کمپرسور معدنی (بررسی ۵ مورد از انواع آن)

در زمان‌های قدیم، استخراج از معدن واقعاً یک کار دشوار بود.

استخراج مواد معدنی و سنگ معدن از اعماق زمین همانند جدا کردن یک تکه کیک نیست.

علاوه بر این که مواد معدنی و سنگ معدن کمیاب هستند، نیاز به مهارت زیاد برای استخراج دارند.

استخراج منابع طبیعی نه تنها دشوار است؛ بلکه برای کارگران بسیار خطرناک است.

آنها باید در زیر زمین کار کنند تا به عمیق‌ترین لایه‌های زمین برسند تا آن سنگ معدن ارزشمند را پیدا کنند؛ در این حالت، خطر سیل یا قرار گرفتن در معرض سمومی که ممکن است به ریه کارگران آسیب برساند نیز وجود دارد.

با ظهور تکنولوژی، کمپرسور معدنی به عنوان موهبتی برای کمک به صنایع معدنی آمد که مسئولیت صنعتگری را بر عهده گرفت و خطرات پیش روی معدنچیان را برطرف کرد.

کمپرسور معدنی، زمانی که به درستی نگهداری شود، برای استفاده در صنعت معدن بی خطر است.

در این مقاله به بررسی کمپرسور معدنی، ویژگی کمپرسور معدنی، کاربردها، فاکتورهای مورد نیاز، انواع و مزایای کمپرسور معدنی خواهیم پرداخت.

1# کمپرسور معدنی چیست؟

کمپرسورهای معدنی وسایلی هستند که با فشرده سازی و تحت فشار قرار دادن هوا، نیرو را به انرژی جنبشی تبدیل می‌کنند.

سپس می‌توان از هوای فشرده برای کاربردهای مختلفی مانند ابزارهای برق رسانی، باد کردن لاستیک‌ها یا بهره برداری از تجهیزات پنوماتیک استفاده کرد.

2# ویژگی های کمپرسور معدنی

کمپرسور معدنی به دلایل مختلفی در سراسر جهان در صنایع معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این نوع از کمپرسورها دارای ویژگی‌هایی هستند که در این بخش به برخی از آنها اشاره خواهیم کرد.

1-2# ایمنی

استخراج معادن با ریسک قابل توجهی همراه است.

به همین دلیل است که به عنوان دومین صنعت خطرناک در زمینه مرگ و میر رتبه بندی شده است.

معدن در دهه‌های گذشته، نسبتاً خطرناک تر از اکنون بوده است.

استخراج از اعماق زمین برای کارگران یک خطر بود.

پیش از این، کارگران مستقیماً با سموم و ذرات موجود در هوا در زیر زمین تماس داشتند که سبب ایجاد بیماری‌های ریوی مانند سیلیکوزیس، پنوموکونیوز و آلرژی می‌شدند؛ اما اکنون استفاده از کمپرسور معدنی سبب شده تا کارگران کمتر با سموم در تماس باشند.

کمپرسورهای معدنی، خطرات را تا حد زیادی کاهش داده و محیطی را که کارگران در آن کار می‌کنند، بهبود بخشیده و ایمنی کارگران را به طرز چشمگیری افزایش داده است.

علاوه بر این، ایمنی تجهیزات نیز امروزه بهبود یافته است.

کمپرسور معدنی در محیط‌های سخت دوام آورده و خطر مسافت پیموده شده کمتری خواهد شد.

2-2# منبع انرژی

علاوه بر ایمنی‌ای که کمپرسورهای معدنی در صنعت معدن به وجود آورده‌اند، انرژی تجهیزات را نیز تأمین می‌کنند.

در صنایع معدنی ترجیح داده می‌شود تا از هوای فشرده به جای برق یا گازوئیل برای تأمین انرژی ابزارهای خود مانند موارد زیر استفاده شود:

• ابزارهای پنوماتیک
• آچار
• اره
• ابزار مورد استفاده برای حفاری
• و مواردی از این قبیل

مزیت دیگر کمپرسورهای معدنی هنگام استفاده به عنوان منبع انرژی این است که می‌توانند احتمال نشتی و در نهایت هزینه انرژی را کاهش دهند.

از این رو، انتخابی مقرون به صرفه و ایمن برای صنایع معدنی محسوب می‌شوند.

3-2# کاهش نیاز به تجهیزات زیاد

صنعت معدن قبلاً از چندین نوع تجهیزات برای استخراج فلزات و آلیاژها استفاده می‌کرد که حتی قابل اعتماد و بادوام نبودند.

