combinam para produzir 30 l/min de O2.
Acho que um motor de 2 litros funcionando a alguns milhares de RPM pode consumir o motor de 15 litros em vez de 1 minuto.No entanto, isso poderia aumentar o nível de oxigênio no ar de admissão para um nível suficiente?realmente não sei
O nitrito pode fornecer energia porque libera uma molécula de nitrogênio para cada molécula de óxido nitroso decomposta (mantém seu volume à medida que o oxigênio é consumido), assim como aumenta a concentração efetiva de oxigênio (a liberação também libera calor).Bombear oxigênio puro não é tão benéfico, porque você ainda perde volume e tem que lidar com problemas que podem inflamar o bloco do motor.
Você precisará aumentar seriamente.Um motor de carro de 2 litros com velocidade de 2.500 rpm “respira” aproximadamente 2,5 metros cúbicos de ar por minuto (21% O²).É cerca de 600 vezes maior que um ser humano em repouso.O volume respiratório consumido pelos humanos é cerca de 25% do O², enquanto o volume respiratório consumido pelos automóveis é cerca de 90%…
Também queima pistões muito quentes e derretidos.Ao inclinar a mistura de combustível, você pode obter mais potência de qualquer motor.Mas o pistão derreterá devido ao aumento do calor.O menor teor de oxigênio evita que o metal derreta.
Os motores de automóveis comuns são restritos pelo fluxo de ar e produzirão potência máxima ao queimar todo o oxigênio do ar.Isto é conseguido enriquecendo ligeiramente a mistura, que não queima um pouco de gasolina.A menos que seja necessária a potência máxima, os motores dos automóveis normalmente funcionam com uma ligeira inclinação, porque uma operação rica em combustível significa redução da economia de combustível e aumento da poluição por hidrocarbonetos.
Se quiser usar esse recurso para aumentar a potência, você precisa de uma maneira de enganar o computador do motor para que adicione uma certa porcentagem de combustível ao mesmo tempo.
Se você conseguir manter a relação ar-combustível constante, é aproximadamente semelhante a abrir o acelerador em apenas alguns por cento.
No entanto, se você exceder “alguns por cento” (ambiguidade intencional…), você pode atingir o limite da capacidade da ECU de entender quanto ar entra, ou controlar quanto combustível sai, ou definir o ponto de ignição correto, independentemente da velocidade. e o fluxo de ar que você está usando.
A vazão necessária para manter alguém vivo depende muito de sua condição!2 l/min é bastante simples.Muitos pacientes que necessitam de cuidados intensivos necessitam de 15 l/min.
Apenas tome cuidado para ficar sem oxigênio.Altas concentrações de oxigênio podem tornar muitas coisas inflamáveis ​​e promover a combustão espontânea de muitos óleos e lubrificantes.É por isso que eles usam compressores isentos de óleo.
Esse e muitos outros métodos de processamento de O2 “não imediatamente intuitivos” podem prejudicá-lo, especialmente sob pressão crescente.
Se você estiver jogando O2, você pode usar o Oxygen Hacker's Companion de Vance Harlow (os mergulhadores nitrox já podem ter este companheiro): http://www.airspeedpress.com/newoxyhacker .html
Não conheço o livro, é o usuário, não o sintonizador.No entanto, obrigado pela sua referência, solicitarei uma cópia assim que o formulário entrar em vigor!
Sim, vou mencionar.O modo de falha do ar comprimido de PVC é uma explosão de estilhaços, portanto, observe cuidadosamente essas classificações de pressão - à medida que o diâmetro do tubo aumenta, a classificação de pressão diminui.
No início da década de 1980, trabalhei para uma empresa de locação de equipamentos médicos que alugava e fazia manutenção em geradores de oxigênio Devilbiss.Na época, essas unidades tinham apenas o tamanho de uma pequena geladeira de cerveja.Lembro-me claramente da natureza de “armazenamento de hardware” de sua estrutura interna.Ainda me lembro que o leito da peneira foi feito com tubo de PVC de 4 polegadas e tampa, então a estrutura descrita neste projeto é consistente com a tecnologia histórica anterior (mas obviamente prática).
