खनन परियोजनाएं तेजी से दूरदराज के स्थानों में जा रही हैं जहां स्थायी बुनियादी ढांचा सीमित है या अभी भी निर्माणाधीन है। अन्वेषण शिविरों, अस्थायी निर्माण शिविरों, अल्पकालिक प्रसंस्करण स्थलों और विस्तार परियोजनाओं को स्थायी उपयोगिता प्रणाली उपलब्ध होने से पहले भरोसेमंद ऑक्सीजन आपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है।
इन वातावरणों में, दूर के औद्योगिक गैस आपूर्तिकर्ताओं से ऑक्सीजन सिलेंडर का परिवहन एक अतिरिक्त लॉजिस्टिक निर्भरता पैदा कर सकता है। सड़क की स्थिति, लंबी परिवहन दूरी, मौसम, सीमा प्रक्रियाएं और परियोजना कार्यक्रम में बदलाव सभी पुनःपूर्ति को प्रभावित कर सकते हैं। एक कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र समस्या को अलग तरीके से देखता है:ऑक्सीजन सीधे खनन शिविर में परिवेशी वायु से उत्पन्न होती है और उपयोग के आवश्यक बिंदु तक वितरित की जाती है।
एक कंटेनरीकृत कॉन्फ़िगरेशन ऑक्सीजन-उत्पादन उपकरण और सहायक प्रणालियों को एक परिवहनीय बाड़े में एकीकृत करता है। अनुप्रयोग के आधार पर, पैकेज में एक एयर कंप्रेसर, वायु उपचार उपकरण, पीएसए सोखना पोत, ऑक्सीजन बफर टैंक, नियंत्रण कैबिनेट, ऑक्सीजन बूस्टर और सिलेंडर-फिलिंग मैनिफोल्ड शामिल हो सकते हैं। इसी तरह के एकीकृत कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग पहले से ही दूरस्थ खनन साइटों और अन्य स्थानों के लिए किया जाता है जहां स्थायी बुनियादी ढांचा सीमित है।
महत्वपूर्ण बात यह है कि एक अस्थायी खनन शिविर के लिए बड़े स्थायी ऑक्सीजन संयंत्र की आवश्यकता नहीं होती है। इसके लिए एक ऑक्सीजन प्रणाली की आवश्यकता है जो हो सकेपरिवहन, स्थापित, संचालित, स्थानांतरित, विस्तारित और अंततः हटा दिया गयाप्रोजेक्ट जीवनचक्र के अनुसार.
अस्थायी खनन शिविरों में ऑक्सीजन की अलग-अलग आवश्यकताएँ क्यों होती हैं?
एक अस्थायी खनन शिविर स्थायी प्रसंस्करण सुविधा से काफी भिन्न होता है।
परियोजना कई महीनों या कई वर्षों तक चल सकती है, जबकि अंतिम खनन बुनियादी ढांचा अभी भी विकसित किया जा रहा है। खनन क्षेत्र में बदलाव के कारण उपकरणों को स्थानांतरित किया जा सकता है और उपलब्ध बिजली, पानी, सड़क और भवन संबंधी बुनियादी ढांचे को सीमित किया जा सकता है।
एक ही समय में, कई उद्देश्यों के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता हो सकती है।
खनन कार्य के आधार पर, ऑक्सीजन का उपयोग निम्न के लिए किया जा सकता है:
धातुकर्म प्रसंस्करण;
सोने का निक्षालन;
तांबे से संबंधित प्रसंस्करण;
व्यर्थ पानी का उपचार;
आपातकालीन ऑक्सीजन आपूर्ति;
क्षेत्रीय चिकित्सा सुविधाएं;
काटना और वेल्डिंग करना;
और अन्य ऑक्सीजन-निर्भर औद्योगिक प्रक्रियाएं।
दूरस्थ खनन परियोजनाओं को ऐतिहासिक रूप से ऑक्सीजन की आपूर्ति में चुनौतियों का सामना करना पड़ा है क्योंकि कई साइटें औद्योगिक गैस-उत्पादन केंद्रों से दूर हैं। खनन अनुप्रयोगों में सीआईएल/सीआईपी सर्किट, लीचिंग, अपशिष्ट जल उपचार और अन्य प्रक्रियाओं में ऑक्सीजन का उपयोग शामिल हो सकता है।
इसलिए, ऑक्सीजन प्रणाली का मूल्यांकन इसके अनुसार किया जाना चाहिएऑक्सीजन की खपत कहां होती है, इसकी कितनी लगातार आवश्यकता होती है, और साइट के बाहर से इसकी भरपाई करना कितना मुश्किल है.
कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन प्लांट क्या है?
