ખાણ દર વર્ષે ઊંડી થઈ રહી છે - 30 મીટર, ઉદ્યોગના અહેવાલો અનુસાર.
જેમ જેમ ઊંડાઈ વધે છે, તેમ વેન્ટિલેશન અને ઠંડકની જરૂરિયાત પણ વધે છે, અને હોવડેન દક્ષિણ આફ્રિકાની સૌથી ઊંડી ખાણો સાથે કામ કરવાના અનુભવથી જાણે છે.
હોડેનની સ્થાપના સ્કોટલેન્ડમાં જેમ્સ હોવડેન દ્વારા 1854માં દરિયાઈ ઈજનેરી કંપની તરીકે કરવામાં આવી હતી અને ખાણકામ અને પાવર ઉદ્યોગોની જરૂરિયાતો પૂરી કરવા 1950માં દક્ષિણ આફ્રિકામાં પ્રવેશ કર્યો હતો.1960ના દાયકા સુધીમાં, કંપનીએ દેશની ઊંડી સોનાની ખાણોને તમામ વેન્ટિલેશન અને ઠંડક પ્રણાલીઓથી સજ્જ કરવામાં મદદ કરી હતી જે સુરક્ષિત રીતે અને અસરકારક રીતે ભૂગર્ભમાં ઓર માઈલ કાઢવા માટે જરૂરી હતી.
"શરૂઆતમાં, ખાણ માત્ર ઠંડકની પદ્ધતિ તરીકે વેન્ટિલેશનનો ઉપયોગ કરતી હતી, પરંતુ ખાણની ઊંડાઈમાં વધારો થતાં, ખાણમાં વધતા ગરમીના ભારને વળતર આપવા માટે યાંત્રિક ઠંડકની આવશ્યકતા હતી," હોવડેન્સ માઈન કૂલિંગ અને કોમ્પ્રેસર્સ વિભાગના વડા, ટ્યુનેસ વાસરમેને IM ને જણાવ્યું.
દક્ષિણ આફ્રિકામાં ઘણી ઊંડી સોનાની ખાણોએ ભૂગર્ભ કર્મચારીઓ અને સાધનો માટે જરૂરી ઠંડક પ્રદાન કરવા માટે જમીનની ઉપર અને નીચે Freon™ સેન્ટ્રીફ્યુગલ કૂલર્સ સ્થાપિત કર્યા છે.
યથાસ્થિતિમાં સુધારો હોવા છતાં, ભૂગર્ભ મશીનની ઉષ્મા વિસર્જન પ્રણાલી સમસ્યારૂપ સાબિત થઈ હતી, કારણ કે મશીનની ઠંડક ક્ષમતા તાપમાન અને ઉપલબ્ધ એક્ઝોસ્ટ હવાની માત્રા દ્વારા મર્યાદિત હતી, વાસરમેને જણાવ્યું હતું.તે જ સમયે, ખાણના પાણીની ગુણવત્તાને કારણે આ પ્રારંભિક કેન્દ્રત્યાગી ચિલર્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા શેલ-અને-ટ્યુબ હીટ એક્સ્ચેન્જર્સમાં ગંભીર ફાઉલિંગ થાય છે.
આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, ખાણોએ સપાટીથી જમીન પર ઠંડી હવા પંપ કરવાનું શરૂ કર્યું.જ્યારે આ ઠંડકની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે, ત્યારે જરૂરી ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર સિલોમાં જગ્યા લે છે અને પ્રક્રિયા ઊર્જા અને ઉર્જા બંને સઘન છે.
આ મુદ્દાઓને ઉકેલવા માટે, ખાણો ઠંડા પાણીના એકમો દ્વારા જમીન પર લાવવામાં આવતી ઠંડી હવાના જથ્થાને મહત્તમ કરવા માંગે છે.
