Mae'r pwll yn dyfnach bob blwyddyn - 30 m, yn ôl adroddiadau diwydiant.
Wrth i ddyfnder gynyddu, felly hefyd yr angen am awyru ac oeri, ac mae Howden yn gwybod hyn o brofiad o weithio gyda mwyngloddiau dyfnaf De Affrica.
Sefydlwyd Howden ym 1854 gan James Howden yn yr Alban fel cwmni peirianneg forol a daeth i Dde Affrica yn y 1950au i wasanaethu anghenion y diwydiannau mwyngloddio a phŵer.Erbyn y 1960au, helpodd y cwmni i arfogi mwyngloddiau aur dwfn y wlad gyda'r holl systemau awyru ac oeri sydd eu hangen i echdynnu milltiroedd o dan y ddaear yn ddiogel ac yn effeithlon.
“I ddechrau, dim ond fel dull oeri yr oedd y pwll yn defnyddio awyru, ond wrth i’r dyfnder mwyngloddio gynyddu, roedd angen oeri mecanyddol i wneud iawn am y llwyth gwres cynyddol yn y pwll,” meddai Teunes Wasserman, pennaeth adran Oeri a Chywasgwyr Mwynglawdd Howden, wrth IM.
Mae llawer o fwyngloddiau aur dwfn yn Ne Affrica wedi gosod oeryddion allgyrchol Freon™ uwchben ac o dan y ddaear i ddarparu'r oeri angenrheidiol ar gyfer personél ac offer tanddaearol.
Er gwaethaf y gwelliant yn y status quo, roedd system afradu gwres y peiriant tanddaearol yn broblemus, gan fod gallu oeri'r peiriant wedi'i gyfyngu gan dymheredd a faint o aer gwacáu oedd ar gael, meddai Wasserman.Ar yr un pryd, achosodd ansawdd dŵr mwynglawdd faeddu difrifol ar y cyfnewidwyr gwres cregyn a thiwb a ddefnyddiwyd yn yr oeryddion allgyrchol cynnar hyn.
I ddatrys y broblem hon, dechreuodd y mwyngloddiau bwmpio aer oer o'r wyneb i'r ddaear.Er bod hyn yn cynyddu'r capasiti oeri, mae'r seilwaith angenrheidiol yn cymryd lle yn y seilo ac mae'r broses yn ddwys o ran ynni ac ynni.
Er mwyn mynd i'r afael â'r materion hyn, mae mwyngloddiau am wneud y mwyaf o aer oer a gludir i'r ddaear trwy unedau dŵr oer.
Ysgogodd hyn Howden i gyflwyno oeryddion sgriw amino mewn mwyngloddiau yn Ne Affrica, yn gyntaf ar y cyd ar ôl oeryddion allgyrchol arwyneb presennol.Mae hyn wedi arwain at newid sylweddol yn faint o oerydd y gellir ei gyflenwi i'r mwyngloddiau aur dwfn hyn o dan y ddaear, gan arwain at ostyngiad yn nhymheredd dŵr wyneb cyfartalog o 6-8°C i 1°C.Gall y pwll ddefnyddio'r un seilwaith piblinellau mwyngloddio, y mae llawer ohonynt eisoes wedi'u gosod, tra'n cynyddu'n sylweddol faint o oeri a ddarperir i haenau dyfnach.
Tua 20 mlynedd ar ôl cyflwyno'r WRV 510, datblygodd Howden, chwaraewr blaenllaw yn y farchnad yn y maes, y WRV 510, sef cywasgydd sgriw bloc mawr gyda rotor 510 mm.Roedd yn un o'r cywasgwyr sgriw mwyaf ar y farchnad ar y pryd ac roedd yn cyfateb i faint y modiwl oeri sydd ei angen i oeri'r mwyngloddiau dwfn hynny yn Ne Affrica.
“Mae hwn yn newidiwr gêm oherwydd gall mwyngloddiau osod un peiriant oeri 10-12 MW yn lle criw o oeryddion,” meddai Wasserman.“Ymhlith yr un amser, mae amonia fel oerydd gwyrdd yn addas iawn ar gyfer cyfuniadau o gywasgwyr sgriw a chyfnewidwyr gwres plât.”
Ffurfiolwyd ystyriaethau amonia mewn manylebau a safonau diogelwch ar gyfer amonia ar gyfer y diwydiant mwyngloddio, gyda Howden yn chwarae rhan bwysig yn y broses ddylunio.Maent wedi'u diweddaru a'u hymgorffori yng nghyfraith De Affrica.
Ceir tystiolaeth o'r llwyddiant hwn trwy osod mwy na 350 MW o gapasiti rheweiddio amonia gan ddiwydiant mwyngloddio De Affrica, a ystyrir y mwyaf yn y byd.
