مشكلة هندسية تم حلها بواسطة مصانع الأكسجين في حاويات
وتقع العديد من مشاريع التعدين على بعد مئات الكيلومترات من مرافق إنتاج الغاز الصناعي. يتطلب نقل الأكسجين السائل إلى هذه المواقع صهاريج تبريد وأوعية تخزين وأجهزة تبخير ومحطات تفريغ وإمكانية الوصول إلى الطرق القادرة على دعم عمليات التسليم المنتظمة.
يزيل مولد الأكسجين الموجود في حاوية الاعتماد على سلاسل إمداد الأكسجين الخارجية عن طريق إنتاج الأكسجين مباشرة من الهواء الجوي في موقع التعدين.
بالنسبة للمشاريع العاملة في المناطق الجبلية أو البيئات الصحراوية أو مناطق الاستكشاف النائية، يمكن أن يستمر إنتاج الأكسجين طالما توفرت الطاقة الكهربائية والهواء المحيط.
يقوم النظام بتحويل الهواء الجوي إلى أكسجين دون الحاجة إلى صهاريج تخزين مبردة أو عمليات توصيل الأكسجين الروتينية.

هيكل الحاوية والتخطيط الميكانيكي
يقع مصنع الأكسجين داخل حاوية ISO قياسية.
تتضمن التكوينات النموذجية ما يلي:
يتم تصنيع إطارات الحاويات من الفولاذ الهيكلي ويتم لحامها وفقًا لمعايير الشحن ISO. تحمي العلبة معدات العملية من الغبار والأمطار وأشعة الشمس المباشرة والتآكل برذاذ الملح.
تقسم تخطيطات المعدات الداخلية الحاوية إلى مناطق تشغيل مخصصة.
يتضمن الترتيب النموذجي ما يلي:
تم تصميم المسافات بين المعدات لتوفير الوصول لموظفي الصيانة وأنشطة استبدال المكونات.
تكوين المعدات الداخلية
وحدة ضغط الهواء
تعمل وحدة الضغط على زيادة ضغط الهواء الجوي قبل فصل الأكسجين.
تحتوي الوحدة بشكل عام على:
يتم توفير الهواء المضغوط عادة عند 8-11 بار (جم).
يقوم الضاغط بسحب الهواء المحيط من خلال نظام ترشيح مصمم لإزالة الجزيئات المحمولة بالهواء والتي توجد عادة في بيئات التعدين، بما في ذلك غبار السيليكا ودقائق الخام ومخلفات التفجير.
في عمليات التعدين الصحراوية، قد يتم تركيب أنظمة ترشيح سحب متعددة -مراحل لتقليل تحميل الغبار على المعدات النهائية.
وحدة معالجة الهواء
يحتوي الهواء المضغوط على رطوبة وهباء زيتي وملوثات معلقة يمكن أن تلحق الضرر بالمواد الممتصة. تقوم وحدة المعالجة بإزالة هذه الملوثات عبر مراحل متعددة.
تشمل المكونات النموذجية ما يلي:
يعمل نظام المعالجة على تقليل تركيز الرطوبة قبل دخول الهواء إلى أوعية PSA.
اعتمادًا على التكوين، قد تصل نقاط تكاثف الضغط إلى -40 درجة إلى -70 درجة.
يمنع الهواء الجاف تراكم الماء داخل طبقات الامتزاز ويقلل من تدهور المنخل الجزيئي.
وحدة توليد الأكسجين PSA
تقوم وحدة توليد الأكسجين بفصل الغاز.
تتكون الوحدة من:
يتم تصنيع الأوعية من أسطوانات مقاومة للضغط من الفولاذ الكربوني- وتحتوي على مادة المنخل الجزيئي للزيوليت.
عندما يدخل الهواء المضغوط إلى الوعاء، ترتبط جزيئات النيتروجين بوسائط الامتزاز بينما تمر جزيئات الأكسجين عبر الطبقة.
يقوم نظام التحكم بتبديل تشغيل الوعاء بين وضعي الامتزاز والتجديد، مما يحافظ على إنتاج الأكسجين المستمر.
اعتمادًا على سعة النظام، قد تحتوي الوحدة على اثنين أو أربعة أو أوعية امتصاص متعددة تعمل بالتوازي.
قسم تخزين الأكسجين
يدخل الأكسجين المتولد إلى وعاء تخزين يقع داخل الحاوية أو بجوارها.
يقوم قسم التخزين بثلاث وظائف:
يتم تصميم أوعية التخزين عمومًا لضغوط تتراوح من 8 بار (جم) إلى 16 بار (جم).