આનાથી હાઉડેનને દક્ષિણ આફ્રિકાની ખાણોમાં એમિનો સ્ક્રુ કૂલર્સ રજૂ કરવા માટે પ્રેરિત કરવામાં આવ્યા, જે હાલના સપાટીના કેન્દ્રત્યાગી કૂલર્સ પછી સૌપ્રથમ અનુસંધાનમાં છે.આનાથી આ ઊંડા ભૂગર્ભ સોનાની ખાણોને પૂરા પાડવામાં આવતા શીતકના જથ્થામાં એક પગલું પરિવર્તન આવ્યું છે, જેના પરિણામે સપાટીના પાણીના સરેરાશ તાપમાનમાં 6-8°C થી 1°C સુધીનો ઘટાડો થયો છે.ખાણ સમાન ખાણ પાઈપલાઈન ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેમાંથી ઘણી પહેલેથી જ ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે, જ્યારે ઊંડા સ્તરો સુધી પહોંચાડવામાં આવતા ઠંડકની માત્રામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
WRV 510 ની રજૂઆતના આશરે 20 વર્ષ પછી, આ ક્ષેત્રના અગ્રણી બજાર ખેલાડી હોવડેને WRV 510, 510 mm રોટર સાથેનું વિશાળ બ્લોક સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસર વિકસાવ્યું.તે સમયે બજારમાં સૌથી મોટા સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસર પૈકી એક હતું અને તે દક્ષિણ આફ્રિકાની ઊંડી ખાણોને ઠંડુ કરવા માટે જરૂરી ચિલર મોડ્યુલના કદ સાથે મેળ ખાતું હતું.
"આ ગેમ ચેન્જર છે કારણ કે ખાણો ચિલરના સમૂહને બદલે એક જ 10-12 મેગાવોટ ચિલર ઇન્સ્ટોલ કરી શકે છે," વાસરમેને જણાવ્યું હતું."તે જ સમયે, લીલા રેફ્રિજન્ટ તરીકે એમોનિયા સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસર અને પ્લેટ હીટ એક્સ્ચેન્જર્સના સંયોજનો માટે યોગ્ય છે."
ખાણકામ ઉદ્યોગ માટે એમોનિયા માટે સ્પષ્ટીકરણો અને સલામતી ધોરણોમાં એમોનિયાની વિચારણાઓને ઔપચારિક કરવામાં આવી હતી, જેમાં હોવડેન ડિઝાઇન પ્રક્રિયામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.તેઓ દક્ષિણ આફ્રિકાના કાયદામાં અપડેટ અને સામેલ કરવામાં આવ્યા છે.
આ સફળતાનો પુરાવો દક્ષિણ આફ્રિકાના ખાણકામ ઉદ્યોગ દ્વારા 350 મેગાવોટથી વધુ એમોનિયા રેફ્રિજરેશન ક્ષમતાની સ્થાપના દ્વારા મળે છે, જે વિશ્વમાં સૌથી મોટો ગણાય છે.
પરંતુ દક્ષિણ આફ્રિકામાં હોવડેનની નવીનતા ત્યાં અટકી ન હતી: 1985માં કંપનીએ તેના ખાણ કૂલરની વધતી જતી શ્રેણીમાં સરફેસ આઈસ મશીન ઉમેર્યું.
જેમ જેમ સપાટી અને ભૂગર્ભ ઠંડકના વિકલ્પોને મહત્તમ કરવામાં આવે છે અથવા ખૂબ ખર્ચાળ માનવામાં આવે છે, ખાણોને વધુ ઊંડા સ્તરો સુધી ખાણકામને વધુ વિસ્તૃત કરવા માટે નવા કૂલિંગ સોલ્યુશનની જરૂર છે.
હોવડેને તેનો પ્રથમ બરફ બનાવવાનો પ્લાન્ટ (નીચેનું ઉદાહરણ) 1985માં જોહાનિસબર્ગની પૂર્વમાં EPM (ઈસ્ટ રેન્ડ પ્રોપ્રાઈટરી માઈન) ખાતે સ્થાપિત કર્યું, જેની કુલ કૂલીંગ ક્ષમતા લગભગ 40 મેગાવોટ અને બરફની ક્ષમતા 4320 t/h છે.
કામગીરીનો આધાર સપાટી પર બરફની રચના અને ખાણ દ્વારા તેને ભૂગર્ભ બરફના ડેમમાં પરિવહન કરવાનો છે, જ્યાં બરફના ડેમમાંથી પાણીને પછી ભૂગર્ભ ઠંડક મથકોમાં પરિભ્રમણ કરવામાં આવે છે અથવા કૂવાઓ ડ્રિલિંગ માટે પ્રક્રિયા પાણી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.પીગળેલા બરફને પછી સપાટી પર પાછું પમ્પ કરવામાં આવે છે.