کمپرسور معدنی، محصولی بادوام و قابل اعتماد است که نیاز به استفاده از تجهیزات غیرقابل اعتماد را کاهش داده است.

کمپرسورهای معدنی زیرزمینی نیز عملکرد خطوط لوله را تأمین می‌کنند و نیاز آنها را نیز کاهش می‌دهند.

در غیر این صورت، سیستم‌های پیچیده خط لوله همانند قبل برای عملکرد مناسب استفاده می‌شدند.

3# کاربرد کمپرسور معدنی چیست؟

در این بخش به بررسی کاربرد انواع کمپرسور معدنی می‌پردازیم.

1-3# کاربرد کمپرسور هوا در صنعت معدن

در این بخش با کاربردهای کمپرسورهای هوا در معدن آشنا خواهیم شد.

1) حفاری

کمپرسورهای هوا، انرژی لازم را به یک مته چرخشی که در سنگ قرار داده شده می‌دهند، تا آن را خرد کنند.

این نوع کمپرسور معدنی طبق مکانیسمی دقیق به عنوان یک چکش کار می‌کند.

سوراخ معمولاً تا انتهای سنگ ایجاد می‌شود و تقریباً یک روز طول می‌کشد تا یک فرآیند حفاری گسترده تکمیل شود.

2) ذوب کردن

ذوب، فرآیند ترکیبی از حرارت و استخراج است.

کمپرسورهای هوا سنگ معدن را گرم و تجزیه می‌کنند تا فلز از آنها استخراج شود.

این فرآیند با پالایش و افزایش خلوص فلز انجام می‌شود.

هوای فشرده، فلزات پایه را اکسید می‌کند تا ناخالصی‌های بیشتر را از بین ببرد و محصول را خالص و طبیعی کند.

3) ابزارهای پنوماتیک

ابزارهای پنوماتیکی مانند آچار، اره و مته توسط هوا به جریان می‌افتند.

بنابراین صنایع معدنی برای تأمین انرژی به سیستم‌های هوای فشرده نیاز دارند.

4) انفجار

انفجار سنگ اغلب خطرناک است.

با این حال به شکلی ایمن توسط سیستم‌های هوای فشرده انجام می‌شود.

سرعت بالایی از هوا توسط کمپرسورهای هوا برای منفجر کردن سنگ و ادامه فرآیند استخراج فراهم می‌شود.

5) تمیز کردن

فرآیندهای استخراج در حین استخراج و سایر فرآیندها آشفتگی زیادی ایجاد می‌کنند.

پس از آن، برای تضمین دوام چرخ دنده، باید آن را به صورت کامل تمیز کرد. همچنین ناخالصی‌ها را از فیلترها پاک می‌کند.

6) جابه‌جایی مواد

هوای فشرده به جابه‌جایی و انتقال مواد کمک می‌کند.

برخی از مواد، دارای ذرات ریزی هستند که کار با آنها دشوار است؛ اما مخلوط کردن هوای فشرده باعث دسترسی بیشتری توسط آنها خواهد شد.

علاوه بر این، ذرات را با استفاده از فرآیند سیال شدن به مایع تبدیل می‌کند.

7) تهویه

کیفیت هوا در عمیق‌ترین لایه‌ها نسبتاً ضعیف است که تنفس را برای معدنچیان دشوار می‌کند.

در این حالت، هوای فشرده به کمک کارگران می‌آید.

کمپرسورهای هوا علاوه بر تضمین یک محیط قابل تنفس، ناخالصی‌ها را تصفیه می‌کنند و از بین می‌برند.

8) استخراج گاز متان

انفجار در معادن زغال سنگ به دلیل تجمع گاز متان رایج است.

اتفاقی که می‌افتد این است که متان و یک محصول جانبی زغال سنگ در تماس با منبع گرما قرار گرفته و یک انفجار رخ می‌دهد.

علاوه بر این، گاز متان برای تنفس معدنچیان سمی است.

بنابراین، استخراج آن توسط یک سیستم فشرده انجام می‌شود.

2-3# کاربرد کمپرسورهای کم فشار در صنعت معدن

بسیاری از کاربردهای معدن نیاز به جریان زیاد هوا در فشار کمتر دارند.

دمنده‌ها و کمپرسورهای کم فشار را می‌توان در کاربردهای مختلف و به منظور بهبود کارایی بدون از بین بردن قابلیت اطمینان استفاده کرد.

