에너지 절약형 리트로핏: 압축 공기 시스템을 위한 제로 에어로스 블로우 건조기

압축 공기는 산업 생산에서 가장 널리 사용되는 동력원 중 하나로, 그 안전성, 무독성, 다양한 조절 가능성 및 용이한 전달성 때문에 높은 평가를 받고 있다. 그러나 고품질의 압축 공기를 생산하기 위해서는 상당한 에너지 소비가 수반되며, 일반적으로 대부분의 제조 시설에서 전체 전기 사용량의 10-35%를 차지한다. 업계 연구에 따르면, 5년의 수명 주기 동안 압축 공기 시스템의 총 운영 비용 중 전기 요금이 77%를 차지하며, 설비 투자와 유지보수는 겨우 23%를 차지한다. 더 심각한 점은, 공기 누출, 부적절한 시스템 제어, 노후 장비로 인한 과도한 퍼지 공기 소비와 같은 비효율로 인해 이 에너지의 15-30%가 낭비된다는 것이다.

중국의 식품 가공 시설의 경우, 비용 절감과 환경 영향 최소화를 위해 압축 공기 효율을 최적화하는 것이 최우선 과제가 되었다. 이 기사에서는 제로 에어로스 블로우 드라이어로 업그레이드함으로써 에너지 소비가 큰 압축 공기 시스템을 어떻게 혁신하였는지 설명하며, 상당한 비용 절감과 신뢰성 향상을 달성한 사례를 소개한다.

압축 공기 시스템의 과제: 현장 상태

해당 시설의 압축 공기 시스템은 여러 생산 워크숍에 분산된 공기 압축기 스테이션으로 구성되며, 8대의 오일 주입식 스크류 공기 압축기와 이를 보조하는 후처리 장비를 포함한다. 이 리트로핏 프로젝트는 특히 비효율이 심각했던 첫 번째 밀가루 가공 워크숍에 초점을 맞췄다:

• 6.0 bar에서 운용되는 3대의 오일 주입식 스크류 공기 압축기 (정격 출력: 55kW, 75kW, 90kW)로, 총 정격 공기 유량은 18.72 m³/min이다.
• 재생을 위해 15%의 퍼지 공기가 필요했던 구식 무열 흡착 건조기(처리 능력: 17 m³/min)로 인해 소중한 압축 공기가 낭비되었습니다.
• 압축기는 수동 시동/정지 제어에 의존하고 있었으며, 중앙 집중식 모니터링 시스템이나 실시간 데이터 추적이 없었고(전기 사용량 제외) 전반적인 운영 효율이 낮았습니다.
• 압축기 언로딩 사이클 및 과도한 퍼지 공기 손실로 인한 시스템 압력 변동(0.58-0.6 MPa)과 에너지 낭비가 발생했습니다.
• 작업장은 연간 330일 동안 24시간 연속 가동되며, 평균 실제 압축 공기 수요는 17 m³/min이고 요구되는 압력 이슬점은 -40℃입니다. 기존의 무열 건조기는 높은 에너지와 공기 소비로 인해 개선이 우선적으로 필요한 장비였습니다.

무공기 손실 블로어 건조기: 기술 및 리트로핏 솔루션

이러한 문제들을 해결하기 위해 시설에서는 무공기 손실 블로어 재생 흡착 건조기 (모델: F-GFR 시리즈)를 PUFCO사로부터 도입하였습니다. 이 건조기의 핵심 원리는 온도 및 압력 스윙 흡착(TPSA) 방식을 활용하는 것입니다:

• 송풍기가 약간의 양압 공기를 공급하며, 이 공기는 재생탑으로 들어가기 전 외부 전기 히터를 통해 가열되어 흡착제를 재생합니다.
• 열적 재생 후 히터가 꺼지고, 송풍기는 냉각 공기 불기를 통해 탑을 냉각시킵니다.
• 탑의 온도가 사전 설정된 지점 이하로 떨어지면, 작동 중인 탑에서 나오는 건조 공기가 재생탑을 퍼지하여 제거합니다(표준 운전 조건에서 퍼지 공기 소비량은 3% 이하).
• 배출 공기의 대기 중 이슬점이 ≤-40℃이거나 주변 온도가 낮은 경우, 송풍기만을 사용한 냉각 공기 불기를 통해 퍼지 공기 손실을 없애어 0% 공기 소비 .

개조 적용 단계:

• 기존 무가열 흡착식 드라이어 및 이를 지원하는 배관용 필터를 제거합니다.
• 제로 공기 손실 송풍기 드라이어 1대(처리 용량: 22 m³/min, 이슬점: -40℃)와 고정밀 배관용 필터 3대(23 m³/min)를 설치합니다.
• 파이프라인 라우팅을 최적화하고, 밸브 및 엘보의 수를 줄이며, 압력 강하와 에너지 손실을 최소화합니다.

에너지 절약 결과 및 투자수익률(ROI) 분석

개조를 통해 기존의 열 없이 작동하는 건조기 대비 상당한 에너지 및 비용 절감이 달성되었습니다. 아래는 주요 성능 지표의 상세 비교입니다:

주요 성과:

• 0% 퍼지 공기 손실 : 153m³/h의 압축 공기 낭비를 제거하여 19.278kW/h의 전력 절약과 동일한 효과를 달성합니다.
• 연간 비용 절감 : 전기 요금으로 9,825달러를 절감하며, 투자 수익 기간(ROI)은 단 1.82년으로 매우 빠릅니다. 전기 요금이 높은 지역에서는 더욱 빠르게 실현됩니다.
• 안정적인 공기 품질 : 내장형 이슬점 모니터와 자동 타워 전환 기능을 통해 일정한 이슬점 ≤-40℃를 보장하여 생산 요구사항을 충족합니다.
• 압력 변동 감소 : 최적화된 배관 설계와 효율적인 드라이어 작동으로 인해 시스템의 압력 변동이 최소화되어 장비 신뢰성이 향상되었습니다.

무공기손실 블로어 드라이어를 선택해야 하는 이유?

압축 공기에 의존하는 제조 시설의 경우, 무공기손실 블로어 드라이어로 업그레이드하면 다음과 같은 다양한 이점이 있습니다:

• 에너지 효율성을 극대화하세요 : 히트리스 드라이어의 주요 문제인 퍼지 공기 낭비를 제거하고 전기 소비를 줄입니다.
• 운영 비용 절감 : 짧은 투자 회수 기간(일반적으로 1~2년)과 전기 및 유지보수 비용에 대한 장기적인 절감 효과.
• 신뢰할 수 있는 성능 : 첨단 제어 시스템과 고품질 흡착제가 안정적인 공기 질을 보장하고 다운타임을 최소화합니다.
• 지속 가능한 운영 : 에너지 낭비를 줄여 탄소 발자국을 감소시킴으로써 친환경 제조 목표에 부합합니다.

압축 공기 시스템 최적화를 준비하셨나요?

노후화된 압축 공기 후처리 장비로 인해 높은 에너지 비용에 직면한 시설이라면, 제로 에어로스 블로어 드라이어 리트로핏이 입증된 해결책입니다. 수십 년간의 고효율 압축 공기 시스템 기술을 바탕으로 PUFCO는 귀하의 생산 요구에 맞춘 맞춤형 솔루션을 제공하여 비용 절감, 효율성 향상 및 지속 가능성 목표 달성을 지원합니다. 오늘 당사에 문의하시면 제로 에어로스 블로어 드라이어가 어떻게 귀사의 압축 공기 시스템을 혁신하고 실질적인 투자수익률(ROI)을 제공할 수 있는지 확인하실 수 있습니다.

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