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)
• Kapacita:  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.