Ond ni ddaeth arloesedd Howden yn Ne Affrica i ben yno: ym 1985 ychwanegodd y cwmni beiriant iâ arwyneb at ei ystod gynyddol o oeryddion mwyngloddio.
Wrth i opsiynau oeri arwyneb a thanddaearol gael eu cynyddu neu eu hystyried yn rhy ddrud, mae angen datrysiad oeri newydd ar fwyngloddiau i ehangu mwyngloddio ymhellach i lefelau dyfnach.
Gosododd Howden ei ffatri gwneud iâ gyntaf (enghraifft isod) ym 1985 yn yr EPM (East Rand Proprietary Mine) i'r dwyrain o Johannesburg, sydd â chyfanswm capasiti oeri terfynol o tua 40 MW a chynhwysedd iâ o 4320 t/h.
Sail y llawdriniaeth yw ffurfio rhew ar yr wyneb a'i gludo trwy'r pwll i argae iâ tanddaearol, lle mae'r dŵr o'r argae iâ wedyn yn cael ei gylchredeg mewn gorsafoedd oeri tanddaearol neu ei ddefnyddio fel dŵr proses ar gyfer drilio ffynhonnau.Yna mae'r iâ wedi toddi yn cael ei bwmpio yn ôl i'r wyneb.
Prif fantais y system gwneud iâ hon yw'r costau pwmpio gostyngol, sy'n lleihau'r costau gweithredu sy'n gysylltiedig â systemau dŵr wyneb oer tua 75-80%.Mae'n dibynnu ar yr “ynni oeri cynhenid ​​​​a storir yn y trawsnewidiadau dŵr fesul cam,” meddai Wasserman, gan egluro bod gan 1kg / s o iâ yr un gallu oeri â 4.5-5kg / s o ddŵr wedi'i rewi.
Oherwydd yr “effeithlonrwydd lleoli uwch”, gellir cynnal yr argae tanddaearol ar 2-5 ° C i wella perfformiad thermol yr orsaf oeri aer tanddaearol, gan wneud y mwyaf o gapasiti oeri eto.
Mantais arall o berthnasedd arbennig gwaith pŵer iâ yn Ne Affrica, gwlad sy'n adnabyddus am ei grid pŵer ansefydlog, yw gallu'r system i gael ei ddefnyddio fel dull storio gwres, lle mae rhew yn cael ei greu a'i gronni mewn argaeau iâ tanddaearol ac yn ystod cyfnodau brig..
Mae'r budd olaf wedi arwain at ddatblygu prosiect partneriaeth diwydiant a gefnogir gan Eskom lle mae Howden yn ymchwilio i'r defnydd o wneuthurwyr iâ i leihau'r galw am drydan brig, gydag achosion prawf yn Mponeng a Moab Hotsong, mwyngloddiau tanddaearol dyfnaf y byd.
“Fe wnaethon ni rewi’r argae gyda’r nos (ar ôl oriau) a defnyddio dŵr a rhew wedi toddi fel ffynhonnell oeri i’r pwll yn ystod oriau brig,” esboniodd Wasserman.“Mae’r unedau oeri sylfaenol yn cael eu diffodd yn ystod cyfnodau brig, sy’n lleihau’r llwyth ar y grid.”
Arweiniodd hyn at ddatblygu peiriant iâ un contractwr yn Mponeng, lle cwblhaodd Howden y gwaith gan gynnwys offer sifil, trydanol a mecanyddol ar gyfer peiriant iâ 12 MW, 120 t/h.
Mae ychwanegiadau diweddar i strategaeth oeri graidd Mponeng yn cynnwys rhew meddal, dŵr wedi'i oeri ar yr wyneb, oeryddion aer arwyneb (BACs) a system oeri tanddaearol.presenoldeb crynodiadau uwch o halwynau a chloridau toddedig yn ystod gwaith.
Mae cyfoeth profiad De Affrica a ffocws ar atebion, nid cynhyrchion yn unig, yn parhau i drawsnewid systemau rheweiddio ledled y byd, meddai.
Fel y soniodd Wasserman, wrth i fwy a mwy o fwyngloddiau fynd yn ddyfnach a mwy o le mewn mwyngloddiau, mae'n hawdd gweld atebion fel hyn i'w cael mewn rhannau eraill o'r byd.
Dywedodd Meinhardt: “Mae Howden wedi bod yn allforio ei dechnoleg oeri mwyngloddiau dwfn i Dde Affrica ers degawdau.Er enghraifft, fe wnaethom gyflenwi datrysiadau oeri mwyngloddiau ar gyfer mwyngloddiau aur tanddaearol yn Nevada yn ôl yn y 1990au.