بالنسبة لمشاريع التعدين الكبيرة، قد يتم توصيل صهاريج تخزين الأكسجين الخارجية لزيادة القدرة الاحتياطية المتاحة.
نظام التوزيع الكهربائي
تحتوي الحاوية على حجرة كهربائية مخصصة تحتوي على:
يتم عزل اللوحات الكهربائية عن معدات المعالجة لتقليل التعرض للحرارة والاهتزاز والرطوبة.
تقوم حوامل الكابلات بتوجيه أسلاك الطاقة والإشارة في جميع أنحاء الحاوية مع فصل دوائر الجهد العالي ودوائر الأجهزة.
أنظمة التحكم البيئي
غالبًا ما تعرض عمليات التعدين المعدات لظروف بيئية قاسية. ولذلك فإن مولدات الأكسجين الموضوعة في حاويات تتضمن أنظمة الإدارة البيئية.
نظام التهوية
تقوم مراوح التهوية بنقل الحرارة الناتجة عن الضواغط والمعدات الكهربائية إلى البيئة الخارجية. يتم تحديد معدلات تدفق الهواء وفقًا للأحمال الحرارية للمعدات وظروف درجة الحرارة المحيطة.
نظام العزل
قد تشتمل التركيبات المناخية الباردة- على ألواح حائط معزولة تعمل على تقليل انتقال الحرارة عبر أسطح الحاويات. يتراوح سمك العزل عادة من 50 ملم إلى 100 ملم حسب درجات حرارة الموقع.
معدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
بالنسبة للمواقع التي تعاني من درجات حرارة أعلى من 45 درجة أو أقل من -20 درجة، قد تقوم أنظمة التدفئة والتبريد المخصصة بتنظيم درجات حرارة التشغيل الداخلية. يساعد الحفاظ على درجات حرارة ثابتة في العلبة على حماية أدوات التحكم والأجهزة الإلكترونية.
تطبيقات التعدين
مصانع معالجة الذهب
تتطلب مرافق استعادة الذهب في كثير من الأحيان الأكسجين لدوائر ترشيح السيانيد. يمكن لمولدات الأكسجين الموجودة في الحاويات توفير الأكسجين إلى:
يتم نقل الأكسجين عبر خطوط أنابيب عملية ثابتة ويتم حقنه في تيارات المحلول قبل الاتصال بالخام.
عمليات ترشيح النحاس
قد تستخدم دوائر استخراج النحاس الأكسجين لدعم تفاعلات الأكسدة وتحسين كيمياء العملية. يقوم مولد الأكسجين بتزويد الغاز مباشرة إلى خزانات التفاعل، أو خطوط نقل المحلول، أو أنظمة التهوية. يعتمد معدل التدفق المطلوب على إنتاجية الخام وتصميم العملية.
مواقع التعدين تحت الأرض
غالبًا ما تواجه العمليات تحت الأرض قيودًا على التهوية. يمكن لمحطات الأكسجين في الحاويات أن تدعم:
يسمح التصميم المعياري بالتركيب بالقرب من البنية التحتية للعمود دون إنشاء مباني دائمة لإنتاج الأكسجين.
النقل والنشر
إحدى مزايا التكوين بالحاويات هي كفاءة النقل. يظل مصنع الأكسجين بأكمله مثبتًا على إطار قاعدته الهيكلية أثناء النقل.
يمكن نقل الحاوية باستخدام:
لا يلزم تفكيك معدات العمليات الرئيسية أثناء النقل. عند الوصول، تقوم الرافعات بوضع الحاوية على أساسات معدة أو هياكل دعم فولاذية. ويقلل هذا النهج من أنشطة التجميع الميداني مقارنة ببناء المصانع التقليدية.
إجراءات تثبيت الموقع
إعداد الأساس
يتضمن موقع التثبيت عادةً ما يلي:
• الأساس الخرساني المسلح • منصة الصلب الهيكلي • شبكة التأريضتعتمد أبعاد الأساس على حجم الحاوية ووزن التشغيل.
اتصالات المرافق
توصيل موظفي التثبيت:
• إمدادات الطاقة الكهربائية • خط أنابيب مخرج الأكسجين • نظام تصريف المكثفات • كابلات الاتصالاتتظل معظم أنابيب المعالجة مثبتة داخل الحاوية قبل الشحن.
التكليف
تشمل أنشطة التكليف ما يلي:
• اختبار الضغط • اختبار التسرب • التحقق من تسلسل الصمام • التحقق من نقاء الأكسجين • التحقق من صحة نظام التحكمبمجرد وصول معلمات التشغيل إلى شروط التصميم، يبدأ إنتاج الأكسجين.
