يمكن أن يوفر توفير الطاقة لمضخات المياه في المناجم تخفيضات كبيرة في التكاليف لعمليات التعدين كثيفة الاستهلاك للطاقة.
في منجم وانغجيا لينغ الجديد في بلدة لونغقوان، مدينة أنيانغ، مقاطعة خنان، ساعدت مضخة المياه هونغجيو في تحسين نظام تدوير المياه بالضاغط اللولبي، محققة تخفيضًا بنسبة 20% في استهلاك الطاقة وخلق وفورات سنوية متوقعة في الكهرباء بقيمة مئات الآلاف من اليوان الصيني.
يوضح هذا المشروع أنه حتى التطبيقات الصناعية الثقيلة يمكن أن تحقق مكاسب كبيرة في الكفاءة من خلال ترقيات المضخات المصممة بشكل صحيح.
خلفية المشروع: ارتفاع تكاليف الطاقة في ضخ المياه في المناجم
- يعمل منجم وانغجيا لينغ الجديد بست مضخات مياه لتدوير الضاغط اللولبي تخدم وظائف التبريد الحيوية. تكوين المضخة الأصلي يتكون من: 3 مجموعات مضخات بقوة 55 كيلوواط لكل منها
- (165 كيلوواط إجمالي) 3 مجموعات مضخات بقوة 75 كيلوواط لكل منها
- (225 كيلوواط إجمالي)
السعة المركبة المجمعة: 390 كيلوواط.
كانت هذه المضخات تعمل باستمرار أثناء عمليات التعدين، وتستهلك الكهرباء على مدار الساعة. مع أسعار الكهرباء الصناعية في مقاطعة خنان، شكلت تكلفة الطاقة السنوية لنظام المضخات هذا وحده نفقات تشغيل كبيرة.
ظروف التشغيل القاسية تتطلب هندسة موثوقية
- تقدم بيئات التعدين بعضًا من أكثر الظروف تطلبًا لأي معدات صناعية. يجب أن تعمل المضخات في منجم وانغجيا لينغ بشكل موثوق في ظل ظروف من شأنها أن تؤدي إلى تدهور المعدات التقليدية بسرعة: تلوث الغبار والجزيئات
- - يخترق غبار المناجم المحمول جواً أغلفة المحركات ومجموعات المحامل، مما يسرع تآكل المعدات غير المحمية الاهتزاز من التفجيرات والآلات الثقيلة
- - يمكن للاهتزاز الهيكلي المستمر أن يفكك الوصلات الميكانيكية، ويتلف الأختام، ويحاذي المكونات الدوارة بشكل غير صحيح درجات الحرارة القصوى
- - يمكن أن تتقلب درجات الحرارة تحت الأرض بشكل كبير اعتمادًا على العمق وظروف التهوية دورات عمل مستمرة لمدة 24 ساعة
- - خلال فترات الإنتاج، تعمل مضخات التبريد دون انقطاع، مما لا يترك فرصة للراحة أو التبريد الطبيعي متطلبات الحمل المتغيرة
- يتقلب طلب التبريد مع كثافة الإنتاج، وتغييرات الورديات، وتقلبات درجة الحرارة المحيطة.
اختار فريق هندسة هونغجيو تكوينات المضخات المصممة خصيصًا لتحمل هذه الظروف القاسية. تضمن أنظمة الختم المحسنة، ومبيتات المحامل المقواة، والمواد المقاومة للتآكل الموثوقية طويلة الأجل في بيئة التعدين.
مشكلة كفاءة الطاقة.
وفرت المضخات الأصلية ذات السرعة الثابتة تبريدًا كافيًا ولكن بتكلفة طاقة عالية. بدون التحكم في السرعة المتغيرة، كانت المضخات تعمل بكامل طاقتها بغض النظر عن طلب التبريد الفعلي، مما يهدر الطاقة خلال فترات انخفاض نشاط الإنتاج.