एक कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र अनिवार्य रूप से एक संशोधित शिपिंग-कंटेनर बाड़े के अंदर स्थापित एक ऑक्सीजन-उत्पादन प्रणाली है।
मूल प्रक्रिया है:
परिवेशी वायु → कंप्रेसर → वायु उपचार → पीएसए ऑक्सीजन जनरेटर → ऑक्सीजन बफर → उपयोग का बिंदु
उच्च दबाव ऑक्सीजन सिलेंडर की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, कॉन्फ़िगरेशन को बढ़ाया जा सकता है:
परिवेशी वायु → कंप्रेसर → वायु उपचार → पीएसए → ऑक्सीजन बफर → ऑक्सीजन बूस्टर → फिलिंग मैनिफोल्ड → सिलेंडर
एक विशिष्ट कंटेनरीकृत प्रणाली एकीकृत कर सकती है:
पेंच हवा कंप्रेसर;
प्रशीतित या शुष्कक वायु ड्रायर;
पार्टिकुलेट और तेल हटाने वाले फिल्टर;
वायु रिसीवर;
पीएसए सोखना टावर्स;
आणविक चलनी;
ऑक्सीजन बफर टैंक;
ऑक्सीजन विश्लेषक;
पीएलसी नियंत्रण प्रणाली;
विद्युत वितरण;
वेंटिलेशन और शीतलन उपकरण;
ऑक्सीजन बूस्टर;
जब सिलेंडर भरने की आवश्यकता होती है, तो कई गुना भरना।
सटीक कॉन्फ़िगरेशन इस बात पर निर्भर करता है कि ऑक्सीजन सीधे किसी प्रक्रिया में आपूर्ति की जा रही है या सिलेंडर में संग्रहीत की जा रही है।
कंटेनरीकरण उपयोगी है क्योंकि इन घटकों को खदान स्थल पर ले जाने से पहले एक एकीकृत प्रणाली के रूप में इकट्ठा और परीक्षण किया जा सकता है।
खनन शिविर में पीएसए ऑक्सीजन उत्पादन कैसे काम करता है
पीएसए का मतलब हैदबाव डालकर पोछते हुए सोखना.
यह प्रक्रिया संपीड़ित हवा से नाइट्रोजन को चुनिंदा रूप से सोखने के लिए आणविक छलनी सामग्री का उपयोग करती है।
सोखने के चरण के दौरान, स्वच्छ संपीड़ित हवा पीएसए पोत में प्रवेश करती है। आणविक छलनी अधिमानतः नाइट्रोजन को बरकरार रखती है, जबकि ऑक्सीजन-समृद्ध गैस उत्पाद गैस के रूप में गुजरती है।
जब अधिशोषक संतृप्ति के करीब पहुंचता है, तो बर्तन अवसादग्रस्त हो जाता है। अधिशोषित नाइट्रोजन मुक्त हो जाती है, जिससे आणविक छलनी पुनर्जीवित हो जाती है।
दो या दो से अधिक सोखने वाली वाहिकाएँ बारी-बारी से संचालित होती हैं:
टॉवर ए: सोखना → पुनर्जनन
टावर बी: पुनर्जनन → सोखना
यह वैकल्पिक चक्र सिस्टम को लगातार ऑक्सीजन का उत्पादन करने की अनुमति देता है।
कई औद्योगिक पीएसए प्रणालियों के लिए, ऑक्सीजन सांद्रता आमतौर पर लगभग 90-95% रेंज में होती है, हालांकि वास्तविक विनिर्देश जनरेटर डिजाइन और परिचालन स्थितियों पर निर्भर करता है। रिमोट-साइट सिस्टम भी आमतौर पर इस रेंज के आसपास कॉन्फ़िगर किए जाते हैं।
ऑक्सीजन को किसी बाहरी उत्पादन संयंत्र से खनन शिविर तक ले जाने की आवश्यकता नहीं है। फीडस्टॉक केवल वायुमंडलीय वायु है।
प्रत्यक्ष ऑक्सीजन आपूर्ति बनाम सिलेंडर भरना
एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन निर्णय यह है कि खनन शिविर को इसकी आवश्यकता है या नहींप्रत्यक्ष ऑक्सीजन आपूर्तियाऑक्सीजन सिलेंडर.
प्रत्यक्ष प्रक्रिया ऑक्सीजन
यदि प्रसंस्करण सर्किट में ऑक्सीजन का लगातार उपयोग किया जा रहा है, तो पीएसए जनरेटर एक पाइपलाइन के माध्यम से ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकता है।
उदाहरण के लिए:
पीएसए → बफर टैंक → दबाव विनियमन → प्रक्रिया पाइपलाइन → रिएक्टर
यह व्यवस्था तब उपयुक्त होती है जब ऑक्सीजन खपत बिंदु कंटेनरीकृत संयंत्र के अपेक्षाकृत करीब हो।
सिलेंडर भरना
यदि खनन शिविर के आसपास कई स्थानों पर ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, तो सिलेंडर अधिक व्यावहारिक हो सकते हैं।
इस कॉन्फ़िगरेशन में, एक ऑक्सीजन बूस्टर पीएसए उत्पाद गैस को सिलेंडर भरने के लिए आवश्यक दबाव तक बढ़ा देता है।
सिस्टम बन जाता है:
पीएसए → बफर टैंक → बूस्टर → फिलिंग मैनिफोल्ड → ऑक्सीजन सिलेंडर
यह ऑक्सीजन को एक केंद्रीय स्थान पर उत्पन्न करने और वितरित करने की अनुमति देता है:
फ़ील्ड मेडिकल स्टेशन;
आपातकालीन प्रतिक्रिया दल;
भूमिगत संचालन;
उपग्रह कार्य क्षेत्र;
रखरखाव कार्यशालाएँ;
या अन्य स्थान जहां निश्चित ऑक्सीजन पाइपलाइनें अव्यावहारिक हैं।
इसलिए जब मोबाइल सिलेंडर आपूर्ति की आवश्यकता होती है तो कंटेनरीकृत सिस्टम पीएसए पीढ़ी को बूस्टर और फिलिंग उपकरण के साथ जोड़ सकते हैं।
अनुप्रयोग 1: खनन धातुकर्म प्रक्रियाओं के लिए ऑक्सीजन
सबसे तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण औद्योगिक अनुप्रयोग अक्सर शिविर आवास के बजाय खनिज प्रसंस्करण होता है।
ऑक्सीजन खनिज-प्रसंस्करण सर्किट में उपयोग की जाने वाली ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकती है। उदाहरण के लिए, सोने के संचालन, सीआईएल/सीआईपी-संबंधित प्रसंस्करण और अन्य लीचिंग अनुप्रयोगों में ऑक्सीजन का उपयोग कर सकते हैं।
इन प्रणालियों में, ऑक्सीजन को केवल आसपास के वातावरण में छोड़े जाने के बजाय प्रक्रिया टैंकों या समाधान धाराओं में डाला जाता है।
एक सरलीकृत प्रक्रिया व्यवस्था इस प्रकार दिख सकती है:
पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र → ऑक्सीजन पाइपलाइन → प्रवाह नियंत्रण → इंजेक्शन प्रणाली → लीचिंग/रिएक्टर टैंक
आवश्यक ऑक्सीजन क्षमता निम्न चर पर निर्भर करती है:
अयस्क थ्रूपुट;
खनिज विज्ञान;
प्रक्रिया की ऑक्सीजन मांग;
घोल की विशेषताएँ;
रिएक्टर की मात्रा;
परिचालन दाब;
और आवश्यक विघटित ऑक्सीजन सांद्रता।
ऐतिहासिक खनन साहित्य ने विशेष रूप से ऑन-साइट पीएसए ऑक्सीजन उत्पादन के उपयोग का दस्तावेजीकरण किया है क्योंकि दूरस्थ खदानों को निरंतर वितरित ऑक्सीजन आपूर्ति को बनाए रखने में कठिनाइयों का सामना करना पड़ सकता है।
एक अस्थायी परियोजना के लिए, कंटेनरीकरण एक और लाभ जोड़ता है: ऑक्सीजन संयंत्र को स्थायी ऑक्सीजन-उत्पादन भवन के निर्माण की आवश्यकता के बिना प्रसंस्करण क्षेत्र के पास स्थापित किया जा सकता है।
आवेदन 2: दूरस्थ शिविर चिकित्सा सुविधाओं के लिए ऑक्सीजन
अस्थायी खनन शिविरों में अक्सर एक चिकित्सा क्लिनिक या प्राथमिक चिकित्सा सुविधा शामिल होती है क्योंकि निकटतम अस्पताल दूर हो सकता है।
इस मामले में ऑक्सीजन की आवश्यकता प्रक्रिया ऑक्सीजन से मौलिक रूप से भिन्न है।
मेडिकल ऑक्सीजन की आवश्यकता हो सकती है:
आपातकालीन श्वसन सहायता;
रोगी स्थिरीकरण;
आघात प्रतिक्रिया;
रोगी स्थानांतरण तैयारी;
और अन्य नैदानिक अनुप्रयोग.
इसलिए सिस्टम को लागू चिकित्सा ऑक्सीजन नियमों और आपूर्ति किए जा रहे स्वास्थ्य देखभाल उपकरणों की आवश्यकताओं के अनुरूप डिजाइन किया जाना चाहिए।
यदि संयंत्र का उद्देश्य चिकित्सा ऑक्सीजन का उत्पादन करना है, तो पीएसए जनरेटर, ऑक्सीजन विश्लेषक, भंडारण, वितरण, बैकअप स्रोत और गुणवत्ता-नियंत्रण प्रक्रियाओं को सामान्य औद्योगिक ऑक्सीजन के रूप में व्यवहार करने के बजाय एक एकीकृत चिकित्सा ऑक्सीजन प्रणाली के रूप में डिजाइन किया जाना चाहिए।
ऑक्सीजन-जनरेटर प्रतिष्ठानों के लिए डब्ल्यूएचओ मार्गदर्शन विशेष रूप से नियोजन संबंधी विचारों के रूप में आवास, एचवीएसी, सुरक्षा उपायों, गुणवत्ता निगरानी, बैकअप ऑक्सीजन आपूर्ति और विश्वसनीय शक्ति की पहचान करता है।
एक खनन शिविर के लिए, इसका मतलब है कि कंटेनर स्वयं समाधान का केवल एक हिस्सा है।जब ऑक्सीजन महत्वपूर्ण चिकित्सा सेवाओं का समर्थन करता है तो बैकअप ऑक्सीजन और बैकअप पावर समान रूप से महत्वपूर्ण हैं।
अनुप्रयोग 3: अपशिष्ट जल उपचार के लिए ऑक्सीजन
अस्थायी खनन शिविर घरेलू अपशिष्ट जल उत्पन्न करते हैं:
आवास सुविधाएं;
रसोई;
वर्षा;
धोने लायक कपड़े;
शौचालय;
चिकित्सकीय सुविधाएं;
और अन्य शिविर सेवाएँ।
अपशिष्ट जल को आमतौर पर निर्वहन या पुन: उपयोग से पहले उपचारित किया जाता है।
जहां एरोबिक जैविक उपचार का उपयोग किया जाता है, वहां सूक्ष्मजीवों को बायोडिग्रेडेबल कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
जब ऑक्सीजन संवर्धन की आवश्यकता होती है तो एक कंटेनरीकृत पीएसए प्रणाली जैविक उपचार चरण में ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकती है।
कॉन्फ़िगरेशन हो सकता है:
पीएसए ऑक्सीजन → बफर टैंक → प्रवाह नियंत्रण → डिफ्यूज़र/इंजेक्टर → जैविक रिएक्टर
यह तब उपयोगी हो सकता है जब:
उपचार प्रणाली में एक सघन पदचिह्न है;
जैविक लोडिंग अपेक्षाकृत अधिक है;
अपशिष्ट जल उपचार इकाई मॉड्यूलर है;
साइट में सीमित वातन संबंधी बुनियादी ढांचा है;
या ऑक्सीजन की मांग को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता है।
ऑक्सीजन जनरेटर पूरी तरह से बाहरी रूप से वितरित ऑक्सीजन सिलेंडर पर निर्भर होने के बजाय वास्तविक उपचार भार के अनुसार काम कर सकता है।
अनुप्रयोग 4: आपातकालीन और सुरक्षा प्रणालियों के लिए ऑक्सीजन
आपातकालीन ऑक्सीजन आवश्यकताओं को नियमित औद्योगिक ऑक्सीजन खपत से अलग किया जाना चाहिए।
किसी खदान को आपातकालीन प्रतिक्रिया के लिए आरक्षित ऑक्सीजन आपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है, खासकर जब ऑपरेशन बाहरी चिकित्सा या आपातकालीन सेवाओं से दूर स्थित हो।
वास्तुकला में शामिल हो सकते हैं:
पीएसए जनरेटर → ऑक्सीजन भंडारण → बैकअप वितरण
या:
पीएसए जेनरेटर + बैकअप सिलेंडर → स्वचालित/मैनुअल चेंजओवर → महत्वपूर्ण उपयोगकर्ता
यह दृष्टिकोण पीएसए जनरेटर की अस्थायी विफलता को तुरंत ऑक्सीजन की उपलब्धता के नुकसान से बचाता है।
महत्वपूर्ण स्थापनाओं के लिए, अतिरेक केवल सबसे बड़े संभावित पीएसए जनरेटर का चयन करने से अधिक महत्वपूर्ण है।
एक व्यावहारिक डिज़ाइन का उपयोग हो सकता है:
एकाधिक पीएसए मॉड्यूल;
ऑक्सीजन बफर भंडारण;
स्टैंडबाय सिलेंडर;
निरर्थक कम्प्रेसर;
बिजली का बैकअप;
और स्वचालित अलार्म।
सटीक अतिरेक स्तर को साइट के जोखिम मूल्यांकन और प्रक्रिया गंभीरता के माध्यम से निर्धारित किया जाना चाहिए।
अस्थायी परियोजनाओं के लिए कंटेनरीकरण क्यों महत्वपूर्ण है?
कंटेनरीकरण का मुख्य लाभ केवल मौसम सुरक्षा नहीं है।
यह बदलता है कि ऑक्सीजन प्रणाली कैसे तैनात की जाती है।
एक पारंपरिक स्थायी ऑक्सीजन संयंत्र की आवश्यकता हो सकती है:
एक समर्पित भवन;
उपकरण नींव;
अलग विद्युत कक्ष;
पाइपिंग स्थापना;
स्थानीय उपकरण;
वेंटिलेशन सिस्टम;
और साइट निर्माण.
एक कंटेनरीकृत प्रणाली इस उपकरण के अधिकांश हिस्से को शिपमेंट से पहले एकीकृत करने की अनुमति देती है।
साइट की पहुंच के आधार पर कंटेनर को ट्रक, रेल या समुद्र द्वारा ले जाया जा सकता है, फिर उचित रूप से तैयार नींव पर रखा जा सकता है।
यह विशेष रूप से तब उपयोगी होता है जब खनन शिविर का निर्माण कार्यक्रम छोटा हो।
किसी स्थायी भवन के पूरा होने की प्रतीक्षा करने के बजाय, ऑक्सीजन संयंत्र को एक के रूप में माना जा सकता हैमॉड्यूलर उपयोगिता पैकेज.
कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन और कठोर खनन वातावरण
खनन स्थल उपकरणों को ऐसी स्थितियों में उजागर कर सकते हैं जो पारंपरिक औद्योगिक भवन की तुलना में काफी अधिक गंभीर हैं।
संभावित पर्यावरणीय कारकों में शामिल हैं:
हवाई धूल;
उच्च परिवेश का तापमान;
कम परिवेश का तापमान;
उच्च आर्द्रता;
वर्षा;
सौर विकिरण;
कंपन;
संक्षारक वातावरण;
और उच्च ऊंचाई.
