Největší metalurgická těžební skupina – Vodou chlazená sušička s vývěvou bez průtoku zajišťuje 7 let stabilní provoz

Pozadí klienta

Zijin Mining Group Co., Ltd.  je velkou těžební skupinou zaměřenou na průzkum a vývoj zlatých, měděných, zinkových a dalších kovových surovin. Patří mezi světově přední těžební společnosti a řadí se mezi Světových TOP 10 těžebních metalurgických podniků . Společnost provozuje několik velkých dolů a hutních projektů v Čínské lidové republice, Hongkongu, Kanadě, Austrálii, Jižní Africe a dalších zemích a regionech a pokrývá celý průmyslový řetězec od těžby, úpravy rudy, tavby, rafinace až po obchodování.

Zijin Mining vždy klade extrémně vysoké nároky na spolehlivost, energetickou účinnost a provozní stabilitu  z jeho vybavení. Dolní a hutní provozy jsou typicky umístěny v odlehlých oblastech s náročným prostředím (vysoká teplota, vysoká vlhkost, vysoký obsah prachu) a výroba probíhá 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Jakékoli poruchy vybavení mohou vést k významným ztrátám výroby. Stlačený vzduch, jako klíčový zdroj energie pro pneumatické hornické zařízení, systémy automatizovaného řízení a procesy v hutích, vyžaduje trvalou suchost a čistotu, aby byla zajištěna efektivita a bezpečnost výroby.

Aplikace stlačeného vzduchu

V dolních a hutních provozech společnosti Zijin Mining se stlačený vzduch používá především pro:

• Podzemní a povrchové hornické pneumatické zařízení:  pneumatické vrtné stroje, vzduchem poháněné nakladače, pneumatické ventily – vyžadují suchý, olejový vzduch, aby nedošlo k zamrznutí a ucpaní potrubí.
• Zpracování minerálů:  pneumatické míchání ve flotačních strojích, pneumatické dopravování štěrku, odvzdušňování filtrů – citlivé na vlhkost, neboť vysoká vlhkost ovlivňuje účinnost flotace a stupeň koncentrátu.
• Hutní procesy:  spalovací vzduch pro tavící pece na měď/zlato, zpětné pulzní čištění filtrů pro odstraňování prachu, řídicí vzduch pro přístroje – vyžaduje stabilní rosný bod, aby nedošlo ke kondenzaci poškozující přesné přístroje.
• Automatizační řídicí systémy:  PLC, pneumatické pohony, senzory – vyžadují čistý a suchý řídicí vzduch.

Vzhledem k prachovému a vlhkému hornickému prostředí a umístění některých provozů v horkých a vlhkých jižních oblastech je vlhkost stlačeného vzduchu kritickým problémem. Původní sušicí zařízení zákazníka trpělo vysokou ztrátou regeneračního vzduchu, nestabilním rosným bodem a korozními problémy.

Obrázek: 55 Nm³/min Vodou chlazený sušič se závětřením bez ztráty vzduchu

Bolestivé body (před spoluprací)

Před spoluprací s námi čelil velký měděný důl a tavírna společnosti Zijin Mining následujícím problémům se svým systémem sušení stlačeného vzduchu:

• Vysoká ztráta regeneračního vzduchu:  Původní suché filtry bez ohřevu nebo s ohřevem spotřebovaly při regeneraci velké množství stlačeného vzduchu (15–25 %), čímž byly kompresory nuceny pracovat přetíženě, což vedlo k vysokým účtům za elektřinu.
• Nestabilní teplota rosného bodu:  Za podmínek vysoké teploty a vysoké vlhkosti v létě se rosný bod na výstupu suchého filtru výrazně kolísal, někdy dokonce stoupl nad −20 °C, což způsobilo zamrzání a zaseknutí pneumatických ventilů a hromadění vody v přívodních trubkách pro měřicí přístroje.
• Korozní poškození zařízení:  Původní suché filtry byly vyrobeny z uhlíkové oceli. V prostředí vlhkého dolu docházelo k rezivění vnitřních povrchů a částice rzi se dostávaly do následných zařízení, čímž způsobovaly opotřebení ventilů a ucpaní trysek.
• Častá údržba:  Suchicí prostředek se rychle degradoval v důsledku přítomnosti oleje a vlhkosti, a proto ho bylo nutné vyměňovat každý 1–2 roky. Pneumatické ventily měly vysokou poruchovost kvůli častému spínání, což narušovalo nepřetržitou výrobu.
• Vysoká spotřeba energie:  Nedostatek technologie bez purgace znamenal, že regenerace spotřebovala velké množství stlačeného vzduchu nebo elektrického ohřevu, což je v rozporu se současnou strategií společnosti Zijin Mining „zelený důl, úspora energie a snižování emisí“.

Naše řešení

Abychom splnili klíčové požadavky společnosti Zijin Mining na vysokou spolehlivost, extrémní energetickou účinnost, odolnost proti korozi a dlouhou životnost , doporučili jsme vodou chlazený adsorpční sušič vzduchu s nulovou purgací pomocí ventilátoru . Tato technologie kombinuje vodou chlazený pochladovač a systém regenerace pomocí ventilátoru s nulovou purgací, speciálně přizpůsobený pro vysokoteplotní podmínky v dolech.

