De myn wurdt elk jier djipper - 30 m, neffens rapporten út 'e yndustry.
As de djipte tanimt, nimt ek de needsaak foar fentilaasje en koeling ta, en Howden wit dit út ûnderfining mei it wurkjen mei de djipste minen yn Súd-Afrika.
Howden waard yn 1854 oprjochte troch James Howden yn Skotlân as in bedriuw foar marine-yngenieurswesen en kaam yn 'e jierren 1950 yn Súd-Afrika om te foldwaan oan 'e behoeften fan 'e mynbou- en enerzjysektor. Tsjin 'e jierren 1960 holp it bedriuw de djippe goudminen fan it lân út te rusten mei alle fentilaasje- en koelsystemen dy't nedich wiene om kilometers ûndergrûnsk erts feilich en effisjint te winnen.
"Yn it earstoan brûkte de myn allinich fentilaasje as koelmetoade, mar doe't de djipte fan 'e mynbou tanommen, wie meganyske koeling nedich om de groeiende waarmtelêst yn 'e myn te kompensearjen," fertelde Teunes Wasserman, haad fan 'e divyzje Mine Cooling and Compressors fan Howden, oan IM.
In protte djippe goudminen yn Súd-Afrika hawwe Freon™ sintrifugale koelers boppe en ûnder de grûn ynstalleare om de nedige koeling te leverjen foar ûndergrûnsk personiel en apparatuer.
Nettsjinsteande de ferbettering fan 'e status quo, die bliken dat it waarmteôffiersysteem fan 'e ûndergrûnske masine problematysk wie, om't de koelkapasiteit fan 'e masine beheind waard troch temperatuer en de hoemannichte ôffierlucht dy't beskikber wie, sei Wasserman. Tagelyk feroarsake de kwaliteit fan it mynwetter slimme fersmoarging fan 'e shell-and-tube waarmtewikselers dy't brûkt waarden yn dizze iere sintrifugale koelers.
Om dit probleem op te lossen, begûnen de minen kâlde lucht fan it oerflak nei de grûn te pompen. Wylst dit de koelkapasiteit fergruttet, nimt de nedige ynfrastruktuer romte yn 'e silo yn beslach en is it proses sawol enerzjy- as enerzjy-yntinsyf.
Om dizze problemen oan te pakken, wolle minen de hoemannichte kâlde lucht dy't troch kâldwetter-ienheden nei de grûn brocht wurdt maksimalisearje.
Dit soarge derfoar dat Howden aminoskroefkoelers yn minen yn Súd-Afrika yntrodusearre, earst yn tandem nei besteande oerflaksintrafugale koelers. Dit hat laat ta in stapsferoaring yn 'e hoemannichte koelmiddel dy't oan dizze djippe ûndergrûnske goudminen levere wurde kin, wat resultearre yn in fermindering fan 'e gemiddelde oerflaktewettertemperatuer fan 6-8 °C nei 1 °C. De myn kin deselde mynpipeline-ynfrastruktuer brûke, wêrfan in protte al ynstalleare binne, wylst de hoemannichte koeling dy't oan djippere lagen levere wurdt, signifikant fergrutte wurdt.
Sawat 20 jier nei de yntroduksje fan 'e WRV 510 ûntwikkele Howden, in liedende merkspiler yn it fjild, de WRV 510, in grutte blok skroefkompressor mei in rotor fan 510 mm. It wie ien fan 'e grutste skroefkompressors op 'e merk op dat stuit en paste by de grutte fan 'e koelermodule dy't nedich wie om dy djippe Súd-Afrikaanske minen te koelen.
"Dit feroaret alles, om't minen ien koeler fan 10-12 MW ynstallearje kinne ynstee fan in boskje koelers," sei Wasserman. "Tagelyk is ammoniak as grien koelmiddel tige geskikt foar kombinaasjes fan skroefkompressors en platenwaarmtewikselers."
Ammoniak-oerwagings waarden formalisearre yn spesifikaasjes en feilichheidsnormen foar ammoniak foar de mynbouyndustry, wêrby't Howden in wichtige rol spile yn it ûntwerpproses. Se binne bywurke en opnommen yn Súd-Afrikaanske wetjouwing.
Dit súkses wurdt bewiisd troch de ynstallaasje fan mear as 350 MW oan ammoniakkoelkapasiteit troch de Súd-Afrikaanske mynbouyndustry, dy't beskôge wurdt as de grutste yn 'e wrâld.
