कंटेनरीकृत ऑक्सीजन संयंत्रों द्वारा इंजीनियरिंग समस्या का समाधान
कई खनन परियोजनाएँ औद्योगिक गैस उत्पादन सुविधाओं से सैकड़ों किलोमीटर दूर स्थित हैं। इन स्थानों पर तरल ऑक्सीजन के परिवहन के लिए क्रायोजेनिक टैंकरों, भंडारण जहाजों, वेपोराइज़र, अनलोडिंग स्टेशनों और नियमित डिलीवरी का समर्थन करने में सक्षम सड़क पहुंच की आवश्यकता होती है।
एक कंटेनरीकृत ऑक्सीजन जनरेटर खनन स्थल पर वायुमंडलीय हवा से सीधे ऑक्सीजन का उत्पादन करके बाहरी ऑक्सीजन आपूर्ति श्रृंखलाओं पर निर्भरता को हटा देता है।
पर्वतीय क्षेत्रों, रेगिस्तानी वातावरण या सुदूर अन्वेषण क्षेत्रों में चल रही परियोजनाओं के लिए, ऑक्सीजन का उत्पादन तब तक जारी रह सकता है जब तक विद्युत शक्ति और परिवेशी वायु उपलब्ध है।
यह प्रणाली क्रायोजेनिक भंडारण टैंक या नियमित ऑक्सीजन वितरण की आवश्यकता के बिना वायुमंडलीय वायु को ऑक्सीजन में परिवर्तित करती है।

कंटेनर संरचना और यांत्रिक लेआउट
ऑक्सीजन संयंत्र एक मानक आईएसओ कंटेनर के अंदर रखा गया है।
विशिष्ट विन्यास में शामिल हैं:
कंटेनर फ्रेम संरचनात्मक स्टील से निर्मित होते हैं और आईएसओ शिपिंग मानकों के अनुसार वेल्डेड होते हैं। संलग्नक प्रक्रिया उपकरण को धूल, वर्षा, सीधी धूप और नमक स्प्रे के क्षरण से बचाता है।
आंतरिक उपकरण लेआउट कंटेनर को समर्पित ऑपरेटिंग ज़ोन में विभाजित करते हैं।
एक विशिष्ट व्यवस्था में शामिल हैं:
उपकरण रिक्ति को रखरखाव कर्मियों और घटक प्रतिस्थापन गतिविधियों तक पहुंच प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
आंतरिक उपकरण विन्यास
वायु संपीड़न मॉड्यूल
संपीड़न मॉड्यूल ऑक्सीजन पृथक्करण से पहले वायुमंडलीय वायु दबाव बढ़ाता है।
मॉड्यूल में आम तौर पर शामिल हैं:
संपीड़ित हवा की आपूर्ति आम तौर पर 8-11 बार (जी) पर की जाती है।
कंप्रेसर एक निस्पंदन प्रणाली के माध्यम से परिवेशी वायु को खींचता है जिसे आमतौर पर खनन वातावरण में पाए जाने वाले वायु कणों को हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें सिलिका धूल, अयस्क महीन और ब्लास्टिंग अवशेष शामिल हैं।
रेगिस्तानी खनन कार्यों में, डाउनस्ट्रीम उपकरणों पर धूल के भार को कम करने के लिए बहु-स्तरीय इनटेक निस्पंदन सिस्टम स्थापित किए जा सकते हैं।
वायु उपचार मॉड्यूल
संपीड़ित हवा में नमी, तेल एरोसोल और निलंबित संदूषक होते हैं जो सोखने वाली सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं। उपचार मॉड्यूल कई चरणों के माध्यम से इन दूषित पदार्थों को हटाता है।
विशिष्ट घटकों में शामिल हैं:
पीएसए वाहिकाओं में हवा के प्रवेश करने से पहले उपचार प्रणाली नमी की सांद्रता को कम कर देती है।
कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर, दबाव ओस बिंदु -40 डिग्री से -70 डिग्री तक पहुंच सकता है।
शुष्क हवा सोखना बिस्तरों के अंदर पानी के संचय को रोकती है और आणविक छलनी क्षरण को कम करती है।
पीएसए ऑक्सीजन जेनरेशन मॉड्यूल
