A minera hè più profonda ogni annu - 30 m, secondu i rapporti di l'industria.
Cum'è a prufundità aumenta, cusì cresce a necessità di ventilazione è di rinfrescante, è Howden sapi questu per l'esperienza di travaglià cù e mine più profonde in Sudafrica.
Howden hè stata fundata in u 1854 da James Howden in Scozia cum'è una cumpagnia di ingegneria marina è intrutu in Sudafrica in l'anni 1950 per serve i bisogni di l'industria minera è di energia.In l'anni 1960, a cumpagnia hà aiutatu à equipà e mine d'oru profonde di u paese cù tutti i sistemi di ventilazione è di raffreddamentu necessarii per estrae in modu sicuru è efficiente mille di minerali sottu terra.
"Inizialmente, a minera usava solu a ventilazione cum'è un metudu di rinfrescante, ma cum'è a prufundità di a minera aumentava, u rinfrescante meccanicu era necessariu per cumpensà a crescente carica di calore in a minera", Teunes Wasserman, capu di a divisione Howden's Mine Cooling and Compressors, hà dettu à IM.
Parechje mine d'oru prufonda in Sudafrica anu installatu i coolers centrifughi Freon™ sopra è sottu à a terra per furnisce u raffreddamentu necessariu per u persunale è l'equipaggiu sotterranei.
Malgradu a migliione di u statu quo, u sistema di dissipazione di u calore di a macchina sotterranea hè statu problematicu, postu chì a capacità di rinfrescante di a macchina era limitata da a temperatura è a quantità di aria di scarico disponibile, disse Wasserman.À u listessu tempu, a qualità di l'acqua di a minera hà causatu un severu fouling di i scambiatori di calore di cunchiglia è di tubu utilizati in questi primi chillers centrifughi.
Per risolve stu prublema, i minieri cuminciaru à pompà l'aria fridda da a superficia à a terra.Mentre chì questu aumenta a capacità di rinfrescante, l'infrastruttura necessaria occupa u spaziu in u silo è u prucessu hè à tempu d'energia è di energia.
Per affruntà questi prublemi, i minieri volenu maximizà a quantità di l'aria fridda purtata à a terra attraversu unità d'acqua fridda.
Questu hà incitatu à Howden à introduci i refrigeratori di viti amino in i minieri in Sudafrica, prima in tandem dopu i refrigeratori centrifughi di superficia esistenti.Questu hà purtatu à un cambiamentu di passu in a quantità di coolant chì pò esse furnitu à sti minieri d'oru sotterranei prufonda, risultatu in una diminuzione di a temperatura media di l'acqua di a superficia da 6-8 ° C à 1 ° C.A minera pò utilizà a stessa infrastruttura di pipeline di miniera, assai di quali sò digià stallati, mentre chì aumentanu significativamente a quantità di rinfrescante furnita à strati più profondi.
Circa 20 anni dopu à l'intruduzioni di u WRV 510, Howden, un attore di u mercatu di punta in u campu, hà sviluppatu u WRV 510, un grande compressore à vite di bloccu cù un rotore di 510 mm.Era unu di i più grandi compressori à viti in u mercatu à l'epica è currispondeva à a dimensione di u modulu chiller necessariu per rinfriscà quelle profonde mine sudafricane.
"Questu hè un cambiamentu di ghjocu perchè e mine ponu installà un unicu chiller 10-12 MW invece di una mansa di chiller", disse Wasserman."In u stessu tempu, l'ammoniaca cum'è un refrigerante verde hè bè adattatu per cumminzioni di compressori à viti è scambiatori di calore à piastre".
Cunsiderazioni di l'ammonia sò state formalizzate in specificazioni è normi di sicurità per l'ammonia per l'industria minera, cù Howden hà ghjucatu un rolu impurtante in u prucessu di cuncepimentu.Sò stati aghjurnati è incorporati in a lege sudafricana.
Stu successu hè pruvucatu da a stallazione di più di 350 MW di capacità di refrigerazione ammoniaca da l'industria minera sudafricana, chì hè cunsiderata u più grande in u mondu.