در این بخش به بررسی کاربردهای کمپرسور کم فشار در معادن خواهیم پرداخت.

1) Heap Leaching

یک فرآیند شیمیایی است که مواد معدنی موجود در سنگ معدن را حل می‌کند.

این فرآیند بسته به نوع سنگ معدن و غلظت آن متفاوت است.

هوای کم فشار از طریق بالشتک دمیده می‌شود تا فرآیند بهبود یابد.

2) فلوتاسیون سلول

همچنین به عنوان فلوتاسیون کف نامیده می‌شود.

این نرم افزار برای کمک به جداسازی مواد معدنی از دوغاب در پردازش موارد زیر استفاده می‌شود:

• طلا
• پلاتین
• مس
• سرب
• روی
• آلومینیوم

یک جریان ثابت از هوای کم فشار برای ایجاد کف در این فرآیند مورد نیاز است.

برخی از سلول‌های جدید با راندمان بالا اکنون از فشار حداکثر 2 بار استفاده می‌کنند.

واحدهای جدید سری ZE می‌توانند این فشارها را تأمین کنند.

3) تصفیه فاضلاب

پساب حاصل از فرآیندهای معدنی قبل از بازگرداندن به محیط تصفیه می‌شود.

معادن اغلب در مناطق دورافتاده با دسترسی محدود به منابع آب قرار دارند، بنابراین ضروری است که سیستم‌های تصفیه فاضلاب همیشه فعال باشند.

4) جابه‌جایی مواد

جا به جایی مواد ریز و محصولات گرد و غبار در صنعت معدن برای بازگشت سرمایه مهم است.

هوای کم فشار کنترل شده را می‌توان برای سیال شدن و برای انتقال مواد در طول فرآیند استخراج استفاده کرد.

5) پالس معکوس فیلترهای دیسکی

بازیابی خمیر معدنی باید دقیقاً انجام شود تا بهترین بازیابی ممکن انجام شود.

کمپرسورهای کم فشار با درایوهای VSD را می‌توان از بیرون با سرعت کنترل کرد تا مقدار دقیق هوای مورد نیاز برای عملکرد نرم و بازیابی محصول را به دست آورد.

6) فرآیند CIP و CIL-Cyanide

این عملیات در فرآیند بازیابی طلا استفاده می‌شود.

از کمپرسورهای فشار پایین با کولرهای کنترل شده با درجه حرارت مناسب در این قسمت برای اطمینان از کنترل مناسب فرآیند استفاده می‌شود.

4# فاکتورهای مورد نیاز یک کمپرسور معدنی چیست؟

هنگام انتخاب کمپرسور هوای مناسب برای عملیات استخراج، فاکتورهای زیادی باید در نظر گرفته شود.

دقت و مراقبت‌های لازم در این تصمیمات می‌توانند سبب کاهش قابل ملاحظه‌ای در هزینه‌ها، ایجاد منافع در کارایی و بهره‌وری و موارد مربوط با مزایای ایمنی و بهبود کیفیت داشته باشند.

این عوامل را در ادامه بررسی خواهیم کرد.

1-4# ظرفیت مورد نیاز

ظرفیت کمپرسور معدنی به صورت معمول بر حسب CFM اندازه گیری می‌شود که مقدار هوایی است که کمپرسور می‌تواند در دقیقه ارائه کند.

تعیین کنید که چه مقدار ظرفیت برای کار با تجهیزات و فرآیندهای شما نیاز است، به‌گونه‌ای که نه سیستم را بیش از حد مهندسی کنید و نه کمپرسوری را خریداری کنید که برای کار مورد نظر شما مناسب نباشد.

2-4# فشار

علاوه بر ظرفیت، درک فشار مورد نیاز برای تأمین انرژی تجهیزات و فرآیندهای شما مهم است.

در حالی که کمپرسورهای دوار برای حداکثر راندمان و حداقل افت فشار طراحی شده‌اند، با گسترش سیستم‌ها، افت فشار ممکن است، رخ دهد.

هنگام انتخاب، حتماً واقعیت‌های عملی سیستم کمپرسور خود را در نظر بگیرید.

3-4# مکان یابی کمپرسور

در کاربردهای معدن اغلب به کمپرسورهایی نیاز است که بتوان آنها را جابه‌جا کرد و در فضاهای تنگ مانور داد.