الفجوة بين خرج السرعة الكاملة والطلب الفعلي كبيرة بشكل خاص في تطبيقات التعدين. تختلف متطلبات تبريد ضاغط المسمار بشكل كبير اعتمادًا على عدد الضواغط النشطة، والظروف المحيطة، وجداول الإنتاج. يجب أن تكون المضخات ذات السرعة الثابتة مصممة للطلب الأقصى، مما يعني أنها تعمل بكفاءة منخفضة خلال غالبية وقت تشغيلها.
حل هونغجيو: هندسة الكفاءة للتعدين.
صممت مضخة هونغجيو وقامت بتركيب ست مجموعات مضخات عالية الكفاءة تم تكوينها خصيصًا لتطبيق تبريد ضاغط المسمار في المنجم. عالجت الترقية كلاً من الأداء الهيدروليكي واستراتيجية التحكم في نظام المضخات.
التحسين الهيدروليكي.
تم اختيار كل وحدة مضخة وتكوينها لمطابقة متطلبات نقطة التشغيل الدقيقة لدوائر التبريد في المنجم. يضمن التصميم الهيدروليكي المتقدم لهونغجيو أقصى كفاءة عند نقطة التشغيل الفعلية، بدلاً من شرط تصميم نظري قد لا يعكس الاستخدام في العالم الحقيقي.
تكامل النظام
- يشمل نظام المضخات المحدث إمكانيات تحكم ذكية تمكن من: التشغيل المستجيب للطلب
- - تتكيف سرعة المضخة تلقائيًا بناءً على متطلبات التبريد التحكم المنسق متعدد المضخات
- - تبدأ المضخات وتتوقف بالتتابع لمطابقة طلب النظام ميزات الحماية
- يمنع اكتشاف التشغيل الجاف، والحماية من التيار الزائد، ومراقبة فقدان الطور تلف المعدات
مشروع توفير الطاقة لمضخات المياه في المناجم: نتائج مؤكدة
| المقياس | النتيجة |
|---|---|
| وفورات شاملة في الطاقة | 20% |
| توفير شامل للطاقة | السعة المركبة المجمعة |
| 390 كيلوواط | تقدير توفير الكهرباء السنوي |
| مئات الآلاف من اليوان الصيني | استقرار النظام |
| تحسن بشكل كبير | تردد الصيانة |
| انخفض | انخفض |
إن انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 20% يترجم مباشرة إلى انخفاض تكاليف التشغيل للمنجم. بالنظر إلى سعة التركيب البالغة 390 كيلوواط والتشغيل المستمر، فإن وفورات الكهرباء السنوية كبيرة - تكفي لاسترداد الاستثمار في التحديث خلال فترة سداد معقولة.
تخفيض تكاليف الصيانة وتحسينات الموثوقية
بالإضافة إلى وفورات الطاقة المباشرة، قدم مشروع توفير الطاقة لمضخات المياه في المناجم تحسينات كبيرة في الصيانة والموثوقية. تطلبت المضخات الأصلية اهتمامًا متكررًا بسبب عمرها وبيئة التشغيل القاسية:
- قبل التحديث: متوسط 8-10 أحداث صيانة غير مخطط لها سنويًا، مع الحاجة إلى استبدال المحامل كل 6-8 أشهر
- بعد التحديث: أقل من 3 أحداث صيانة سنويًا، مع توقع تمديد عمر خدمة المحامل إلى 2-3 سنوات
يوفر نظام المراقبة الذكي إنذارًا مبكرًا بالمشكلات المحتملة قبل أن تتسبب في فشل المعدات. تتيح مستشعرات درجة الحرارة على لفات المحرك والمحامل، جنبًا إلى جنب مع مراقبة الاهتزازات، لفريق صيانة المنجم جدولة الإصلاحات خلال فترات التوقف المخطط لها بدلاً من الاستجابة للأعطال غير المتوقعة.