इसलिए कंटेनर को वास्तविक साइट वातावरण के आसपास इंजीनियर करने की आवश्यकता है।
उदाहरण के लिए, धूल लोड होने से एयर फिल्टर और कंप्रेसर का प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है।
उच्च परिवेश का तापमान कंप्रेसर डिस्चार्ज तापमान और शीतलन आवश्यकताओं को प्रभावित कर सकता है।
अधिक ऊंचाई पर वायु का घनत्व कम हो जाता है। यह कंप्रेसर के प्रदर्शन और पीएसए ऑक्सीजन उत्पादन को प्रभावित करता है और इसलिए इसे क्षमता गणना में शामिल किया जाना चाहिए। इंजीनियरिंग संदर्भ विशेष रूप से ध्यान देते हैं कि उच्च ऊंचाई वाले खनन स्थलों के लिए कंप्रेसर और पीएसए क्षमता की ऊंचाई सुधार के साथ पुनर्गणना की जानी चाहिए।
यह एक कारण है कि एक मानक कंटेनर को बिना संशोधन के हर खदान में आसानी से नहीं भेजा जा सकता है।
उच्च ऊंचाई वाले खनन पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है
पर्वतीय खनन परियोजनाओं के लिए ऊंचाई विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
अधिक ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव कम हो जाता है।
इससे किसी दिए गए वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह के लिए कंप्रेसर में प्रवेश करने वाली हवा का द्रव्यमान बदल जाता है। नतीजतन, कंप्रेसर और पीएसए सिस्टम उतनी ऑक्सीजन उत्पादन क्षमता प्रदान नहीं कर सकते हैं जितनी वे समुद्र तल पर करते हैं।
इसलिए एक उचित डिज़ाइन के लिए साइट-विशिष्ट जानकारी की आवश्यकता होती है जैसे:
समुद्र तल से ऊँचाई;
न्यूनतम और अधिकतम परिवेश तापमान;
वायु - दाब;
नमी;
धूल की स्थिति;
उपलब्ध विद्युत शक्ति;
और आवश्यक ऑक्सीजन आउटपुट।
पीएसए जनरेटर को ऊंचाई-सही प्रदर्शन डेटा का उपयोग करके चुना जाना चाहिए।
ऊँचाई को नज़रअंदाज करने से एक ऑक्सीजन संयंत्र खराब हो सकता है जो कागज पर पर्याप्त आकार में दिखाई देता है लेकिन वास्तविक खनन स्थल पर आवश्यक उत्पादन दर प्रदान नहीं कर सकता है।
विद्युत आपूर्ति एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है
एक पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र खनन शिविर के विद्युत बुनियादी ढांचे से स्वतंत्र रूप से संचालित नहीं होता है।
कंप्रेसर आम तौर पर प्रमुख विद्युत भारों में से एक है।
अन्य विद्युत उपभोक्ताओं में शामिल हो सकते हैं:
ड्रायर;
नियंत्रण प्रणाली;
शीतलन उपकरण;
ऑक्सीजन बूस्टर;
वेंटिलेशन पंखे;
हीटर;
और सहायक उपकरण.
अस्थायी शिविरों के लिए, बिजली व्यवस्था इस पर निर्भर हो सकती है:
डीजल जनरेटर;
हाइब्रिड पावर सिस्टम;
ग्रिड पावर;
सौर-प्लस-भंडारण प्रणाली;
या इनका संयोजन.
इसलिए ऑक्सीजन प्रणाली को पहले ऑक्सीजन क्षमता का चयन करने और बाद में बिजली की जांच करने के बजाय उपलब्ध बिजली आपूर्ति के आधार पर डिजाइन किया जाना चाहिए।
यदि ऑक्सीजन महत्वपूर्ण परिचालनों का समर्थन करती है, तो बैकअप पावर पर भी विचार किया जाना चाहिए।
ऑक्सीजन जनरेटर संयंत्रों के लिए डब्ल्यूएचओ का तकनीकी मार्गदर्शन विश्वसनीय संचालन के लिए महत्वपूर्ण योजनागत विचारों के रूप में निरंतर-गुणवत्ता वाली बिजली और एक बैकअप पावर स्रोत की पहचान करता है।
एयर प्रीट्रीटमेंट पीएसए आणविक छलनी की सुरक्षा करता है
पीएसए आणविक छलनी ऑक्सीजन जनरेटर के अंदर सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है।
इसका प्रदर्शन काफी हद तक संपीड़ित फ़ीड वायु की गुणवत्ता पर निर्भर करता है।
संपीड़ित हवा में शामिल हो सकते हैं:
जल वाष्प;
तेल एरोसोल;
तरल पानी;
धूल;
और अन्य प्रदूषक।
यदि ये संदूषक सोखना बिस्तरों में प्रवेश करते हैं, तो वे सोखने के प्रदर्शन को कम कर सकते हैं और रखरखाव की आवश्यकताओं को बढ़ा सकते हैं।
इसलिए एक विशिष्ट कंटेनरीकृत प्रणाली वायु उपचार के कई चरणों का उपयोग करती है:
कंप्रेसर → आफ्टरकूलर → जल विभाजक → फिल्टर → ड्रायर → पीएसए