پیکربندی‌هایی مانند کمپرسورهای نصب شده روی مخزن، عملکردی متحرک و همه کاره را برای مناطق فشرده ارائه می‌کنند.

5# انواع کمپرسور معدنی

انواع کمپرسور معدن را در ادامه بررسی خواهیم کرد.

1-5# کمپرسور هوای اسکرو با سرعت متغیر

کمپرسورهای اسکرو روتاری به صورتی گسترده در صنایع تولیدی و معدنی استفاده می‌شوند.

کمپرسورهای سنتی با سرعت ثابت زمانی معمول بودند که بدون توجه به نیاز هوا با سرعت ثابت کار می‌کردند.

با این حال، این رویکرد منجر به هدر رفتن انرژی می‌شد.

معرفی تکنولوژی درایو سرعت متغیر (VSD) صنعت کمپرسور هوا را متحول کرد.

کمپرسورهای اسکرو با سرعت متغیر، سرعت موتور را بر اساس تقاضای هوا تنظیم می‌کند و کمپرسور در تمام مدت با بازدهی انرژی کار می‌کند.

2-5# کمپرسور هوای پیچ بدون روغن

در سال‌های اخیر، کمپرسورهای هوای بدون روغن به عنوان یک تغییردهنده بازی در صنعت معدن ظاهر شده‌اند و مزایای زیادی را ارائه می‌کنند که بهره‌ وری، ایمنی و پایداری را بهبود می‌بخشد.

این کمپرسورها بدون نیاز به روغن روان کننده در محفظه تراکم کار می‌کنند.

این فناوری، خطر آلودگی روغن در جریان هوای فشرده را از بین می‌برد و در مورد خلوص و تمیزی هوا اطمینان می‌دهد.

در کاربردهای معدنی، جایی که حتی کوچکترین آلودگی می‌تواند باعث اختلال در عملکرد تجهیزات و به خطر افتادن کیفیت محصول شود، کمپرسورهای هوای بدون روغن مزیت قابل توجهی دارند.

3-5# کمپرسورهای پیستونی

کمپرسورهای پیستونی رایج‌ترین نوع کمپرسور هوا هستند.

آنها از یک پیستون برای کشیدن هوا و فشرده سازی آن استفاده می‌کنند.

کمپرسورهای پیستونی در اندازه‌های مختلف از واحدهای کوچک قابل حمل گرفته تا واحدهای صنعتی بزرگ موجود هستند.

4-5# کمپرسورهای دیافراگمی

کمپرسورهای دیافراگمی از دیافراگم برای کشیدن هوا و فشرده سازی آن استفاده می‌کنند.

کمپرسورهای دیافراگمی در اندازه‌های مختلف از واحدهای کوچک قابل حمل گرفته تا واحدهای صنعتی بزرگ موجود هستند.

5-5# کمپرسورهای پره‌ای

کمپرسورهای پره‌ای از یک پره برای کشیدن هوا و فشرده سازی آن استفاده می‌کنند.

کمپرسورهای پره‌ای در اندازه‌های مختلف از واحدهای کوچک قابل حمل گرفته تا واحدهای صنعتی بزرگ موجود هستند.

6# مزایای استفاده از کمپرسور معدنی

مزایای استفاده از کمپرسور معدنی را در این بخش بررسی خواهیم کرد.

1-6# بهینه سازی مصرف انرژی

هزینه‌های انرژی بخش قابل توجهی از هزینه‌های عملیات معدن را تشکیل می‌دهد.

با اجرای کمپرسورهای هوای اسکرو با سرعت متغیر، مصرف انرژی بهینه می‌شود و در نتیجه سبب صرفه جویی قابل توجهی می‌شود.

در دوره‌های کاهش تقاضای هوا، فناوری VSD سرعت موتور و در نتیجه مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

این رویکرد تطبیقی ​​شرکت‌های معدن را قادر می‌سازد تا ردپای کربن خود را به حداقل برسانند و به ایجاد محیطی پایدارتر کمک کنند.

2-6# کاهش هزینه‌های عملیاتی

علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی، کمپرسورهای هوای اسکرو کارآمد از راه‌های دیگری نیز به کاهش هزینه کمک می‌کنند.

به لطف سرعت موتور تطبیقی، کاهش سایش و پارگی قطعات کمپرسور، سبب افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شوند.

علاوه بر این، عملکرد ثابت و قابل اعتماد کمپرسورهای اسکرو VSD منجر به کاهش زمان خرابی و بهینه ‌سازی بیشتر هزینه‌های عملیاتی می‌شود.

