비용 효율적인 집진기 배치 전략

작성자: Joe Kiolbasa, Donaldson Torit 제품 관리자

가공 산업의 자재 취급 작업에 사용할 집진기를 배치할 때 선택할 수 있는 몇 가지 전략이 있습니다. 집진기를 잘못 선택하면 운영 비용이 늘어날 수 있습니다. 올바른 옵션을 선택하는 것은 해당 시설의 작업과 요건에 달려 있습니다.

중앙집중식 집진 전략

단일 집진기 배치 전략은 건물 외부에 집진기 1대를 설치하고 분진이 발생하는 다양한 공정 영역에 덕트 설비를 연결하는 것입니다. 이를 중앙집중식 집진 시스템이라고 부릅니다.

이 전략에는 몇 가지 이점이 있습니다. 첫 번째는 분진 발생원의 위치에서 차지하는 공간이 상대적으로 적다는 점입니다. 분말 및 대량 가공 시설에는 컨베이어 이송 시스템, 빈 벤트, 혼합, 백 폐기, 백 충전 공간 등 분진이 발생하는 여러 단계와 공정이 있습니다. 분진이 발생하는 작업의 대다수는 제한된 공간에서 이루어집니다. 중앙집중식 집진기 배치 전략을 이용하면, 분진 발생 위치에 분진 제어 후드를 삽입한 후 분진을 덕트를 통해 집진기로 운반할 수 있습니다. 후드는 완제품 집진기보다 상대적으로 적은 공간을 차지하므로, 제한된 공간 문제를 극복하는 데 도움이 됩니다.

중앙집중식 집진 배치의 또 다른 이점은 하나의 집진기로 여러 분진 발생원을 처리할 수 있다는 점입니다. 따라서 모니터링하고 유지 관리할 집진기가 더 적습니다.

이러한 이점만 들으면 좋아 보이지만, 이러한 접근 방식을 선택하기 전에 고려할 몇 가지 단점이 있습니다. 첫째, 중앙집중식 배치 방식에는 덕트가 필요하며, 때로는 아주 많은 덕트가 필요합니다. 덕트 구입 비용 외에도, 특히 마모성 분진이 발생하거나 덕트가 환경에 노출될 경우 덕트를 유지 관리하는 데 필요한 비용도 따로 듭니다.

중앙집중식 집진 방식의 또 다른 단점은 여러 공정에서 발생하는 다양한 분진이 단일 집진기에서 혼합된다는 점입니다. 포집된 분진이 호환되지 않으면 화재나 폭발, 부식의 위험이 발생할 수 있습니다. 다양한 분진이 호환되더라도 혼합물을 재사용하지 못할 수 있습니다. 결국 혼합물을 매립지까지 트럭으로 운반해야 할 수도 있다는 의미입니다. 따라서 운송비와 매립비가 빠르게 증가할 수 있습니다.

에너지 비용 증가는 중앙집중식 집진 배치의 또 다른 잠재적인 단점입니다. 중앙집중식 배치 방식에서는 단 하나의 분진 생성 장비가 작동 중이라 하더라도 집진기와 연결된 모든 후드가 공기를 빨아들입니다. 분진이 발생하지 않는 후드로부터 공기를 이동시키면 에너지가 낭비됩니다.

마지막으로 가장 중요한 단점은 여러 공정에서 발생하는 분진이 하나의 집진기로 연결되는 경우, 집진기를 정비할 시기가 오면 작업의 상당 부분을 중지해야 할 수 있다는 것입니다. 따라서 주말이나 공휴일에만 집진기를 정비할 수 있게 되어 인건비가 상승할 수 있습니다.

전용 집진기 배치 전략

두 번째 전략은 분진이 발생하는 특정 작업마다, 또는 동일한 분진이 발생하는 영역마다 전용 집진기를 설치하는 것입니다. 중앙집중식 배치와 비교할 때 이 방식의 잠재적인 이점은 집진기 한 대에 동일한 유형의 분진만 포집해, 포집한 먼지를 매립지에 폐기하는 대신 재사용할 수 있다는 점입니다.

또 다른 이점은 크기가 작은 집진기를 특정 지점에서 설치하면 전체 작업을 종료하지 않고도 한 번에 하나씩 집진기를 유지 관리할 수 있다는 점입니다. 또한 분진이 발생하는 특정 작업 구역에서 생산을 시작할 때에만 집진기가 작동하므로, 생산의 변화에 맞는 맞춤형 에너지 소비가 가능합니다.

전용 집진기 배치 전략의 한 가지 단점은 집진기와 팬의 수가 증가한다는 점입니다. 언뜻 보면 이게 사실처럼 보일지도 모릅니다. 그러나 대부분의 경우, 다음과 같은 비용 절감 효과를 고려할 때 전용 집진기 전략이 중앙집중식 전략보다 비용이 더 적게 듭니다.

• 더 작은 덕트 사용
• 덕트관 길이 감소
• 설치 시간 단축
• 전체 마력 요건 감소

중앙집중식 배치 전략과 전용 집진기 배치 전략에는 큰 단점이 있는 것처럼 보이지만, 포집되는 분진이 폐기물 스트림에 포함되는 작업에서는 여전히 효과가 있습니다. 대표적인 예가 곡물 산업 등의 작업에서 분진을 깨끗하게 세척하는 작업입니다.