ऑक्सीजन उत्पादन मॉड्यूल गैस पृथक्करण करता है।
मॉड्यूल में निम्न शामिल हैं:
बर्तन कार्बन स्टील प्रेशर रेटेड सिलेंडरों से निर्मित होते हैं और इनमें जिओलाइट आणविक छलनी सामग्री होती है।
जब संपीड़ित हवा बर्तन में प्रवेश करती है, तो नाइट्रोजन अणु सोखने वाले मीडिया से जुड़ जाते हैं जबकि ऑक्सीजन अणु बिस्तर से गुजरते हैं।
नियंत्रण प्रणाली निरंतर ऑक्सीजन उत्पादन को बनाए रखते हुए, सोखना और पुनर्जनन मोड के बीच पोत संचालन को वैकल्पिक करती है।
सिस्टम क्षमता के आधार पर, मॉड्यूल में समानांतर में काम करने वाले दो, चार या एकाधिक सोखने वाले बर्तन हो सकते हैं।
ऑक्सीजन भंडारण अनुभाग
उत्पन्न ऑक्सीजन कंटेनर के अंदर या उसके निकट स्थित भंडारण पोत में प्रवेश करती है।
भंडारण अनुभाग तीन कार्य करता है:
भंडारण पात्र आम तौर पर 8 बार(जी) से 16 बार(जी) तक के दबाव के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।
बड़ी खनन परियोजनाओं के लिए, उपलब्ध आरक्षित क्षमता बढ़ाने के लिए बाहरी ऑक्सीजन भंडारण टैंकों को जोड़ा जा सकता है।
विद्युत वितरण प्रणाली
कंटेनर में एक समर्पित विद्युत कम्पार्टमेंट शामिल है जिसमें:
गर्मी, कंपन और नमी के जोखिम को कम करने के लिए विद्युत पैनलों को प्रक्रिया उपकरण से अलग किया जाता है।
केबल ट्रे उच्च वोल्टेज और इंस्ट्रुमेंटेशन सर्किट को अलग करते हुए पूरे कंटेनर में पावर और सिग्नल वायरिंग को रूट करती हैं।
पर्यावरण नियंत्रण प्रणाली
खनन कार्य अक्सर उपकरणों को अत्यधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों में उजागर करते हैं। इसलिए कंटेनरीकृत ऑक्सीजन जनरेटर पर्यावरण प्रबंधन प्रणालियों को शामिल करते हैं।
वेंटिलेशन प्रणाली
वेंटिलेशन पंखे कंप्रेसर और विद्युत उपकरणों द्वारा उत्पन्न गर्मी को बाहरी वातावरण में स्थानांतरित करते हैं। वायुप्रवाह दरों का चयन उपकरण के ताप भार और परिवेश के तापमान की स्थिति के अनुसार किया जाता है।
इन्सुलेशन प्रणाली
ठंडे - जलवायु वाले प्रतिष्ठानों में इंसुलेटेड दीवार पैनल शामिल हो सकते हैं जो कंटेनर सतहों के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण को कम करते हैं। साइट के तापमान के आधार पर इन्सुलेशन की मोटाई आमतौर पर 50 मिमी से 100 मिमी तक होती है।
एचवीएसी उपकरण
45 डिग्री से ऊपर या -20 डिग्री से नीचे तापमान का अनुभव करने वाली साइटों के लिए, समर्पित हीटिंग और कूलिंग सिस्टम आंतरिक ऑपरेटिंग तापमान को नियंत्रित कर सकते हैं। स्थिर बाड़े के तापमान को बनाए रखने से इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण और उपकरण की सुरक्षा में मदद मिलती है।
खनन अनुप्रयोग
सोना प्रसंस्करण संयंत्र
सोने की पुनर्प्राप्ति सुविधाओं को अक्सर साइनाइड लीचिंग सर्किट के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। कंटेनरीकृत ऑक्सीजन जनरेटर ऑक्सीजन की आपूर्ति कर सकते हैं:
ऑक्सीजन को निश्चित प्रक्रिया पाइपलाइनों के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है और अयस्क से संपर्क करने से पहले समाधान धाराओं में इंजेक्ट किया जाता है।