सटीक कॉन्फ़िगरेशन कंप्रेसर तकनीक और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है।
खनन वातावरण में, निस्पंदन पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है क्योंकि उच्च वायुजनित धूल सांद्रता फ़िल्टर लोडिंग को बढ़ा सकती है।
इनका नियमित निरीक्षण:
कंप्रेसर फिल्टर;
वायु-उपचार फिल्टर;
ड्रायर का प्रदर्शन;
दवाब का अंतर;
और घनीभूत जल निकासी
इसलिए इसे रखरखाव कार्यक्रम का हिस्सा बनाना चाहिए।
ऑक्सीजन बफर स्टोरेज सिस्टम को स्थिर करता है
पीएसए जनरेटर चक्रीय रूप से ऑक्सीजन का उत्पादन करता है, जबकि डाउनस्ट्रीम प्रक्रिया लगातार ऑक्सीजन की खपत कर सकती है।
एक ऑक्सीजन बफर टैंक इस अंतर को पाटने में मदद करता है।
इसके कार्यों में शामिल हो सकते हैं:
दबाव में उतार-चढ़ाव को कम करना;
ऑक्सीजन प्रवाह को स्थिर करना;
अल्पकालिक मांग परिवर्तनों को अवशोषित करना;
डाउनस्ट्रीम नियंत्रण का समर्थन करना;
और पीएसए चक्र संक्रमण के दौरान एक सीमित बफर प्रदान करना।
उदाहरण के लिए:
पीएसए उत्पादन → ऑक्सीजन बफर → प्रक्रिया खपत
जब मांग अस्थायी रूप से बढ़ती है, तो बफर अतिरिक्त ऑक्सीजन के हिस्से की आपूर्ति कर सकता है।
जब मांग घटती है, तो अतिरिक्त उत्पादन बफर की भरपाई कर सकता है।
बफर आकार पीएसए चक्र, ऑक्सीजन प्रवाह दर, दबाव सीमा, डाउनस्ट्रीम मांग प्रोफ़ाइल और आवश्यक परिचालन स्थिरता के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए।
अस्थायी शिविर ऑक्सीजन की बदलती मांग को कैसे प्रबंधित कर सकते हैं
खनन परियोजनाएँ शायद ही कभी हर दिन बिल्कुल समान उत्पादन दर पर संचालित होती हैं।
ऑक्सीजन की मांग तब बदल सकती है जब:
अयस्क थ्रूपुट परिवर्तन;
एक प्रसंस्करण सर्किट शुरू या बंद हो जाता है;
रखरखाव किया जाता है;
शिविर की आबादी बदल जाती है;
नए प्रसंस्करण उपकरण चालू किए गए हैं;
या एक अन्वेषण परियोजना एक अलग परिचालन चरण में चली जाती है।
एक मॉड्यूलर पीएसए कॉन्फ़िगरेशन एकल बड़े आकार की इकाई की तुलना में इस भिन्नता का अधिक प्रभावी ढंग से जवाब दे सकता है।
उदाहरण के लिए:
मॉड्यूल 1 → बेस लोड
मॉड्यूल 2 → अतिरिक्त प्रक्रिया भार
मॉड्यूल 3 → पीक/स्टैंडबाय क्षमता
नियंत्रण प्रणाली ऑक्सीजन की मांग के अनुसार आवश्यक संख्या में मॉड्यूल संचालित कर सकती है।
यह दृष्टिकोण रखरखाव लचीलापन भी प्रदान करता है।
एक मॉड्यूल को संभावित रूप से रखरखाव के लिए अलग किया जा सकता है जबकि शेष मॉड्यूल ऑक्सीजन की आवश्यकता के हिस्से की आपूर्ति जारी रखते हैं, जो संयंत्र के अतिरेक डिजाइन के अधीन है।
कंटेनरीकृत सिस्टम को स्थानांतरित किया जा सकता है
अस्थायी खनन परियोजना के लिए कंटेनरीकृत कॉन्फ़िगरेशन चुनने के लिए स्थानांतरण सबसे मजबूत कारणों में से एक है।
जब परियोजना अन्वेषण से उत्पादन की ओर बढ़ती है, या जब प्रसंस्करण क्षेत्र बदलता है, तो ऑक्सीजन प्रणाली को संभावित रूप से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है और दूसरे स्थान पर ले जाया जा सकता है।
कंटेनर प्रारूप इस प्रक्रिया को सरल बनाता है क्योंकि मुख्य उपकरण एक मानकीकृत बाड़े के भीतर रहता है।
हालाँकि, स्थानांतरण केवल कंटेनर को स्थानांतरित करने का मामला नहीं है।
स्थानांतरण से पहले, इंजीनियरों को मूल्यांकन करने की आवश्यकता है:
विद्युत वियोग;
ऑक्सीजन पाइपलाइन वियोग;
संपीड़ित-वायु कनेक्शन;
निकास और वेंटिलेशन;
उठाने के बिंदु;
परिवहन नियम;
नई साइट पर नींव की आवश्यकताएं;
और अनुशंसा प्रक्रियाएँ।
फायदा यह है किकोर ऑक्सीजन-जनरेशन पैकेज पुन: प्रयोज्य रहता हैकिसी सेवामुक्त सुविधा का स्थायी हिस्सा बनने के बजाय।
दूरस्थ खनन शिविर में नियंत्रण और निगरानी
दूरस्थ स्थानों में अक्सर सीमित तकनीकी कर्मचारी होते हैं।
The PSA system should therefore provide clear monitoring and automatic protection.