O compressor é do tipo pistão/diafragma de dupla oscilação, portanto não há óleo no ar comprimido.A válvula na cabeça do compressor é uma palheta fina de aço inoxidável.
A classificação do fluxo é feita por um temporizador mecânico, sem necessidade de Arduino.O temporizador possui uma sincronização (redutor de relógio) que aciona um eixo com múltiplas rodas de came.Um microinterruptor montado no came aciona uma válvula solenóide, fazendo com que o gás se mova.
O maior inimigo dessas máquinas é a alta umidade.A adsorção de moléculas de água destrói o leito da peneira.
Pouco antes de eu sair da empresa, começamos a adquirir um concentrador de um concorrente da Devilbiss (o nome hoje é desconhecido para mim), e a empresa tem apresentado grande progresso.Além do novo concentrador menor e mais silencioso, a empresa também construiu o leito da peneira utilizando tubos de alumínio.O tubo é coberto por uma placa com ranhuras usinadas para anéis de vedação.Parece que penso no suporte full-thread que combina assemblies.A vantagem deste projeto é que, se necessário, o leito pode ser separado e o material da peneira pode ser substituído.Eles também eliminaram temporizadores mecânicos e os substituíram por dispositivos eletrônicos simples e SSRs para acionar solenóides.
Eles exigem o uso de tubulação SCH40 (pressão nominal 260psi @ 3″) e estão claramente equipados com uma válvula de segurança de 40psi e um regulador de 20-30psi antes do PVC ser pressurizado, portanto há um bom fator de segurança.Não tenho certeza de como será exposto ao O2. Altere a intensidade.
A pressão de ruptura do SCH40 é muitas vezes a pressão nominal, dependendo do diâmetro.Um tubo de 3 polegadas tem aproximadamente 850 psi e um tubo de 6 polegadas tem aproximadamente 500 psi.1/2 polegada está perto de 2.000 psi.Dobre o número de SCH80.É por isso que os lançadores de tênis de PVC não explodem – muitos.Aumentá-los para uma câmara de combustão de 6 ou 8 polegadas aumentará sua sorte.Mas, em geral, a comunidade hacker tende a subestimar seriamente a resistência das pilhas de plástico.https://www.pvcfittingsonline.com/resource-center/strength-of-pvc-pipe-with-strength-chart/
Eu estaria interessado em reduzir a capacidade do amador de usar fogos de artifício (e possivelmente a pureza).O mercado de hobby geralmente compra cilindros de oxigênio medicinal aposentados.Essa foi minha primeira ideia, mas o custo do kit + BOM superou em muito o preço de uma unidade médica aposentada.
Um motor de carro de 2 litros pode consumir 9.000 litros/minuto de oxigênio (alta velocidade), portanto 15 litros/minuto de oxigênio é cerca de 600 vezes menor., Este é um dispositivo legal.Comprei vários concentradores recondicionados de 5 litros por minuto por US$ 300 cada (o preço parece estar subindo).Produz 5 litros/minuto.São utilizadas algumas centenas de watts, pelo que extrapola-se que 9.000 litros por minuto (apenas para fins de entretenimento) requerem aproximadamente 360 ​​kW (480 CV).
Porque o algoritmo deles foi escrito pela banda de Berlim.(Calcule um e você receberá uma estrela dourada.)
Confira o site da empresa… bem, as especificações da loja são um pouco vagas, mas eles vão vender 5 libras por US$ 75,00.Então, vamos dar uma olhada no github.Não.Não há BOM lá.
Temos um projeto eletromecânico de código aberto que pode lhe dizer como construí-lo em vez de como preenchê-lo.Eu chamo isso de um lugar onde faltam informações importantes.É como se um personagem levantasse as sobrancelhas... é fascinante.
OxiKit mencionou em um comentário em um de seus vídeos (aquele ao qual coloquei um link na história, ou seja, IIRC) que se trata de zeólito de sódio.
Assim como qualquer outra peneira molecular, você diz ao fabricante para que deseja usá-la, e não para que serve.Porque são a mesma coisa, mas a abertura é diferente.
