Technický problém řešený kontejnerovými kyslíkovými elektrárnami
Mnoho těžebních projektů se nachází stovky kilometrů od průmyslových zařízení na výrobu plynu. Přeprava kapalného kyslíku do těchto míst vyžaduje kryogenní tankery, skladovací nádoby, odpařovače, vykládací stanice a silniční přístup, který umožňuje pravidelné dodávky.
Kontejnerový generátor kyslíku odstraňuje závislost na externích řetězcích dodávek kyslíku tím, že vyrábí kyslík přímo z atmosférického vzduchu v místě těžby.
U projektů provozovaných v horských oblastech, pouštních prostředích nebo odlehlých výzkumných oblastech může výroba kyslíku pokračovat, dokud je k dispozici elektrická energie a okolní vzduch.
Systém přeměňuje atmosférický vzduch na kyslík, aniž by vyžadoval kryogenní skladovací nádrže nebo rutinní dodávky kyslíku.
Struktura kontejneru a mechanické uspořádání
Kyslíkárna je umístěna ve standardním ISO kontejneru.
Mezi typické konfigurace patří:
Rámy kontejnerů jsou vyrobeny z konstrukční oceli a svařeny podle přepravních norem ISO. Kryt chrání procesní zařízení před prachem, srážkami, přímým slunečním zářením a erozí solnou mlhou.
Vnitřní uspořádání zařízení rozděluje kontejner na vyhrazené provozní zóny.
Typické uspořádání zahrnuje:
Rozmístění zařízení je navrženo tak, aby umožňovalo přístup personálu údržby a výměně součástí.
Konfigurace vnitřního zařízení
Modul komprese vzduchu
Kompresní modul zvyšuje atmosférický tlak vzduchu před separací kyslíku.
Modul obecně obsahuje:
Stlačený vzduch se obvykle dodává při tlaku 8–11 bar(g).
Kompresor nasává okolní vzduch přes filtrační systém navržený k odstranění polétavých částic běžně se vyskytujících v těžebním prostředí, včetně křemičitého prachu, jemných rud a zbytků po odstřelu.
V pouštních těžebních operacích mohou být instalovány vícestupňové sací filtrační systémy, aby se snížilo zatížení navazujících zařízení prachem.
Modul úpravy vzduchu
Stlačený vzduch obsahuje vlhkost, olejové aerosoly a suspendované nečistoty, které mohou poškodit adsorpční materiály. Modul úpravy odstraňuje tyto nečistoty prostřednictvím několika stupňů.
Mezi typické součásti patří:
Systém úpravy snižuje koncentraci vlhkosti předtím, než vzduch vstoupí do nádob PSA.
V závislosti na konfiguraci mohou tlakové rosné body dosahovat -40 stupňů až -70 stupňů.
Suchý vzduch zabraňuje akumulaci vody uvnitř adsorpčních loži a snižuje degradaci molekulárního síta.
Modul generování kyslíku PSA
Modul pro výrobu kyslíku provádí separaci plynu.
Modul se skládá z:
Nádoby jsou vyrobeny z tlakových -válců z uhlíkové oceli a obsahují zeolitový molekulární síto.
Když stlačený vzduch vstoupí do nádoby, molekuly dusíku se připojí k adsorpčnímu médiu, zatímco molekuly kyslíku projdou ložem.
Řídicí systém střídá provoz nádoby mezi adsorpčním a regeneračním režimem a udržuje nepřetržitou produkci kyslíku.
V závislosti na kapacitě systému může modul obsahovat dvě, čtyři nebo více paralelně pracujících adsorpčních nádob.
Sekce skladování kyslíku
Generovaný kyslík vstupuje do skladovací nádoby umístěné uvnitř nebo v blízkosti nádoby.
Úložný prostor plní tři funkce:
Skladovací nádoby jsou obecně navrženy pro tlaky v rozmezí od 8 bar(g) do 16 bar(g).
