백 풀링 원심분리기: 기술 사양

일반적인 스크린을 막거나 필터 천에 붙어버릴 수 있는 강한 소재를 처리할 예정이라면, 이러한 가공 과제에 특화된 장비 솔루션이 필요합니다. 바로 이때 백 풀링 원심분리기(bag pulling centrifuge)가 필요합니다. 이 장비는 PLD와 같은 시리즈 명칭으로 제품 카탈로그에서 확인하실 수 있습니다. 이 유형의 장비는 단 하나의 주요 목적을 위해 설계되었습니다: 실패 없이 반복적인 사이클마다 고체를 완전히 분리하는 것입니다. 화학 공정 또는 제약 산업과 같은 분야에서는 잔류물(heel)이 남아 다음 배치에 오염을 일으키거나 필터 효율을 저하시킬 수 있으므로, 이는 매우 민감한 문제입니다. 따라서 백 풀링 원심분리기의 기술 사양을 정확히 이해하는 것이 귀사의 공정에 적합한 모델을 선정하는 데 있어 매우 중요합니다. 본 기사에서는 가장 핵심적인 사양들을 중점적으로 다룹니다.

설계 기본 원리 및 바스켓 크기

백 풀링 원심분리기는 드럼 또는 바스켓을 중심으로 제작됩니다. 이 부품은 고속으로 회전하여 액체와 고체 물질을 분리합니다. 고객이 가장 먼저 고려하는 사항 중 하나는 바스켓의 크기입니다. 예를 들어, 화다(Huada)사는 다양한 생산량에 따라 서로 다른 크기의 바스켓을 제공합니다. 사양서에는 바스켓의 직경과 함께 작업 용적(working volume)이 명시되어 있습니다. 일반 상식적으로, 바스켓의 크기가 클수록 한 사이클 내에서 처리 가능한 작업 용적도 커집니다. 이는 사실이지만, 더 큰 용적은 배치 크기나 가용 바닥 면적에 따라 항상 적합하지 않을 수 있습니다. 바스켓의 용적은 리터(L) 단위로 표시되며, 한 사이클에서 처리 가능한 최대 고체 용량을 항상 결정합니다. 이는 당사의 처리 능력(throughput)에 직접적인 영향을 미치므로, 반드시 귀사의 생산 목표에 맞게 선택해야 합니다.

최대 적재량 및 고체 용량

바스켓 크기와 함께 최대 적재 용량도 고려해야 합니다. 이 수치는 일반적으로 킬로그램(kg) 단위로 표시됩니다. 이는 기계가 한 번의 작동에서 처리할 수 있는 고체 물질의 총 중량을 나타냅니다. 이 용량은 바스켓 내부의 물리적 공간만을 의미하는 것이 아닙니다. 샤프트, 베어링 및 구동 모터의 설계 강도와도 관련이 있습니다. 원심분리기를 과부하 상태로 작동하면 기계에 부담이 가해져 기계적 문제를 유발할 뿐만 아니라, 설계된 작동 수명보다 훨씬 짧은 시간 안에 고장이 날 수도 있습니다.

백 풀링 원심분리기의 경우, 고체 처리 용량은 중요한 사양입니다. 왜냐하면 백 풀링 원심분리기의 전반적인 목적은 고체 케이크를 완전히 배출하는 데 있기 때문입니다. 따라서 귀사 공정에서 한 배치 사이클당 생성되는 고체의 부피와 중량을 해당 기계가 수용할 수 있는지 여부를 검토해야 합니다. 밀도가 높고 무거운 결정을 생산하는 경우, 100리터 바스켓은 가볍고 솜털 같은 분말을 처리할 때보다 훨씬 더 큰 중량을 수용할 수 있을 것입니다. 따라서 기계가 설계된 고체 밀도 범위 또는 평균 케이크 중량을 명시한 사양을 반드시 확인해야 합니다.

