Technische Informationen

Zentrales P.E.S.- BergwerksKühlSystem

SDIC Xinji Energy Co. Ltd., Liuzhuang Mine, China

Von der SDIC Xinji Energy Co. Ltd. aus der Provinz Anhui in China hat SIEMAG TECBERG den Auftrag über die Lieferung, Montage und Inbetriebnahme einer zentralen Bergwerkskühlung erhalten. Die Anlage wird auf dem neu errichteten Bergwerk Liuzhuang installiert und umfasst die Kältezentrale über Tage und den Drucktauscher – das von SIEMAG TECBERG entwickelte Pressure Exchange System (P.E.S.), auch als Dreikammerrohraufgeber bekannt – mit Pumpen- und Verteilereinrichtungen unter Tage.

Zur Erhöhung der Förderleistung werden immer tiefer liegende Kohleflöze abgebaut, in denen entsprechend höhere Gebirgstemperaturen herrschen. Zudem steigen die Anforderungen an die Arbeitsbedingungen in China, die eine maximale Temperatur von 26 °C an den Arbeitsstätten unter Tage vorschreiben.

Um diese Temperaturen an den Arbeitsstätten unter Tage zu gewährleisten, müssen die Wetter abgekühlt werden. Die notwendige Kühlleistung je Arbeitsstätte wird ermittelt unter Berücksichtigung der Gebirgstemperatur unter Tage (hier ca. 40 °C in 760 m Tiefe), der Wetterluftmengen und Wettertemperaturen, der elektrischen installierten Leistung der Arbeitsgeräte und der damit verbundenen Abwärme und den Verlusten im Rohrleitungsnetz. Die Gesamtkühlleistung ergibt sich aus den gleichzeitig betriebenen Abbaugebieten und Streckenvortrieben. Die Berechnungen sind für das Bergwerk Liuzhuang von der DMT GmbH & Co. KG (vormals DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH), Bochum, durchgeführt worden und ergaben einen Bedarf von 22 MW Kühlleistung für den Endausbau bei drei Abbaugebieten mit einer täglichen Fördermenge von 10.000 t Kohle und 15 Streckenvortrieben zur Erschließung weiterer Vorkommen.

In der ersten Ausbaustufe wurde eine Kühlleistung von 5,5 MW installiert. SIEMAG TECBERG liefert die Kältezentrale, einschließlich Montagematerial und Erstbefüllung mit den notwendigen Wasserzusätzen. Die Kältezentrale wird in einem bauseitigen Gebäude über Tage installiert. Das Kühlmedium Wasser wird mit zwei Turbo- Kältemaschinen auf 3 °C abgekühlt. Die Rückkühlung erfolgt über vier Verdunstungskühltürme. Die durch die Verdunstung entstehenden Wasserverluste werden durch Frischwasser ersetzt. Das Frischwasser wird vor der Einleitung in einer Wasseraufbereitungsanlage behandelt. Diese Anlage ist ausgestattet mit einer Enthärtungsanlage und Dosierungen für Korrosionsschutzmittel, Härtestabilisatoren und Biozid. Eine 120 kW starke Netzpumpe fördert im primären Kreislauf 300 m³/h kaltes Wasser über isolierte Schachtleitungen nach unter Tage.

Unter Tage ist der sekundäre Wasserkreislauf installiert, der die Verbindung zu den Kühlern in den Arbeitsstätten herstellt. Die Kopplung zwischen dem primären Wasserkreislauf mit ca. 80 bar Betriebsdruck und dem sekundärenWasserkreislauf mit ca. 30 bar Betriebsdruck wird durch den Drucktauscher (P.E.S.) realisiert. Der wirtschaftliche Einsatz des P.E.S. hat sich bei vielen Grubenklimatisierungen bestens bewährt.

Die Umwälzung des Wassers im sekundären Kreislauf übernimmt eine durch zwei 250 kW-Motore angetriebene Pumpe. Die Verteilung der Wassermenge unter Tage wird von sieben Industrie-PCs mit den angeschlossenen Regelorganen und Messungen gesteuert. Die Verbindungen zwischen den PCs und der Anschluss an die Steuerungssysteme über Tage erfolgt über Ethernet-TCP/IP.

Große Herausforderungen in dem Projekt waren die kurze Lieferzeit von 6 Monaten und die MA-Zertifizierung (Mining Products Safety Approval and Certification) der untertägigen Ausrüstungen.



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