Ao empregar acionamentos VLT® com resfriamento de canal traseiro, a mina economiza aproximadamente 80 kW de energia elétrica. Esse benefício excede a economia de energia obtida com o uso de motores de alta eficiência em vez de motores de eficiência padrão no local.
Instalação da subestação
Na mina de minério de ferro Kolomela, na África do Sul, três inversores de frequência VLT® de 710 kW estão instalados em um sistema de desaguamento de mina, que distribui água para as operações da fábrica e para o abastecimento de água da cidade local.
A solução tradicional no setor de mineração da África do Sul é instalar inversores em uma subestação MCC fechada para proteção contra contaminantes da mineração. As minas de minério de ferro são conhecidas por serem ambientes particularmente empoeirados, com partículas de até alguns mícrons de tamanho. Essa poeira não é compatível com os componentes eletrônicos e, portanto, o ambiente fechado e de ar controlado na subestação garante que os inversores sejam mantidos frios e limpos. Entretanto, para manter a temperatura interna correta, o calor gerado pelos inversores precisa ser removido da subestação por um ar-condicionado.
Redução da carga de ar condicionado
A carga no sistema de ar condicionado devido à perda de calor dos drives e de outros equipamentos na subestação normalmente resulta em um consumo de energia relativamente alto do sistema de ar condicionado. No entanto, nesse caso, os inversores de frequência VLT® oferecem a solução ideal, com resfriamento integrado no canal traseiro, o que reduz significativamente a carga de calor dos inversores na subestação. Ao empregar os drives VLT®, o consumo de energia na subestação foi reduzido em 80 kW,
- devido às menores perdas de calor dos acionamentos
- cargas de calor mais baixas na subestação como resultado do resfriamento do canal traseiro
- menor consumo de energia do sistema de ar condicionado na subestação.
A carga de calor significativamente menor permitiu a instalação de um sistema de ar condicionado menor e de custo mais baixo. Esse sistema tem menor consumo de energia e custos operacionais.
Usando o conceito de resfriamento de canal reverso da Danfoss, o ar de fora da subestação do CCM é canalizado através do piso da subestação, soprado através da área do dissipador de calor do VLT® e, em seguida, exaurido de volta para fora da subestação usando dutos simples e sem afetar a pressurização da subestação.
Motores de alta eficiência
Durante o desenvolvimento da mina, o foco foi a otimização da eficiência energética por todos os meios possíveis. Foram especificados motores de alta eficiência para todo o local da mina, estimados em 65 kW de economia de energia em comparação com os motores de eficiência padrão. No entanto, a economia de energia de 80 kW gerada apenas pelos acionamentos VLT® de desaguamento da mina equivale a mais do que a economia total obtida com a seleção de motores de alta eficiência.
Retorno do investimento
Em uma subestação de mina, o uso de inversores de frequência VLT® com resfriamento do canal traseiro normalmente proporciona uma economia anual de custos operacionais de energia equivalente a aproximadamente 8% a 10% do custo total de compra de todos os inversores de frequência VLT®, em comparação com o uso de inversores alternativos.
Aproveitar o resfriamento do canal traseiro requer a instalação de dutos extras (e, às vezes, filtros), mas isso é possível a um custo menor do que não usar o resfriamento do canal traseiro. Sem o resfriamento do canal traseiro, uma carga de calor significativamente maior dos drives se acumula na subestação, exigindo a compra de um sistema de ar condicionado maior e mais caro, além de uma conta de energia maior.
Portanto, o retorno do investimento no resfriamento do canal traseiro é instantâneo. A mina obtém uma economia líquida desde o primeiro dia de operação.
Filtro sem manutenção. Instale-o e ignore-o por dez anos ou mais
Devido ao ambiente hostil e empoeirado da mina de minério de ferro de Kolomela, é necessário um filtro de ar para limpar o ar antes que ele entre no canal do dissipador de calor do acionamento do VLT®.
O que torna essa instalação de filtro de ar inovadora é o uso de um sistema de filtro giratório. O filtro giratório usado no sistema de dutos de resfriamento do canal traseiro dessa subestação usa um efeito de ciclone para fornecer uma solução de ar limpo simples e sem manutenção.
A alternativa é um filtro de ar particulado, que age bloqueando a passagem de poeira. No entanto, os filtros de ar particulado são considerados inadequados para minas de minério de ferro porque entopem devido à poeira fina e, portanto, exigem um alto nível de manutenção.
Otimização automática de energia
O sistema de bombeamento oferece economia adicional ao utilizar o recurso de Otimização Automática de Energia (AEO) do acionamento. A ativação do AEO garante que a magnetização do motor esteja sempre no nível ideal, em tempo real, e que nenhuma energia seja gasta desnecessariamente.
Unidades instaladas
Além dos acionamentos da bomba de desaguamento de 710 kW nessa mina, há muitos outros acionamentos do VLT com potências nominais de 11 kW a 800 kW, controlando de forma confiável equipamentos como
- Transportadores de alimentação
- Transportador de estocagem de buffer
- Transportador da estação de carregamento de trens
- Motores de giro e de acionamento de longo curso na:
- recuperadora de rodas de caçamba
- empilhador de minério fino e
- empilhador de minério granulado
A mina Kolomela, da Kumba Iron Ore, compreende três cavas a céu aberto e é uma operação completa de britagem e peneiramento a seco, situada perto da cidade de Postmasburg, na província de Northern Cape, na África do Sul. A planta de processamento onde os drives VLT® estão instalados foi comissionada em 2011. Em 2013, a mina Kolomela produziu 10,8 Mt de minério de ferro, quase 2 Mt acima da meta original de 9Mt. O nome "Kolomela" significa "cavar mais fundo ou mais longe, perseverar". A Kumba Iron Ore, membro do grupo Anglo American plc, é uma fornecedora líder de valor agregado de minério de ferro de alta qualidade para o setor siderúrgico global.