تقلل إمكانية البدء الناعم لنظام VFD أيضًا من الإجهاد الميكانيكي على مكونات المضخة أثناء البدء. إن التخلص من تيار الاندفاع وتطبيق عزم الدوران المفاجئ الذي يحدث مع البدء المباشر عبر الخط يطيل بشكل كبير العمر الافتراضي للأختام الميكانيكية والمقترنات والمحركات.
فوائد الامتثال البيئي
تواجه عمليات التعدين تدقيقًا متزايدًا فيما يتعلق بتأثيرها البيئي واستهلاكها للطاقة. المجلس الدولي للتعدين والمعادن وضع أهدافًا طموحة للشركات الأعضاء لتقليل كثافة الطاقة وانبعاثات غازات الاحتباد الحراري.
يساهم انخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 20% الذي حققه هذا المشروع بشكل مباشر في التزامات الامتثال البيئي للمنجم. في العديد من الولايات القضائية، يمكن أن تؤهل تحسينات كفاءة الطاقة في العمليات الصناعية للحصول على أرصدة كربون أو حوافز ضريبية أو أسعار كهرباء تفضيلية. توفر بيانات الوفورات المقاسة من هذا المشروع وثائق للإبلاغ التنظيمي والإفصاحات المتعلقة بالاستدامة.
مقارنة بالحلول البديلة
قبل اختيار حل Hongjiu، قام فريق هندسة المنجم بتقييم العديد من الأساليب البديلة لتقليل استهلاك طاقة المضخات:
- استبدال المحرك البسيط: كان من شأن ترقية المحركات ذات الكفاءة الأعلى مع الاحتفاظ بالهيدروليكا الحالية للمضخة ونهج التحكم أن يوفر حوالي 5-8% من الوفورات - أقل بكثير من 20% التي تم تحقيقها مع حل Hongjiu المتكامل.
- تحديث VFD خارجي: كان من شأن إضافة محركات التردد المتغير إلى المضخات الحالية معالجة مشكلة التحكم في السرعة ولكنها لم تتمكن من التغلب على عدم كفاءة المضخات الأصلية الهيدروليكية.
- الاستبدال الكامل للنظام بمضخات تقليدية: كان من شأن اختيار المضخات ذات الكفاءة القياسية مع التحكم في VFD توفير بعض الوفورات ولكنه لم يضاهي كفاءة محرك الفئة IE5 والتصميم المتكامل لأنظمة مضخات المغناطيس الدائم من Hongjiu.
قدم نهج Hongjiu الذي يجمع بين التحسين الهيدروليكي وتقنية محرك المغناطيس الدائم والتحكم الذكي أفضل أداء شامل وأقصر فترة سداد.
خبرة Hongjiu في المضخات الصناعية
أكملت Hongjiu Water Pump مشاريع تحديث لتوفير الطاقة في قطاعات صناعية متنوعة بما في ذلك التعدين والمعالجة الكيميائية والتصنيع وتوليد الطاقة. يفهم مهندسونا المتطلبات المحددة للتطبيقات الثقيلة ويصممون حلولًا توفر أداءً موثوقًا به في ظل ظروف صعبة.
بالنسبة لتطبيقات التعدين على وجه التحديد، فإن مضخة HNG ذات الشفط الطرفي الأفقي سلسلة.
توفر البناء القوي وسعة التدفق اللازمة لأنظمة مياه التبريد والعمليات واسعة النطاق. يضمن بناء الحديد الزهر المرن GGG-450 المتانة في بيئات المياه الكاشطة والمسببة للتآكل في المناجم، بينما يقلل تصميم وصلة الفصل السريع من وقت تعطل الصيانة خلال فترات الخدمة المجدولة.
قلل تكاليف طاقة مضخات منجمك.
تقدم Hongjiu تقييمات مجانية لأنظمة المضخات لعمليات التعدين. سيقوم فريق الهندسة لدينا بتحليل أداء المضخة الحالي لديك، وتحديد فرص تحسين الكفاءة، وتقديم توقع مفصل للوفورات. اطلب تقييمًا مجانيًا لمضخات التعدين →.
