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氧气装置说明

氧气装置说明

作者: River本大魁 | 来源:发表于2022-11-10 23:42 被阅读0次

前提:装置的适用场景是为消防员量身打造,他们在高温灼烧、需要多数跑动的情况下进行工作。以此为设计基础进行制造。其次设计人员分别为董师魁,刑铭杰,王晨静。接下来请听我慢慢道来。

第一组图片:

想法:这组装置是我单人通过探究和查资料的方式设计的。我的想法就是在一个消防局中设置一个巨型的产氧器,周期性定时给消防员氧气瓶充气,让其使用。这样或许可以保证容量足够且瓶身够轻(因为需要跑动)。所以就出现了一个发生装置和收集装置。发生装置由两个容器(储存与反应)和三个导管与隔绝器组成,过氧化氢来源于外界,储存于储存器中,二氧化锰存于反应器中,有很多个加入口和排出口。这样可以保证氧气的纯度和装置的清洁。过氧化氢与二氧化锰反应产生氧气,通过导管输入氧气瓶。那么收集装置,也就是消防员直接使用的供养装置是什么构造?首选外壳一定要保证耐高温,抗撕裂,且轻质。毫无疑问碳纤维是不二之选。当然如果成本足够可以替换为合金钢与碳素钢,属性更加优异。其次外部零件也要保证耐高温,于是有一层二次保护,为硅胶保护套以及前端垫子(消防员身体不能直接接触硬质的碳纤维)与背带上的绝燃橡胶,可以保证下限。然后就是丰富的供养气管。在底端包含减压器和密封口,在中端包含压力表和多功能显示器(便于救火时的操作,如定位,语音交流等),上端则是包含着压力显示装置与供气阀的房屋面罩,都使用隔热膜。其次从老师口中得知二氧化碳在与一种叫做过氧化钠的物质进行反应时会产生氧气以及对人体无害、类似小苏打的碳酸钠。人呼吸时就会产生co2,如此一来是不是可以加入一点进行持续供给?于是它被我设置在瓶底,与因密度大而自然下落的二氧化碳反应。哟,理想很丰富呀!

问题:但是在刑铭杰和王晨静的建议之下,我们也发现了几个问题。首先如果单纯是这样直接使用氧气瓶,那对设计本身这件事是没有意义的,那还不如直接用工业制氧(液态分离)方法充气,成本或许还更低。并且纯氧是不能呼吸的,会造成氧中毒(过之)。所以我们决定在参考其他小组的前提下进行改造,将两件装置合二为一,且进行瓶身与面罩分离设计。

第二组图:

没错,优秀的杰哥准备将发生装置融入供氧瓶,让氧气现制现用。并且在下端加入了可以手动电力控制的功率恒定的活塞(开关bie在消防员腰部)用于推动过氧化氢从类似尖叫饮料瓶口的针口通过,与存在空气之中二氧化锰进行反应。这么一来使得它更适用于不同环境因素下的工作。同时,他也设计了一种双层面罩,由嘴与鼻吸气,由嘴呼气,呼入存有过氧化纳的空间,进一步产生氧气。

接下来就是对这两个部分进行合体与微调了。

第三组图:

重量大约在4kg~8kg

这幅图自然就很明了了,大家可以自行欣赏,活着发现更多可以改进的点。其实就是在内部结合后,把外部进一步整理。作为最终稿,我们其实发现,这个装置简直适用于任何一种需要供养的职业,不管是潜水员,登山者,甚至换一种供氧气管还可以救助病人。因为活塞完美的解决了物质会受到重力影响而不供氧的情况,同时co2自身密度就大于空气,定然会与过氧化纳产生反应。并且,重力还不算太重,且可以根据使用情况调整规格(交给厂家,但主题使用依然是消防员)。如此一来便是万金油了…吗?哈哈,还真不一定。

总之,设计出成品,自我感觉很有成就。几乎用到了人生至此而所学的所有理科知识和生活常识。但小组合作本身依然不足,需要改进。望下次有更好的表现。

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