Technický problém vyriešený kontajnerovými kyslíkovými elektrárňami
Mnohé banské projekty sa nachádzajú stovky kilometrov od priemyselných zariadení na výrobu plynu. Preprava kvapalného kyslíka na tieto miesta si vyžaduje kryogénne tankery, skladovacie nádoby, odparovače, vykladacie stanice a cestnú dostupnosť, ktorá je schopná podporovať pravidelné dodávky.
Kontajnerový generátor kyslíka odstraňuje závislosť na externých reťazcoch dodávok kyslíka tým, že produkuje kyslík priamo z atmosférického vzduchu v mieste ťažby.
Pri projektoch fungujúcich v horských oblastiach, púštnych prostrediach alebo vzdialených prieskumných oblastiach môže výroba kyslíka pokračovať, pokiaľ je k dispozícii elektrická energia a okolitý vzduch.
Systém premieňa atmosférický vzduch na kyslík bez potreby kryogénnych skladovacích nádrží alebo bežných dodávok kyslíka.
Štruktúra kontajnera a mechanické usporiadanie
Kyslíková elektráreň je umiestnená v štandardnom ISO kontajneri.
Typické konfigurácie zahŕňajú:
Rámy kontajnerov sú vyrobené z konštrukčnej ocele a zvárané podľa prepravných noriem ISO. Kryt chráni procesné zariadenie pred prachom, zrážkami, priamym slnečným žiarením a eróziou soľným postrekom.
Vnútorné usporiadanie zariadení rozdeľuje kontajner na vyhradené prevádzkové zóny.
Typické usporiadanie zahŕňa:
Priestory medzi zariadeniami sú navrhnuté tak, aby poskytovali prístup personálu údržby a činnostiam výmeny komponentov.
Konfigurácia vnútorného vybavenia
Modul kompresie vzduchu
Kompresný modul zvyšuje atmosférický tlak vzduchu pred oddelením kyslíka.
Modul vo všeobecnosti obsahuje:
Stlačený vzduch sa zvyčajne dodáva pri tlaku 8–11 bar (g).
Kompresor nasáva okolitý vzduch cez filtračný systém navrhnutý tak, aby odstraňoval vzduchom prenášané častice bežne sa vyskytujúce v banskom prostredí, vrátane kremičitého prachu, jemných rúd a zvyškov po výbušninách.
V púštnych banských operáciách je možné nainštalovať viacstupňové sacie filtračné systémy, aby sa znížilo zanášanie prachu na nadväzujúcich zariadeniach.
Modul úpravy vzduchu
Stlačený vzduch obsahuje vlhkosť, olejové aerosóly a suspendované nečistoty, ktoré môžu poškodiť adsorpčné materiály. Modul úpravy odstraňuje tieto kontaminanty prostredníctvom viacerých stupňov.
Medzi typické komponenty patria:
Systém úpravy znižuje koncentráciu vlhkosti predtým, ako vzduch vstúpi do nádob PSA.
V závislosti od konfigurácie môžu tlakové rosné body dosiahnuť -40 stupňov až -70 stupňov.
Suchý vzduch zabraňuje akumulácii vody vo vnútri adsorpčných lôžok a znižuje degradáciu molekulového sita.
Modul generovania kyslíka PSA
Modul na generovanie kyslíka vykonáva separáciu plynu.
Modul pozostáva z:
Nádoby sú vyrobené z tlakových -valcov z uhlíkovej ocele a obsahujú zeolitový molekulárny sitový materiál.
Keď stlačený vzduch vstúpi do nádoby, molekuly dusíka sa naviažu na adsorpčné médium, zatiaľ čo molekuly kyslíka prejdú lôžkom.
Riadiaci systém strieda činnosť nádoby medzi adsorpčným a regeneračným režimom, pričom udržiava nepretržitú produkciu kyslíka.
V závislosti od kapacity systému môže modul obsahovať dve, štyri alebo viacero paralelne pracujúcich adsorpčných nádob.
Sekcia skladovania kyslíka
Generovaný kyslík vstupuje do zásobnej nádoby umiestnenej vo vnútri nádoby alebo vedľa nej.
Úložná časť plní tri funkcie:
Skladovacie nádoby sú vo všeobecnosti navrhnuté pre tlaky v rozsahu od 8 bar (g) do 16 bar (g).
