Säiliöityjen happitehtaiden ratkaisema tekninen ongelma
Monet kaivoshankkeet sijaitsevat satojen kilometrien päässä teollisuuskaasun tuotantolaitoksista. Nestemäisen hapen kuljettaminen näihin paikkoihin vaatii kryogeenisiä säiliöaluksia, varastosäiliöitä, höyrystimiä, purkuasemia ja tieyhteyksiä, jotka pystyvät tukemaan säännöllisiä toimituksia.
Konteissa oleva happigeneraattori poistaa riippuvuuden ulkoisista hapen syöttöketjuista tuottamalla happea suoraan ilmakehän ilmasta kaivospaikalla.
Vuoristoalueilla, aavikkoympäristöissä tai syrjäisillä tutkimusalueilla toimivissa projekteissa hapen tuotantoa voidaan jatkaa niin kauan kuin sähköä ja ilmaa on saatavilla.
Järjestelmä muuntaa ilmakehän ilman hapeksi ilman kryogeenisiä varastosäiliöitä tai rutiinihappitoimituksia.
Säiliön rakenne ja mekaaninen asettelu
Happilaitos sijaitsee standardinmukaisessa ISO-säiliössä.
Tyypillisiä kokoonpanoja ovat:
Konttien rungot valmistetaan rakenneteräksestä ja hitsataan ISO-kuljetusstandardien mukaisesti. Kotelo suojaa prosessilaitteita pölyltä, sateelta, suoralta auringonvalolta ja suolasuihkueroosiolta.
Sisäiset laiteasettelut jakavat säiliön erityisiin käyttöalueisiin.
Tyypillinen järjestely sisältää:
Laitevälit on suunniteltu siten, että huoltohenkilöstö ja komponenttien vaihtotoimet ovat käytettävissä.
Sisäisten laitteiden kokoonpano
Ilmanpainemoduuli
Puristusmoduuli lisää ilmakehän ilmanpainetta ennen hapen erotusta.
Moduuli sisältää yleensä:
Paineilmaa syötetään tyypillisesti 8–11 bar(g).
Kompressori imee ympäristön ilmaa suodatusjärjestelmän kautta, joka on suunniteltu poistamaan kaivosympäristöissä yleisesti esiintyvät ilmassa olevat hiukkaset, mukaan lukien piidioksidipöly, malmihiukkaset ja räjäytysjätteet.
Aavikon kaivostoiminnassa voidaan asentaa monivaiheisia imusuodatusjärjestelmiä vähentämään pölykuormitusta loppupään laitteisiin.
Ilmankäsittelymoduuli
Paineilma sisältää kosteutta, öljyaerosoleja ja suspendoituneita epäpuhtauksia, jotka voivat vahingoittaa adsorptiomateriaaleja. Käsittelymoduuli poistaa nämä epäpuhtaudet useissa vaiheissa.
Tyypillisiä komponentteja ovat:
Käsittelyjärjestelmä vähentää kosteuspitoisuutta ennen kuin ilma pääsee PSA-astioihin.
Kokoonpanosta riippuen painekastepisteet voivat olla -40 - -70 astetta.
Kuiva ilma estää veden kertymisen adsorptiopetiin ja vähentää molekyyliseulan hajoamista.
PSA-hapentuotantomoduuli
Hapentuotantomoduuli suorittaa kaasun erotuksen.
Moduuli koostuu:
Astiat on valmistettu hiiliteräspaine{0}}sylintereistä ja sisältävät zeoliittimolekyyliseulamateriaalia.
Kun paineilma tulee astiaan, typpimolekyylit kiinnittyvät adsorptioväliaineisiin, kun taas happimolekyylit kulkevat kerroksen läpi.
Ohjausjärjestelmä vuorottelee astian toimintaa adsorptio- ja regenerointitilojen välillä ylläpitäen jatkuvaa hapen tuotantoa.
Järjestelmän kapasiteetista riippuen moduuli voi sisältää kaksi, neljä tai useita rinnakkain toimivia adsorptioastioita.
Hapen varastointiosasto
Muodostunut happi pääsee säiliöön, joka sijaitsee säiliön sisällä tai vieressä.
Varastointiosastolla on kolme toimintoa:
Varastointiastiat on yleensä suunniteltu paineille, jotka vaihtelevat välillä 8 bar(g) - 16 bar(g).
Suuria kaivosprojekteja varten voidaan liittää ulkoisia happisäiliöitä käytettävissä olevan varakapasiteetin lisäämiseksi.