المراقبة والتحكم
يستخدم مولد الأكسجين بنية تحكم تعتمد على PLC-.
يراقب النظام:
تقوم أجهزة الاستشعار بنقل بيانات التشغيل إلى PLC، الذي يقوم بضبط تسلسل الصمامات وتشغيل المعدات.
قد تشمل خيارات الاتصال عن بعد ما يلي:
يمكن لمشغلي التعدين مراقبة الأداء من غرف التحكم المركزية دون الدخول إلى الحاوية.
تصميم الوصول إلى الصيانة
تم تصميم أنظمة الحاويات للسماح بالصيانة دون إزالة المعدات الرئيسية. توفر أبواب الوصول الكبيرة وألواح الجدران القابلة للإزالة الدخول للفنيين.
تشمل أنشطة الصيانة الروتينية ما يلي:
تحتفظ تخطيطات المعدات بمساحة الوصول حول المكونات المهمة لدعم هذه المهام.
أوضاع الفشل الشائعة
إن فهم آليات الفشل يساعد فرق الصيانة على جدولة عمليات التفتيش الوقائية.
انخفاض نقاء الأكسجين
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:تلوث الممتزات، تسرب الصمام، عطل المحلل
ارتفاع درجة حرارة الضاغط
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:مرشحات السحب المتسخة، فشل التهوية، ارتفاع درجة الحرارة المحيطة
ترحيل الرطوبة
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:عطل المجفف، المجفف المشبع، فشل صمام الصرف
عدم استقرار ضغط الأكسجين
تشمل الأسباب المحتملة ما يلي:صغر حجم الخزان العازل، عطل المنظم، تسرب خط الأنابيب
ويمكن تحديد هذه الظروف بشكل عام من خلال اتجاهات الضغط ودرجة الحرارة ونقاء الأكسجين التي يسجلها نظام التحكم.
مقارنة مع بناء مصنع الأكسجين التقليدي
يتطلب مصنع الأكسجين التقليدي عادة ما يلي:
يقوم مولد الأكسجين الموجود في حاوية بدمج هذه الأنظمة داخل حاوية قابلة للنقل قبل الشحن. ونتيجة لذلك، تقتصر أنشطة التثبيت الميداني عادةً على توصيلات المرافق وإجراءات التشغيل والاختبار التشغيلي النهائي.
يتم تحديد هذا التكوين بشكل متكرر لمشاريع التعدين ذات جداول البناء المضغوطة، أو فترات التشغيل المؤقتة، أو مواقع المواقع البعيدة حيث تكون موارد البناء محدودة.
المواصفات الفنية
| المعلمة | النطاق النموذجي |
|---|---|
| نقاء الأكسجين | 90–95% |
| سعة الأكسجين | 10-5000 نيوتن متر مكعب/ساعة |
| ضغط الأكسجين | 4-10 بار (جم) |
| ضغط الهواء | 7-10 بار (جم) |
| نقطة الندى | -40 درجة إلى -70 درجة |
| نوع الحاوية | حاوية 20 قدم / 40 قدم ISO |
| درجة الحرارة المحيطة | -30 درجة إلى +50 درجة |
| نظام التحكم | بلك + همي |
| مزود الطاقة | 380V–690V |
| نوع التثبيت | نظام وحدات الحاويات |
الميزات الرئيسية
معدات إنتاج الأكسجين مدمجة داخل حاوية ISO قياسية
تم تركيب الأنابيب والأسلاك والأجهزة مسبقًا-قبل الشحن
مناسبة لمواقع التعدين النائية ذات البنية التحتية المحدودة
يدعم تطبيقات الذهب والنحاس والفضة والتعدين تحت الأرض
متوفر في تكوينات-مثبتة على منصات منزلقة وفي حاويات
مصممة للنقل بالشاحنات أو السكك الحديدية أو الشحن البحري
متوافق مع أنظمة SCADA والتحكم في المصانع
سعة قابلة للتوسيع من خلال وحدات حاوية إضافية
يوفر مولد الأكسجين للتعدين في حاويات منصة لإنتاج الأكسجين قابلة للنقل تجمع بين أنظمة ضغط الهواء وتنقيته وفصل الأكسجين والتخزين والتحكم داخل حاوية واحدة، مما يسمح لعمليات التعدين بتوليد الأكسجين مباشرة عند نقطة الاستخدام.
الوسم : مولد الأوكسجين التعدين بالحاويات، الصين مصنعي مولد الأوكسجين التعدين بالحاويات، الموردين