속도 및 원심력

또 다른 중요한 고려 사항은 바스켓의 회전 속도입니다. 이는 일반적으로 회전 속도라고 불리며, 분당 회전 수(RPM)로 측정됩니다. 그러나 분리 공정에서 가장 중요한 수치는 원심력(보통 ‘G-Force’라고 함)입니다. 이 힘은 유체를 필터 천을 통해 밀어내고 고체를 바스켓 벽면에 압착시킵니다. 대부분의 경우, 사양서에는 해당 기계가 발휘할 수 있는 최대 G-Force가 명시되어 있습니다.

다양한 재료는 각각 다른 양의 원심력(Gforce)을 필요로 합니다. 예를 들어, 입자가 거칠고 배수성이 뛰어난 결정성 물질은 비교적 낮은 회전속도에서도 잘 분리될 수 있는 반면, 입자가 미세하고 끈적거리는 물질은 건조되기 위해 훨씬 더 높은 원심력을 요구합니다. 우수한 백풀링 원심분리기(Bag Pulling Centrifuge)에서는 구동부에 가변속도 기능이 포함되어 있어 사용자가 해당 제품에 최적화된 회전속도(RPM)를 정밀하게 조정할 수 있습니다. 이상적으로는 기술 사양에 속도 범위가 명시되어야 하며, 이 범위가 넓을수록 동일한 장비로 보다 다양한 종류의 재료를 처리할 수 있게 됩니다.

여과 면적 및 여과포 종류

여과용 원심분리기로서 여과 면적은 가장 중요한 사양 중 하나입니다. 이는 액체가 투과할 수 있는 여과 천의 총 표면적을 나타냅니다. 여과 면적이 클수록 여과 사이클 시간이 빨라져, 더 건조한 여과 케이크를 얻을 수 있습니다. 사양서에는 기계와 호환되는 여과 천의 종류 및 치수가 명시되어 있어, 올바른 교체 부품을 주문하는 데 도움이 됩니다.

백 풀링 원심분리기에서는 여과 천이 배출 단계에서 바스켓 벽으로부터 당겨지거나 분리될 수 있도록 설계되어 있습니다. 이러한 시스템을 백 풀링 메커니즘(Bag Pulling Mechanism)이라고 합니다. 사양서에는 이 메커니즘이 기계식인지 유압식인지 등 작동 방식과, 사용 가능한 여과 면적에 미치는 영향에 대해 설명할 수 있습니다. 이상적으로는, 사이클 종료 시 고형물을 완전히 제거할 수 있으면서도 여과 표면적의 상당 부분을 유지하는 설계를 원합니다.

모터 출력 및 구동 시스템

모터 없이는 이 모든 것이 일어나지 않습니다. 주 구동 모터의 출력은 킬로와트(kW)로 표시됩니다. 이 값은 물건이 가득 찬 무거운 바스켓을 고속으로 회전시키기 위해 기계가 얼마나 강한 힘을 발휘할 수 있는지를 알려줍니다. 모터가 강할수록 바스켓을 더 빠르게 회전시킬 수 있고, 더 많은 중량을 처리할 수 있습니다. 그러나 강력한 모터일수록 비용도 더 비싸므로, 단순히 가장 강력한 모터를 선택하기보다는 귀사의 실제 요구 사양에 정확히 부합하는 적정 크기의 모터를 선택하는 것이 합리적인 결정입니다.

주 모터 외에도 일부 백 풀링 원심분리기는 백 풀링 메커니즘을 위한 별도의 유압 시스템 또는 모터를 갖추고 있습니다. 이는 기술 사양의 핵심 요소입니다. 특히 귀사의 소재가 과도하게 압축된 경우, 이 시스템이 천을 신뢰성 있게 분리하고 케이크를 배출할 수 있을 만큼 충분한 에너지를 공급할 수 있도록 반드시 확인해야 합니다. 사양에는 유압 압력 또는 배출 시스템의 토크가 포함될 수 있습니다.

건설 재료

접촉 부위 사양에는 일반적으로 기계 제작에 사용되는 재료가 포함되며, 이러한 재료는 기계의 기능 수행에 매우 중요합니다. 화학 및 제약 분야에서 사용되는 부품의 대부분은 스테인리스강으로 제조되지만, 스테인리스강의 등급은 다양할 수 있습니다. 이 응용 분야에서 흔히 사용되는 스테인리스강은 내식성이 우수한 316L 스테인리스강입니다. 보다 공격적인 화학 환경에서의 부식을 방지하기 위해 고등급 듀플렉스 스테인리스강 및 티타늄, 하스텔로이(Hastelloy)와 같은 기타 대체 합금이 사용됩니다.

