La minejo fariĝas pli profunda ĉiujare – 30 m, laŭ industriaj raportoj.
Ju pligrandiĝas profundo, des pligrandiĝas la bezono pri ventolado kaj malvarmigo, kaj Howden scias tion pro sia sperto laborante kun la plej profundaj minejoj en Sud-Afriko.
Howden estis fondita en 1854 de James Howden en Skotlando kiel mara inĝenieristika kompanio kaj eniris Sud-Afrikon en la 1950-aj jaroj por servi la bezonojn de la minado kaj elektroindustrioj. Antaŭ la 1960-aj jaroj, la kompanio helpis ekipi la profundajn orminejojn de la lando per ĉiuj ventolaj kaj malvarmigaj sistemoj necesaj por sekure kaj efike ekstrakti ercon mejlojn subtere.
„Komence, la minejo uzis ventoladon nur kiel malvarmigan metodon, sed kiam la minprofundo pliiĝis, mekanika malvarmigo estis necesa por kompensi la kreskantan varmoŝarĝon en la minejo“, Teunes Wasserman, estro de la divido Mine Cooling and Compressors de Howden, diris al IM.
Multaj profundaj orminejoj en Sud-Afriko instalis Freon™ centrifugajn malvarmigilojn super kaj subtere por provizi la necesan malvarmigon por subtera personaro kaj ekipaĵo.
Malgraŭ la plibonigo de la status quo, la varmodisradiada sistemo de la subtera maŝino montriĝis problema, ĉar la malvarmiga kapacito de la maŝino estis limigita de temperaturo kaj la kvanto de disponebla elĉerpa aero, diris Wasserman. Samtempe, la kvalito de la mina akvo kaŭzis severan malpuriĝon de la ŝel-kaj-tubaj varmointerŝanĝiloj uzitaj en ĉi tiuj fruaj centrifugaj malvarmigiloj.
Por solvi ĉi tiun problemon, la minejoj komencis pumpi malvarman aeron de la surfaco al la tero. Dum tio pliigas la malvarmigan kapaciton, la necesa infrastrukturo okupas spacon en la silo kaj la procezo estas kaj energie kaj energi-intensa.
Por trakti ĉi tiujn problemojn, minejoj volas maksimumigi la kvanton de malvarma aero alportita al la grundo per malvarmigitaj akvo-unuoj.
Tio instigis Howden enkonduki amino-ŝraŭbajn malvarmigilojn en minejojn en Sud-Afriko, unue kune post ekzistantaj surfacaj centrifugaj malvarmigiloj. Tio kaŭzis ŝanĝon en la kvanto de fridigaĵo, kiu povas esti liverata al ĉi tiuj profundaj subteraj orminejoj, rezultante en malpliiĝo de la averaĝa surfaca akvotemperaturo de 6-8 °C al 1 °C. La minejo povas uzi la saman minejan duktinfrastrukturon, multaj el kiuj jam estas instalitaj, dum signife pliigante la kvanton de malvarmigo liverita al pli profundaj tavoloj.
Ĉirkaŭ 20 jarojn post la enkonduko de la WRV 510, Howden, ĉefa merkata ludanto en la kampo, evoluigis la WRV 510, grandan blokan ŝraŭban kompresoron kun 510 mm rotoro. Ĝi estis unu el la plej grandaj ŝraŭbaj kompresoroj sur la merkato tiutempe kaj kongruis kun la grandeco de malvarmiga modulo bezonata por malvarmigi tiujn profundajn sudafrikajn minejojn.
“Ĉi tio estas revolucia afero, ĉar minejoj povas instali unuopan 10-12 MW-malvarmigilon anstataŭ aron da malvarmigiloj,” diris Wasserman. “Samtempe, amoniako kiel verda fridigaĵo bone taŭgas por kombinaĵoj de ŝraŭbaj kompresoroj kaj plataj varmointerŝanĝiloj.”
Konsideroj pri amoniako estis formaligitaj en specifoj kaj sekurecnormoj por amoniako por la minindustrio, kun Howden ludanta gravan rolon en la dezajnprocezo. Ili estis ĝisdatigitaj kaj integrigitaj en la sudafrikan juron.
Ĉi tiun sukceson pruvas la instalado de pli ol 350 MW da amoniaka fridiga kapacito fare de la sudafrika minindustrio, kiu estas konsiderata la plej granda en la mondo.