આ આઈસમેકર સિસ્ટમનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે પમ્પિંગ ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે, જે સપાટી પરના ઠંડા પાણીની વ્યવસ્થા સાથે સંકળાયેલા સંચાલન ખર્ચમાં આશરે 75-80% જેટલો ઘટાડો કરે છે.તે અંતર્ગત "પાણીના તબક્કાના સંક્રમણોમાં સંગ્રહિત ઠંડક ઊર્જા" પર આવે છે, વાસરમેને જણાવ્યું હતું કે, 1kg/s બરફની ઠંડક ક્ષમતા 4.5-5kg/s થીજી ગયેલા પાણી જેટલી જ હોય ​​છે.
"ઉત્તમ સ્થિતિની કાર્યક્ષમતા" ને લીધે, ભૂગર્ભ એર-કૂલિંગ સ્ટેશનના થર્મલ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે ભૂગર્ભ ડેમને 2-5°C પર જાળવી શકાય છે, ફરીથી ઠંડક ક્ષમતાને મહત્તમ બનાવી શકાય છે.
અસ્થિર પાવર ગ્રીડ માટે જાણીતો દેશ દક્ષિણ આફ્રિકામાં બરફના પાવર પ્લાન્ટની વિશેષ સુસંગતતાનો બીજો ફાયદો એ છે કે હીટ સ્ટોરેજ પદ્ધતિ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાની સિસ્ટમની ક્ષમતા છે, જ્યાં બરફ બનાવવામાં આવે છે અને ભૂગર્ભ બરફ ડેમમાં અને ટોચના સમયગાળા દરમિયાન સંચિત થાય છે..
બાદમાં લાભ એસ્કોમ-સપોર્ટેડ ઉદ્યોગ ભાગીદારી પ્રોજેક્ટના વિકાસ તરફ દોરી ગયો છે જે હેઠળ હોવડેન વિશ્વની સૌથી ઊંડી ભૂગર્ભ ખાણો, એમપોનેંગ અને મોઆબ હોટસોંગ ખાતે પરીક્ષણ કેસ સાથે, પીક વીજળીની માંગ ઘટાડવા માટે બરફ ઉત્પાદકોના ઉપયોગની તપાસ કરી રહી છે.
"અમે રાત્રે (કલાકો પછી) ડેમને સ્થિર કર્યો અને પીક અવર્સ દરમિયાન ખાણ માટે ઠંડકના સ્ત્રોત તરીકે પાણી અને પીગળેલા બરફનો ઉપયોગ કર્યો," વાસરમેને સમજાવ્યું."બેઝ કૂલિંગ યુનિટ પીક પીરિયડ્સ દરમિયાન બંધ કરવામાં આવે છે, જે ગ્રીડ પરનો ભાર ઘટાડે છે."
આનાથી એમપોનેંગ ખાતે ટર્નકી આઇસ મશીનનો વિકાસ થયો, જ્યાં હોવડેને 12 MW, 120 t/h આઇસ મશીન માટે સિવિલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને મિકેનિકલ સાધનો સહિતનું કામ પૂર્ણ કર્યું.
એમપોનેંગની મુખ્ય ઠંડક વ્યૂહરચનામાં તાજેતરના ઉમેરાઓમાં નરમ બરફ, સપાટી પર ઠંડુ પાણી, સરફેસ એર કૂલર્સ (બીએસી) અને ભૂગર્ભ કૂલિંગ સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે.કામ દરમિયાન ઓગળેલા ક્ષાર અને ક્લોરાઇડ્સની એલિવેટેડ સાંદ્રતાના ખાણ પાણીમાં હાજરી.
તે કહે છે કે દક્ષિણ આફ્રિકાનો અનુભવ અને માત્ર ઉત્પાદનો પર જ નહીં, ઉકેલો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની સંપત્તિ વિશ્વભરમાં રેફ્રિજરેશન સિસ્ટમમાં પરિવર્તન કરવાનું ચાલુ રાખે છે.
