Miniera po thellohet çdo vit – 30 m, sipas raporteve të industrisë.
Me rritjen e thellësisë, rritet edhe nevoja për ventilim dhe ftohje, dhe Howden e di këtë nga përvoja duke punuar me minierat më të thella në Afrikën e Jugut.
Howden u themelua në 1854 nga James Howden në Skoci si një kompani inxhinierike detare dhe hyri në Afrikën e Jugut në vitet 1950 për t'i shërbyer nevojave të industrive të minierave dhe energjisë elektrike.Në vitet 1960, kompania ndihmoi në pajisjen e minierave të arit të thellë të vendit me të gjitha sistemet e ventilimit dhe ftohjes që nevojiteshin për të nxjerrë në mënyrë të sigurtë dhe efikase minerale milje nën tokë.
“Fillimisht, miniera përdori vetëm ventilimin si një metodë ftohjeje, por me rritjen e thellësisë së minierës, kërkohej ftohja mekanike për të kompensuar ngarkesën në rritje të nxehtësisë në minierë,” tha për IM Teunes Wasserman, kreu i divizionit të Minierave të Ftohjes dhe Kompresorëve të Howden.
Shumë miniera të thella ari në Afrikën e Jugut kanë instaluar ftohës centrifugale Freon™ mbi dhe nën tokë për të siguruar ftohjen e nevojshme për personelin dhe pajisjet nëntokësore.
Pavarësisht përmirësimit në status quo, sistemi i shpërndarjes së nxehtësisë së makinës nëntokësore doli problematik, pasi kapaciteti ftohës i makinës ishte i kufizuar nga temperatura dhe sasia e ajrit të shkarkimit në dispozicion, tha Wasserman.Në të njëjtën kohë, cilësia e ujit të minierës shkaktoi ndotje të rëndë të shkëmbyesve të nxehtësisë me guaskë dhe tub të përdorur në këto ftohës të hershëm centrifugale.
Për të zgjidhur këtë problem, minierat filluan të pompojnë ajrin e ftohtë nga sipërfaqja në tokë.Ndërsa kjo rrit kapacitetin ftohës, infrastruktura e nevojshme zë hapësirë ​​në kapanon dhe procesi kërkon energji dhe energji intensive.
Për të adresuar këto çështje, minierat duan të maksimizojnë sasinë e ajrit të ftohtë të sjellë në tokë përmes njësive të ujit të ftohtë.
Kjo e shtyu Howden të prezantojë ftohës me amino vida në miniera në Afrikën e Jugut, së pari së bashku pas ftohësve centrifugale ekzistuese sipërfaqësore.Kjo ka çuar në një ndryshim hap pas hapi në sasinë e ftohësit që mund të furnizohet në këto miniera të thella nëntokësore të arit, duke rezultuar në një ulje të temperaturës mesatare të ujit sipërfaqësor nga 6-8°C në 1°C.Miniera mund të përdorë të njëjtën infrastrukturë të tubacionit të minierës, shumë prej të cilave janë instaluar tashmë, duke rritur ndjeshëm sasinë e ftohjes së ofruar në shtresat më të thella.
Përafërsisht 20 vjet pas prezantimit të WRV 510, Howden, një lojtar lider i tregut në këtë fushë, zhvilloi WRV 510, një kompresor i madh me vida blloku me një rotor 510 mm.Ishte një nga kompresorët me vidhos më të mëdhenj në treg në atë kohë dhe përputhej me madhësinë e modulit të ftohësit të nevojshëm për të ftohur ato miniera të thella të Afrikës së Jugut.
"Ky është një ndryshim i lojës sepse minierat mund të instalojnë një ftohës të vetëm 10-12 MW në vend të një grupi chillers," tha Wasserman."Në të njëjtën kohë, amoniaku si një ftohës i gjelbër është i përshtatshëm për kombinime të kompresorëve me vidë dhe shkëmbyesve të nxehtësisë me pllaka."
Konsideratat e amoniakut u zyrtarizuan në specifikimet dhe standardet e sigurisë për amoniakun për industrinë minerare, me Howden që luan një rol të rëndësishëm në procesin e projektimit.Ato janë përditësuar dhe inkorporuar në ligjin e Afrikës së Jugut.
Ky sukses dëshmohet nga instalimi i më shumë se 350 MW kapacitet ftohës të amoniakut nga industria minerare e Afrikës së Jugut, e cila konsiderohet më e madhja në botë.
