Nowa stacja wentylatorów Wilson - Kopalnia Soli „Wieliczka” serwis korporacyjny

W IV kwartale 2021 kopalnia uruchomiła nową stację wentylatorów głównych szybu Wilson. Przedsięwzięcie jest istotnym elementem całej sieci wentylacyjnej kopalni.

Gruntowny remont

Szyb Wilson wybudowano w 1920 roku w myślą o usprawnieniu wentylacji we wschodniej części kopalni (mieści się przy ul. Pułaskiego), w której wtedy prowadzono intensywną eksploatację. W latach 70-tych na powierzchni szyb zyskał stację wentylatorów, która wspomagała system przewietrzania kopalni przez pół wieku. Po tak długim czasie przestała jednak spełniać normy środowiskowe i wymagała remontu.

Jednym z powodów realizacji prac była konieczność ograniczenia hałasu o blisko 20 dB, aby działanie przyniosło znaczne korzyści środowiskowe, podnosząc poziom bezpieczeństwa kopalni. Stare wentylatory posiadały wiele technicznych ograniczeń m.in. brak możliwości skutecznej i szybkiej regulacji parametrów pracy przy zachowaniu wysokiej sprawności urządzeń i zapewnieniu energooszczędności.

Kilka budynków

Modernizacja stacji trwała rok i kosztowała 10 mln złotych i została dofinansowana ze środków NFOŚiGW. Wiązała się z pracami budowlanymi, wymianą urządzeń technologicznych i całej infrastruktury energomechanicznej. Nowa stacja to kilka połączonych ze sobą funkcjonalnie pomieszczeń, stanowiących zwartą całość, posadowionych nad rurą szybową szybu Wilson.

Przy wznoszeniu budynku wykorzystano materiały dźwiękochłonne, aby ograniczyć poziom hałasu generowanego do otoczenia. Całość stacji wentylatorów głównych stanowią: pomieszczenie wentylatorów wraz z dyfuzorem i tłumikiem, kanał wentylacyjny, budynek depresyjny i pomieszczenie elektryczne (rozdzielnie SN i nN, transformatory, przekształtniki częstotliwości, aparatura kontrolno-pomiarowa) oraz pomieszczenia pomocnicze.

Nowoczesna technologia

Nowa stacja posiada wentylatory dAL16-1100 przeznaczone do przewietrzania podziemnych wyrobisk kopalni. Są to wentylatory osiowe jednowirnikowe z napędem elektrycznym. Mają wydajność 42,8m3/s przy prędkości obrotowej ok. 1250 obr./min.

W obudowie wentylatora zabudowano tłumiki zapewniające poziom hałasu zgodny z wymaganiami przepisów. Wał wentylatora osadzony jest na łożyskach tocznych. Wentylatory wyposażono w układy diagnostyczne. Czujniki temperatury zabudowano w przygotowanych gniazdach w oprawach łożyskowych wentylatora, natomiast czujniki drgań zostały zamontowane na każdym z kadłubów łożysk oraz jeden na obudowie wentylatora. Sygnały z przetworników pobierane są do wizualizacji i wyświetlane w trybie ciągłym na ekranie monitora zlokalizowanego w pomieszczeniu stacji i u dyspozytora kopalni.

Każdy wentylator zasilany jest z szafy przemiennika częstotliwości, zapewniając płynną regulacje wydajności i ciśnienia zasysanego powietrza poprzez zmianę obrotów silnika o mocy 110kW i napięciu 400V. Wentylatory posiadają także możliwość pracy rewersyjnej (dwukierunkowego przepływu powietrza) za pomocą zmiany kierunku obrotu silnika. Wydajność podczas pracy w układzie rewersji wynosi do 27,0 m3/s, co stanowi ok. 70 % wydajności nominalnej wentylatora podczas pracy w układzie ssącym.

Ze zdalnym sterowaniem

W ramach modernizacji wymieniono pola rozdzielni SN 3 kV „Wilson” i zabudowano je w nowym budynku stacji wentylatorów głównych. Rozdzielnia średniego napięcia jest 10-polowa, wolnostojąca o IP54, o konstrukcji przedziałowej, wykonana w izolacji powietrznej. Zasilana jest dwoma niezależnymi liniami kablowymi z Głównej Stacji Transformatorowo–Rozdzielczej 15/3/0,4kV.

Jedną z nich poprowadzono powierzchnią, drugą podziemnymi wyrobiskami kopalni i szybem Wilson na powierzchnię. Sterowanie rozdzielnią może być realizowane w sposób ręczny, ale także automatyczny lub zdalny z poziomu panelu operatora u dyspozytora kopalni oraz w pomieszczeniu operatora znajdującego się w budynku stacji wentylatorów głównych.

Rozdzielnia 3 kV „Wilson” posiada rozdzielnię potrzeb własnych niskiego napięcia, która przeznaczona jest do rozdziału energii elektrycznej oraz sterowania i zabezpieczania urządzeń odbiorczych przed skutkami zwarć i przeciążeń. W budynku stacji występuje także rozdzielnica 0,4 kV „Wilson” przeznaczona do zasilania urządzeń związanych z wentylatorami głównego przewietrzania, potrzeb własnych stacji wentylatorów, stacji transformatorowej, oświetlenia, ogrzewania i wentylacji.

Rozdzielnica jest zasilana z dwóch transformatorów o mocy 250 kVA. Dyspozytor, dzięki połączeniu światłowodowemu z pomieszczenia dyspozytora ruchu zakładu zdalnie może nie tylko nadzorować pracę stacji, ale też zmieniać parametry urządzeń stacji. Dla podniesienia poziomu niezawodności komunikacji obie linie światłowodowe skonfigurowano w pierścień umożliwiający nieprzerwaną pracę w przypadku uszkodzenia jednej z nich.

Kontrola bezpieczeństwa

Do monitorowania poprawnej pracy stacji wentylatorów głównych zabudowano w niej urządzenia pomiarowe. W ramach zadania przeniesiono do budynku i uruchomiono istniejący system kontroli parametrów bezpieczeństwa wraz ze stacją VAL i czujnikami zainstalowanymi w rejonie szybu. Stacja VAL wraz z zasilaczem i skrzynką krosową zainstalowana jest w pomieszczeniu wentylatorów.

Bezpieczniej w podziemiach

Opisywana inwestycja związana z szybem Wilson to nowoczesny obiekt poprawiający bezpieczeństwo prowadzenia ruchu turystycznego, sanatoryjnego oraz pracowników przebywających w podziemnych wyrobiskach. Dzięki zabudowie nowoczesnych urządzeń kopalnia spełnia wymagania restrykcyjnych norm środowiskowych w zakresie dopuszczalnego poziomu hałasu.

W zakresie modernizacji stacji wentylatorów głównych zastosowano urządzenia o mniejszym zużyciu energii elektrycznej, co przekłada się na ograniczenia w zakresie wysokości rachunków za prąd. Kolejnym aspektem ograniczających koszty, jest użycie urządzeń zautomatyzowanych, co w perspektywie czasu całkowicie zlikwiduje stanowisko stałe obsługi urządzeń. Wykonana modernizacja stacji wentylatorów spełnia wymagania przepisów oraz poprawia bezpieczeństwo osób przebywających w kopalni.

W pierwszych miesiącach funkcjonowania stacji ograniczenie zużycia energii elektrycznej wyniosło ok. 30 tys. kWh miesięcznie (90 tys. kWh prądu pobierała stara stacja, 60 tys. kWh – nowa), co przekłada się na oszczędności miesięczne ok. 15 tys. zł (wg cen za 2021 r.).