જેમ જેમ વેસરમેને ઉલ્લેખ કર્યો છે, જેમ જેમ વધુને વધુ ખાણો ઊંડી જાય છે અને ખાણોમાં વધુ જગ્યા જાય છે, તેમ વિશ્વના અન્ય ભાગોમાં આના જેવા ઉકેલો જોવાનું સરળ છે.
મેઈનહાર્ટે કહ્યું: "હાઉડેન દાયકાઓથી દક્ષિણ આફ્રિકામાં તેની ડીપ માઈન કૂલિંગ ટેકનોલોજીની નિકાસ કરી રહી છે.ઉદાહરણ તરીકે, અમે 1990ના દાયકામાં નેવાડામાં ભૂગર્ભ સોનાની ખાણો માટે ખાણ કૂલિંગ સોલ્યુશન્સ પૂરા પાડ્યા હતા.
"કેટલીક દક્ષિણ આફ્રિકાની ખાણોમાં ઉપયોગમાં લેવાતી એક રસપ્રદ તકનીક લોડ ટ્રાન્સફર માટે થર્મલ બરફનો સંગ્રહ છે - થર્મલ ઊર્જા મોટા બરફના ડેમમાં સંગ્રહિત થાય છે.બરફ પીક અવર્સ દરમિયાન ઉત્પન્ન થાય છે અને પીક અવર્સ દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવાય છે, ”તેમણે કહ્યું.“પરંપરાગત રીતે, રેફ્રિજરેશન એકમો મહત્તમ આસપાસના તાપમાન માટે રચાયેલ છે જે ઉનાળાના મહિનાઓમાં દિવસમાં ત્રણ કલાક સુધી પહોંચી શકે છે.જો કે, જો તમારી પાસે ઠંડક ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા હોય, તો તમે તે ક્ષમતા ઘટાડી શકો છો.”
"જો તમારી પાસે એકદમ ઊંચા પીક રેટ સાથેની યોજના છે અને તમે ઑફ-પીક સમયગાળા દરમિયાન સસ્તા દરમાં અપગ્રેડ કરવા માંગતા હો, તો આ બરફ બનાવવાના ઉકેલો મજબૂત બિઝનેસ કેસ બનાવી શકે છે," તેમણે કહ્યું."પ્લાન્ટ માટે પ્રારંભિક મૂડી નીચા સંચાલન ખર્ચને સરભર કરી શકે છે."
તે જ સમયે, બીએસી, જે દાયકાઓથી દક્ષિણ આફ્રિકાની ખાણોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે વધુને વધુ વૈશ્વિક મહત્વ મેળવી રહ્યું છે.
પરંપરાગત BAC ડિઝાઇનની તુલનામાં, BAC ની તાજેતરની પેઢી તેમના પુરોગામી કરતાં વધુ થર્મલ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે, ખાણમાં હવાના તાપમાનની મર્યાદા ઓછી હોય છે અને નાના ફૂટપ્રિન્ટ હોય છે.તેઓ હોવડેન વેન્ટસિમ કંટ્રોલ પ્લેટફોર્મમાં કૂલિંગ-ઓન-ડિમાન્ડ (CoD) મોડ્યુલને પણ એકીકૃત કરે છે, જે પેટાળની જરૂરિયાતોને મેચ કરવા માટે કોલર હવાના તાપમાનને આપમેળે ગોઠવે છે.
છેલ્લા એક વર્ષમાં, હોવડેને બ્રાઝિલ અને બુર્કિના ફાસોના ગ્રાહકોને ત્રણ નવી પેઢીના BACs પહોંચાડ્યા છે.
કંપની મુશ્કેલ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ સોલ્યુશન્સ ઉત્પન્ન કરવામાં પણ સક્ષમ છે;દક્ષિણ ઓસ્ટ્રેલિયામાં કેરાપેટીના ખાણ ખાતે ઓઝેડ મિનરલ્સ માટે બીએસી એમોનિયા કૂલરનું 'અનોખું' સ્થાપન તેનું તાજેતરનું ઉદાહરણ છે.