Mar de ynnovaasje fan Howden yn Súd-Afrika hold dêr net op: yn 1985 foege it bedriuw in oerflakiismasine ta oan syn groeiende oanbod fan mynkoelers.
Om't opsjes foar koeling oan oerflak en ûndergrûn maksimaal wurde brûkt of te djoer achte wurde, hawwe minen in nije koeloplossing nedich om de mynbou fierder út te wreidzjen nei djippere nivo's.
Howden ynstallearre syn earste iismaakynstallaasje (foarbyld hjirûnder) yn 1985 by de EPM (East Rand Proprietary Mine) eastlik fan Johannesburg, dy't in totale koelkapasiteit hat fan sawat 40 MW en in iiskapasiteit fan 4320 t/o.
De basis fan 'e operaasje is it foarmjen fan iis op it oerflak en it ferfier dêrfan troch de myn nei in ûndergrûnske iisdaam, dêr't it wetter út 'e iisdaam dan yn ûndergrûnske koelstasjons sirkulearre wurdt of brûkt wurdt as proseswetter foar it boarjen fan putten. It smelte iis wurdt dan werom nei it oerflak pompt.
It wichtichste foardiel fan dit iismakkersysteem is de ferlege pompkosten, wat de eksploitaasjekosten ferbûn mei oerflaktekuolle wettersystemen mei sawat 75-80% ferminderet. It komt del op 'e ynherinte "koelenerzjy opslein yn 'e faze-oergongen fan wetter", sei Wasserman, en ferklearre dat 1 kg/s iis deselde koelkapasiteit hat as 4,5-5 kg/s beferzen wetter.
Troch de "superieure posysjonearringseffisjinsje" kin de ûndergrûnske daam op 2-5 °C hâlden wurde om de termyske prestaasjes fan it ûndergrûnske loftkoelstasjon te ferbetterjen, wêrtroch't de koelkapasiteit opnij maksimalisearre wurdt.
In oar foardiel fan 'e bysûndere relevânsje fan in iisenerzjysintrale yn Súd-Afrika, in lân bekend om syn ynstabile stroomnet, is it fermogen fan it systeem om te brûken as in waarmteopslachmetoade, wêrby't iis makke en opboud wurdt yn ûndergrûnske iisdammen en tidens spitsperioaden.
Dat lêste foardiel hat laat ta de ûntwikkeling fan in troch Eskom stipe yndustrypartnerskipsprojekt wêrûnder Howden it gebrûk fan iismakkers ûndersiket om de pykfraach foar elektrisiteit te ferminderjen, mei testgefallen by Mponeng en Moab Hotsong, de djipste ûndergrûnske minen fan 'e wrâld.
"Wy hawwe de daam nachts (nei wurktiden) beferzen en wetter en smelten iis brûkt as koelboarne foar de myn tidens spitstiden," ferklearre Wasserman. "De basiskoelienheden wurde útskeakele tidens spitsperioaden, wat de lêst op it net ferminderet."
Dit late ta de ûntwikkeling fan in kant-en-klare iismasine by Mponeng, dêr't Howden it wurk foltôge, ynklusyf sivile, elektryske en meganyske apparatuer foar in iismasine fan 12 MW en 120 t/o.
Resinte tafoegings oan 'e kearnkoelstrategy fan Mponeng omfetsje sêft iis, kâld wetter oan it oerflak, loftkoelers oan it oerflak (BAC's) en in ûndergrûnsk koelsysteem. de oanwêzigens yn mynwetter fan ferhege konsintraasjes fan oploste sâlt en chloriden tidens wurk.
De rykdom oan ûnderfining en fokus fan Súd-Afrika op oplossingen, net allinich produkten, bliuwt koelsystemen oer de hiele wrâld transformearje, seit er.
Lykas Wasserman neamde, om't hieltyd mear minen djipper geane en mear romte yn 'e minen, is it maklik om oplossingen lykas dizze te finen yn oare dielen fan 'e wrâld.
Meinhardt sei: "Howden eksportearret syn djippe mynkoeltechnology al tsientallen jierren nei Súd-Afrika. Bygelyks, wy levere mynkoeloplossingen foar ûndergrûnske goudminen yn Nevada yn 'e jierren '90."
"In nijsgjirrige technology dy't brûkt wurdt yn guon Súd-Afrikaanske minen is de opslach fan termysk iis foar ladingoerdracht - termyske enerzjy wurdt opslein yn grutte iisdammen. Iis wurdt produsearre tidens spitstiden en brûkt tidens spitstiden," sei er. "Tradisjoneel binne koelunits ûntworpen foar in maksimale omjouwingstemperatuer dy't trije oeren deis kin berikke yn 'e simmermoannen. As jo ​​lykwols de mooglikheid hawwe om koelenerzjy op te slaan, kinne jo dy kapasiteit ferminderje."