Os concentradores de O2 geralmente usam zeólita 13X 0,4 mm-0,8 mm ou zeólita JLOX 101, o segundo é o mais caro.Ao reconstruir o concentrador de O2 Craigslist, usei 13X.A luz verde está sempre acesa, então a pureza do O2 é de pelo menos 94%.

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

Peneiras moleculares 5A (5 angstrom) também podem ser usadas.Acho que é menos seletivo para o nitrogênio, mas ainda pode ser usado.
Há uma boa animação na Wikipedia que pode ajudá-lo intuitivamente a entender o princípio de funcionamento do dispositivo: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Pressure_swing_ad Distribution_principle.svg I entrada de ar comprimido A adsorção O saída de oxigênio D dessorção E exaustão
Quando uma coluna de zeólita está quase cheia de nitrogênio, todas as válvulas são viradas para liberar o nitrogênio adsorvido pela coluna.
Muito obrigado pela sua breve explicação.Sempre me perguntei se o gerador de nitrogênio pode ser usado para projetos DIY de soldagem de nitrogênio em casa.Portanto, a saída residual do concentrador de oxigênio é basicamente nitrogênio: perfeito, vou usá-lo na minha estação de solda sem chumbo.
Na verdade, para os amadores, é muito útil ser capaz de converter o ar principalmente em oxigênio puro e principalmente em nitrogênio puro.Quero saber se você pode usar “principalmente nitrogênio” como gás de proteção para soldagem.
Para TIG (também conhecido como GTAW), como a pluma de plasma é muito sensível, não tenho certeza.O gás argônio é usado principalmente, às vezes com um pouco de gás hélio para penetrar em materiais como alumínio e titânio.O fluxo é de cerca de 6 a 8l/min, o que pode ser muito grande para um compressor padrão.
Para soldagem, é necessário que todas as principais marcas de estações de soldagem vendam gás de proteção de nitrogênio para produção de rohs, mas o preço do kit está entre 1-2 mil euros.Sua vazão é de cerca de 1l/min, o que é muito adequado para peneiras moleculares.Então, vamos montar algumas ferragens e fazer soldagem sem fluxo e sem chumbo em casa!
Os soldadores desejam poder usar nitrogênio puro como gás de proteção.É mais barato que o argônio ou o hélio mais barato.Infelizmente, é suficientemente reativo à temperatura atingida pelo arco e tende a formar nitretos indesejáveis ​​na solda.
É usado para soldagem com gás de proteção, mas apenas uma pequena quantidade pode alterar as características da solda.
Obviamente é viável utilizá-lo em soldagem a laser, mas mesmo uma fábrica bem equipada pode não ter essa função.
Portanto, em teoria, pelo menos um PSA pode ser usado para reduzir o nitrogênio, e depois outro PSA (usando outra zeólita) para reduzir o oxigênio, deixando uma concentração maior de substâncias que não são nem oxigênio nem nitrogênio.
Quando você estiver certo, nesse ponto, sugiro que você condense o ar e depois destile-o para separar o gás desejado/indesejado.
@Foldi-Um ponto dobrável em termos de entrada de energia e saída de gás.Concordo plenamente que a eficiência será muito maior em uma escala maior porque você pode usar a evaporação para o pré-resfriamento.
Mas em uma escala muito pequena, você terá 1 compressor, 4 torres de zeólita e um monte de válvulas de pressão eletrônicas e o custo inicial de um controlador barato (The Brain), que acho que será menor.
@irox pode, por analogia, com certeza, mas ninguém que use 2 litros de oxigênio morrerá/deteriorará rapidamente sem obter oxigênio.Para efeito de comparação, os pacientes da nossa unidade de terapia intensiva (UTI) que apresentam alto fluxo secundário devido à COVID recebem 45-55L quando a FIO2 é de 60-90%.Estes são os nossos pacientes “estáveis”.Se não houver fluxo alto, eles certamente irão piorar rapidamente, mas não ficarão tão doentes a ponto de sermos intubados.Você verá números semelhantes ou maiores para outros pacientes com SDRA ou para a maioria das outras situações que requerem uma cânula nasal maior do que uma cânula nasal convencional.