통합 집진기 전략은 많은 이점을 제공합니다. 첫째, 집진기가 실제로 분진이 발생하는 곳에 배치되기 때문에 설치 시 덕트가 필요하지 않습니다. 따라서 덕트 비용과 덕트 설치 비용은 물론, 덕트 유지 관리 비용(특히 마모성 분진을 처리할 때)을 절감할 수 있습니다.

또 다른 이점으로는 에너지 절약이 있습니다. 앞에서 설명한 중앙집중식 또는 전용 집진기 배치 방식을 사용할 때는 팬이 분진이 가득한 공기를 분진 발생 지점의 후드로부터 끌어당겨 덕트로 이송해 마지막으로 집진기로 운반합니다. 시스템의 크기에 따라 더 큰 팬이 필요할 수 있으며, 결과적으로 덕트를 통해 공기 및 먼지를 집진기로 운반하기 위해 대량의 전기를 소비해야 할 수 있습니다. 반면 통합 배치 방식은 집진기가 후드 역할을 하기 때문에 덕트나 후드를 사용하지 않습니다. 대부분의 경우, 분진을 집진기로 끌어오기 위해서는 공정을 충분한 음기압으로 유지해야 하므로, 여전히 소형 팬이 필요할 수 있습니다. 그러나 덕트를 통해 분진을 원격 집진기로 운반할 필요가 없기 때문에 필요한 팬 모터의 크기가 상당히 작아지고 소비 전력도 줄어듭니다. 작업에 따라 연간 상당한 에너지를 절감할 수 있습니다.

또한 통합 배치를 통해 포집된 분진은 공정 스트림으로 바로 반환됩니다. 이렇게 하면 여러 영역에서 비용을 절감할 수 있습니다. 중앙집중식 또는 전용 솔루션의 경우, 포집한 분진을 제거해야 합니다. 포집된 분진이 가치가 있을 경우, 이를 공정으로 다시 가져오려면 어떻게든 운반해야 합니다. 즉, 이를 다시 운반(장비 비용 추가)하거나 여러 배치로 나눠 공정 스트림에 수동으로 다시 운송(인건비)해야 함을 의미합니다. 분진이 가치가 없더라도 매립지나 처리장으로 옮겨야 하기 때문에 여전히 운송비와 매립비가 발생합니다.

전용 배치 방식과 마찬가지로 통합 방식에도 하나의 대형 집진기가 아니라 여러 집진기가 필요할 수 있습니다. 이는 더 많은 집진기를 유지 관리해야 한다는 의미일 수 있지만, 전체 작업을 중단하지 않고 하나의 집진기만 정비하면 되므로 유용한 방식입니다. 따라서 정기적인 업무 시간 동안 유지 관리가 가능하므로, 주말이나 휴일에 인건비가 들지 않습니다. 또한 전체 작업이나 작업 중 상당 부분이 하나의 집진기에 종속되지 않는다는 의미이기도 합니다.

마지막으로, 통합 솔루션은 소형 집진기(예: 컴팩트한 디자인, 호퍼 없음, 레그 구조 없음)를 사용하기 때문에 화물 비용 및 설치 비용이 크게 절감됩니다. 이 방식을 이용할 경우 덕트를 구입하거나 설치할 필요가 없다는 점을 고려하면 추가 설치 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

통합 접근 방식의 이점을 보다 잘 이해하기 위해 몇 가지 실제 사례를 살펴보겠습니다.

미국 중부의 트럭 덤프

미국 중부의 한 곡물 트럭 하역소는 처음에는 집진기 없이 설계됐습니다. 하지만 시설 가동을 시작한 직후 집진기가 필요하다는 사실을 바로 깨닫게 되었습니다. Donaldson Torit 딜러가 트럭 덤프 베이마다 Torit® PowerCore® CPV-6 집진기(세로 홈 필터 팩이 있는 집진기) 4대를 설치했습니다. 팬을 각 집진기에 직접 설치하기에는 공간이 부족했기 때문에 덕트를 이용하여 집진기와 베이 외부의 팬을 연결했습니다. 이 현장에서는 일반적으로 통합 전략을 사용하면 얻을 수 있는 모든 에너지 절약 효과를 누리고 있지는 않지만, 현장 관리자는 마모성 분진이 덕트를 통과하지 못한다는 사실에 만족하고 있습니다. 이는 덕트 유지 관리 비용을 상당히 절감할 수 있음을 보여줍니다. 관리자는 또한 건물 외부에 백하우스를 설치했다면 6~8 피트 높이의 백을 사용했겠지만, 필터 팩을 사용하기 때문에 교체할 필터가 더 적다는 점에도 만족했습니다. 추가적으로 필터에 쉽게 접근할 수 있다는 이점도 있습니다.

분말 및 대량 가공 시설에서 사용할 수 있는 여러 가지 집진기 배치 전략이 있습니다. 가능한 한 통합 솔루션을 사용하면 여러 비용을 절감할 수 있습니다.