Pre veľké banské projekty môžu byť pripojené externé zásobníky kyslíka, aby sa zvýšila dostupná rezervná kapacita.
Elektrický rozvodný systém
Kontajner obsahuje vyhradenú elektrickú priehradku, ktorá obsahuje:
Elektrické panely sú izolované od technologických zariadení, aby sa znížilo vystavenie teplu, vibráciám a vlhkosti.
Káblové žľaby vedú napájacie a signálne vedenia po celom kontajneri, pričom oddeľujú vysokonapäťové a prístrojové obvody.
Systémy kontroly prostredia
Ťažobné operácie často vystavujú zariadenia extrémnym podmienkam prostredia. Kontajnerové generátory kyslíka preto obsahujú systémy environmentálneho manažmentu.
Ventilačný systém
Ventilátory prenášajú teplo generované kompresormi a elektrickými zariadeniami do vonkajšieho prostredia. Rýchlosti prúdenia vzduchu sa vyberajú podľa tepelného zaťaženia zariadenia a podmienok okolitej teploty.
Izolačný systém
Inštalácie v chladnom -klime môžu zahŕňať izolované stenové panely, ktoré znižujú prenos tepla povrchmi kontajnerov. Hrúbka izolácie sa bežne pohybuje od 50 mm do 100 mm v závislosti od teploty na mieste.
HVAC zariadenia
Na miestach s teplotami nad 45 stupňov alebo pod -20 stupňov môžu vnútorné prevádzkové teploty regulovať vyhradené vykurovacie a chladiace systémy. Udržiavanie stabilných teplôt krytu pomáha chrániť elektronické ovládacie prvky a prístroje.
Ťažobné aplikácie
Závody na spracovanie zlata
Zariadenia na získavanie zlata často vyžadujú kyslík pre okruhy na lúhovanie kyanidu. Kontajnerové generátory kyslíka môžu dodávať kyslík do:
Kyslík sa prenáša cez pevné procesné potrubia a vstrekuje sa do prúdov roztoku pred kontaktom s rudou.
Operácie lúhovania medi
Okruhy na extrakciu medi môžu využívať kyslík na podporu oxidačných reakcií a zlepšenie chémie procesu. Generátor kyslíka dodáva plyn priamo do reakčných nádrží, potrubí na prenos roztoku alebo prevzdušňovacích systémov. Požadovaný prietok závisí od priepustnosti rudy a návrhu procesu.
Podzemné banské lokality
Podzemné prevádzky často čelia obmedzeniam vetrania. Kontajnerové kyslíkové rastliny môžu podporovať:
Modulárny dizajn umožňuje inštaláciu v blízkosti šachtovej infraštruktúry bez budovania budov na stále výrobu kyslíka.
Doprava a rozmiestnenie
Jednou z výhod kontajnerovej konfigurácie je efektívnosť prepravy. Celé kyslíkové zariadenie zostáva počas prepravy namontované na svojom základnom konštrukčnom ráme.
Kontajner je možné presúvať pomocou:
Počas prepravy nie je potrebná žiadna demontáž hlavného technologického zariadenia. Po príchode žeriavy umiestnia kontajner na pripravené základy alebo oceľové nosné konštrukcie. Tento prístup redukuje montážne činnosti v teréne v porovnaní s konvenčnou výstavbou závodu.
Postup inštalácie na mieste
Príprava základov
Miesto inštalácie zvyčajne zahŕňa:
• Železobetónový základ • Konštrukčná oceľová plošina • Uzemňovacia sieťRozmery základov závisia od veľkosti kontajnera a prevádzkovej hmotnosti.
Pripojenia pomocných programov
Pripojenie inštalačného personálu:
• Elektrické napájanie • Výstupné potrubie kyslíka • Systém odvodu kondenzátu • Komunikačné kábleVäčšina procesných potrubí zostáva nainštalovaná v kontajneri pred odoslaním.
Uvedenie do prevádzky
Činnosti pri uvedení do prevádzky zahŕňajú:
• Tlakové skúšky • Testovanie tesnosti • Overenie poradia ventilov • Overenie čistoty kyslíka • Validácia riadiaceho systémuKeď prevádzkové parametre dosiahnu konštrukčné podmienky, začne sa výroba kyslíka.