"હાઉડેને ઉપલબ્ધ પાણીની ગેરહાજરીમાં ઓસ્ટ્રેલિયામાં હોવડેન એમોનિયા કોમ્પ્રેસર અને બંધ લૂપ ડ્રાય એર કૂલર્સ સાથે ડ્રાય કન્ડેન્સર્સ ઇન્સ્ટોલ કર્યા," વાસરમેને ઇન્સ્ટોલેશન વિશે જણાવ્યું."આ એક 'ડ્રાય' ઇન્સ્ટોલેશન છે અને વોટર સિસ્ટમમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલ ઓપન સ્પ્રે કૂલર્સ નથી, તે જોતાં, આ કૂલર્સ મહત્તમ કાર્યક્ષમતા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે."
કંપની હાલમાં બુર્કિના ફાસોમાં યારામોકો ફોર્ટુના સિલ્વર (અગાઉ રોક્સગોલ્ડ) ખાણમાં ડિઝાઇન અને બાંધવામાં આવેલા 8 મેગાવોટ ઓનશોર BAC પ્લાન્ટ (નીચે ચિત્રમાં) માટે અપટાઇમ મોનિટરિંગ સોલ્યુશનનું પરીક્ષણ કરી રહી છે.
જોહાનિસબર્ગના હોવડેન પ્લાન્ટ દ્વારા નિયંત્રિત સિસ્ટમ, કંપનીને સંભવિત કાર્યક્ષમતા સુધારણા અને જાળવણી અંગે સલાહ આપવા માટે પરવાનગી આપે છે જેથી પ્લાન્ટને તેના શ્રેષ્ઠમાં કાર્યરત રહે.ઈરો કોપર, બ્રાઝિલમાં કારાઈબા માઈનિંગ કોમ્પ્લેક્સ ખાતેનું BAC યુનિટ પણ આ સુવિધાનો ઉપયોગ કરવા માટે રચાયેલ છે.
ટોટલ માઇન વેન્ટિલેશન સોલ્યુશન્સ (TMVS) પ્લેટફોર્મ ટકાઉ મૂલ્ય-વર્ધિત સંબંધો બનાવવાનું ચાલુ રાખે છે અને કંપની 2021 માં દેશમાં બે વેન્ટિલેશન ઓન ડિમાન્ડ (VoD) શક્યતા અભ્યાસો શરૂ કરશે.
ઝિમ્બાબ્વેની સરહદ પર, કંપની એક પ્રોજેક્ટ પર કામ કરી રહી છે જે ભૂગર્ભ ખાણોમાં સ્વયંસંચાલિત દરવાજા માટે વિડિયો-ઓન-ડિમાન્ડને સક્ષમ કરશે, જે તેમને અલગ-અલગ સમયાંતરે ખોલવાની મંજૂરી આપશે અને વાહનની ચોક્કસ જરૂરિયાતોને આધારે માત્ર યોગ્ય માત્રામાં ઠંડક હવા પ્રદાન કરશે.
આ ટેક્નોલોજી ડેવલપમેન્ટ, હાલના ઉપલબ્ધ માઈનિંગ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર અને ઓફ-ધ-શેલ્ફ ડેટા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરીને, હોવડેનના ભાવિ ઉત્પાદનોનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ હશે.
દક્ષિણ આફ્રિકામાં હાઉડેનનો અનુભવ: તેની ઊંડી સોનાની ખાણોમાં પાણીની નબળી ગુણવત્તા સાથે વ્યવહાર કરવા માટે કૂલિંગ સોલ્યુશન્સ કેવી રીતે ડિઝાઇન કરવા, ગ્રીડની સમસ્યાઓ ટાળવા માટે શક્ય તેટલા ઉર્જા કાર્યક્ષમ ઉકેલો કેવી રીતે બનાવવું અને કેટલીક સૌથી કડક હવા ગુણવત્તા જરૂરિયાતોને કેવી રીતે પૂરી કરવી તે જાણો.તાપમાન અને વ્યવસાયિક આરોગ્ય જરૂરિયાતો વિશ્વવ્યાપી નિયમન – સમગ્ર વિશ્વમાં ખાણો માટે ચૂકવણી કરવાનું ચાલુ રાખશે.
ઇન્ટરનેશનલ માઇનિંગ ટીમ પબ્લિશિંગ લિમિટેડ 2 ક્લેરિજ કોર્ટ, લોઅર કિંગ્સ રોડ બર્ખામસ્ટેડ, હર્ટફોર્ડશાયર ઇંગ્લેન્ડ HP4 2AF, UK