Nagkalawom ang minahan matag tuig – 30 m, sumala sa mga taho sa industriya.
Samtang nagkadako ang giladmon, nagkadako usab ang panginahanglan alang sa bentilasyon ug pagpabugnaw, ug nahibal-an kini ni Howden gikan sa iyang kasinatian sa pagtrabaho sa pinakalawom nga mga minahan sa South Africa.
Ang Howden gitukod niadtong 1854 ni James Howden sa Scotland isip usa ka kompanya sa marine engineering ug misulod sa South Africa niadtong 1950s aron matubag ang mga panginahanglan sa mga industriya sa pagmina ug kuryente. Pag-abot sa 1960s, ang kompanya nakatabang sa pagsangkap sa lawom nga mga minahan sa bulawan sa nasud sa tanang sistema sa bentilasyon ug pagpabugnaw nga gikinahanglan aron luwas ug episyente nga makakuha og mga milya sa ore sa ilawom sa yuta.
“Sa sinugdanan, ang minahan migamit lang og bentilasyon isip pamaagi sa pagpabugnaw, apan samtang nagkadako ang giladmon sa pagmina, gikinahanglan ang mekanikal nga pagpabugnaw aron mabayran ang nagkadako nga kainit sa minahan,” matod ni Teunes Wasserman, pangulo sa Howden's Mine Cooling and Compressors division, sa IM.
Daghang lawom nga mga minahan sa bulawan sa South Africa ang nagbutang og mga Freon™ centrifugal cooler sa ibabaw ug ilalom sa yuta aron mahatagan ang gikinahanglan nga pagpabugnaw sa mga personahe ug kagamitan sa ilalom sa yuta.
Bisan pa sa pag-uswag sa kasamtangang kahimtang, ang sistema sa pagpagawas sa kainit sa makina sa ilalom sa yuta napamatud-an nga problema, tungod kay ang kapasidad sa pagpabugnaw sa makina limitado sa temperatura ug sa gidaghanon sa hangin nga mogawas, matod ni Wasserman. Sa samang higayon, ang kalidad sa tubig sa minahan hinungdan sa grabe nga pagkahugaw sa mga shell-and-tube heat exchanger nga gigamit niining mga unang centrifugal chiller.
Aron masulbad kini nga problema, ang mga minahan nagsugod sa pagbomba sa bugnaw nga hangin gikan sa ibabaw ngadto sa yuta. Samtang kini nagdugang sa kapasidad sa pagpabugnaw, ang gikinahanglan nga imprastraktura nag-okupar og espasyo sa silo ug ang proseso parehong nagkinahanglan og kusog ug kusog.
Aron masulbad kini nga mga isyu, gusto sa mga minahan nga mapadako ang gidaghanon sa bugnaw nga hangin nga gidala sa yuta pinaagi sa mga yunit sa chilled water.
Kini ang nag-aghat kang Howden sa pagpaila sa mga amino screw cooler sa mga minahan sa South Africa, una nga dungan human sa kasamtangang mga surface centrifugal cooler. Kini misangpot sa hinay-hinay nga pagbag-o sa gidaghanon sa coolant nga mahimong ma-supply niining lawom nga mga minahan sa bulawan sa ilalom sa yuta, nga miresulta sa pagkunhod sa aberids nga temperatura sa tubig sa ibabaw gikan sa 6-8°C ngadto sa 1°C. Ang minahan makagamit sa samang imprastraktura sa pipeline sa minahan, nga kadaghanan niini na-instalar na, samtang nagdugang pag-ayo sa gidaghanon sa pagpabugnaw nga gihatag sa mas lawom nga mga lut-od.
Gibana-bana nga 20 ka tuig human sa pagpaila sa WRV 510, ang Howden, usa ka nanguna nga magdudula sa merkado sa natad, nagpalambo sa WRV 510, usa ka dako nga block screw compressor nga adunay 510 mm rotor. Usa kini sa pinakadako nga screw compressor sa merkado niadtong panahona ug mitupong sa gidak-on sa chiller module nga gikinahanglan aron pabugnawon ang mga lawom nga minahan sa South Africa.
“Kini usa ka dakong kausaban tungod kay ang mga minahan maka-instalar og usa ka 10-12 MW nga chiller imbes nga daghang mga chiller,” matod ni Wasserman. “Sa samang higayon, ang ammonia isip usa ka green refrigerant angayan kaayo alang sa mga kombinasyon sa screw compressors ug plate heat exchangers.”
Ang mga konsiderasyon sa ammonia gipormal sa mga espesipikasyon ug mga sumbanan sa kaluwasan alang sa ammonia alang sa industriya sa pagmina, diin ang Howden adunay hinungdanon nga papel sa proseso sa disenyo. Kini gi-update ug gilakip sa balaod sa South Africa.
Kini nga kalampusan gipamatud-an sa pag-instalar sa kapin sa 350 MW nga kapasidad sa refrigeration sa ammonia sa industriya sa pagmina sa South Africa, nga giisip nga pinakadako sa kalibutan.