Ma l'innuvazione di Howden in Sudafrica ùn si ferma micca quì: in u 1985, a cumpagnia hà aghjustatu una macchina di ghiaccio di superficia à a so gamma crescente di refrigeratori di mine.
Siccomu l'opzioni di rinfrescamentu di superficia è sotterranei sò maximizate o cunsiderate troppu caru, e mine anu bisognu di una nova soluzione di rinfrescante per espansione ulteriormente a minera à livelli più profondi.
Howden hà stallatu a so prima pianta di fabricazione di ghiaccio (esempiu quì sottu) in u 1985 à l'EPM (East Rand Proprietary Mine) à l'est di Johannesburg, chì hà una capacità di rinfrescamentu tutale finale di circa 40 MW è una capacità di ghiaccio di 4320 t / h.
A basa di l'operazione hè a furmazione di ghjacciu nantu à a superficia è u trasportu à traversu a minera à una presa di ghiaccio sotterranea, induve l'acqua da a presa di ghjacciu hè poi circulata in stazioni di rinfrescamentu sotterranee o usata com'è acqua di prucessu per a perforazione di pozzi.U ghjacciu fusu hè poi pompatu à a superficia.
U benefiziu principalu di stu sistema di icemaker hè i costi di pumping ridotti, chì riduce i costi operativi assuciati à i sistemi d'acqua refrigerata in superficia da circa 75-80%.Si tratta di l'inherente "energia di rinfrescante almacenata in e transizioni di fase di l'acqua", disse Wasserman, spieghendu chì 1kg / s di ghiaccio hà a stessa capacità di rinfrescante cum'è 4.5-5kg / s d'acqua congelata.
A causa di l'"efficienza di posizionamentu superiore", a presa sotterranea pò esse mantinuta à 2-5 ° C per migliurà u rendiment termale di a stazione di rinfrescante d'aria sotterranea, di novu maximizendu a capacità di rinfrescamentu.
Un altru vantaghju di a rilevanza particulari di una centrale elettrica di ghiaccio in Sudafrica, un paese cunnisciutu per a so rete elettrica inestabile, hè a capacità di u sistema per esse usatu cum'è un metudu di almacenamiento di calore, induve u ghjacciu hè creatu è accumulatu in dighe di ghiaccio sotterranee è durante i periodi di punta..
L'ultimu benefiziu hà purtatu à u sviluppu di un prughjettu di partenariatu di l'industria sustinutu da Eskom in u quali Howden investiga l'usu di i produttori di ghiaccio per riduce a dumanda di energia elettrica di punta, cù casi di prova in Mponeng è Moab Hotsong, e mine sotterranee più profonde di u mondu.
"Avemu congelatu a diga di notte (dopu à l'ora) è utilizate l'acqua è u ghjacciu funnutu cum'è fonte di rinfrescante per a minera durante l'ora di punta", spiegò Wasserman."L'unità di raffreddamentu di basa sò spenti durante i periodi di punta, chì riduce a carica nantu à a griglia".
Questu hà purtatu à u sviluppu di una macchina di ghiaccio chiavi in ​​mano à Mponeng, induve Howden hà finitu u travagliu cumpresi l'equipaggiu civile, elettricu è meccanicu per una macchina di ghiaccio 12 MW, 120 t / h.
L'addizioni recenti à a strategia di rinfrescante di u core di Mponeng includenu ghiacciu molle, acqua refrigerata in superficia, refrigeratori d'aria di superficia (BAC) è un sistema di raffreddamentu sotterraneo.a prisenza in l'acqua di mine di cuncintrazioni elevate di sali dissoluti è cloruri durante u travagliu.
A ricchezza di l'esperienza di u Sudafrica è u focu annantu à e soluzioni, micca solu i prudutti, cuntinueghja à trasfurmà i sistemi di refrigerazione in u mondu, dice.
Cum'è Wasserman hà dettu, cum'è più è più miniere vanu più profonde è più spaziu in mine, hè faciule per vede suluzioni cum'è questu truvate in altre parti di u mondu.
Meinhardt hà dettu: "Howden hà esportatu a so tecnulugia di raffreddamentu di a miniera profonda in Sudafrica per decennii.Per esempiu, avemu furnitu suluzioni di rinfrescamentu di mine per mine d'oru sotterranee in Nevada in l'anni 1990.
