고효율 원심분리기: 에너지 절약 기능

하수 처리, 화학 공정, 식품 생산과 같은 에너지 집약 산업의 경우 에너지 비용이 예산에서 상당한 부분을 차지하는 경향이 있습니다. 따라서 에너지 비용을 철저히 모니터링할 필요가 있습니다. 고효율 원심분리기는 고체/액체 분리를 위한 보다 에너지 효율적인 방법을 제공함으로써 이러한 문제에 대한 해결책을 제시합니다. 액체/고체 분리를 위한 고효율 원심분리기는 단순한 에너지 절감 기술 이상의 이점을 제공합니다. 후아다(Huada)는 고효율 원심분리기 설계에 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 전 세계 69개국 이상에 고효율 원심분리기를 공급하고 있습니다. 고효율 원심분리기는 에너지를 절약함으로써 효율성을 입증합니다. 대부분의 고효율 원심분리기가 에너지 효율성을 주장하지만, 후아다는 스마트하게 설계된 에너지 절약형 고효율 원심분리기를 자사의 일상적인 공장 운영에 실제로 적용하고 있습니다. 이제 후아다 고효율 원심분리기의 에너지 절약 기능을 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

지능형 가변 주파수 시스템: 속도 조절로 낭비 감소

기존 설계의 고속 원심분리기는 처리할 물질과 관계없이 일정한 고정 속도로 작동합니다. 투명한 과즙처럼 점성이 낮은 액체를 처리하기 위해 설계된 고속 원심분리기와 폐수 처리 후 나오는 두꺼운 슬러지를 처리하기 위해 설계된 고속 원심분리기는 서로 다른 속도로 작동해야 한다는 사실을 알기 위해 특별한 전문가가 필요하지 않습니다. 화다(Huada) 고효율 원심분리기의 이와 같은 설계는 고효율 원심분리기 설계의 모호한 부분을 극복하였습니다. 고효율 원심분리기는 물질의 요구 조건에 따라 운전 속도를 가변시켜 에너지를 절약합니다.

이것이 어떻게 작동하는지 설명드리겠습니다. 원심분리기에는 재료의 두께를 측정하는 센서가 있습니다. 원심분리기가 빠르게 분리되는 희박한 액체를 처리할 때, 시스템은 이를 감지하고 드럼의 회전 속도를 최대 4800rpm에서 1400rpm까지 낮춥니다. 반면 두꺼운 슬러지를 처리하여 더 큰 힘이 필요할 경우, 속도를 높입니다. 중국의 한 폐수처리장이 후아다(Huada)의 고효율 원심분리기로 전환한 결과, 희박한 슬러지 처리 시 원심분리기를 최고 속도로 계속 가동할 필요가 없어지면서 에너지 소비를 20% 줄일 수 있었습니다.

화다의 LW 시리즈 고효율 원심분리기는 추가 기능을 제공합니다. 주파수 시스템이 간단한 대시보드에 연결되어 있어 운영자는 실시간 에너지 소비를 모니터링하고 필요에 따라 조정할 수 있습니다. 예를 들어, LW1000 모델을 사용하는 화학 공장은 저점도 물질 처리 시 원심분리기를 3500rpm으로 가동하고 있었으나, 분리 품질 기준을 충족하면서도 2800rpm로 낮춤으로써 해당 장비의 월간 전력 요금을 15% 절감할 수 있었습니다. 이러한 원심분리기의 효율성은 '필요할 때만 사용'하는 접근 방식에서 비롯됩니다.

경량 고강도 재료: 모터 부하 감소

드럼과 스크류 부품이 무거우면 스토브 모터는 더 많은 에너지를 필요로 합니다. 오래된 모델들은 두꺼운 무거운 강철 부품을 사용하여 더 많은 에너지를 소모합니다. 화다의 고효율 원심분리기는 무거운 부품을 경량이면서도 매우 강도가 높고, 모터 부하를 줄이며 내구성 또한 뛰어난 대체재로 교체하였습니다.

화다(Huada)는 더 얇지만 강한 316L 스테인리스강과 더 심한 화학물질 처리를 위한 티타늄 합금을 드럼 소재로 사용합니다. 과거의 드럼보다 무게가 15~20% 더 나갔던 것에 비해, 이 드럼은 획기적인 발전이었습니다. 연약한 과일 퓨레 식품 가공 공장에서 소비되는 에너지가 12% 개선되었다고 언급된 것은 이번이 처음입니다.

