Рудник је сваке године све дубљи – 30 м, према извештајима индустрије.
Како се дубина повећава, расте и потреба за вентилацијом и хлађењем, а Хауден то зна из искуства у раду са најдубљим рудницима у Јужној Африци.
Хауден је 1854. основао Џејмс Хауден у Шкотској као компанију за поморски инжењеринг и ушао је у Јужну Африку 1950-их да би служио потребама рударске и енергетске индустрије.До 1960-их, компанија је помогла опремање дубоких рудника злата у земљи са свим системима за вентилацију и хлађење потребним за безбедно и ефикасно вађење руде миљама испод земље.
„У почетку је рудник користио само вентилацију као метод хлађења, али како се дубина ископавања повећавала, било је потребно механичко хлађење да би се компензовало растуће топлотно оптерећење у руднику“, рекао је за ИМ Теунес Васерман, шеф одељења за хлађење и компресоре у Хаудену.
Многи дубоки рудници злата у Јужној Африци су инсталирали Фреон™ центрифугалне хладњаке изнад и испод земље да обезбеде неопходно хлађење за подземно особље и опрему.
Упркос побољшању статуса куо, систем одвођења топлоте подземне машине показао се проблематичним, јер је капацитет хлађења машине био ограничен температуром и количином издувног ваздуха на располагању, рекао је Васерман.У исто време, квалитет рудничке воде је проузроковао озбиљно запрљање измењивача топлоте са шкољком и цевима који се користе у овим раним центрифугалним расхладним уређајима.
Да би решили овај проблем, рудници су почели да пумпају хладан ваздух са површине на тло.Иако ово повећава капацитет хлађења, неопходна инфраструктура заузима простор у силосу и процес је енергетски и енергетски интензиван.
Да би решили ове проблеме, рудници желе да максимизирају количину хладног ваздуха који се доводи на тло кроз јединице за расхлађену воду.
Ово је подстакло Хаудена да уведе амино вијчане хладњаке у руднике у Јужној Африци, прво у тандему након постојећих површинских центрифугалних хладњака.Ово је довело до корака промене у количини расхладне течности која се може испоручити у ове дубоке подземне руднике злата, што је резултирало смањењем просечне температуре површинске воде са 6-8°Ц на 1°Ц.Рудник може да користи исту инфраструктуру цевовода рудника, од којих су многи већ инсталирани, уз значајно повећање количине хлађења која се испоручује у дубље слојеве.
Отприлике 20 година након увођења ВРВ 510, Хауден, водећи играч на тржишту у овој области, развио је ВРВ 510, велики блок вијчани компресор са ротором од 510 мм.Био је то један од највећих вијчаних компресора на тржишту у то време и одговарао је величини расхладног модула потребног за хлађење тих дубоких јужноафричких рудника.
„Ово мења игру јер рудници могу да инсталирају један расхладни уређај од 10-12 МВ уместо гомиле расхладних уређаја“, рекао је Васерман.„У исто време, амонијак као зелени расхладни флуид је веома погодан за комбинације вијчаних компресора и плочастих измењивача топлоте.
Разматрања о амонијаку су формализована у спецификацијама и безбедносним стандардима за амонијак за рударску индустрију, при чему је Хауден играо важну улогу у процесу пројектовања.Они су ажурирани и уграђени у закон Јужне Африке.
О овом успеху сведочи инсталација више од 350 МВ расхладног капацитета амонијака од стране рударске индустрије Јужне Африке, која се сматра највећом на свету.
Али Хауденова иновација у Јужној Африци није стала на томе: компанија је 1985. године додала машину за површински лед свом растућем асортиману хладњака за руднике.
Како су могућности површинског и подземног хлађења максимизиране или се сматрају прескупим, рудницима је потребно ново решење за хлађење како би се рударство даље проширило на дубље нивое.
Хауден је инсталирао своју прву фабрику за прављење леда (пример испод) 1985. године у ЕПМ (Еаст Ранд Проприетари Мине) источно од Јоханесбурга, која има коначни укупни капацитет хлађења од око 40 МВ и капацитет леда од 4320 т/х.
Основа рада је формирање леда на површини и транспорт кроз рудник до подземне ледене бране, где се вода из ледене бране затим циркулише у подземним расхладним станицама или користи као процесна вода за бушење бунара.Отопљени лед се затим пумпа назад на површину.
Главна предност овог система за прављење леда је смањење трошкова пумпања, што смањује оперативне трошкове повезане са системима површинске хлађене воде за приближно 75-80%.То се своди на инхерентну „енергију хлађења ускладиштену у фазним прелазима воде“, рекао је Васерман, објашњавајући да 1 кг/с леда има исти капацитет хлађења као 4,5-5 кг/с смрзнуте воде.
Због „супериорне ефикасности позиционирања“, подземна брана се може одржавати на 2-5°Ц да би се побољшале топлотне перформансе подземне станице за хлађење ваздуха, поново максимизирајући капацитет хлађења.
Још једна предност посебне важности електране на лед у Јужној Африци, земљи познатој по својој нестабилној електричној мрежи, је способност система да се користи као метода складиштења топлоте, где се лед ствара и акумулира у подземним леденим бранама и током вршних периода..
