Криогенная установка разделения воздуха для горнодобывающей промышленности

Для горнодобывающего предприятия, которому каждый день нужен кислород, доставка сжиженного газа грузовиками быстро становится дорогостоящей. Это не только стоимость доставки - простои в случае задержки поставки, проблемы с доступом к дороге в плохую погоду и занимающие место резервуары для хранения. На объекте расположена криогенная установка разделения воздуха для горнодобывающей промышленности, которая производит собственный кислород из окружающего воздуха. Никакой цепочки поставок, никаких задержек.

Как это работает, простыми словами

Воздух входит. Кислород и азот выходят. Процесс прост, как только вы его увидите: сожмите воздух, охладите его примерно до -180 градусов, пока он не станет жидким, затем дайте ему медленно нагреться в дистилляционной колонне. Кислород выкипает при -183 градусах, азот при -196 градусах. Вы собираете каждый поток отдельно. Никаких химических реакций, только контроль температуры и конструкция колонки, которая надежно работает в течение многих лет.

Для горнодобывающей деятельности не требуется лабораторная-чистота. Но им действительно нужно, чтобы устройство продолжало работать, когда падает напряжение, когда воздушный фильтр загрязняется, когда ночная температура падает ниже нуля. Здесь инженерные решения имеют большее значение, чем номера брошюр.

Что обычно дает одно устройство

Приведенные ниже цифры взяты из фактических паспортных табличек устройств, работающих в полевых условиях, а не из теоретических максимальных характеристик.

Чистота кислорода составляет от 99,6% до 99,9% -, этого достаточно для кучного выщелачивания, окисления золота и большинства процессов обогащения. Чистота азота может достигать менее 10 частей на миллион остаточного кислорода, если на руднике также используется азот для предотвращения пожара или инертизации материалов.

Скорость потока зависит от установки. Небольшая установка для золотого рудника среднего- размера может производить 500 Нм³/ч кислорода. Производительность более крупной установки для выщелачивания меди может достигать 5000 Нм³/ч. Тот же холодный ящик часто может быть установлен параллельно с другим модулем, если шахта впоследствии расширится.

Первый запуск- занимает от 8 до 36 часов, в зависимости от того, насколько тщательно охлаждающая камера должна остыть. Горячий перезапуск - после планового выключения - обычно длится от двух до четырех часов. Это имеет значение, когда на шахте планируются окна технического обслуживания.

Стоимость энергии: где математика либо работает, либо нет

Руководителей шахт больше всего волнует одна цифра: киловатт-часов на кубический метр кислорода. Хорошо спроектированная криогенная установка разделения воздуха для горнодобывающей промышленности имеет производительность от 0,42 до 0,55 кВтч на Нм³ кислорода. Сюда входят главный воздушный компрессор, бустер и потери холода из коробки.

Сравните это с перевозкой жидкого кислорода. При непрерывной производительности 500 Нм³/ч локальная установка экономит примерно 40 % общих эксплуатационных расходов за шесть месяцев. Большинство шахт окупаются в течение первого года, а иногда и быстрее, если месторождение удалено.

Но одно лишь число энергии не рассказывает всей истории. Агрегат, который потребляет 0,42 кВтч, но выходит из строя дважды в год, стоит дороже, чем агрегат, работающий на 0,55 кВтч без незапланированных остановок. Надежность – это скрытая переменная.

Параметры, которые действительно важны для условий горных работ

Шахты пыльные, часто расположены высоко над уровнем моря и редко имеют стабильную энергосистему. В плохо спроектированных агрегатах три вещи ломаются чаще, чем следовало бы:

Слои молекулярных сит, пропускающие CO₂ или влагу. Как только внутри основного теплообменника образуется лед, эффективность падает, и начинается полный цикл оттаивания. Уровень CO₂ на выходе должен оставаться ниже 1 ppm, а влажность – ниже 0,1 ppm. Это не маркетинг -, это грань между работой в течение двух лет и обращением в сервисную службу через шесть месяцев.

Изоляция холодного бокса, которая со временем теряет вакуум. Плотность перлита ниже 60 кг/м³ или вакуум выше 10 Па означает, что потеря холода превышает 0,5% в день. Это приводит к заметному увеличению энергопотребления в течение первого года.

Расширительные подшипники, использующие масло. Загрязнение маслом в воздушном потоке разрушает молекулярное сито. Газовые или магнитные подшипники полностью исключают эту проблему. Турбодетандер с адиабатическим КПД ниже 80% является признаком того, что где-то срезаны углы.