Sähkönjakelujärjestelmä
Säiliö sisältää erillisen sähköosaston, jossa on:
Sähköpaneelit on eristetty prosessilaitteista altistumisen vähentämiseksi lämmölle, tärinälle ja kosteudelle.
Kaapelihyllyt ohjaavat virta- ja signaalijohdot koko säiliön läpi ja erottavat samalla korkea{0}}jännite- ja instrumentointipiirit.
Ympäristönhallintajärjestelmät
Kaivostoiminta altistaa laitteet usein äärimmäisille ympäristöolosuhteille. Säiliöissä olevissa happigeneraattoreissa on siksi ympäristönhallintajärjestelmät.
Ilmanvaihtojärjestelmä
Ilmanvaihtopuhaltimet siirtävät kompressorien ja sähkölaitteiden tuottamaa lämpöä ulkoympäristöön. Ilmamäärät valitaan laitteiston lämpökuormituksen ja ympäristön lämpötilaolosuhteiden mukaan.
Eristysjärjestelmä
Kylmä{0}}ilmastoasennukset voivat sisältää eristettyjä seinäpaneeleja, jotka vähentävät lämmönsiirtoa säiliöiden pintojen läpi. Eristeen paksuus vaihtelee yleensä välillä 50 mm - 100 mm riippuen työmaan lämpötiloista.
LVI-laitteet
Kohteissa, joissa lämpötila on yli 45 astetta tai alle -20 astetta, erilliset lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät voivat säädellä sisäisiä käyttölämpötiloja. Vakaiden kotelon lämpötilojen ylläpitäminen auttaa suojaamaan elektronisia ohjaimia ja instrumentteja.
Kaivossovellukset
Kullankäsittelylaitokset
Kullan talteenottolaitokset vaativat usein happea syanidin liuotuspiireihin. Konteissa olevat happigeneraattorit voivat toimittaa happea:
Happi siirretään kiinteiden prosessiputkistojen kautta ja ruiskutetaan liuosvirtoihin ennen kosketusta malmin kanssa.
Kuparin liuotustoiminnot
Kuparin uuttopiirit voivat käyttää happea tukemaan hapetusreaktioita ja parantamaan prosessikemiaa. Happigeneraattori syöttää kaasua suoraan reaktiosäiliöihin, liuoksen siirtolinjoihin tai ilmastusjärjestelmiin. Tarvittava virtausnopeus riippuu malmin läpäisevyydestä ja prosessin suunnittelusta.
Maanalaiset kaivospaikat
Maanalaisessa toiminnassa on usein ilmanvaihtorajoituksia. Konteissa olevat happilaitokset voivat tukea:
Modulaarinen rakenne mahdollistaa asennuksen lähelle kuiluinfrastruktuuria rakentamatta pysyviä hapentuotantorakennuksia.
Kuljetus ja käyttöönotto
Yksi konttikokoonpanon etu on kuljetuksen tehokkuus. Koko happilaitos pysyy kiinnitettynä rakenteelliseen perusrunkoon kuljetuksen aikana.
Säiliötä voidaan siirtää käyttämällä:
Suuria prosessilaitteita ei tarvitse purkaa kuljetuksen aikana. Saapuessaan nosturit aseta kontti valmiille perustuksille tai terästukirakenteille. Tämä lähestymistapa vähentää kenttäkokoonpanoa verrattuna perinteiseen laitosrakenteeseen.
Sivuston asennusmenettely
Säätiön valmistelu
Asennuspaikka sisältää yleensä:
• Teräsbetoniperustus • Teräsrakenteinen alusta • MaadoitusverkkoPerustuksen mitat riippuvat säiliön koosta ja käyttöpainosta.
Utility Connections
Asennushenkilöstö yhdistää:
• Virtalähde • Hapen poistoputki • Lauhteenpoistojärjestelmä • TiedonsiirtokaapelitSuurin osa prosessiputkista jää asennettuna konttiin ennen lähettämistä.
Käyttöönotto
Käyttöönottotoimintoihin kuuluvat:
• Painetestaus • Vuototestaus • Venttiilisarjan tarkastus • Hapen puhtauden tarkastus • Ohjausjärjestelmän validointiKun toimintaparametrit saavuttavat suunnitteluehdot, hapen tuotanto alkaa.
Valvonta ja valvonta
Happigeneraattori käyttää PLC{0}}pohjaista ohjausarkkitehtuuria.