"As jo ​​in plan hawwe mei in frij hege pyktaryf en jo wolle yn dalperioaden opwurdearje nei goedkeapere tariven, kinne dizze iismeitsjende oplossingen in sterke saaklike reden wêze," sei er. "It earste kapitaal foar de plant kin legere eksploitaasjekosten kompensearje."
Tagelyk krijt BAC, dat al tsientallen jierren yn Súd-Afrikaanske minen brûkt wurdt, hieltyd mear wrâldwiid belang.
Yn ferliking mei tradisjonele BAC-ûntwerpen hawwe de lêste generaasje BAC's in hegere termyske effisjinsje as har foargongers, legere temperatuergrinzen foar de mynlucht en in lytsere foetôfdruk. Se yntegrearje ek in koeling-op-oanfraach (CoD) module yn it Howden Ventsim CONTROL-platfoarm, dat automatysk de luchttemperatuer fan 'e kraach oanpast oan 'e ûndergrûnske behoeften.
Yn it ôfrûne jier hat Howden trije nije generaasje BAC's levere oan klanten yn Brazylje en Burkina Faso.
It bedriuw is ek yn steat om maatwurkoplossingen te produsearjen foar drege wurkomstannichheden; in resint foarbyld is de 'unike' ynstallaasje fan BAC-ammoniakkoelers foar OZ Minerals by de Carrapateena-myn yn Súd-Austraalje.
"Howden ynstalleare droege kondensors mei Howden-ammoniakkompressors en sletten lus droege loftkoelers yn Austraalje by ôfwêzigens fan beskikber wetter," sei Wasserman oer de ynstallaasje. "Mei it each op it feit dat dit in 'droege' ynstallaasje is en gjin iepen spraykoelers dy't yn wettersystemen ynstalleare binne, binne dizze koelers ûntworpen foar maksimale effisjinsje."
It bedriuw testet op it stuit in oplossing foar it kontrolearjen fan uptime foar in BAC-plant fan 8 MW oan lân (ôfbylde hjirûnder) dy't ûntworpen en boud is by de Yaramoko Fortuna Silver (earder Roxgold) myn yn Burkina Faso.
It systeem, dat bestjoerd wurdt troch de Howden-fabryk yn Johannesburg, stelt it bedriuw yn steat om advys te jaan oer mooglike effisjinsjeferbetteringen en ûnderhâld om de fabryk optimaal te hâlden. De BAC-ienheid by it Caraiba-mynkompleks yn Ero Copper, Brazylje, is ek ûntworpen om dizze funksje te brûken.
It platfoarm Total Mine Ventilation Solutions (TMVS) bliuwt duorsume relaasjes mei tafoege wearde opbouwe en it bedriuw sil yn 2021 twa mooglikheidsstúdzjes foar Ventilation On Demand (VoD) yn it lân lansearje.
Krekt oan 'e grins mei Simbabwe wurket it bedriuw oan in projekt dat fideo-op-oanfraach mooglik makket foar automatyske doarren yn ûndergrûnske minen, wêrtroch't se mei ferskillende yntervallen iepenje kinne en krekt de juste hoemannichte koellucht leverje kinne, ôfhinklik fan 'e spesifike behoeften fan it auto.
Dizze technologyûntwikkeling, mei gebrûk fan besteande beskikbere mynbou-ynfrastruktuer en standert gegevensboarnen, sil in wichtich ûnderdiel wêze fan 'e takomstige produkten fan Howden.
De ûnderfining fan Howden yn Súd-Afrika: Learje hoe't jo koeloplossingen ûntwerpe kinne om minne wetterkwaliteit yn har djippe goudminen oan te pakken, hoe't jo oplossingen sa enerzjysunich mooglik meitsje kinne om problemen mei it netwurk te foarkommen, en hoe't jo foldogge oan guon fan 'e strangste easken foar loftkwaliteit. Temperatuer- en arbeidssûnenseasken wrâldwiid Regeljouwing - sil bliuwe betelje foar minen oer de hiele wrâld.
Ynternasjonaal Mining Team Publishing Ltd 2 Claridge Court, Lower Kings Road Berkhamsted, Hertfordshire Ingelân HP4 2AF, Feriene Keninkryk