Por inovacioni i Howden në Afrikën e Jugut nuk u ndal me kaq: në vitin 1985 kompania shtoi një makinë akulli sipërfaqësore në gamën e saj në rritje të ftohësve të minierave.
Meqenëse opsionet e ftohjes sipërfaqësore dhe nëntokësore janë maksimizuar ose konsiderohen shumë të shtrenjta, minierat kanë nevojë për një zgjidhje të re ftohjeje për të zgjeruar më tej minierat në nivele më të thella.
Howden instaloi impiantin e tij të parë të prodhimit të akullit (shembulli më poshtë) në 1985 në EPM (East Rand Proprietary Mine) në lindje të Johanesburgut, i cili ka një kapacitet total ftohës përfundimtar prej rreth 40 MW dhe një kapacitet akulli prej 4320 t/h.
Baza e operacionit është formimi i akullit në sipërfaqe dhe transportimi i tij përmes minierës në një digë akulli nëntokësore, ku uji nga diga e akullit më pas qarkullohet në stacionet e ftohjes nëntokësore ose përdoret si ujë i procesit për shpimin e puseve.Më pas akulli i shkrirë pompohet përsëri në sipërfaqe.
Përfitimi kryesor i këtij sistemi akullbërësi është kostoja e reduktuar e pompimit, e cila redukton kostot e funksionimit të lidhura me sistemet e ujit të ftohtë sipërfaqësor me afërsisht 75-80%.Bëhet fjalë për "energjinë e natyrshme ftohëse të ruajtur në tranzicionet fazore të ujit", tha Wasserman, duke shpjeguar se 1 kg/s akull ka të njëjtin kapacitet ftohës si 4.5-5 kg/s ujë të ngrirë.
Për shkak të "efikasitetit superior të pozicionimit", diga nëntokësore mund të mbahet në 2-5°C për të përmirësuar performancën termike të stacionit nëntokësor të ftohjes së ajrit, duke maksimizuar përsëri kapacitetin ftohës.
Një avantazh tjetër i rëndësisë së veçantë të një termocentrali akulli në Afrikën e Jugut, një vend i njohur për rrjetin e tij të paqëndrueshëm të energjisë, është aftësia e sistemit për t'u përdorur si një metodë e ruajtjes së nxehtësisë, ku akulli krijohet dhe grumbullohet në digat nëntokësore të akullit dhe gjatë periudhave të pikut..
Përfitimi i fundit ka çuar në zhvillimin e një projekti të partneritetit të industrisë të mbështetur nga Eskom, sipas të cilit Howden po heton përdorimin e prodhuesve të akullit për të reduktuar kërkesën maksimale për energji elektrike, me rastet e testimit në Mponeng dhe Moab Hotsong, minierat më të thella nëntokësore në botë.
“Ne e ngrimë digën gjatë natës (pas orësh) dhe përdorëm ujë dhe akull të shkrirë si një burim ftohjeje për minierën gjatë orëve të pikut,” shpjegoi Wasserman."Njësitë e ftohjes bazë fiken gjatë periudhave të pikut, gjë që redukton ngarkesën në rrjet."
Kjo çoi në zhvillimin e një makine akulli me çelës në dorë në Mponeng, ku Howden përfundoi punën duke përfshirë pajisjet civile, elektrike dhe mekanike për një makinë akulli 12 MW, 120 t/h.
Shtesat e fundit në strategjinë bazë të ftohjes së Mponeng përfshijnë akull të butë, ujë të ftohtë sipërfaqësor, ftohës të ajrit sipërfaqësor (BAC) dhe një sistem ftohjeje nëntokësore.prania në ujërat e minierave të përqendrimeve të ngritura të kripërave dhe klorureve të tretura gjatë punës.
Përvoja e pasur e Afrikës së Jugut dhe fokusi në zgjidhje, jo vetëm në produkte, vazhdon të transformojë sistemet e ftohjes në mbarë botën, thotë ai.
Siç përmendi Wasserman, ndërsa gjithnjë e më shumë miniera shkojnë më thellë dhe më shumë hapësirë ​​në miniera, është e lehtë të shohësh zgjidhje si kjo që gjenden në pjesë të tjera të botës.
Meinhardt tha: “Howden ka eksportuar teknologjinë e tij të ftohjes së thellë të minierave në Afrikën e Jugut për dekada.Për shembull, ne kemi furnizuar zgjidhje ftohëse të minierave për minierat nëntokësore të arit në Nevada në vitet 1990.