Järjestelmä valvoo:
Anturit välittävät toimintatiedot PLC:lle, joka säätää venttiilien järjestystä ja laitteiden toimintaa.
Etäviestintävaihtoehtoja voivat olla:
Kaivostoiminnan harjoittajat voivat seurata suorituskykyä keskusvalvomoista ilman konttiin menemistä.
Huoltopääsysuunnittelu
Säiliöjärjestelmät on suunniteltu mahdollistamaan huolto ilman suuria laitteita irrottamatta. Suuret kulkuovet ja irrotettavat seinäpaneelit mahdollistavat teknikkojen sisäänkäynnin.
Säännöllisiin huoltotoimenpiteisiin kuuluvat:
Laiteasettelut varaavat pääsytilan kriittisten komponenttien ympärille näiden tehtävien tukemiseksi.
Yleiset vikatilat
Vikamekanismien ymmärtäminen auttaa huoltoryhmiä suunnittelemaan ennaltaehkäiseviä tarkastuksia.
Vähentynyt hapen puhtaus
Mahdollisia syitä ovat:Adsorbenttikontaminaatio, Venttiilin vuoto, Analysaattorin toimintahäiriö
Korkea kompressorin lämpötila
Mahdollisia syitä ovat:Likaiset imusuodattimet, Ilmanvaihtohäiriö, Kohonnut ympäristön lämpötila
Kosteuden siirto
Mahdollisia syitä ovat:Kuivaajan toimintahäiriö, Kyllästynyt kuivausaine, Tyhjennysventtiilin vika
Hapenpaineen epävakaus
Mahdollisia syitä ovat:Puskurisäiliön alimitoitus, säätimen toimintahäiriö, putkiston vuoto
Nämä olosuhteet voidaan yleensä tunnistaa ohjausjärjestelmän tallentamien paineen, lämpötilan ja hapen puhtaussuuntausten perusteella.
Vertailu perinteiseen happilaitosrakenteeseen
Perinteinen happilaitos vaatii tyypillisesti:
Konteissa oleva happigeneraattori integroi nämä järjestelmät kuljetettavaan koteloon ennen lähettämistä. Tämän seurauksena kenttäasennustoimet rajoittuvat tyypillisesti sähköliitäntöihin, käyttöönottomenettelyihin ja lopulliseen toimintatestaukseen.
Tämä kokoonpano valitaan usein kaivosprojekteihin, joissa on tiivistetyt rakennusaikataulut, tilapäiset käyttöjaksot tai syrjäiset rakennusresurssit.
Tekniset tiedot
| Parametri | Tyypillinen alue |
|---|---|
| Hapen puhtaus | 90–95% |
| Happikapasiteetti | 10-5000 Nm³/h |
| Hapen paine | 4–10 bar(g) |
| Ilmanpaine | 7–10 bar(g) |
| Kastepiste | -40 astetta -70 asteeseen |
| Säiliön tyyppi | 20 jalan / 40 jalan ISO-säiliö |
| Ympäristön lämpötila | -30 astetta +50 asteeseen |
| Ohjausjärjestelmä | PLC + HMI |
| Virtalähde | 380V–690V |
| Asennustyyppi | Säiliöity modulaarinen järjestelmä |
Tärkeimmät ominaisuudet
Hapen tuotantolaitteet integroitu standardi ISO-säiliöön
Esiasennetut putket, johdot ja instrumentointi ennen toimitusta
Soveltuu syrjäisille kaivospaikoille, joilla on rajoitettu infrastruktuuri
Tukee kullan, kuparin, hopean ja maanalaisia kaivossovelluksia
Saatavana liukukiinnitettyinä{0}}ja konttikokoonpanoina
Suunniteltu kuljetettaviksi kuorma-autolla, rautateillä tai meritse
Yhteensopiva SCADA:n ja laitoksen ohjausjärjestelmien kanssa
Laajennettavissa lisäsäiliömoduuleilla
Containerized Mining Oxygen Generator tarjoaa kuljetettavan hapen tuotantoalustan, joka yhdistää ilman puristus-, puhdistus-, hapenerotus-, varastointi- ja ohjausjärjestelmät yhdessä kotelossa, jolloin kaivostoiminta voi tuottaa happea suoraan käyttöpaikalla.
Suositut Tagit: konteissa kaivosteollisuuden happigeneraattorit, Kiinan konteissa toimivien kaivosten happigeneraattorien valmistajat, toimittajat
