Problemă de inginerie rezolvată de plantele de oxigen în containere
Multe proiecte miniere sunt situate la sute de kilometri de instalațiile industriale de producere a gazelor. Transportul oxigenului lichid în aceste locații necesită cisterne criogenice, vase de depozitare, vaporizatoare, stații de descărcare și acces rutier capabil să suporte livrări regulate.
Un generator de oxigen containerizat îndepărtează dependența de lanțurile externe de aprovizionare cu oxigen prin producerea de oxigen direct din aerul atmosferic la locul minier.
Pentru proiectele care operează în regiuni muntoase, medii deșertice sau zone de explorare îndepărtate, producția de oxigen poate continua atâta timp cât energia electrică și aerul ambiental sunt disponibile.
Sistemul transformă aerul atmosferic în oxigen fără a necesita rezervoare criogenice de stocare sau livrări de oxigen de rutină.
Structura containerului și aspectul mecanic
Instalația de oxigen este găzduită într-un container standard ISO.
Configurațiile tipice includ:
Cadrele containerelor sunt fabricate din oțel structural și sudate conform standardelor de transport ISO. Carcasa protejează echipamentele de proces de praf, precipitații, lumina directă a soarelui și eroziunea prin pulverizare de sare.
Dispozițiile interne ale echipamentelor împart containerul în zone de operare dedicate.
Un aranjament tipic include:
Distanța dintre echipamente este concepută pentru a oferi acces personalului de întreținere și activităților de înlocuire a componentelor.
Configurația internă a echipamentului
Modul de compresie a aerului
Modulul de compresie crește presiunea aerului atmosferic înainte de separarea oxigenului.
Modulul conține în general:
Aerul comprimat este furnizat de obicei la 8–11 bar(g).
Compresorul atrage aerul ambiant printr-un sistem de filtrare conceput pentru a elimina particulele în aer care se găsesc în mod obișnuit în mediile miniere, inclusiv praful de silice, finele de minereu și reziduurile de sablare.
În operațiunile miniere din deșert, pot fi instalate sisteme de filtrare cu admisie în mai multe-etape pentru a reduce încărcarea de praf pe echipamentele din aval.
Modul de tratare a aerului
Aerul comprimat conține umiditate, aerosoli de ulei și contaminanți în suspensie care pot deteriora materialele de adsorbție. Modulul de tratament elimină acești contaminanți prin mai multe etape.
Componentele tipice includ:
Sistemul de tratare reduce concentrația de umiditate înainte ca aerul să intre în vasele PSA.
În funcție de configurație, punctele de rouă sub presiune pot ajunge la -40 de grade până la -70 de grade.
Aerul uscat previne acumularea de apă în paturile de adsorbție și reduce degradarea site-ului molecular.
Modulul de generare a oxigenului PSA
Modulul de generare a oxigenului realizează separarea gazelor.
Modulul este format din:
Vasele sunt fabricate din cilindri din oțel carbon{0}}cu presiune nominală și conțin material de sită moleculară zeolită.
Când aerul comprimat intră în vas, moleculele de azot se atașează de mediul de adsorbție, în timp ce moleculele de oxigen trec prin pat.
Sistemul de control alternează funcționarea vasului între modurile de adsorbție și regenerare, menținând producția continuă de oxigen.
În funcție de capacitatea sistemului, modulul poate conține două, patru sau mai multe vase de adsorbție care funcționează în paralel.
Secția de depozitare a oxigenului
Oxigenul generat intră într-un vas de stocare situat în interiorul sau adiacent containerului.
Secțiunea de stocare îndeplinește trei funcții:
Recipientele de depozitare sunt în general proiectate pentru presiuni cuprinse între 8 bar(g) și 16 bar(g).
Pentru proiectele miniere mari, rezervoarele externe de stocare a oxigenului pot fi conectate pentru a crește capacitatea de rezervă disponibilă.
Sistem de distribuție electrică
Containerul include un compartiment electric dedicat care adăpostește:
Panourile electrice sunt izolate de echipamentele de proces pentru a reduce expunerea la căldură, vibrații și umiditate.
Jurnalele de cabluri direcționează cablurile de alimentare și semnal prin container, separând în același timp circuitele de înaltă{0}}tensiune și instrumente.
Sisteme de control al mediului
Operațiunile miniere expun adesea echipamentele la condiții de mediu extreme. Prin urmare, generatoarele de oxigen în containere încorporează sisteme de management de mediu.
Sistem de ventilație
Ventilatoarele transferă căldura generată de compresoare și echipamente electrice către mediul exterior. Debitele de aer sunt selectate în funcție de încărcăturile termice ale echipamentului și de condițiile de temperatură ambientală.
Sistem de izolare
Instalațiile cu-climă rece pot include panouri izolate de perete care reduc transferul de căldură prin suprafețele containerelor. Grosimea izolației variază în mod obișnuit între 50 mm și 100 mm, în funcție de temperaturile amplasamentului.
Echipamente HVAC
Pentru site-urile care se confruntă cu temperaturi de peste 45 de grade sau sub -20 de grade, sistemele dedicate de încălzire și răcire pot regla temperaturile interne de funcționare. Menținerea unor temperaturi stabile ale carcasei ajută la protejarea controalelor electronice și a instrumentelor.
Aplicații miniere
Uzini de prelucrare a aurului
Instalațiile de recuperare a aurului necesită frecvent oxigen pentru circuitele de leșiere a cianurii. Generatoarele de oxigen în containere pot furniza oxigen la:
Oxigenul este transferat prin conducte fixe de proces și injectat în fluxuri de soluție înainte de a intra în contact cu minereul.