Где на самом деле используется это оборудование

Золотые рудники используют кислород для окисления под давлением. Медное производство с кучным выщелачиванием. Добыча урана на-пласте, для которой в качестве окислителя необходим кислород. Агломерационные установки для железной руды, в которых впрыскивается кислород для повышения температуры пламени. Угольные шахты, где азот из одной и той же установки используется для инертизации выработанных пространств и предотвращения самовозгорания.

Каждое применение имеет разные требования к чистоте и текучести. Но общей чертой является непрерывная работа -, часто 330 дней в году, с одной плановой остановкой для технического обслуживания. Устройство, которое не выдерживает колебаний нагрузки от 30% до 110%, вызовет головную боль. Тот, который требует еженедельного внимания оператора, отнимет квалифицированную рабочую силу, которая могла бы выполнять другую работу.

Доставка: от заказа до кислорода

Типичный график выглядит так, исходя из недавних проектов:

Две недели на подтверждение проекта - P&ID, чертеж фундамента холодильной камеры, таблицу электрических нагрузок и четкое описание логики управления. Никаких сюрпризов позже.

Десять-четырнадцать недель на изготовление. Холодная коробка полностью сваривается и изолируется на заводе. Работа на объекте ограничивается подключением труб и кабелей, а не сборкой устройства с нуля.

От четырех до шести недель на доставку и установку. Благодаря модульным салазкам компрессорная, холодильная камера, система очистки и резервуары доставляются отдельно. Кран поднимает каждую деталь на место. Подключение- занимает дни, а не недели.

Две-четыре недели на ввод в эксплуатацию. Непрерывное испытание производительности в течение 72-часов проверяет соответствие чистоты кислорода, скорости потока и энергопотребления согласованным значениям. Если площадка находится выше 2000 метров, перед началом изготовления производится перерасчет компрессора и колонны.

Изменения для сложных сайтов

Не каждая шахта находится на уровне моря и имеет стабильную мощность. Оборудование требует адаптации.

На высоте выше 1500 метров воздух разрежен. Мощность крыльчатки компрессора и двигателя повторно-согласовывается. Та же колонна, другое дыхание.

Во взрывоопасных средах - угольные шахты или площадки с углеводородами - требуется класс Exd IIB T4 для всех электрических компонентов. Никаких ярлыков.

Экстремальный холод или жара изменяют толщину изоляции и тип охлаждения. Агрегат, рассчитанный на зиму при -30 градусах, отличается от агрегата, предназначенного для пустынь с температурой 45 градусов.

В слабых электросетях используются устройства плавного пуска и частотно-регулируемые приводы. Устройство выдерживает колебания напряжения ±15% без отключения.

А азот, который выходит из той же колонны? Шахты используют его для тушения пожаров, инертизации запасов руды, а иногда и для сухого тушения кокса, если на предприятии также перерабатывается уголь.

Работаем удаленно

На большинстве шахт нет в штате специалиста по криогенике. Таким образом, устройство отправляет свои собственные данные. Скорость экспандера, давление в холодной камере, уровень нижнего столбца - — все это передается на облачную платформу. Когда что-то выходит за пределы нормального диапазона, перед остановкой производства выдается предупреждение.

Запасные части следуют простому правилу: если у них предсказуемый срок службы, отправьте их до того, как они выйдут из строя. Молекулярное сито каждые пять лет. Фильтры ежегодно. Расширительные подшипники каждые три года. Никаких срочных авиаперевозок со всего мира по тройной цене.

Обучение операторов проводится на заводе перед отправкой устройства. Пять дней практической-работы плюс упражнения по моделированию неисправностей. Когда установка прибывает на объект, люди, которые ее эксплуатируют, уже двадцать раз запускали и выключали ее.

Удаленная диагностика начинается в течение двух часов после звонка. На объектах внутри страны технический специалист прибудет в течение 48 часов.

Shenger Gas производит криогенные установки разделения воздуха для горнодобывающей промышленности - это все, что мы делаем, и не претендуем на то, чтобы быть лучшими в чем-либо еще. Каждый сварной шов в холодной камере проходит 100 % рентгеновский-контроль. Никаких выборочных проверок, никаких исключений. Молекулярно-ситовые циклы рассчитаны на 25 лет эксплуатации. Подшипники расширителя проработали более 8000 часов непрерывной работы до первого обслуживания в нескольких установках.

Для добычи полезных ископаемых такое подразделение является инфраструктурой -, а не экспериментом. Файлы проекта, журналы энергопотребления и записи технического обслуживания для каждого блока доступны по запросу. Не как маркетинговый материал, а как настоящие PDF-файлы из прошлых сборок с отредактированными именами клиентов. Таким образом вы проверяете, что на самом деле поставляет поставщик.

горячая этикетка : криогенная установка разделения воздуха для горнодобывающей промышленности, Китай криогенная установка разделения воздуха для горнодобывающей промышленности производители, поставщики, завод