“Një teknologji interesante e përdorur në disa miniera të Afrikës së Jugut është ruajtja e akullit termik për transferimin e ngarkesës – energjia termike ruhet në diga të mëdha akulli.Akulli prodhohet në orët e pikut dhe përdoret në orët e pikut”, tha ai.“Tradicionalisht, njësitë ftohëse janë projektuar për një temperaturë maksimale të ambientit që mund të arrijë tre orë në ditë gjatë muajve të verës.Megjithatë, nëse keni aftësinë për të ruajtur energjinë ftohëse, mund ta zvogëloni atë kapacitet.”
“Nëse keni një plan me një normë maksimale mjaft të lartë dhe dëshironi të përmirësoni në tarifa më të lira gjatë periudhave jashtë pikut, këto zgjidhje për prodhimin e akullit mund të bëjnë një rast të fortë biznesi,” tha ai."Kapitali fillestar për fabrikën mund të kompensojë kostot më të ulëta të funksionimit."
Në të njëjtën kohë, BAC, i cili është përdorur në minierat e Afrikës së Jugut për dekada, po fiton gjithnjë e më shumë rëndësi globale.
Krahasuar me modelet tradicionale BAC, gjenerata e fundit e BAC-ve kanë efikasitet më të lartë termik se paraardhësit e tyre, kufij më të ulët të temperaturës së ajrit të minierës dhe një gjurmë më të vogël.Ata gjithashtu integrojnë një modul ftohjeje sipas kërkesës (CoD) në platformën Howden Ventsim CONTROL, e cila rregullon automatikisht temperaturën e ajrit të jakës për t'iu përshtatur nevojave nëntokësore.
Gjatë vitit të kaluar, Howden ka dorëzuar tre gjenerata të reja BAC për klientët në Brazil dhe Burkina Faso.
Kompania është gjithashtu në gjendje të prodhojë zgjidhje të personalizuara për kushte të vështira operimi;një shembull i fundit është instalimi 'unik' i ftohësve të amoniakut BAC për OZ Minerals në minierën Carrapateena në Australinë e Jugut.
"Howden instaloi kondensatorë të thatë me kompresorë amoniak Howden dhe ftohës të ajrit të thatë me lak të mbyllur në Australi në mungesë të ujit të disponueshëm," tha Wasserman për instalimin.“Duke pasur parasysh se ky është një instalim “i thatë” dhe jo ftohës me spërkatje të hapur të instaluar në sistemet e ujit, këta ftohës janë të dizajnuar për efikasitet maksimal.”
Kompania aktualisht po teston një zgjidhje monitorimi në kohë për një impiant BAC në tokë 8 MW (foto më poshtë) i projektuar dhe ndërtuar në minierën Yaramoko Fortuna Silver (ish Roxgold) në Burkina Faso.
Sistemi, i kontrolluar nga uzina e Howden në Johanesburg, i lejon kompanisë të këshillojë për përmirësime të mundshme të efikasitetit dhe mirëmbajtje për të mbajtur impiantin të funksionojë në optimale.Njësia BAC në kompleksin minerar Caraiba në Ero Copper, Brazil është projektuar gjithashtu për të përdorur këtë veçori.
Platforma Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) vazhdon të ndërtojë marrëdhënie të qëndrueshme me vlerë të shtuar dhe kompania do të nisë dy studime fizibiliteti të ventilimit sipas kërkesës (VoD) në vend në vitin 2021.
Pikërisht në kufirin e Zimbabvesë, kompania është duke punuar në një projekt që do të mundësojë video sipas kërkesës për dyert automatike në minierat nëntokësore, duke i lejuar ato të hapen në intervale të ndryshme dhe të ofrojnë vetëm sasinë e duhur të ajrit ftohës në varësi të nevojave specifike të automjetit.
Ky zhvillim teknologjik, duke përdorur infrastrukturën ekzistuese të disponueshme të minierave dhe burimet e të dhënave jashtë raftit, do të jetë një pjesë e rëndësishme e produkteve të ardhshme të Howden.
Përvoja e Howden në Afrikën e Jugut: Mësoni se si të krijoni zgjidhje ftohëse për t'u marrë me cilësinë e dobët të ujit në minierat e tij të thella të arit, si të bëni zgjidhje sa më efikase të energjisë për të shmangur problemet e rrjetit dhe si të përmbushni disa nga kërkesat më të rrepta të cilësisë së ajrit.Kërkesat për temperaturën dhe shëndetin në punë në mbarë botën Rregullorja - do të vazhdojë të paguajë për minierat në mbarë botën.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire Angli HP4 2AF, MB