Operațiuni de leșiere a cuprului
Circuitele de extracție de cupru pot folosi oxigen pentru a susține reacțiile de oxidare și pentru a îmbunătăți chimia procesului. Generatorul de oxigen furnizează gaz direct rezervoarelor de reacție, liniilor de transfer de soluție sau sistemelor de aerare. Debitul necesar depinde de debitul de minereu și de proiectarea procesului.
Situri miniere subterane
Operațiunile subterane se confruntă adesea cu limitări de ventilație. Plantele de oxigen în containere pot susține:
Designul modular permite instalarea în apropierea infrastructurii puțului fără a construi clădiri permanente de producție de oxigen.
Transport și desfășurare
Un avantaj al unei configurații containerizate este eficiența transportului. Întreaga instalație de oxigen rămâne montată pe cadrul său structural de bază în timpul transportului.
Containerul poate fi mutat folosind:
Nu este necesară dezasamblarea echipamentelor majore de proces în timpul transportului. La sosire, macaralele poziționează containerul pe fundații pregătite sau pe structuri de susținere din oțel. Această abordare reduce activitățile de asamblare pe teren în comparație cu construcția de instalații convenționale.
Procedura de instalare a șantierului
Pregătirea fundației
Locul de instalare include de obicei:
• Fundatie din beton armat • Platformă din oțel structural • Rețea de împământareDimensiunile fundației depind de dimensiunea containerului și greutatea operațională.
Conexiuni de utilitate
Personalul de instalare conectează:
• Alimentare electrică • Conducta de evacuare a oxigenului • Sistem de evacuare a condensului • Cabluri de comunicareMajoritatea conductelor de proces rămân instalate în container înainte de expediere.
Punerea în funcțiune
Activitățile de punere în funcțiune includ:
• Testarea presiunii • Testarea scurgerilor • Verificarea secvenţialităţii supapelor • Verificarea purității oxigenului • Validarea sistemului de controlOdată ce parametrii de funcționare ating condițiile de proiectare, începe producția de oxigen.
Monitorizare și control
Generatorul de oxigen utilizează arhitectura de control bazată pe PLC{0}}.
Sistemul monitorizează:
Senzorii transmit date de funcționare către PLC, care reglează secvențierea supapelor și funcționarea echipamentului.
Opțiunile de comunicare la distanță pot include:
Operatorii din minerit pot monitoriza performanța din camerele centrale de control fără a intra în container.
Proiectare acces întreținere
Sistemele containerizate sunt proiectate pentru a permite întreținerea fără a îndepărta echipamentele majore. Ușile mari de acces și panourile de perete detașabile oferă intrare pentru tehnicieni.
Activitățile de întreținere de rutină includ:
Dispozițiile echipamentelor rezervă spațiu de acces în jurul componentelor critice pentru a sprijini aceste sarcini.
Moduri de eșec comune
Înțelegerea mecanismelor de defecțiune ajută echipele de întreținere să programeze inspecții preventive.
Puritate redusă a oxigenului
Cauzele potențiale includ:Contaminare cu adsorbant, Scurgeri de supapă, Funcționare defectuoasă a analizorului
Temperatura ridicată a compresorului
Cauzele potențiale includ:Filtre de admisie murdare, defecțiune la ventilație, temperatură ambientală ridicată
Reportul de umiditate
Cauzele potențiale includ:Funcționare defectuoasă a uscătorului, desicant saturat, defecțiune a supapei de scurgere
Instabilitatea presiunii oxigenului
Cauzele potențiale includ:Subdimensionarea rezervorului tampon, funcționarea defectuoasă a regulatorului, scurgerea conductei
Aceste condiții pot fi identificate în general prin tendințele de presiune, temperatură și puritate a oxigenului înregistrate de sistemul de control.
Comparație cu construcția unei instalații convenționale de oxigen
O instalație convențională de oxigen necesită de obicei:
Un generator de oxigen containerizat integrează aceste sisteme într-o incintă transportabilă înainte de expediere. Ca rezultat, activitățile de instalare pe teren sunt de obicei limitate la conexiunile la utilități, procedurile de punere în funcțiune și testarea operațională finală.
Această configurație este frecvent selectată pentru proiectele miniere cu programe de construcție comprimate, perioade de operare temporare sau locații îndepărtate ale amplasamentului unde resursele de construcție sunt limitate.
Specificatii tehnice
| Parametru | Gama tipică |
|---|---|
| Puritatea oxigenului | 90–95% |
| Capacitatea de oxigen | 10–5.000 Nm³/h |
| Presiunea oxigenului | 4–10 bar(g) |
| Presiunea aerului | 7–10 bar(g) |
| Punct de rouă | -40 grade până la -70 grade |
| Tip container | Container ISO de 20 ft / 40 ft |
| Temperatura ambiantă | -30 de grade până la +50 grade |
| Sistem de control | PLC + HMI |
| Alimentare electrică | 380V–690V |
| Tip de instalare | Sistem modular containerizat |
Caracteristici cheie
Echipament de producere a oxigenului integrat într-un container standard ISO
Conducte pre-instalate, cablaje și instrumente înainte de expediere
Potrivit pentru locații miniere îndepărtate cu infrastructură limitată
Suportă aplicații de minerit în aur, cupru, argint și subteran
Disponibil în configurații montate pe skid-și containerizate
Proiectat pentru transportul cu camion, feroviar sau marfă maritimă
Compatibil cu SCADA și sistemele de control al instalației
Capacitate extensibilă prin module containere suplimentare
Generatorul de oxigen pentru minerit în containere oferă o platformă transportabilă de producție de oxigen care combină compresia aerului, purificarea, separarea oxigenului, stocarea și sistemele de control într-o singură incintă, permițând operațiunilor miniere să genereze oxigen direct la punctul de utilizare.
Tag-uri populare: generator de oxigen minier containerizat, China, producători de generatoare de oxigen minier containerizat, furnizori