महत्वपूर्ण मापदंडों में शामिल हो सकते हैं:
ऑक्सीजन एकाग्रता;
ऑक्सीजन आउटलेट दबाव;
ऑक्सीजन का प्रवाह;
पीएसए ऑपरेटिंग दबाव;
कंप्रेसर दबाव;
संपीड़ित-वायु ओस बिंदु;
फ़िल्टर अंतर दबाव;
कंप्रेसर तापमान;
उपकरण संचालन की स्थिति;
और अलार्म की स्थिति।
एक पीएलसी और एचएमआई प्रणाली इन मापदंडों को एकत्र कर सकती है और स्वचालित नियंत्रण प्रदान कर सकती है।
बड़े खनन कार्यों के लिए, ऑक्सीजन संयंत्र को साइट-व्यापी SCADA प्रणाली से भी जोड़ा जा सकता है।
यह ऑपरेटरों को हर ऑपरेटिंग चक्र पर कंटेनर की भौतिक जांच करने के बजाय एक केंद्रीय नियंत्रण कक्ष से ऑक्सीजन उत्पादन की निगरानी करने की अनुमति देता है।
अस्थायी खनन स्थलों के लिए रखरखाव योजना
ऑक्सीजन संयंत्र भेजने से पहले रिमोट-साइट रखरखाव को डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
महत्वपूर्ण रखरखाव वस्तुओं में आम तौर पर शामिल हैं:
वायु फिल्टर
खनन वातावरण भारी धूल भार उत्पन्न कर सकता है। इसलिए फ़िल्टर निरीक्षण और प्रतिस्थापन अंतराल सामान्य कैलेंडर अंतराल के बजाय वास्तविक साइट स्थितियों पर आधारित होना चाहिए।
ड्रायर
ड्रायर को पीएसए प्रणाली के लिए आवश्यक संपीड़ित-वायु गुणवत्ता बनाए रखनी चाहिए।
कंप्रेसर
स्नेहन, तेल की स्थिति, तापमान, कंपन और फ़िल्टर की स्थिति की निगरानी की जानी चाहिए।
आणविक चलनी
सोखने वाली सामग्री की सेवा अवधि सीमित होती है और इसे संदूषण और अत्यधिक नमी से बचाया जाना चाहिए।
वाल्व
पीएसए सिस्टम में स्विचिंग वाल्व होते हैं जो सोखना और पुनर्जनन चक्र के दौरान बार-बार काम करते हैं। वाल्व का प्रदर्शन सीधे चक्र स्थिरता को प्रभावित करता है।
ऑक्सीजन विश्लेषक
विश्लेषक को सिस्टम की गुणवत्ता-नियंत्रण आवश्यकताओं के अनुसार बनाए रखा और कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।
दूरस्थ खदानों के लिए, स्पेयर पार्ट्स और उपभोग्य सामग्रियों की योजना चालू करने के बजाय उपकरण के साथ बनाई जानी चाहिए।
कंटेनरीकृत ऑक्सीजन संयंत्रों के लिए सुरक्षा संबंधी बातें
ऑक्सीजन स्वयं ज्वलनशील नहीं है, लेकिन बढ़ी हुई ऑक्सीजन सांद्रता आसपास की सामग्रियों की दहन क्षमता को काफी बढ़ा सकती है।
इसलिए, ऑक्सीजन उपकरण को असंगत इग्निशन और संदूषण स्रोतों से अलग किया जाना चाहिए।
कंटेनर डिज़ाइन को संबोधित करना चाहिए:
वेंटिलेशन;
विद्युत सुरक्षा;
जहां उपयुक्त हो वहां ऑक्सीजन रिसाव का पता लगाना;
अग्नि सुरक्षा;
दबाव से राहत;
उपकरण ग्राउंडिंग;
अभिगम नियंत्रण;
ऑक्सीजन-संगत सामग्री;
और ईंधन और हाइड्रोकार्बन भंडारण से सुरक्षित पृथक्करण।
यदि उसी खनन शिविर में डीजल भंडारण, ईंधन कार्यशालाएं, वेल्डिंग संचालन, या अन्य इग्निशन स्रोत हैं, तो ऑक्सीजन-उत्पादन कंटेनर को साइट की सुरक्षा आवश्यकताओं के अनुसार स्थित और कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए।
इसलिए एक कंटेनरीकृत ऑक्सीजन संयंत्र को एक के रूप में माना जाना चाहिएऔद्योगिक गैस स्थापना, केवल पैक किए गए यांत्रिक उपकरण के एक टुकड़े के रूप में नहीं।
कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन बनाम वितरित ऑक्सीजन
अस्थायी खनन कार्यों के लिए, तुलना आमतौर पर केवल ऑक्सीजन शुद्धता के बारे में नहीं होती है।
वास्तविक तुलना में संपूर्ण आपूर्ति श्रृंखला शामिल होती है।
सिलेंडर वितरित किये गये
साइट इस पर निर्भर करती है:
गैस आपूर्तिकर्ता → परिवहन → भंडारण → सिलेंडर वितरण → उपयोग का बिंदु
यह तब अच्छा काम कर सकता है जब ऑक्सीजन की मांग कम हो और परिवहन विश्वसनीय हो।
थोक तरल ऑक्सीजन
आपूर्ति श्रृंखला बन जाती है:
उत्पादन संयंत्र → क्रायोजेनिक परिवहन → भंडारण टैंक → वेपोराइज़र → वितरण
यह बड़े ऑक्सीजन उपभोक्ताओं के लिए उपयुक्त हो सकता है लेकिन इसके लिए उपयुक्त बुनियादी ढांचे और विश्वसनीय लॉजिस्टिक्स की आवश्यकता होती है।
कंटेनरीकृत पीएसए
मॉडल है:
परिवेशी वायु → पीएसए संयंत्र → बफर/भंडारण → उपयोग का बिंदु
इसलिए बाहरी आपूर्ति श्रृंखला को ऑन-साइट ऑक्सीजन उत्पादन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
दूरस्थ अस्थायी परियोजनाओं के लिए, यह अंतर महत्वपूर्ण हो सकता है क्योंकि सड़क पहुंच और वितरण विश्वसनीयता नाममात्र ऑक्सीजन कीमत से अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है।
कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन प्लांट का ऑर्डर देने से पहले इंजीनियरों को क्या निर्दिष्ट करना चाहिए
एक खनन कंपनी को उपकरण आपूर्तिकर्ता को वास्तविक साइट और प्रक्रिया डेटा प्रदान करना चाहिए।
कम से कम, डिज़ाइन पैकेज को यह पहचानना चाहिए:
| पैरामीटर | यह क्यों मायने रखती है |
|---|---|
| आवश्यक ऑक्सीजन प्रवाह | पीएसए क्षमता निर्धारित करता है |
| ऑक्सीजन शुद्धता | पीएसए कॉन्फ़िगरेशन और प्रक्रिया उपयुक्तता निर्धारित करता है |
| ऑक्सीजन का दबाव | कंप्रेसर/बूस्टर और पाइपलाइन आवश्यकताओं को निर्धारित करता है |
| संचालन के घंटे | कर्तव्य चक्र और अतिरेक निर्धारित करता है |
| साइट की ऊंचाई | कंप्रेसर और पीएसए प्रदर्शन को प्रभावित करता है |
| परिवेश का तापमान | शीतलन आवश्यकताओं को निर्धारित करता है |
| धूल का स्तर | वायु निस्पंदन को प्रभावित करता है |
| सापेक्षिक आर्द्रता | वायु उपचार को प्रभावित करता है |
| उपलब्ध शक्ति | कंप्रेसर और सहायक उपकरण का चयन निर्धारित करता है |
| प्रक्रिया आवेदन | ऑक्सीजन वितरण विन्यास निर्धारित करता है |
| सीधी आपूर्ति या सिलेंडर | डाउनस्ट्रीम उपकरण निर्धारित करता है |
| अस्थायी परियोजना अवधि | मॉड्यूलैरिटी और रखरखाव रणनीति को प्रभावित करता है |
| आवश्यक अतिरेक | पीएसए मॉड्यूल की संख्या निर्धारित करता है |
| भविष्य के विस्तार | अतिरिक्त क्षमता और मॉड्यूलर डिज़ाइन निर्धारित करता है |
यह जानकारी किसी विशेष ऑक्सीजन क्षमता के लिए कोटेशन का अनुरोध करने से कहीं अधिक उपयोगी है।
क्यों कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन अस्थायी खनन परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है
कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन प्रणाली का मूलभूत लाभ हैगतिशीलता को ऑन-साइट उत्पादन के साथ जोड़ा गया.
एक अस्थायी खनन परियोजना पारंपरिक ऑक्सीजन-उत्पादन सुविधा के निर्माण के बिना सिस्टम का उपयोग कर सकती है।
कंटेनर में पूरी प्रक्रिया श्रृंखला हो सकती है:
वायु संपीड़न
↓
वायु शुद्धि
↓
पीएसए पृथक्करण
↓
ऑक्सीजन बफ़रिंग
↓
दबाव विनियमन/बूस्टिंग
↓
प्रक्रिया या सिलेंडर वितरण
यह उपकरण को उन परियोजनाओं के लिए उपयुक्त बनाता है जहां बुनियादी ढांचे को जल्दी से तैनात किया जाना चाहिए और बाद में स्थानांतरित किया जाना चाहिए।
यह एक बड़े स्थायी संयंत्र की आवश्यकता के बजाय मॉड्यूलर उपकरणों के माध्यम से ऑक्सीजन उत्पादन को बढ़ाने की भी अनुमति देता है।
निष्कर्ष
अस्थायी खनन कार्य शिविर स्थायी औद्योगिक सुविधाओं से बहुत अलग परिस्थितियों में संचालित होते हैं। परियोजना दूरस्थ हो सकती है, बुनियादी ढांचा अस्थायी हो सकता है, विद्युत शक्ति सीमित हो सकती है, और खनन कार्य विकसित होने पर ऑक्सीजन की मांग बदल सकती है।
कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन संयोजन द्वारा इन स्थितियों को संबोधित करता हैपरिवहनीय उपकरण पैकेज के साथ ऑन-साइट ऑक्सीजन उत्पादन.
यह प्रणाली संयंत्र विन्यास के आधार पर धातुकर्म प्रसंस्करण, अपशिष्ट जल उपचार, चिकित्सा सुविधाओं, आपातकालीन प्रतिक्रिया और अन्य अनुप्रयोगों के लिए ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकती है। पीएसए तकनीक संपीड़ित वायुमंडलीय हवा से ऑक्सीजन को अलग करती है, जबकि कंटेनरीकृत डिज़ाइन कंप्रेसर, वायु उपचार, सोखना प्रणाली, नियंत्रण, भंडारण और वैकल्पिक बूस्टिंग या सिलेंडर-भरने वाले उपकरण को एक ही तैनाती योग्य पैकेज में एकीकृत करता है।
हालाँकि, खनन इंजीनियरों के लिए, सही चयन मानदंड ऑक्सीजन क्षमता से परे हैं।ऊंचाई, तापमान, धूल, बिजली की गुणवत्ता, ऑक्सीजन मांग प्रोफ़ाइल, प्रक्रिया दबाव, अतिरेक, रखरखाव पहुंच और स्थानांतरण आवश्यकताएंसिस्टम डिज़ाइन के दौरान सभी पर विचार किया जाना आवश्यक है।
इसलिए सबसे प्रभावी कंटेनरीकृत पीएसए ऑक्सीजन संयंत्र केवल एक शिपिंग कंटेनर के अंदर रखा गया जनरेटर नहीं है। यह एक हैसाइट-इंजीनियर्ड ऑक्सीजन उपयोगिता पैकेज खनन शिविर की प्रक्रिया, पर्यावरण, बिजली प्रणाली और परियोजना जीवनचक्र के आसपास डिज़ाइन किया गया है.