Sed la novigado de Howden en Sud-Afriko ne haltis tie: en 1985 la kompanio aldonis surfacan glacimaŝinon al sia kreskanta gamo de minmalvarmigiloj.
Ĉar surfacaj kaj subteraj malvarmigaj ebloj estas maksimumigitaj aŭ konsiderataj tro multekostaj, minejoj bezonas novan malvarmigan solvon por plue vastigi minadon al pli profundaj niveloj.
Howden instalis sian unuan glaciproduktejon (ekzemplo sube) en 1985 ĉe la EPM (East Rand Proprietary Mine) oriente de Johanesburgo, kiu havas finan totalan malvarmigan kapaciton de ĉirkaŭ 40 MW kaj glacikapaciton de 4320 t/h.
La bazo de la operacio estas la formado de glacio sur la surfaco kaj ĝia transporto tra la minejo al subtera glacidigo, kie la akvo de la glacidigo estas poste cirkulita en subterajn malvarmigajn staciojn aŭ uzata kiel procezakvo por borado de putoj. La fandita glacio estas poste pumpita reen al la surfaco.
La ĉefa avantaĝo de ĉi tiu glacifarila sistemo estas la reduktitaj pumpadkostoj, kiuj reduktas la funkciigajn kostojn asociitajn kun surfacaj malvarmigitaj akvosistemoj je proksimume 75-80%. Ĝi dependas de la eneca "malvarmiga energio stokita en la faztransiroj de akvo", diris Wasserman, klarigante, ke 1 kg/s da glacio havas la saman malvarmigan kapaciton kiel 4,5-5 kg/s da frostigita akvo.
Pro la "supera poziciiga efikeco", la subtera digo povas esti konservata je 2-5 °C por plibonigi la termikan rendimenton de la subtera aermalvarmiga stacio, denove maksimumigante la malvarmigan kapaciton.
Alia avantaĝo de la aparta graveco de glacia elektrocentralo en Sud-Afriko, lando konata pro sia malstabila elektroreto, estas la kapablo de la sistemo esti uzata kiel varmostokuma metodo, kie glacio estas kreita kaj akumulita en subteraj glacidigoj kaj dum pintaj periodoj.
Ĉi-lasta avantaĝo kondukis al la disvolviĝo de Eskom-subtenata industria partnereca projekto, kadre de kiu Howden esploras la uzon de glacifaristoj por redukti pintan elektropostulon, kun testaj kazoj ĉe Mponeng kaj Moab Hotsong, la plej profundaj subteraj minejoj de la mondo.
„Ni frostigis la digon nokte (post laborhoroj) kaj uzis akvon kaj fanditan glacion kiel fonton de malvarmigo por la minejo dum pinthoroj,“ klarigis Wasserman. „La bazaj malvarmigaj unuoj estas malŝaltitaj dum pinthoroj, kio reduktas la ŝarĝon sur la reto.“
Tio kondukis al la disvolviĝo de preta glacimaŝino ĉe Mponeng, kie Howden kompletigis la laboron inkluzive de civila, elektra kaj mekanika ekipaĵo por 12 MW, 120 t/h glacimaŝino.
Lastatempaj aldonoj al la kerna malvarmiga strategio de Mponeng inkluzivas molan glacion, surfacan malvarmigitan akvon, surfacajn aermalvarmigilojn (BAC-ojn) kaj subteran malvarmigan sistemon. La ĉeesto en minakvoj de levitaj koncentriĝoj de dissolvitaj saloj kaj kloridoj dum laboro.
La abundo da sperto de Sud-Afriko kaj lia fokuso pri solvoj, ne nur produktoj, daŭre transformas fridigsistemojn tra la mondo, li diras.
Kiel Wasserman menciis, ĉar pli kaj pli da minejoj iras pli profunden kaj pli spacon en minejoj, estas facile vidi solvojn kiel ĉi tiu troveblaj en aliaj mondopartoj.
Meinhardt diris: “Howden eksportas sian profundan minan malvarmigan teknologion al Sud-Afriko dum jardekoj. Ekzemple, ni liveris minajn malvarmigajn solvojn por subteraj orminejoj en Nevado en la 1990-aj jaroj.”