Apan ang inobasyon ni Howden sa South Africa wala mohunong didto: niadtong 1985 ang kompanya midugang og surface ice machine sa nagkadako nga mga mine cooler niini.
Tungod kay ang mga opsyon sa pagpabugnaw sa ibabaw ug ilalom sa yuta gipahimuslan pag-ayo o giisip nga mahal kaayo, ang mga minahan nanginahanglan ug bag-ong solusyon sa pagpabugnaw aron mapalapad pa ang pagmina ngadto sa mas lawom nga lebel.
Gi-instalar sa Howden ang unang planta sa paghimo og yelo (pananglitan sa ubos) niadtong 1985 sa EPM (East Rand Proprietary Mine) sa sidlakan sa Johannesburg, nga adunay katapusang kinatibuk-ang kapasidad sa pagpabugnaw nga mga 40 MW ug kapasidad sa yelo nga 4320 t/h.
Ang sukaranan sa operasyon mao ang pagporma sa yelo sa ibabaw ug pagdala niini agi sa minahan ngadto sa usa ka ice dam sa ilalom sa yuta, diin ang tubig gikan sa ice dam i-circulate dayon sa mga underground cooling station o gamiton isip process water para sa pag-drill og mga atabay. Ang natunaw nga yelo ibomba balik sa ibabaw.
Ang pangunang benepisyo niining icemaker system mao ang pagkunhod sa gasto sa pagbomba, nga nagpamenos sa gasto sa operasyon nga nalangkit sa mga surface chilled water system sa gibana-bana nga 75-80%. Kini tungod sa kinaiyanhong "cooling energy nga gitipigan sa phase transitions sa tubig," matod ni Wasserman, nga nagpatin-aw nga ang 1kg/s nga yelo adunay parehas nga kapasidad sa pagpabugnaw sama sa 4.5-5kg/s nga frozen nga tubig.
Tungod sa "superior positioning efficiency", ang underground dam mahimong ipadayon sa 2-5°C aron mapaayo ang thermal performance sa underground air-cooling station, nga sa makausa pa mapadako ang kapasidad sa pagpabugnaw.
Laing bentaha sa partikular nga kalambigitan sa usa ka planta sa kuryente sa yelo sa South Africa, usa ka nasud nga nailhan tungod sa dili lig-on nga grid sa kuryente, mao ang abilidad sa sistema nga magamit isip pamaagi sa pagtipig sa kainit, diin ang yelo gihimo ug natipon sa mga dam sa yelo sa ilawom sa yuta ug sa mga panahon sa peak.
Ang ulahing benepisyo misangpot sa pag-uswag sa usa ka proyekto sa pakigtambayayong sa industriya nga gisuportahan sa Eskom diin gisusi ni Howden ang paggamit sa mga ice maker aron makunhuran ang kinatas-ang panginahanglan sa kuryente, nga adunay mga test case sa Mponeng ug Moab Hotsong, ang pinakalawom nga mga minahan sa ilalom sa yuta sa kalibutan.
“Among gi-freeze ang dam sa gabii (human sa mga oras sa trabaho) ug migamit og tubig ug natunaw nga yelo isip tinubdan sa pagpabugnaw sa minahan atol sa peak hours,” mipasabot si Wasserman. “Ang mga base cooling unit gipalong atol sa peak periods, nga nagpamenos sa load sa grid.”
Kini misangpot sa pag-ugmad sa usa ka turnkey ice machine sa Mponeng, diin nahuman ni Howden ang trabaho lakip ang sibil, elektrikal ug mekanikal nga kagamitan para sa usa ka 12 MW, 120 ka tonelada/oras nga ice machine.
Ang mga bag-ong nadugang sa kinauyokan nga estratehiya sa pagpabugnaw sa Mponeng naglakip sa humok nga yelo, surface chilled water, surface air coolers (BACs) ug usa ka underground cooling system. Ang presensya sa tubig sa minahan sa taas nga konsentrasyon sa natunaw nga mga asin ug klorido atol sa trabaho.
Ang kadagaya sa kasinatian sa South Africa ug ang pagtutok niini sa mga solusyon, dili lang mga produkto, nagpadayon sa pagbag-o sa mga sistema sa refrigeration sa tibuok kalibutan, matod niya.
Sama sa nahisgotan ni Wasserman, samtang nagkadaghan ang mga minahan nga nagkalalom ug nagkadaghan ang luna sa mga minahan, dali ra makita ang mga solusyon nga sama niini nga makita sa ubang bahin sa kalibutan.
Si Meinhardt miingon: “Ang Howden nag-eksport sa teknolohiya sa pagpabugnaw sa lawom nga minahan ngadto sa South Africa sulod sa mga dekada. Pananglitan, naghatag kami og mga solusyon sa pagpabugnaw sa minahan alang sa mga minahan sa bulawan sa ilalom sa yuta sa Nevada niadtong dekada 1990.
