Kako odabrati PSA sistem kisika za udaljena rudarska mjesta

Uvod

Mnogi projekti iskopavanja zlata, bakra, olova{0}}cinka, litijuma i rijetkih zemalja rade daleko od centara za proizvodnju industrijskog plina. Na ovim lokacijama, kiseonik je često neophodan za metalurške procese, krugove za ispiranje cijanida, sisteme za tretman otpadnih voda, operacije za podršku topljenja i objekte za hitne slučajeve.

Za razliku od rudnika koji se nalaze u blizini industrijskih zona, udaljena rudarska mjesta suočavaju se s dodatnim izazovima pri nabavci kisika. Dugi transportni putevi, ograničena infrastruktura, sezonski pristup cestama i visoki logistički troškovi mogu značajno utjecati na pouzdanost opskrbe kisikom i operativne troškove.

Iz tog razloga, mnogi rudarski operateri zamjenjuju isporučeni kiseonik sa-sistemima za proizvodnju kiseonika na licu mesta zasnovanim na tehnologiji Adsorpcije sa promenama pritiska (PSA).

Međutim, odabir PSA postrojenja za kisik za udaljeni rudnik zahtijeva više od odabira proizvodnog kapaciteta. Inženjeri moraju procijeniti zahtjeve procesa, uvjete na lokaciji, dostupnost energije, izloženost okoliša, zahtjeve za proširenjem, sposobnost održavanja i metodu implementacije prije odabira opreme.

Ovaj članak objašnjava ključne inženjerske faktore uključene u odabir PSA sistema kiseonika za projekte daljinskog rudarenja.

1. Definirajte stvarnu potrošnju kisika

Počnite s procesnim zahtjevima za kisikom

Prvi korak je izračunavanje potrošnje kiseonika na nivou procesa.
Rudarske aplikacije koje zahtijevaju kisik mogu uključivati:
· CIL oporavak zlata
· CIP oporavak zlata
· Oksidacijski reaktori
· Sistemi napajanja za proizvodnju ozona
· Tretman otpadnih voda
· Operacije podrške topionici
· Podzemni sistemi za hitne slučajeve
Svaki proces različito troši kisik.

Na primjer, postrojenje za preradu zlata može ubrizgati kisik u:
· Spremnici za pred{0}}ispiranje
· Rezervoari za luženje
· Cjevovodi za gnojnicu
Potreban protok kiseonika zavisi od:
· Protočnost rude
· Gustina kaše
· Koncentracija cijanida
· Ciljani nivo rastvorenog kiseonika
Odabir opreme bez utvrđivanja stvarnih zahtjeva procesa često rezultira prevelikim ili premalim dimenzijama.

Izračunajte vršnu potražnju umjesto prosječne potražnje

Rudarske operacije rijetko troše kisik konstantnom brzinom. Inženjeri bi trebali procijeniti:
· Prosječna potreba za kisikom
· Maksimalna potreba za kiseonikom
· Buduća potražnja za proširenjem

Na primjer: rudnik koji troši prosječno 300 Nm³/h kisika može doživjeti vršnu potrošnju veću od 450 Nm³/h tokom povećanja protoka ili kampanja za optimizaciju proizvodnje. Dimenzioniranje sistema treba da se prilagodi operativnim vrhovima, a ne samo prosečnim uslovima.

2. Odredite potrebnu čistoću kiseonika

Različiti procesi rudarstva imaju različite zahtjeve za čistoćom

Ne zahtijeva svaka rudarska aplikacija identičnu čistoću kisika. Tipični PSA sistemi kiseonika proizvode 90%, 93% ili 95% čistoće kiseonika.

Za mnoge operacije luženja zlata, koncentracija kiseonika unutar ovog opsega je dovoljna da poveća nivoe rastvorenog kiseonika u kaši. Odabrana čistoća treba da se zasniva na:
· Dizajn procesa
· Metalurško ispitivanje
· Efikasnost prenosa kiseonika
· Ciljevi oporavka
Veća čistoća općenito zahtijeva manji proizvodni kapacitet iz istog PSA sistema. Inženjeri moraju istovremeno procijeniti zahtjeve za čistoću i protok.