“Interesa teknologio uzata en kelkaj sudafrikaj minejoj estas la stokado de termika glacio por ŝarĝotransdono - termika energio estas stokita en grandaj glacidigoj. Glacio estas produktita dum pinthoroj kaj uzata dum pinthoroj,” li diris. “Tradicie, fridigaj unuoj estas desegnitaj por maksimuma ĉirkaŭa temperaturo, kiu povas atingi tri horojn tage dum la someraj monatoj. Tamen, se vi havas la kapablon stoki malvarmigan energion, vi povas redukti tiun kapaciton.”
“Se vi havas planon kun sufiĉe alta pinta tarifo kaj volas ĝisdatigi al pli malmultekostaj tarifoj dum kvietaj periodoj, ĉi tiuj glaciproduktaj solvoj povas esti forta komerca argumento,” li diris. “La komenca kapitalo por la fabriko povas kompensi pli malaltajn funkciajn kostojn.”
Samtempe, BAC, kiu estis uzata en sud-afrikaj minejoj dum jardekoj, akiras pli kaj pli da tutmonda graveco.
Kompare kun tradiciaj BAC-dezajnoj, la plej nova generacio de BAC-oj havas pli altan termikan efikecon ol iliaj antaŭuloj, pli malaltajn limojn de mina aertemperaturo kaj pli malgrandan spacon. Ili ankaŭ integras modulon de malvarmigo laŭpete (CoD) en la platformon Howden Ventsim CONTROL, kiu aŭtomate adaptas la aertemperaturon de la kolumo por kongrui kun la bezonoj de la subtero.
Dum la pasinta jaro, Howden liveris tri novan generacion de BAC-oj al klientoj en Brazilo kaj Burkino.
La firmao ankaŭ kapablas produkti personecigitajn solvojn por malfacilaj funkciaj kondiĉoj; lastatempa ekzemplo estas la "unika" instalado de BAC-amoniakaj malvarmigiloj por OZ Minerals ĉe la minejo Carrapateena en Sudaŭstralio.
“Howden instalis sekajn kondensilojn kun Howden-amoniakaj kompresoroj kaj fermitcirkvitajn sekajn aermalvarmigilojn en Aŭstralio en la foresto de havebla akvo,” Wasserman diris pri la instalaĵo. “Ĉar ĉi tiu estas 'seka' instalaĵo kaj ne malfermaj ŝprucmalvarmigiloj instalitaj en akvosistemoj, ĉi tiuj malvarmigiloj estas desegnitaj por maksimuma efikeco.”
La kompanio nuntempe testas solvon por monitori funkcitempon por 8-MW surtera BAC-centralo (bildigita sube) desegnita kaj konstruita ĉe la minejo Yaramoko Fortuna Silver (antaŭe Roxgold) en Burkino Faso.
La sistemo, kontrolita de la Howden-fabriko en Johanesburgo, permesas al la kompanio konsili pri eblaj plibonigoj de efikeco kaj bontenado por konservi la funkciadon de la fabriko je sia optimuma nivelo. La BAC-unuo ĉe la minejo Caraiba en Ero Copper, Brazilo, ankaŭ estas desegnita por uzi ĉi tiun funkcion.
La platformo Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) daŭre konstruas daŭripovajn valor-aldonajn rilatojn, kaj la kompanio lanĉos du fareblecajn studojn pri Ventilation On Demand (VoD) en la lando en 2021.
Rekte ĉe la zimbabva limo, la kompanio laboras pri projekto, kiu ebligos videolaŭpete por aŭtomataj pordoj en subteraj minejoj, permesante al ili malfermiĝi je diversaj intervaloj kaj provizi ĝuste la ĝustan kvanton da malvarmiga aero depende de la specifaj bezonoj de la veturilo.
Ĉi tiu teknologia evoluigo, uzante ekzistantan disponeblan mininfrastrukturon kaj pretajn datenfontojn, estos grava parto de la estontaj produktoj de Howden.
La sperto de Howden en Sud-Afriko: Lernu kiel desegni malvarmigajn solvojn por trakti malbonan akvokvaliton ĉe ĝiaj profundaj orminejoj, kiel fari solvojn kiel eble plej energiefikaj por eviti problemojn pri la elektroreto, kaj kiel plenumi kelkajn el la plej striktaj postuloj pri aerkvalito, temperaturo kaj labormedicino tutmonde. Reguligo - daŭre rekompencos minejojn tra la mondo.
Internacia Minada Teamo Eldonejo Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire Anglio HP4 2AF, Britio