Pro velké těžební projekty mohou být připojeny externí zásobníky kyslíku, aby se zvýšila dostupná rezervní kapacita.
Elektrický rozvodný systém
Kontejner obsahuje vyhrazený elektrický oddíl, který obsahuje:
Elektrické panely jsou izolovány od procesního zařízení, aby se snížilo vystavení teplu, vibracím a vlhkosti.
Kabelové žlaby vedou napájecí a signální kabely skrz kontejner a zároveň oddělují vysokonapěťové a přístrojové obvody.
Systémy kontroly prostředí
Důlní provozy často vystavují zařízení extrémním podmínkám prostředí. Kontejnerové generátory kyslíku proto zahrnují systémy environmentálního managementu.
Ventilační systém
Ventilátory odvádějí teplo generované kompresory a elektrickými zařízeními do venkovního prostředí. Rychlosti proudění vzduchu se volí podle tepelného zatížení zařízení a podmínek okolní teploty.
Izolační systém
Instalace v chladném{0} klimatu mohou zahrnovat izolované stěnové panely, které snižují přenos tepla povrchy kontejnerů. Tloušťka izolace se běžně pohybuje od 50 mm do 100 mm v závislosti na teplotě na místě.
Zařízení HVAC
U míst, kde je teplota vyšší než 45 stupňů nebo nižší než -20 stupňů, mohou vnitřní provozní teploty regulovat vyhrazené systémy vytápění a chlazení. Udržování stabilních teplot skříně pomáhá chránit elektronické ovládací prvky a přístroje.
Těžební aplikace
Závody na zpracování zlata
Zařízení na získávání zlata často vyžadují kyslík pro kyanidové louhovací okruhy. Kontejnerové generátory kyslíku mohou dodávat kyslík do:
Kyslík je přenášen pevným procesním potrubím a vstřikován do proudů roztoku před kontaktem s rudou.
Operace louhování mědi
Okruhy pro extrakci mědi mohou využívat kyslík k podpoře oxidačních reakcí a zlepšení chemického procesu. Kyslíkový generátor dodává plyn přímo do reakčních nádrží, potrubí pro přenos roztoku nebo provzdušňovacích systémů. Požadovaný průtok závisí na množství rudy a návrhu procesu.
Podzemní těžební lokality
Podzemní provozy často čelí omezením ventilace. Kontejnerové kyslíkové rostliny mohou podporovat:
Modulární konstrukce umožňuje instalaci v blízkosti infrastruktury šachet bez budování stálých budov na výrobu kyslíku.
Doprava a rozmístění
Jednou z výhod kontejnerizované konfigurace je efektivita přepravy. Celá kyslíková stanice zůstává během přepravy namontována na základním rámu.
Kontejner lze přesunout pomocí:
Během přepravy není nutná žádná demontáž hlavního procesního zařízení. Po příjezdu jeřáby umístí kontejner na připravené základy nebo ocelové nosné konstrukce. Tento přístup omezuje montážní činnosti na poli ve srovnání s konvenční výstavbou zařízení.
Postup instalace na místě
Příprava základů
Místo instalace obvykle zahrnuje:
• Železobetonový základ • Konstrukční ocelová plošina • Uzemňovací síťRozměry základu závisí na velikosti kontejneru a provozní hmotnosti.
Připojení utility
Montážní personál připojí:
• Elektrické napájení • Výstupní potrubí kyslíku • Systém odvodu kondenzátu • Komunikační kabelyVětšina procesního potrubí zůstává nainstalována v kontejneru před odesláním.
Uvedení do provozu
Mezi činnosti uvedení do provozu patří:
• Tlaková zkouška • Testování těsnosti • Ověření pořadí ventilů • Ověření čistoty kyslíku • Validace řídicího systémuJakmile provozní parametry dosáhnou konstrukčních podmínek, začíná výroba kyslíku.
Monitorování a kontrola
Kyslíkový generátor využívá řídicí architekturu-založeno na PLC.