3. Procijenite lokaciju lokacije i logističke uslove

Transportne rute utiču na izbor sistema

Udaljeni rudnici često imaju logistička ograničenja. Primjeri uključuju: pustinjske rudarske kampove, planinske operacije, projekte istraživanja Arktika i ostrvska rudarska postrojenja. Uslovi transporta utiču na dimenzije opreme, način isporuke i strategiju ugradnje. Prije odabira PSA postrojenja, projektni timovi bi trebali procijeniti ograničenja širine ceste, ograničenja opterećenja mosta, lučke objekte i dostupnost dizalica. Ovi faktori utiču na konfiguraciju opreme i planiranje isporuke.

Procijenite sezonsku dostupnost

Neki rudnici gube pristup putevima tokom sezone snijega, perioda monsuna ili poplavnih uvjeta. Ako pristup održavanju postane težak tokom dijela godine, redundantnost sistema može postati važnija od minimalnih kapitalnih troškova. U ovim situacijama, inženjeri često određuju rezervne kompresore, dodatni kapacitet skladištenja, rezervne komplete ventila i redundantnu instrumentaciju kako bi smanjili operativni rizik.

4. Razmislite o kontejneriziranoj implementaciji

Zašto su kontejnerski sistemi uobičajeni u udaljenim rudnicima

Udaljenim lokacijama često nedostaje infrastruktura tokom ranih faza projekta. Izgradnja konvencionalne zgrade za proizvodnju kisika može zahtijevati betonske temelje, čelične konstrukcije, krovne sisteme i električne prostorije. Ovi zahtjevi povećavaju složenost izgradnje.

NEWTEK Containerized Gas Solution integriše opremu za proizvodnju kiseonika unutar ISO kontejnera pre otpreme. Oprema obično uključuje: vazdušni kompresor, prijemnik vazduha, sušač vazduha, paket za filtriranje, PSA generator kiseonika i PLC kontrolni sistem. Kontejner služi kao kućište opreme, transportni okvir i struktura za zaštitu od vremenskih prilika.

Zahtjevi za instalaciju:Većina kontejnerskih sistema zahteva: 1. Betonski temelj, 2. Priključak za struju, 3. Priključak za kiseonik i 4. Puštanje u rad. U poređenju sa tradicionalnom izgradnjom postrojenja, potrebno je manje aktivnosti montaže na terenu. Ovo može biti posebno važno u udaljenim rudarskim okruženjima gdje su građevinski resursi ograničeni.

5. Procijenite uslove okoline

Regije rudarstva visoke temperature:Rudarski projekti u pustinjskim okruženjima često doživljavaju temperaturu okoline iznad 40 stepeni, nakupljanje prašine i izloženost sunčevoj toplini. Visoke temperature utiču na hlađenje kompresora, efikasnost sušača i životni vek električnih komponenti. Opremu treba odabrati sa odgovarajućim kapacitetom hlađenja i dizajnom ventilacije.

Operacije rudarstva u hladnoj klimi:Rudarski projekti u sjevernim regijama mogu iskusiti rizik od temperature ispod nule, akumulacije snijega i smrznutog kondenzata. Sistemi za obradu zraka moraju zaštititi ventile za odvod, cijevi za instrumente i rashladne krugove kompresora od smrzavanja.

Obalne rudarske lokacije:Rudarski objekti u blizini luka mogu iskusiti slani sprej, vlažnost i korozivnu atmosferu. Ovi uvjeti mogu zahtijevati cijevi od nehrđajućeg čelika, premaze otporne na koroziju-i pričvršćivače za more{2}}kako bi se smanjila dugoročna-degradacija opreme.