“Usa ka makapainteres nga teknolohiya nga gigamit sa pipila ka mga minahan sa South Africa mao ang pagtipig sa thermal ice para sa load transfer – ang thermal energy gitipigan sa dagkong mga ice dam. Ang yelo gihimo atol sa peak hours ug gigamit atol sa peak hours,” ingon niya. “Sa tradisyonal nga paagi, ang mga refrigeration unit gidisenyo alang sa labing taas nga ambient temperature nga mahimong moabot sa tulo ka oras kada adlaw atol sa mga bulan sa ting-init. Bisan pa, kung ikaw adunay abilidad sa pagtipig sa cooling energy, mahimo nimong pakunhuran kana nga kapasidad.”
“Kon duna kay plano nga taas kaayo ang peak rate ug gusto nimong mo-upgrade ngadto sa mas barato nga presyo atol sa mga panahon nga dili peak, kining mga solusyon sa paghimo og yelo mahimong lig-on nga basehan sa negosyo,” siya miingon. “Ang inisyal nga kapital para sa planta makabawi sa mas ubos nga gasto sa operasyon.”
Sa samang higayon, ang BAC, nga gigamit sa mga minahan sa South Africa sulod sa mga dekada, nagkadako ang kahinungdanon sa tibuok kalibutan.
Kon itandi sa tradisyonal nga mga disenyo sa BAC, ang pinakabag-ong henerasyon sa mga BAC adunay mas taas nga thermal efficiency kay sa ilang mga gisundan, mas ubos nga limitasyon sa temperatura sa hangin sa minahan ug mas gamay nga footprint. Gi-integrate usab nila ang usa ka cooling-on-demand (CoD) module ngadto sa Howden Ventsim CONTROL platform, nga awtomatikong nag-adjust sa temperatura sa hangin sa kwelyo aron mohaum sa mga panginahanglan sa ilalom sa yuta.
Sa miaging tuig, ang Howden nakahatud na og tulo ka bag-ong henerasyon sa mga BAC ngadto sa mga kustomer sa Brazil ug Burkina Faso.
Ang kompanya makahimo usab sa paghimo og mga solusyon nga gipahaom alang sa lisod nga mga kondisyon sa operasyon; usa ka bag-o nga pananglitan mao ang 'talagsaon' nga instalasyon sa mga BAC ammonia cooler para sa OZ Minerals sa minahan sa Carrapateena sa South Australia.
“Ang Howden nag-instalar og mga dry condenser nga adunay Howden ammonia compressor ug closed loop dry air cooler sa Australia tungod sa kawalay magamit nga tubig,” matod ni Wasserman bahin sa instalasyon. “Tungod kay kini usa ka 'dry' nga instalasyon ug dili open spray cooler nga gi-install sa mga sistema sa tubig, kini nga mga cooler gidisenyo alang sa labing taas nga kahusayan.”
Ang kompanya karon nagsulay sa usa ka solusyon sa pagmonitor sa uptime para sa usa ka 8 MW onshore BAC plant (naa sa hulagway sa ubos) nga gidisenyo ug gitukod sa Yaramoko Fortuna Silver (kanhi Roxgold) nga minahan sa Burkina Faso.
Ang sistema, nga gikontrolar sa planta sa Howden sa Johannesburg, nagtugot sa kompanya sa pagtambag sa posibleng mga pag-uswag sa kahusayan ug pagmentinar aron mapadayon ang planta nga naglihok sa labing maayo nga lebel. Ang yunit sa BAC sa Caraiba mining complex sa Ero Copper, Brazil gidisenyo usab aron gamiton kini nga bahin.
Ang plataporma sa Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) nagpadayon sa pagtukod og malungtarong relasyon nga adunay dugang nga bili ug ang kompanya maglunsad og duha ka Ventilation On Demand (VoD) feasibility studies sa nasud sa 2021.
Didto mismo sa utlanan sa Zimbabwe, ang kompanya nagtrabaho sa usa ka proyekto nga magpahimo sa video-on-demand para sa mga awtomatikong pultahan sa mga minahan sa ilalom sa yuta, nga magtugot niini sa pag-abli sa lainlaing mga interval ug paghatag sa husto nga gidaghanon sa makapabugnaw nga hangin depende sa piho nga mga panginahanglan sa sakyanan.
Kining pag-uswag sa teknolohiya, gamit ang kasamtangang magamit nga imprastraktura sa pagmina ug mga andam nang magamit nga tinubdan sa datos, mahimong usa ka importante nga bahin sa umaabot nga mga produkto sa Howden.
Ang kasinatian sa Howden sa South Africa: Pagkat-on unsaon pagdesinyo og mga solusyon sa pagpabugnaw aron masulbad ang dili maayo nga kalidad sa tubig sa lawom nga mga minahan sa bulawan, unsaon paghimo sa mga solusyon nga episyente sa enerhiya kutob sa mahimo aron malikayan ang mga problema sa grid, ug unsaon pagtuman sa pipila sa labing estrikto nga mga kinahanglanon sa kalidad sa hangin. temperatura ug mga kinahanglanon sa panglawas sa trabaho sa tibuok kalibutan. Ang regulasyon – magpadayon sa pagbayad alang sa mga minahan sa tibuok kalibutan.
International Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire Inglatera HP4 2AF, UK