Ведуча гірничодобувна металургійна група — водяне охолодження, сушильник з продувним повітрям без витрат стисненого повітря забезпечує 7 років стабільної роботи

Приклад Клієнта

Zijin Mining Group Co., Ltd.  — це велика гірничодобувна група, що спеціалізується на розвідці та освоєнні родовищ золота, міді, цинку та інших металевих ресурсів. Це одна з провідних у світі гірничодобувних компаній з металів, що входить до числа Глобальних ТОП-10 гірничодобувних підприємств з металів . Компанія експлуатує кілька великих гірничих та плавильних проектів у материковому Китаї, Гонконгу, Канаді, Австралії, Південній Африці та інших країнах і регіонах, охоплюючи повний промисловий ланцюг — від видобутку, збагачення руди, плавлення, рафінування до торгівлі.

Zijin Mining завжди висуває надзвичайно високі вимоги до надійності, енергоефективності та стабільності роботи  завдяки своєму обладнанню. Рудники та збагачувальні заводи, як правило, розташовані в віддалених районах із екстремальними умовами (висока температура, висока вологість, велика запиленість), а виробництво працює цілодобово. Будь-яка несправність обладнання може призвести до значних втрат у виробництві. Стиснене повітря, яке є ключовим джерелом енергії для пневматичного гірничого обладнання, систем автоматизованого керування та процесів виплавки, має бути постійно сухим і чистим, щоб забезпечити ефективність та безпеку виробництва.

Застосування стисненого повітря

У гірничих та металургійних операціях компанії Zijin Mining стиснене повітря використовується переважно для:

• Пневматичне обладнання для підземних та кар’єрних робіт:  пневматичні бурильні машини, повітряні навантажувачі, пневматичні клапани — потребують сухого, безмасляного повітря, щоб запобігти замерзанню та закупорюванню трубопроводів.
• Збагачення корисних копалин:  пневматичне перемішування у флотаційних машинах, пневматична транспортування пульпи, продувка фільтрів — процеси, чутливі до вологості, оскільки надлишок вологи знижує ефективність флотації та якість концентрату.
• Процеси виплавки:  повітря для згоряння у печах для плавлення міді/золота, зворотне імпульсне очищення пилових фільтрів, повітря для приладового керування — вимагає стабільної точки роси, щоб запобігти ушкодженню прецизійних приладів конденсатом.
• Системи автоматизованого керування:  ПЛК, пневматичні виконавчі механізми, датчики — потребують чистого, сухого приладового повітря.

Через пилове й вологе середовище шахт та розташування деяких підприємств у спекотних і вологих південних регіонах вологість стисненого повітря є критичною проблемою. Оригінальне обладнання для осушення замовника страждало від високих втрат продувного повітря, нестабільної точки роси та корозійних проблем.

Фігура: 55 Нм³/хв Водяне охолодження, осушувач із продувкою на основі вентилятора без втрат повітря

Болючі точки (до співпраці)

Перед початком співпраці велика мідна шахта та база плавлення компанії Zijin Mining стикалася з такими проблемами в системі осушення стисненого повітря:

• Високі втрати продувного повітря:  Оригінальні безтеплові або нагрівальні адсорбційні осушувачі витрачали велику кількість стисненого повітря на регенерацію (15–25 %), що змушувало компресори працювати в перевантаженому режимі й призводило до високих рахунків за електроенергію.
• Нестабільна точка роси:  У літніх умовах високої температури та високої вологості точка роси на виході осушувача значно коливалася, іноді піднімаючись вище −20 °C, що призводило до замерзання та заклинювання пневматичних клапанів і накопичення води в інструментальних трубопроводах.
• Корозія обладнання:  Оригінальні осушувачі були виготовлені з вуглецевої сталі. У вологому шахтному середовищі внутрішні поверхні покривалися іржею, а частинки іржі потрапляли в нижчорозташоване обладнання, спричиняючи знос клапанів і засмічення сопел.
• Часте технічне обслуговування:  Адсорбент швидко деградував через наявність масла й вологи, тому його потрібно було замінювати кожні 1–2 роки. Пневматичні клапани мали високий рівень відмов через часті цикли перемикання, що порушувало безперервне виробництво.
• Висока енергоспоживчість:  Відсутність технології нульового продування означала, що регенерація споживала велику кількість стисненого повітря або електричного обігріву, що суперечило нещодавній стратегії компанії Zijin Mining щодо «зеленої шахти, енергозбереження та зниження викидів».

Наше рішення

Щоб задовольнити основні вимоги Zijin Mining до високої надійності, екстремальної енергоефективності, стійкості до корозії та тривалого терміну служби , ми рекомендували водяне адсорбційне осушувач повітря з продуванням вентилятором і нульовим витратами повітря . Ця технологія поєднує водяний охолоджувач післякомпресора та систему регенерації з продуванням вентилятором без витрат повітря, спеціально адаптовану для високотемпературних шахтних умов.