Monitorovanie a kontrola
Kyslíkový generátor používa riadiacu architektúru-založenú na PLC.
Systém monitoruje:
Senzory prenášajú prevádzkové údaje do PLC, ktoré upravuje poradie ventilov a činnosť zariadenia.
Možnosti vzdialenej komunikácie môžu zahŕňať:
Operátori baníctva môžu sledovať výkon z centrálnych dispečingov bez toho, aby museli vstúpiť do kontajnera.
Návrh prístupu pre údržbu
Kontajnerové systémy sú navrhnuté tak, aby umožňovali údržbu bez odstránenia hlavného zariadenia. Veľké prístupové dvere a odnímateľné stenové panely poskytujú technikom vstup.
Bežné činnosti údržby zahŕňajú:
Usporiadanie zariadení vyhradzuje prístupový priestor okolo kritických komponentov na podporu týchto úloh.
Bežné režimy porúch
Pochopenie mechanizmov porúch pomáha tímom údržby plánovať preventívne kontroly.
Znížená čistota kyslíka
Možné príčiny zahŕňajú:Kontaminácia adsorbentom, únik ventilu, porucha analyzátora
Vysoká teplota kompresora
Možné príčiny zahŕňajú:Znečistené sacie filtre, Porucha ventilácie, Zvýšená teplota okolia
Prenos vlhkosti
Možné príčiny zahŕňajú:Porucha sušiča, Nasýtené vysúšadlo, Porucha vypúšťacieho ventilu
Nestabilita tlaku kyslíka
Možné príčiny zahŕňajú:Poddimenzovanie vyrovnávacej nádrže, porucha regulátora, únik potrubia
Tieto podmienky možno vo všeobecnosti identifikovať pomocou trendov tlaku, teploty a čistoty kyslíka zaznamenaných riadiacim systémom.
Porovnanie s konštrukciou konvenčnej kyslíkovej elektrárne
Bežné kyslíkové zariadenie zvyčajne vyžaduje:
Kontajnerový generátor kyslíka integruje tieto systémy do prenosného krytu pred odoslaním. V dôsledku toho sa inštalačné činnosti v teréne zvyčajne obmedzujú na pripojenia k sieti, postupy uvádzania do prevádzky a záverečné prevádzkové testovanie.
Táto konfigurácia sa často vyberá pre ťažobné projekty so stlačenými plánmi výstavby, dočasnými prevádzkovými obdobiami alebo vzdialenými lokalitami, kde sú stavebné zdroje obmedzené.
Technické špecifikácie
| Parameter | Typický rozsah |
|---|---|
| Čistota kyslíka | 90–95% |
| Kapacita kyslíka | 10-5000 Nm³/h |
| Tlak kyslíka | 4–10 bar (g) |
| Tlak vzduchu | 7 – 10 bar (g) |
| Rosný bod | -40 stupňov až -70 stupňov |
| Typ kontajnera | 20 stôp / 40 stôp ISO kontajner |
| Teplota okolia | -30 stupňov až +50 stupňov |
| Kontrolný systém | PLC + HMI |
| Napájanie | 380V–690V |
| Typ inštalácie | Kontajnerový modulárny systém |
Kľúčové vlastnosti
Zariadenie na výrobu kyslíka integrované vo vnútri štandardného kontajnera ISO
Pred odoslaním-inštalované potrubie, kabeláž a prístrojové vybavenie
Vhodné pre vzdialené ťažobné lokality s obmedzenou infraštruktúrou
Podporuje aplikácie zlata, medi, striebra a podzemnej ťažby
Dostupné v konfiguráciách-namontovaných na lyžiach a v kontajneroch
Určené na prepravu nákladným autom, železnicou alebo námornou dopravou
Kompatibilné so SCADA a riadiacimi systémami závodu
Rozšíriteľná kapacita pomocou ďalších kontajnerových modulov
Kontajnerovaný banský generátor kyslíka poskytuje prenosnú platformu na výrobu kyslíka, ktorá kombinuje systémy kompresie vzduchu, čistenia, separácie kyslíka, skladovania a riadenia v rámci jedného krytu, čo umožňuje banským operáciám vytvárať kyslík priamo v mieste použitia.
Populárne Tagy: kontajnerový banský kyslíkový generátor, výrobcovia, dodávatelia kontajnerových banských kyslíkových generátorov v Číne