"Una tecnulugia interessante utilizata in certi minieri sudafricani hè u almacenamentu di ghiaccio termale per u trasferimentu di carica - l'energia termale hè almacenata in grandi dighe di ghiaccio.U ghjacciu hè pruduttu durante l'ora di punta è utilizatu durante l'ora di punta ", disse."Tradizionalmente, l'unità di refrigerazione sò pensate per una temperatura ambiente massima chì pò ghjunghje à trè ore à ghjornu durante i mesi d'estate.Tuttavia, se avete a capacità di almacenà energia di rinfrescante, pudete riduce quella capacità ".
"Se avete un pianu cù una tarifa di punta abbastanza alta è vulete aghjurnà à tarifi più bassi durante i periodi off-peak, queste soluzioni di fabricazione di ghiaccio ponu fà un forte casu cummerciale", disse."U capitale iniziale per a pianta pò cumpensà i costi operativi più bassi".
À u listessu tempu, BAC, chì hè stata utilizata in i minieri sudafricani per decennii, guadagna sempre più impurtanza glubale.
In cunfrontu à i disinni tradiziunali di BAC, l'ultima generazione di BAC anu una efficienza termica più altu ch'è i so predecessori, limiti di temperatura di l'aria di miniera più bassi è una impronta più chjuca.Integranu ancu un modulu di cooling-on-demand (CoD) in a piattaforma Howden Ventsim CONTROL, chì aghjusta automaticamente a temperatura di l'aria di u collu per currisponde à i bisogni di u sottu.
In l'annu passatu, Howden hà furnitu trè BAC di nova generazione à i clienti in Brasile è Burkina Faso.
A cumpagnia hè ancu capace di pruduce suluzioni persunalizati per e cundizioni di funziunamentu difficili;un esempiu recente hè a stallazione "unica" di i coolers di ammonia BAC per OZ Minerals in a minera Carrapateena in South Australia.
"Howden hà stallatu cundensatori secchi cù compressori d'ammonia Howden è coolers d'aria secca in circuitu chjusu in Australia in mancanza d'acqua dispunibule", Wasserman hà dettu di a stallazione."Datu chì si tratta di una installazione 'secca' è micca di coolers spray aperti installati in sistemi d'acqua, questi coolers sò pensati per a massima efficienza".
A cumpagnia hè attualmente à pruvà una soluzione di monitoraghju uptime per una pianta BAC onshore di 8 MW (in stampa sottu) cuncepita è custruita in a mina Yaramoko Fortuna Silver (ex Roxgold) in Burkina Faso.
U sistema, cuntrullatu da a pianta Howden in Johannesburg, permette à a cumpagnia di cunsiglià nantu à i potenziali miglioramenti di l'efficienza è u mantenimentu per mantene a pianta operativa à u so ottimu.L'unità BAC in u cumplessu minerariu Caraiba in Ero Copper, Brasile hè ancu cuncepitu per utilizà sta funzione.
A piattaforma Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) cuntinueghja à custruisce relazioni sostenibili di valore aghjuntu è a cumpagnia lanciarà dui studii di fattibilità di Ventilation On Demand (VoD) in u paese in 2021.
À u cunfini di u Zimbabwe, a cumpagnia travaglia nantu à un prughjettu chì permetterà a video-on-demand per e porte automatiche in i minieri sotterranei, chì li permettenu di apre à intervalli variati è furnisce solu a quantità ghjusta di aria di rinfrescante secondu i bisogni specifichi di u veiculu.
Stu sviluppu di a tecnulugia, utilizendu l'infrastruttura minera esistenti è e fonti di dati off-the-shelf, serà una parte impurtante di i prudutti futuri di Howden.
L'esperienza di Howden in Sudafrica: Amparate à cuncepisce soluzioni di rinfrescante per trattà cù a qualità di l'acqua povera in e so miniere d'oru profonde, cumu fà suluzioni u più efficiente energeticamente pussibule per evità i prublemi di rete, è cumu risponde à alcuni di i requisiti di qualità di l'aria più stretti.i requisiti di temperatura è di salute di u travagliu in u mondu Regulamentu - continuerà à pagà per e mine in u mondu.
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