3-6# نظارت و نگهداری از راه دور

فشرده سازی هوای کارآمد، فراتر از خود تجهیزات است.

همچنین شامل نظارت هوشمند و شیوه‌های نگهداری است.

سیستم‌های نظارت از راه دور مجهز به سنسورهای پیشرفته و گزینه‌های اتصال، ردیابی عملکرد در زمان واقعی را امکان پذیر می‌کنند.

این رویکرد مبتنی بر داده به اپراتورهای ماینینگ اجازه می‌دهد تا:

• مشکلات احتمالی را زودتر شناسایی کنند.
• تنظیمات سیستم را بهینه می‌کنند.
• به صورت پیشگیرانه تعمیر و نگهداری را برنامه ‌ریزی کنند.
• زمان خرابی را به حداقل برسانند.
• بهره‌وری را به حداکثر برسانند.

7# ملاحظات تعمیر و نگهداری برای کمپرسور معدنی

در محیط سخت عملیات معدن، کمپرسورهای معدنی نقش مهمی در تأمین انرژی ابزارها و تجهیزات مختلف پنوماتیک دارند که در شرایط بسیار سختی قرار دارند و نگهداری و سرویس‌ دهی منظم را برای اطمینان از طول عمر و حداکثر عملکرد آنها ضروری می‌سازد.

1-7# شناخت محیط معدن

سایت‌های معدن به دلیل شرایط سخت خود از جمله گرد و غبار، رطوبت و دمای بالا فضای خوبی ندارند.

کمپرسورهای هوا که در چنین محیط‌ هایی کار می‌کنند، با افزایش فرسودگی مواجه می‌شوند.

شناخت چالش‌های خاص ناشی از محیط معدن و برنامه‌ ریزی نگهداری بر این اساس ضروری است.

2-7# ایجاد یک برنامه جامع تعمیر و نگهداری

یک برنامه تعمیر و نگهداری با ساختار مناسب پایه و اساس عملکرد کارآمد کمپرسورهای هوای معدن است.

بازرسی‌های منظم، تمیز کردن و روغن کاری برای جلوگیری از تجمع آلاینده‌هایی که می‌توانند عملکرد را به خطر بیندازند، ضروری هستند.

اجرای یک برنامه جامع تعمیر و نگهداری تضمین می‌کند که به مسائل احتمالی به سرعت رسیدگی شود و از خرابی‌های پرهزینه و تأخیر در تولید جلوگیری می‌کند.

3-7# تعویض منظم فیلتر

کمپرسورهای هوا در محیط‌های معدنی در معرض مقدار قابل توجهی گرد و غبار و ذرات معلق هستند.

در نتیجه فیلترهای هوا مستعد گرفتگی و کاهش کارایی هستند.

تعویض منظم فیلترهای هوا برای حفظ جریان هوای بهینه، جلوگیری از فشار کمپرسور و افزایش عمر قطعات داخلی ضروری است.

4-7# نظارت بر سطح و کیفیت روغن

کمپرسورهای هوا برای به حداقل رساندن اصطکاک و اطمینان از عملکرد روان بر روی روغن روان کننده متکی هستند.

نظارت بر سطح و کیفیت روغن برای جلوگیری از آسیب تجهیزات و اطمینان از عملکرد مؤثر کمپرسور بسیار مهم است.

تجزیه و تحلیل منظم روغن به شناسایی هرگونه آلاینده بالقوه یا مشکلات مربوط به تخریب روغن کمک می‌کند.

5-7# بررسی سیستم‌های خنک کننده

خنک کاری مؤثر برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد کمپرسورهای هوا در کاربردهای معدن ضروری است.

گرد و غبار ممکن است روی باله‌های خنک کننده جمع شوند و کارایی آنها را کاهش دهند.

بازرسی و تمیز کردن منظم سیستم‌های خنک کننده برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و حفظ عملکرد ثابت بسیار مهم است.

6-7# آموزش پرسنل تعمیر و نگهداری

یک تیم تعمیر و نگهداری آگاه و آموزش دیده یک دارایی ارزشمند برای هر عملیات معدنی است.

ارائه آموزش مناسب به پرسنل تعمیر و نگهداری تضمین می‌کند که آنها می‌توانند مشکلات احتمالی را شناسایی کنند، وظایف تعمیر و نگهداری را به درستی انجام دهند و تصمیمات آگاهانه ای در مورد تعمیرات یا تعویض بگیرند.