316L 스테인리스강은 부식에 강하기 때문에 장기적으로도 부담이 되지 않습니다. 기존의 스틸 드럼은 시간이 지남에 따라 부식으로 인해 무게가 증가하여 모터에 더 큰 부담을 주게 됩니다. 감소하는 에너지 비용은 매끄럽고 부식되지 않은 표면 덕분이기도 합니다. 고객들은 고강도 재료를 사용함에 따라 내구성을 희생할까 우려하는 경향이 있지만, 화다의 경우 JIS 기준을 통과할 만큼 검증된 재료를 사용하기 때문에 그런 우려는 불필요합니다.

드럼과 스파이럴의 최적화된 설계로 가동 시간 단축 및 분리 속도 향상

에너지 절약은 원심분리기가 분리 작업을 가능한 한 빨리 완료할 때 달성된다. 화다(Huada)의 고효율 원심분리기는 드럼과 스파이럴에 특허를 받은 설계를 포함하여 분리 과정을 가속화하므로 장비 가동 시간이 줄어들고 에너지를 절약할 수 있다.

드럼의 경우 최신 설계(특허 CN118403742A)는 건조 구역의 길이를 더 길고 완만하게 구성함으로써 드럼 사이클 동안 고형물이 더욱 신속하게 건조되도록 한다. 따라서 올바른 건조도를 얻기 위해 추가 사이클을 수행할 필요가 없어진다. 오래된 원심분리기를 사용하던 하수처리장은 80%의 건조도를 얻기 위해 2시간 동안 가동해야 했다. 화다의 고효율 원심분리기를 도입한 후에는 이제 1.5시간 만에 동일한 건조도를 달성하게 되어 가동 시간을 25% 단축하였으며, 이에 따라 에너지 사용량도 25% 절감하였다.

드럼에서 고형물을 밀어내는 나선부도 업그레이드되었습니다. 화다(Huada)의 나선부는 가변 차동 속도를 가지며, 이는 고형물의 양에 따라 이동 속도를 조절할 수 있음을 의미합니다. 고형물이 많이 발생할 경우 나선부가 더 빠르게 작동하고, 양이 적을 경우에는 속도를 줄입니다. 이를 통해 에너지 낭비를 방지할 수 있습니다. 이러한 설계를 도입한 한 광산 작업에서는 고형물이 거의 없을 때 나선부가 과도하게 빨리 회전하며 소모되는 '유휴 에너지(idle energy)'가 18% 감소했다고 보고했습니다.

화다는 실험실에 200세트 이상의 장비를 보유하고 있어 이러한 설계를 철저히 테스트하며, 모든 세부 조정이 효율성 향상에 기여하는지 확인합니다. 그 결과, 고효율 원심분리기(High Efficiency Centrifuge)는 작업을 더 빠르게 수행함으로써 전체 공정에서 소비되는 에너지를 줄일 수 있게 되었습니다.

폐열 회수 및 저저항 씰: 잃어버린 에너지 회수

원심분리기는 많은 열을 발생시키며, 일반적으로 이 열은 대기 중으로 방출된다. 또한 씰과 베어링에서 마찰로 인해 많은 에너지가 손실된다. 화다(Huada)에서 제작한 고효율 원심분리기는 폐열 회수 시스템과 저저항 부품을 도입하여 두 가지 문제를 모두 해결하며, 슬립 스트림 에너지를 모두 포획하고 재활용한다.

폐열 회수 시스템의 작동 방식은 다음과 같다: 소규모 시스템이 드럼에서 발생하는 열을 포집하여 유입되는 물질을 가열하는 데 사용한다. 예를 들어, 차가운 액체를 처리하는 화학 공장은 추가 히터를 사용하지 않고도 원심분리기의 폐열을 이용해 원료를 예열할 수 있다. 이를 통해 난방용 에너지 사용량을 10% 절감할 수 있었다. 화다는 고객이 회수 시스템을 공장의 난방 시스템에 연결할 수 있도록 하여, 겨울철 원심분리기의 열로 작업장을 따뜻하게 유지할 수 있게 한다.

또한 저저항 실링 기술이 있습니다. 기존의 원심분리기는 마찰을 유발하여 모터가 더 많은 일을 하게 만드는 고무 실링을 사용합니다. 후아다(Huada)는 움직이는 부품과의 접촉 면적이 적은 미로형 실링(특허 CN104624395B)을 사용합니다. 이 실링은 여전히 액체 누출을 방지하지만, 마찰은 30% 감소합니다. 한 석유 플랜트가 후아다 고효율 원심분리기에 이러한 실링을 도입한 결과 마찰 감소만으로도 모터의 에너지 소비가 8% 줄어들었습니다.

이러한 작은 개선들이 누적됩니다. 폐열 회수와 저저항 부품을 함께 적용하면 원심분리기의 총 에너지 사용량을 15~20%까지 줄일 수 있으며, 24시간 가동하는 공장에서는 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.