Para mim, o uso é um nicho.Isso pode razoavelmente manter 2 pacientes a uma pressão de 6-8 L, que na verdade é um local onde o alto fluxo é irradiado acima da cânula nasal convencional ou VNIPP.Gostaria de dizer que isto é muito eficaz para um pequeno hospital com fornecimento limitado de oxigénio e pode fornecer serviços médicos a pacientes com doenças crónicas em situações de emergência de curto prazo.
O paciente consome 6 litros (ou 45-55 litros) de oxigênio por minuto, ou ele é parcialmente perdido, exalado para o meio ambiente ou algo assim?
Minha formação/experiência é apenas um sistema de suporte de vida limitado para pessoas saudáveis ​​(com a remoção do dióxido de carbono e cerca de 2 litros de dióxido de carbono adicionados por pessoa por minuto), então, graças ao número de usos médicos, isso é uma revelação!
É importante lembrar que eles estão tomando oxigênio, pois seus pulmões ficam muito contraídos ao tomar oxigênio.Portanto, comparado com as necessidades teóricas do corpo humano, o custo é muito alto, porque na verdade pouca gente entra.
Não sei se quem falou foi quem o desenhou, mas isto não corresponde à forma como o descreveu.Peneiras moleculares e zeólitas não retêm N2, elas podem reter O2.Para capturar N2, você precisa de um absorvedor de nitrogênio, que é um animal completamente diferente.A peneira retém o O2 sob pressão enquanto o nitrogênio continua a passar.Isso deve estar correto, pois quando você libera a pressão e usa para despejar o N2 em outra coluna, não faz sentido tentar retirar o N2 com N2..Estas são unidades de adsorção com oscilação de pressão (PSA), que funcionam retendo O2.Pressões mais altas e cilindros maiores podem trazer maior eficiência (4 cilindros têm eficiência de até 85%).Isso condensa O2, mas não funciona como ele diz (ou diz o artigo)
Você deve fornecer a fonte de informação solicitada, pois você pode absolutamente adsorver N2 em peneiras moleculares de zeólita 13X e 5A.http://www.phys.ufl.edu/REU/2008/reports/magee.pdf
O artigo Wikipedia PSA também confirma que o zeólito absorve nitrogênio.https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_swing_adsorbing#Process
“No entanto, é muito mais barato que uma unidade comercial.”Como a lista técnica excede US$ 1.000, é difícil para mim apoiar esta afirmação.A lista de materiais para concentradores comerciais domésticos (não portáteis) custa perto de 1/3, é fácil de encontrar e não requer mão de obra.Eu sei que 17LPM é legal, mas ninguém fora do hospital vai solicitar esse tráfego.Qualquer pessoa com esse pedido está prestes a fazer o check-out ou ser intubada.
Sim, este é um projeto interessante, mas sim, a sua relação custo-benefício é insignificante até certo ponto.Na Austrália, o novo equipamento de 10l/pm custa apenas cerca de US$ 1.500 AUD.Supondo que US$ 1.000 sejam dólares americanos, isso reduz o custo de aquisição de novos equipamentos.
Antes da pandemia, comprei um no eBay por cerca de £ 160 com vazão de 1,5 litros por minuto a um preço de 98%.E essa coisa é muito mais silenciosa que essa!Desta forma, você pode realmente adormecer.
Mas, dito isto, este é um esforço enorme.Coloque-o na sala ao lado do tubo longo para evitar ruídos e riscos de explosão…
Quero saber se é possível você utilizá-lo como fonte de nitrogênio quase puro, em ambientes de proteção ou até mesmo em soldagem?
Que tal pneus cheios de nitrogênio?Considerando as taxas que cobram por este serviço, o azoto deve ser muito caro…
O próximo passo pode ser interessante: obter a saída deste concentrador e separar uma mistura de 95% O2 + 5% Ar.Isto pode ser feito por separação cinética utilizando a peneira molecular CMS no sistema PSA.Em seguida, configure uma bomba de 150 bar para encher o cilindro de argônio.
Agora, só precisamos de alguém para realizar o processo Linde em casa para nos divertirmos de verdade
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