바스켓, 케이싱 및 공정 흐름이 접촉하는 기타 부품을 제작하는 데 사용된 재료는 사양서에 명시되어야 합니다. 이 기계의 주요 목적은 내부의 화학적 환경을 견디는 동시에 외부가 녹슬지 않도록 보장하는 것입니다. 또한 이 기계는 오염을 방지하기 위해 귀사의 제품과 직접 접촉하지 않아야 합니다. 특히 위생적인 용도로 사용되는 경우, 기계 표면에 적용된 마감 처리 방식에 대한 사전 지식을 갖추는 것이 유용합니다. 광택 처리되고 매끄러운 표면은 세균 번식에 덜 취약하며, 따라서 더 쉽게 세척할 수 있습니다.

제어 시스템 및 자동화

현대식 백 풀링 원심분리기는 이전보다 훨씬 정밀하게 설계되었습니다. 이 장비는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)를 활용하며, 어느 정도의 자동화 기능을 필요로 합니다. 백 풀링 원심분리기의 공학적 사양에는 다음 기능들 중 일부가 포함되어야 합니다: 간편한 조작과 기술자 진단을 위한 터치스크린; 다양한 제품에 대한 여러 개의 제조 공정(레시피) 저장 기능; 심지어 백 세척 및 배출 시 백 인출까지 자동화하는 기능 등.

완전 자동화된 백 풀링 원심분리기는 인건비를 절감하고, 각 배치별 결과를 표준화합니다. 제어 시스템은 또한 진동 모니터링, 베어링 온도 센서, 그리고 원심분리기 작동 중 접근을 차단하는 록아웃 시스템과 같은 안전 기능과 통합되어 있습니다.

외형 치수 및 설치 요구사항

마지막으로, 기계가 귀사 공장 내에 설치될 수 있는지 반드시 확인하십시오. 전체 길이, 폭, 높이 등 외형 치수는 매우 중요한 측정값입니다. 기계 자체의 바닥 면적뿐 아니라 정비를 위해 도어 및 접근 패널을 열기 위한 공간도 반드시 고려해야 합니다. 또한, 기계의 중량(공차 중량 및 완전 적재 시 중량)은 바닥 하중 계획 및 필요한 경우 기초 설계 시 핵심적인 요소입니다.

설치 요구사항에는 유틸리티(공용 설비)도 포함됩니다. 해당 기계는 어떤 종류의 전기 공급을 필요로 하며, 전압과 위상은 얼마입니까? 밸브 또는 백 풀링 메커니즘 작동을 위해 압축 공기 공급이 필요한가요? 실링 또는 유압 시스템을 냉각하기 위한 냉각수 공급이 필요한가요? 이러한 사항을 최초 설치 시 정확히 파악해 두면 향후 발생할 수 있는 문제를 미리 방지할 수 있습니다.

결론

백 풀링 원심분리기의 경우, 사용할 공정, 제작 재료의 종류, 처리 물질을 건조하기에 적합한 G-Force, 배치 크기에 맞는 바스켓 크기, 그리고 기계 전체의 크기와 제작 재료를 고려해야 합니다. 구동 장치, 여과 시스템, 자동화 시스템 등은 모두 기계의 세부 사양으로, 단순한 장비가 아니라 생산 라인에서 협력할 수 있는 파트너로서의 기능을 기대할 경우 반드시 검토해야 할 요소들입니다. 후아다(Huada)와 같은 제조사는 풍부한 경험과 PLD 시리즈와 같은 다양한 설계 사례를 보유하고 있어, 이러한 문제들을 해결하고 위에서 언급한 제품들을 설계하는 데 탁월한 역량을 갖추고 있습니다. 사양을 정확히 이해하면, 여러분이 가진 질문들을 상당히 간소화하는 데 큰 도움이 될 것입니다.