Фігура: осушувач повітря з адсорбентом на 100 м³/хв

Ключова технологія: водяне охолодження + регенерація з продуванням вентилятором без витрат повітря

• Конструкція з водяним охолодженням:  Обладнаний водяним охолоджувачем післяохолодження та водяним охолоджувачем регенераційного повітря, що використовує циркуляційну охолоджувальну воду шахти (зазвичай ≤32 °C) для охолодження стисненого повітря та регенераційного вихідного газу. Це усуває обмеження щодо відведення тепла в системах з повітряним охолодженням при високих температурах навколишнього середовища, забезпечуючи стабільну температуру вхідного повітря та постійну ефективність осушувача незалежно від коливань навколишніх умов.
• Регенерація з нульовим витратним повітрям за допомогою нагнітача:  Нагнітач забирає навколишнє повітря, нагріває його до 150–200 °C за допомогою електричних нагрівників і регенерує насичену башту — не споживаючи жодного стисненого повітря . Енергоспоживання обмежується лише нагнітачем та нагрівником, що забезпечує економію енергії понад 70 % порівняно з безтепловими осушувачами.
• Виконання з нержавіючої сталі:  Башти та вся трубопровідна арматура, що контактує з повітрям, виготовлені з нержавіючої сталі (304 або 316L), що усуває ризик корозії в сирому шахтному середовищі та забезпечує чистоту повітря на виході.
• Інтелектуальне управління:  ПЛК Siemens з автоматичним керуванням на основі онлайн-моніторингу точки роси, що оптимізує цикли регенерації. Інтегрований інтерфейс дистанційного моніторингу дозволяє підключення до системи керування технологічними процесами (DCS) шахти.

Обладнання для першого співробітництва (2018)

• Модель:  Водяне адсорбційне осушувальне обладнання з нульовим продувним повітрям та вентилятором (Рисунок 1)
• Місткість:  Підібрано з урахуванням загального розрахункового витрати повітря компресорів замовника на об’єкті (задовольняє базові потреби)
• Дата введення в експлуатацію:  2018
• Реєстр показників ефективності:  Працює безперервно протягом понад 7 років  з точкою роси під тиском, що постійно становить ≤ –40 °C. Простоїв або проблем із якістю повітря, спричинених осушувачем, не було. Зовнішня та внутрішня конструкція не мають помітної корозії. Сорбент залишається в гарному стані й досі не замінювався.

Нещодавнє додаткове замовлення (2025)

На основі повного визнання продуктивності обладнання та післяпродажного обслуговування компанія Zijin Mining нещодавно придбала додатковий вентиляторний осушувач з продувкою потужністю 100 м³/хв  (Рис. 2) для свого проекту розширення потужностей. Нова установка має таку саму конструкцію з водяним охолодженням і нульовою продувкою, але з оновленою системою керування, сумісною з існуючою системою для гнучкої паралельної роботи.

Доставка та встановлення

Під час початкового співробітництва в 2018 році наша технічна команда провела огляд на місці й розробила індивідуальний проект з урахуванням гарячого, вологого та запиленого середовища шахти:

• Додано водяний попередній охолоджувач для зниження температури вхідного повітря.
• Покращено фільтрувальну систему за рахунок додаткових попередніх фільтрів для видалення масла й пилу.
• Конструкція на рамі (скід-монтаж) для швидкого монтажу на місці.

Монтаж і введення в експлуатацію тривали два тижні й були успішно завершені при першій спробі згідно з вимогами замовника. Протягом семи років експлуатації ми забезпечували регулярні віддалені перевірки та обслуговування на місці, отримавши від замовника відмінні відгуки.

Додаткова одиниця 2025 року відповідає тому самому стандартному процесу поставки й, як очікується, ще більше знизить енергоспоживання стисненого повітря для проекту розширення.

Результати та переваги (на основі 7 років експлуатації)

Відгук клієнта

«Цей водяне охолоджуваний нагнітач-осушувач із нульовими втратами працює безперервно на нашому руднику понад сім років — з моменту його першого встановлення у 2018 році. Він ніколи нас не підводив. Температура точки роси завжди залишається нижче −40 °C, а нульові втрати повітря дозволили значно зменшити витрати на електроенергію. Завдяки цьому довір’ю ми знову обрали ту саму серію обладнання для нашого нового проєкту розширення. Якісне обладнання говорить само за себе».

— Керівник з управління обладнанням, гірничодобувна база Zijin

Висновок

Партнерство між Zijin Mining та нашою компанією розпочалося у 2018 році. Один водяний охолоджуваний безвідходний вентилятор з осушувачем, що працює стабільно понад сім років, здобув глибоке довір’я замовника. Нещодавнє придбання додаткової установки потужністю 100 м³/хв знаменує новий етап у нашій співпраці. У майбутньому ми й надалі надаватимемо ефективні, надійні та довговічні рішення щодо осушення стисненого повітря для гірничодобувних підприємств, сприяючи створенню «зелених» та інтелектуальних гірничих об’єктів.