Ова друга предност је довела до развоја индустријског партнерског пројекта који подржава Еском, у оквиру којег Хауден истражује употребу ледомата за смањење вршне потражње за електричном енергијом, са тестним случајевима у Мпоненг и Моаб Хотсонгу, најдубљим подземним рудницима на свету.
„Замрзнули смо брану ноћу (после сати) и користили воду и отопљени лед као извор хлађења рудника током шпица“, објаснио је Васерман.„Основне јединице за хлађење се искључују током вршних периода, што смањује оптерећење на мрежи.“
То је довело до развоја машине за лед по принципу „кључ у руке“ у Мпоненгу, где је Хауден завршио посао укључујући цивилну, електричну и механичку опрему за 12 МВ, 120 т/х машину за лед.
Недавни додаци Мпоненг-овој основној стратегији хлађења укључују меки лед, површинску охлађену воду, површинске хладњаке ваздуха (БАЦ) и подземни систем хлађења.присуство у рудничким водама повишених концентрација растворених соли и хлорида у току рада.
Богато искуство Јужне Африке и фокус на решења, а не само на производе, настављају да трансформишу системе за хлађење широм света, каже он.
Као што је Васерман поменуо, како све више и више рудника улази све дубље и више простора у рудницима, лако је видети решења попут овог која се налазе у другим деловима света.
Мајнхард је рекао: „Хауден деценијама извози своју технологију дубоког хлађења рудника у Јужну Африку.На пример, ми смо испоручили решења за хлађење рудника за подземне руднике злата у Невади још 1990-их.
„Занимљива технологија која се користи у неким јужноафричким рудницима је складиштење термалног леда за пренос оптерећења – топлотна енергија се складишти у великим леденим бранама.Лед се производи у вршним сатима и користи се у вршним сатима“, рекао је он.„Традиционално, расхладне јединице су дизајниране за максималну температуру околине која може да достигне три сата дневно током летњих месеци.Међутим, ако имате могућност да складиштите расхладну енергију, можете смањити тај капацитет."
„Ако имате план са прилично високом вршном стопом и желите да надоградите на ниже цене током периода ван шпица, ова решења за прављење леда могу бити добар пословни случај“, рекао је он.„Почетни капитал за фабрику може надокнадити ниже оперативне трошкове.
Истовремено, БАЦ, који се деценијама користи у јужноафричким рудницима, добија све већи глобални значај.
У поређењу са традиционалним БАЦ дизајном, најновија генерација БАЦ-а има већу топлотну ефикасност од својих претходника, ниже границе температуре рудничког ваздуха и мањи отисак.Они такође интегришу модул за хлађење на захтев (ЦоД) у платформу Ховден Вентсим ЦОНТРОЛ, која аутоматски прилагођава температуру ваздуха у овратнику како би одговарала потребама испод површине.
Током прошле године, Ховден је испоручио три нове генерације БАЦ-а купцима у Бразилу и Буркини Фасо.
Компанија је такође у могућности да производи прилагођена решења за тешке услове рада;недавни пример је 'јединствена' инсталација БАЦ хладњака амонијака за ОЗ Минералс у руднику Царрапатеена у Јужној Аустралији.
„Хауден је инсталирао суве кондензаторе са Хауден амонијачним компресорима и хладњацима сувог ваздуха затворене петље у Аустралији у недостатку доступне воде“, рекао је Васерман о инсталацији.„С обзиром на то да се ради о 'сувој' инсталацији, а не отвореним распршивачима инсталираним у системима за воду, ови хладњаци су дизајнирани за максималну ефикасност."
Компанија тренутно тестира решење за праћење непрекидног рада за копнену БАЦ електрану од 8 МВ (на слици испод) пројектовану и изграђену у руднику Иарамоко Фортуна Силвер (раније Рокголд) у Буркини Фасо.
Систем, који контролише фабрика Хауден у Јоханесбургу, омогућава компанији да саветује о потенцијалним побољшањима ефикасности и одржавању како би постројење радило на свом оптималном нивоу.БАЦ јединица у рударском комплексу Цараиба у Еро Цопперу, Бразил, такође је дизајнирана да користи ову функцију.
Платформа Тотал Мине Вентилатион Солутионс (ТМВС) наставља да гради одрживе односе са додатом вредношћу и компанија ће покренути две студије изводљивости Вентилатион Он Деманд (ВоД) у земљи 2021. године.
Тачно на граници са Зимбабвеом, компанија ради на пројекту који ће омогућити видео-он-деманд за аутоматска врата у подземним рудницима, омогућавајући им да се отварају у различитим интервалима и обезбеђују тачну количину ваздуха за хлађење у зависности од специфичних потреба возила.
Овај развој технологије, користећи постојећу доступну рударску инфраструктуру и готове изворе података, биће важан део будућих производа Ховден-а.
Искуство Хаудена у Јужној Африци: Научите како да дизајнирате решења за хлађење да бисте се носили са лошим квалитетом воде у својим дубоким рудницима злата, како да учините решења што је могуће ефикаснија да бисте избегли проблеме са мрежом и како да испуните неке од најстрожих захтева за квалитет ваздуха.захтеви за температуру и здравље на раду широм света Уредба – наставиће да се исплати за руднике широм света.
Интернатионал Мининг Теам Публисхинг Лтд 2 Цларидге Цоурт, Ловер Кингс Роад Беркхамстед, Хертфордсхире Енглеска ХП4 2АФ, УК