“Technoleg ddiddorol a ddefnyddir mewn rhai mwyngloddiau yn Ne Affrica yw storio iâ thermol ar gyfer trosglwyddo llwyth - mae ynni thermol yn cael ei storio mewn argaeau iâ mawr.Mae iâ yn cael ei gynhyrchu yn ystod oriau brig ac yn cael ei ddefnyddio yn ystod oriau brig,” meddai.“Yn draddodiadol, mae unedau rheweiddio wedi’u cynllunio ar gyfer tymheredd amgylchynol uchaf a all gyrraedd tair awr y dydd yn ystod misoedd yr haf.Fodd bynnag, os oes gennych y gallu i storio ynni oeri, gallwch leihau’r capasiti hwnnw.”
“Os oes gennych chi gynllun gyda chyfradd brig eithaf uchel ac eisiau uwchraddio i gyfraddau rhatach yn ystod cyfnodau allfrig, gall yr atebion gwneud iâ hyn wneud achos busnes cryf,” meddai.“Gall y cyfalaf cychwynnol ar gyfer y ffatri wrthbwyso costau gweithredu is.”
Ar yr un pryd, mae BAC, sydd wedi cael ei ddefnyddio mewn mwyngloddiau De Affrica ers degawdau, yn dod yn fwyfwy pwysig yn fyd-eang.
O'i gymharu â chynlluniau BAC traddodiadol, mae gan y genhedlaeth ddiweddaraf o BACs effeithlonrwydd thermol uwch na'u rhagflaenwyr, terfynau tymheredd aer mwyngloddio is ac ôl troed llai.Maent hefyd yn integreiddio modiwl oeri-ar-alw (CoD) i blatfform CONTROL Howden Ventsim, sy'n addasu tymheredd aer coler yn awtomatig i gyd-fynd ag anghenion is-wyneb.
Dros y flwyddyn ddiwethaf, mae Howden wedi darparu tair BAC cenhedlaeth newydd i gwsmeriaid ym Mrasil a Burkina Faso.
Mae'r cwmni hefyd yn gallu cynhyrchu atebion wedi'u teilwra ar gyfer amodau gweithredu anodd;enghraifft ddiweddar yw gosodiad 'unigryw' oeryddion amonia BAC ar gyfer OZ Minerals yng ngwaith Carrapateena yn Ne Awstralia.
“Gosododd Howden gyddwysyddion sych gyda chywasgwyr amonia Howden ac oeryddion aer sych dolen gaeedig yn Awstralia yn absenoldeb dŵr ar gael,” meddai Wasserman am y gosodiad.“O ystyried mai gosodiad ‘sych’ yw hwn ac nid oeryddion chwistrellu agored wedi’u gosod mewn systemau dŵr, mae’r oeryddion hyn wedi’u cynllunio i fod mor effeithlon â phosibl.”
Mae'r cwmni ar hyn o bryd yn profi datrysiad monitro uptime ar gyfer gwaith BAC ar y tir 8 MW (yn y llun isod) a ddyluniwyd ac a adeiladwyd yng ngwaith mwynglawdd Yaramoko Fortuna Silver (Roxgold gynt) yn Burkina Faso.
Mae'r system, sy'n cael ei rheoli gan waith Howden yn Johannesburg, yn caniatáu i'r cwmni roi cyngor ar welliannau effeithlonrwydd a chynnal a chadw posibl i gadw'r ffatri i weithredu ar ei orau.Mae'r uned BAC yng nghyfadeilad mwyngloddio Caraiba yn Ero Copper, Brasil hefyd wedi'i chynllunio i ddefnyddio'r nodwedd hon.
Mae platfform Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) yn parhau i feithrin perthnasoedd gwerth ychwanegol cynaliadwy a bydd y cwmni’n lansio dwy astudiaeth ddichonoldeb Awyru Ar Alw (VoD) yn y wlad yn 2021.
Ar ffin Zimbabwe, mae'r cwmni'n gweithio ar brosiect a fydd yn galluogi fideo-ar-alw ar gyfer drysau awtomatig mewn mwyngloddiau tanddaearol, gan ganiatáu iddynt agor ar adegau amrywiol a darparu'r swm cywir o aer oeri yn dibynnu ar anghenion penodol y cerbyd.
Bydd y datblygiad technoleg hwn, gan ddefnyddio'r seilwaith mwyngloddio presennol sydd ar gael a ffynonellau data oddi ar y silff, yn rhan bwysig o gynhyrchion Howden yn y dyfodol.
Profiad Howden yn Ne Affrica: Dysgwch sut i ddylunio datrysiadau oeri i ddelio ag ansawdd dŵr gwael yn ei fwyngloddiau aur dwfn, sut i wneud atebion mor ynni effeithlon â phosibl i osgoi problemau grid, a sut i fodloni rhai o'r gofynion ansawdd aer mwyaf llym.gofynion tymheredd ac iechyd galwedigaethol ledled y byd Rheoleiddio – yn parhau i dalu ar ei ganfed i fwyngloddiau ledled y byd.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Swydd Hertford Lloegr HP4 2AF, DU