6. Procijenite elektroenergetsku infrastrukturu i održavanje

Električna dostupnost direktno utiče na dizajn sistema

PSA postrojenja za kiseonik oslanjaju se prvenstveno na vazdušne kompresore, kontrolne sisteme i opremu za obradu vazduha. Potrebe za snagom se povećavaju sa kapacitetom proizvodnje kiseonika. Inženjeri bi trebali procijeniti dostupnost električne energije, kapacitet generatora, stabilnost napona i harmonijske uslove prije odabira opreme.

Rudarski kampovi na generator{0}}:Mnogi istraživački projekti oslanjaju se na dizel generatore. U tim slučajevima, projektiranje postrojenja za kisik treba uzeti u obzir opterećenje generatora, startnu struju i potrošnju goriva kako bi se osigurala kompatibilnost s dostupnom infrastrukturom napajanja.

7. Procijenite sposobnost održavanja i kritične komponente

Udaljeni rudnici često imaju ograničenu tehničku podršku. Timovi za održavanje na udaljenim lokacijama možda ne uključuju stručnjake za PSA. Odabir opreme stoga treba uzeti u obzir dostupnost rezervnih dijelova, dijagnostičku dostupnost i standardizaciju instrumenta. Sistemi koji koriste uobičajene industrijske komponente mogu pojednostaviti planiranje održavanja. Kritične komponente koje zahtijevaju rutinski pregled uključuju:

8. Plan za buduću ekspanziju & NEWTEK prednosti

Propusnost rudarenja se često mijenja:Rudarski projekti često povećavaju kapacitet obrade nakon puštanja u rad. Primjeri uključuju: proširenja mlinova, dodatne rezervoare za luženje i povećanu propusnost rude. Ako se očekuje da će potražnja za kisikom rasti, inženjeri bi trebali procijeniti mogućnosti proširenja tokom početne faze projektovanja.

Modularni PSA dizajni pojednostavljuju proširenje:Mnoge NEWTEK PSA postrojenja za kiseonik koriste modularnu arhitekturu. Proširenje može uključivati: dodatne adsorpcijske tornjeve, veće posude za skladištenje i dodatni kapacitet kompresora. Ovaj pristup može povećati proizvodnju kisika bez zamjene cijelog sistema.

Zašto mnogi udaljeni rudnici biraju NEWTEK postrojenja za kiseonik:NEWTEK GROUP Fabrika za proizvodnju kiseonika kombinuje opremu za proizvodnju kiseonika, sisteme za tretman vazduha, posude za skladištenje i automatizovane kontrole unutar prenosivog kućišta. Za projekte daljinskog rudarenja, ova konfiguracija nudi nekoliko praktičnih prednosti:
· Smanjeni zahtjevi za montažu na terenu
· Pojednostavljeno planiranje transporta
· Zaštita od prašine i izloženosti vremenskim prilikama
· Modularne opcije proširenja kapaciteta
· Integracija sa CIL i CIP sistemima za ubrizgavanje kiseonika
Budući da se kisik proizvodi direktno iz okolnog zraka, rudnici mogu smanjiti ovisnost o stalnim isporukama cilindara i transportu tekućeg kisika.

FAQ

Zaključak

Odabir PSA sistema kiseonika za udaljeno rudarsko mesto zahteva detaljnu procenu zahteva za kiseonikom u procesu, uslova okoline, dostupnosti energije, logističkih ograničenja, mogućnosti održavanja i budućih zahteva za proširenjem. NEWTEK PSA postrojenje za kisik odgovarajuće veličine može osigurati kontinuiranu proizvodnju kisika za CIL, CIP, oksidaciju i druge rudarske procese, istovremeno smanjujući ovisnost o vanjskim isporukama kisika. Za projekte koji se nalaze u pustinjama, planinama, ostrvima ili drugim udaljenim sredinama, NEWTEK Containerized Gas Solutions nudi metodu implementacije koja kombinuje opremu za proizvodnju kiseonika i zaštitnu infrastrukturu unutar jednog prenosivog paketa, pojednostavljujući instalaciju i dugotrajan-rad.