कॉपर लीचिंग ऑपरेशन
कॉपर निष्कर्षण सर्किट ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं का समर्थन करने और प्रक्रिया रसायन विज्ञान में सुधार करने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग कर सकते हैं। ऑक्सीजन जनरेटर सीधे प्रतिक्रिया टैंक, समाधान स्थानांतरण लाइनों या वातन प्रणालियों को गैस की आपूर्ति करता है। आवश्यक प्रवाह दर अयस्क थ्रूपुट और प्रक्रिया डिजाइन पर निर्भर करती है।
भूमिगत खनन स्थल
भूमिगत परिचालनों को अक्सर वेंटिलेशन सीमाओं का सामना करना पड़ता है। कंटेनरीकृत ऑक्सीजन संयंत्र समर्थन कर सकते हैं:
मॉड्यूलर डिज़ाइन स्थायी ऑक्सीजन उत्पादन भवनों के निर्माण के बिना शाफ्ट बुनियादी ढांचे के पास स्थापना की अनुमति देता है।
परिवहन और तैनाती
कंटेनरीकृत कॉन्फ़िगरेशन का एक लाभ परिवहन दक्षता है। परिवहन के दौरान संपूर्ण ऑक्सीजन संयंत्र अपने संरचनात्मक आधार फ्रेम पर स्थापित रहता है।
कंटेनर को इसका उपयोग करके स्थानांतरित किया जा सकता है:
परिवहन के दौरान प्रमुख प्रक्रिया उपकरणों को अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है। आगमन पर, क्रेनें कंटेनर को तैयार नींव या स्टील समर्थन संरचनाओं पर रखती हैं। यह दृष्टिकोण पारंपरिक संयंत्र निर्माण की तुलना में फ़ील्ड असेंबली गतिविधियों को कम करता है।
साइट स्थापना प्रक्रिया
फाउंडेशन की तैयारी
स्थापना साइट में आम तौर पर शामिल हैं:
• प्रबलित कंक्रीट नींव • संरचनात्मक इस्पात मंच • ग्राउंडिंग नेटवर्कनींव के आयाम कंटेनर के आकार और परिचालन वजन पर निर्भर करते हैं।
उपयोगिता कनेक्शन
स्थापना कर्मी कनेक्ट:
• विद्युत ऊर्जा आपूर्ति • ऑक्सीजन आउटलेट पाइपलाइन • घनीभूत जल निकासी प्रणाली • संचार केबलअधिकांश प्रक्रिया पाइपिंग शिपमेंट से पहले कंटेनर के भीतर स्थापित रहती है।
चालू
कमीशनिंग गतिविधियों में शामिल हैं:
• दबाव परीक्षण • रिसाव परीक्षण • वाल्व अनुक्रमण सत्यापन • ऑक्सीजन शुद्धता सत्यापन • नियंत्रण प्रणाली सत्यापनएक बार जब ऑपरेटिंग पैरामीटर डिज़ाइन की स्थिति तक पहुँच जाते हैं, तो ऑक्सीजन का उत्पादन शुरू हो जाता है।
निगरानी एवं नियंत्रण
ऑक्सीजन जनरेटर पीएलसी आधारित नियंत्रण वास्तुकला का उपयोग करता है।
सिस्टम मॉनिटर करता है:
सेंसर ऑपरेटिंग डेटा को पीएलसी तक पहुंचाते हैं, जो वाल्व अनुक्रमण और उपकरण संचालन को समायोजित करता है।
दूरस्थ संचार विकल्पों में शामिल हो सकते हैं:
खनन संचालक कंटेनर में प्रवेश किए बिना केंद्रीय नियंत्रण कक्ष से प्रदर्शन की निगरानी कर सकते हैं।
रखरखाव पहुंच डिजाइन
कंटेनरीकृत सिस्टम को प्रमुख उपकरणों को हटाए बिना रखरखाव की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। बड़े प्रवेश द्वार और हटाने योग्य दीवार पैनल तकनीशियनों के लिए प्रवेश प्रदान करते हैं।
नियमित रखरखाव गतिविधियों में शामिल हैं:
उपकरण लेआउट इन कार्यों का समर्थन करने के लिए महत्वपूर्ण घटकों के आसपास पहुंच स्थान आरक्षित करते हैं।
सामान्य विफलता मोड
विफलता तंत्र को समझने से रखरखाव टीमों को निवारक निरीक्षण शेड्यूल करने में मदद मिलती है।
ऑक्सीजन की शुद्धता में कमी
संभावित कारणों में शामिल हैं:अधिशोषक संदूषण, वाल्व रिसाव, विश्लेषक की खराबी
उच्च कंप्रेसर तापमान
संभावित कारणों में शामिल हैं:गंदे इनटेक फिल्टर, वेंटिलेशन विफलता, ऊंचा परिवेश तापमान
नमी कैरीओवर
संभावित कारणों में शामिल हैं:ड्रायर की खराबी, संतृप्त शुष्कक, नाली वाल्व की विफलता
ऑक्सीजन दबाव अस्थिरता
संभावित कारणों में शामिल हैं:बफ़र टैंक का आकार छोटा होना, रेगुलेटर की खराबी, पाइपलाइन रिसाव
इन स्थितियों को आम तौर पर नियंत्रण प्रणाली द्वारा दर्ज दबाव, तापमान और ऑक्सीजन शुद्धता रुझानों के माध्यम से पहचाना जा सकता है।
पारंपरिक ऑक्सीजन संयंत्र निर्माण के साथ तुलना
एक पारंपरिक ऑक्सीजन संयंत्र को आमतौर पर आवश्यकता होती है:
एक कंटेनरीकृत ऑक्सीजन जनरेटर शिपमेंट से पहले इन प्रणालियों को एक परिवहनीय बाड़े के भीतर एकीकृत करता है। परिणामस्वरूप, फ़ील्ड स्थापना गतिविधियाँ आम तौर पर उपयोगिता कनेक्शन, कमीशनिंग प्रक्रियाओं और अंतिम परिचालन परीक्षण तक सीमित होती हैं।
यह कॉन्फ़िगरेशन अक्सर संपीड़ित निर्माण शेड्यूल, अस्थायी परिचालन अवधि या दूरस्थ साइट स्थानों जहां निर्माण संसाधन सीमित हैं, के साथ खनन परियोजनाओं के लिए चुना जाता है।
तकनीकी निर्देश
| पैरामीटर | विशिष्ट रेंज |
|---|---|
| ऑक्सीजन शुद्धता | 90–95% |
| ऑक्सीजन क्षमता | 10-5,000 एनएम³/घंटा |
| ऑक्सीजन का दबाव | 4-10 बार(जी) |
| वायुदाब | 7-10 बार(जी) |
| ओसांक | -40 डिग्री से -70 डिग्री |
| कंटेनर प्रकार | 20 फीट / 40 फीट आईएसओ कंटेनर |
| परिवेश का तापमान | -30 डिग्री से +50 डिग्री |
| नियंत्रण प्रणाली | पीएलसी + एचएमआई |
| बिजली की आपूर्ति | 380V–690V |
| स्थापना प्रकार | कंटेनरीकृत मॉड्यूलर प्रणाली |
प्रमुख विशेषताऐं
ऑक्सीजन उत्पादन उपकरण एक मानक आईएसओ कंटेनर के अंदर एकीकृत होते हैं
शिपमेंट से पहले पूर्व-स्थापित पाइपिंग, वायरिंग और उपकरण
सीमित बुनियादी ढांचे वाले दूरस्थ खनन स्थानों के लिए उपयुक्त
सोना, तांबा, चांदी और भूमिगत खनन अनुप्रयोगों का समर्थन करता है
स्किड माउंटेड और कंटेनरीकृत कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध है
ट्रक, रेल या समुद्री माल द्वारा परिवहन के लिए डिज़ाइन किया गया
SCADA और संयंत्र नियंत्रण प्रणालियों के साथ संगत
अतिरिक्त कंटेनर मॉड्यूल के माध्यम से विस्तार योग्य क्षमता
कंटेनरीकृत खनन ऑक्सीजन जनरेटर एक परिवहन योग्य ऑक्सीजन उत्पादन मंच प्रदान करता है जो एक ही बाड़े के भीतर वायु संपीड़न, शुद्धिकरण, ऑक्सीजन पृथक्करण, भंडारण और नियंत्रण प्रणालियों को जोड़ता है, जिससे खनन कार्यों को उपयोग के बिंदु पर सीधे ऑक्सीजन उत्पन्न करने की अनुमति मिलती है।
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