Systém monitoruje:
Senzory přenášejí provozní data do PLC, které upravuje pořadí ventilů a provoz zařízení.
Možnosti vzdálené komunikace mohou zahrnovat:
Operátoři těžby mohou sledovat výkon z centrálních dispečinků, aniž by museli vstupovat do kontejneru.
Návrh přístupu pro údržbu
Kontejnerové systémy jsou navrženy tak, aby umožňovaly údržbu bez demontáže hlavního vybavení. Velké přístupové dveře a odnímatelné stěnové panely umožňují vstup technikům.
Mezi běžné činnosti údržby patří:
Uspořádání zařízení rezervuje přístupový prostor kolem kritických komponent pro podporu těchto úkolů.
Běžné poruchové režimy
Pochopení mechanismů poruch pomáhá týmům údržby plánovat preventivní prohlídky.
Snížená čistota kyslíku
Mezi možné příčiny patří:Kontaminace adsorbentem, netěsnost ventilu, porucha analyzátoru
Vysoká teplota kompresoru
Mezi možné příčiny patří:Znečištěné sací filtry, Porucha ventilace, Zvýšená okolní teplota
Přenos vlhkosti
Mezi možné příčiny patří:Porucha sušičky, Nasycené vysoušedlo, Selhání vypouštěcího ventilu
Nestabilita tlaku kyslíku
Mezi možné příčiny patří:Poddimenzovaná vyrovnávací nádrž, porucha regulátoru, netěsnost potrubí
Tyto podmínky lze obecně identifikovat pomocí trendů tlaku, teploty a čistoty kyslíku zaznamenaných řídicím systémem.
Srovnání s konvenční konstrukcí kyslíkových stanic
Konvenční kyslíkové zařízení obvykle vyžaduje:
Kontejnerový generátor kyslíku integruje tyto systémy do přepravitelného krytu před odesláním. V důsledku toho jsou činnosti při instalaci v terénu obvykle omezeny na připojení k síti, postupy uvádění do provozu a závěrečné provozní testování.
Tato konfigurace je často vybírána pro těžební projekty s komprimovanými plány výstavby, dočasnými provozními obdobími nebo vzdálenými lokalitami, kde jsou stavební zdroje omezené.
Technické specifikace
| Parametr | Typický rozsah |
|---|---|
| Čistota kyslíku | 90–95% |
| Kapacita kyslíku | 10–5 000 Nm³/h |
| Tlak kyslíku | 4–10 bar (g) |
| Tlak vzduchu | 7–10 bar (g) |
| Rosný bod | -40 stupňů až -70 stupňů |
| Typ kontejneru | ISO kontejner 20 stop / 40 stop |
| Okolní teplota | -30 stupňů až +50 stupňů |
| Řídicí systém | PLC + HMI |
| Napájení | 380V–690V |
| Typ instalace | Kontejnerový modulární systém |
Klíčové vlastnosti
Zařízení na výrobu kyslíku integrované uvnitř standardního ISO kontejneru
Předem{0}}instalované potrubí, elektroinstalace a přístrojové vybavení před odesláním
Vhodné pro vzdálené těžební lokality s omezenou infrastrukturou
Podporuje zlato, měď, stříbro a aplikace podzemní těžby
K dispozici v konfiguracích-namontovaných na smyku a v kontejnerech
Určeno pro přepravu kamionem, železnicí nebo námořní dopravou
Kompatibilní se SCADA a řídicími systémy závodu
Rozšiřitelná kapacita pomocí dalších kontejnerových modulů
Kontejnerový těžební generátor kyslíku poskytuje přenosnou platformu pro výrobu kyslíku, která kombinuje systémy stlačování vzduchu, čištění, separace kyslíku, skladování a řídicí systémy v jediném krytu, což umožňuje těžebním operacím generovat kyslík přímo v místě použití.
Populární Tagy: kontejnerový důlní generátor kyslíku, Čína výrobci, dodavatelé kontejnerových důlních generátorů kyslíku