Obrázek: sušič vzduchu s kapacitou 100 m³/min

Klíčová technologie: Vodní chlazení + regenerace pomocí ventilátoru s nulovou purgací

• Konstrukce s vodním chlazením:  Vybaveno vodou chlazeným pochladičem a vodou chlazeným chladičem regeneračního vzduchu, který využívá oběhovou chladicí vodu z dolu (obvykle ≤32 °C) ke zchlazení stlačeného vzduchu a regeneračního odpadního plynu. Tím se vyhne omezením odvádění tepla u systémů chlazených vzduchem při vysokých okolních teplotách a zajišťuje stabilní teplotu nasávaného vzduchu a konstantní účinnost sušičky bez ohledu na kolísání okolního prostředí.
• Regenerace ventilátorem bez použití stlačeného vzduchu:  Ventilátor nasává okolní vzduch, ohřívá ho elektrickými topnými tělesy na teplotu 150–200 °C a regeneruje nasycenou věž – ani trochu nepoužívá stlačený vzduch . Spotřeba energie je omezena pouze na ventilátor a topná tělesa, čímž se dosahuje úspory energie přesahující 70 % ve srovnání se suchými zařízeními bez ohřevu.
• Konstrukce z nerezové oceli:  Věže i veškeré potrubí, které přichází do kontaktu se vzduchem, jsou vyrobeny z nerezové oceli (třída 304 nebo 316L), čímž se eliminuje riziko korozního opotřebení v vlhkém důlním prostředí a zajišťuje se čistota vzduchu v následných částech systému.
• Inteligentní ovládání:  PLC firmy Siemens s automatickým řízením na základě online monitorování rosného bodu, optimalizující regenerační cykly. Integrované rozhraní pro dálkové monitorování umožňuje připojení k DCS systému dolu.

První spolupracující zařízení (2018)

• Model:  Vodou chlazený adsorpční sušič vzduchu bez purgace (Obrázek 1)
• Objem:  Dimenzován tak, aby odpovídal celkovému průtoku stlačeného vzduchu z kompresorů zákazníka (splňuje požadavky základny)
• Datum uvedení do provozu:  2018
• Záznam výkonu:  Nepřetržitě provozován po dobu více než 7 let  při tlakovém rosném bodu trvale ≤ −40 °C. K žádnému výpadku ani problémům s kvalitou vzduchu nedošlo kvůli sušiči. Vnější i vnitřní konstrukce neukazují žádnou významnou korozí. Adsorbent je ve výborném stavu a dosud nebyl vyměněn.

Nedávná dodatečná zakázka (2025)

Na základě plného uznání výkonu zařízení a služeb po prodeji společnost Zijin Mining nedávno zakoupila další suchou jednotku s odvzdušňovacím ventilátorem o průtoku 100 m³/min  (Obrázek 2) pro svůj projekt rozšíření kapacity. Nová jednotka má stejný vodou chlazený nulový odvzdušňovací design s modernizovaným řídicím systémem, který je kompatibilní se stávajícím systémem pro flexibilní paralelní provoz.

Doručení a instalace

Během původní spolupráce v roce 2018 naše technická tým provedl na místě průzkum a přizpůsobil návrh horkému, vlhkému a prachovému prostředí hornického důlního provozu:

• Přidal vodou chlazený předchladič ke snížení teploty vstupního vzduchu.
• Zlepšil filtrační systém přidanými předfiltrem pro odstraňování oleje a prachu.
• Konstrukce na podvozku (skid-mounted) pro rychlou montáž na místě.

Montáž a uvedení do provozu trvaly dva týdny a při prvním pokusu byly úspěšně přijaty zákazníkem. Během více než sedmi let provozu jsme poskytovali pravidelné vzdálené kontroly i servisní služby na místě, přičemž zákazník vyjádřil vynikající spokojenost.

Rok 2025 přináší další jednotku, která bude dodávána stejným standardním postupem a měla by dále snížit spotřebu energie pro stlačený vzduch v rámci rozšiřovacího projektu.

Výsledky a výhody (na základě 7 let provozu)

Doporučení zákazníka

„Tento vodou chlazený suchý vzduchový kompresor s nulovým odváděním (purge) běží nepřetržitě na naší těžební lokalitě již více než sedm let od jeho první instalace v roce 2018. Nikdy nás nepodvedl. Teplota rosného bodu se stále udržuje pod -40 °C a nulové odvádění (purge) nám významně snížilo náklady na elektřinu. Na základě této důvěry jsme pro náš nový rozšiřovací projekt opět zvolili stejnou řadu zařízení. Kvalitní vybavení mluví samo za sebe.“

— Manažer správy zařízení, Těžební základna Zijin

Závěr

Partnerství mezi Zijin Mining a naší společností začalo v roce 2018. Jednotka chlazeného suchého vzduchu s nulovým odváděním (water-cooled zero-purge blower purge dryer) o výkonu 100 m³/min, která již více než sedm let bezchybně funguje, získala hlubokou důvěru zákazníka. Nedávný nákup další jednotky o výkonu 100 m³/min znamená novou kapitolu naší spolupráce. V budoucnu budeme nadále poskytovat efektivní, spolehlivá a trvanlivá řešení pro sušení stlačeného vzduchu pro těžební zákazníky a podporovat tak výstavbu ekologických a inteligentních dolů.