사례 연구: 공압식 이중 다이아프램 펌프 - 화학 용도

화학 제조업체/공급업체는 새 시설로 이전하면서 압축 공기에 대한 의존도를 줄이려고 했습니다. 해당 업체는 완전히 새로운 제조 공장으로 개조할 시설을 마련했고, 이를 통해 새로운 시설에 설치할 다양한 펌프 옵션과 기술을 평가할 수 있는 기회를 얻게 되었습니다. 이전에 원심 펌프, 기어 펌프, 공압식 이중 다이아프램(AODD) 펌프 등 다양한 펌프 기술을 사용했으며, 각각의 장점과 단점이 있었습니다.

원심 펌프를 사용하면 안 되는 이유는 무엇일까요?

원심 펌프는 전기 작동식으로, AODD보다 효율적이지만 사용자들은 단순하면서도 신뢰할 수 있는 이중 다이아프램 펌프 기술이 제공하는 운영상의 많은 이점을 누릴 수 없게 됩니다. 원심 펌프는 고체를 잘 처리하지 못하며, 데드헤드 작동 또는 건식 운전이 불가능합니다.  또한, 유체를 전단하고 화학 물질에 따라 거품이 발생할 수 있는데, 이는 이중 다이아프램 펌프 기술이 제공하는 주요 이점 중 일부입니다. 

사용되는 화학 물질에는 일정 수준의 고체나 입자가 포함될 수 있는데, 이는 원심 펌프가 효과적으로 처리하기 어려운 것입니다.  원심 펌프는 액체 화학 물질에 더 많은 전단을 가하고, 펌핑되는 화학 물질에 따라 다이아프램 펌프보다 더 많이 공기를 혼입시켜서 거품이 발생할 수 있습니다. 

기어 펌프를 사용하면 안 되는 이유는 무엇일까요?

원심 펌프와 마찬가지로 기어 펌프도 전기 작동식이므로 압축 공기가 필요하지 않습니다. 기어 펌프에도 원심 펌프와 같은 많은 문제들이 남아 있습니다.  회전 펌프는 더 많은 전단을 가하고, 기계적 씰로 인해 누출 및 마모 문제가 발생할 수 있습니다.  또한, 공장을 운영해야 하는 유지보수 직원의 입장에서 유지 및 수리가 더 어렵고 더 많은 비용이 듭니다. 

최종 선택은 다이아프램 펌프일까요?

모든 옵션을 평가한 결과, 다이아프램 펌프가 시설 내 화학 물질을 이송하기에 가장 견고하고 문제가 적은 솔루션이라고 판단했습니다.  이중 다이아프램 펌프는 필요한 모든 물질을 처리할 수 있습니다. 필요에 따라 자체 프라이밍이 가능하고 건식 운전이 가능하며 유지 관리가 쉽습니다.  이전 시설에서 여러 대의 2인치 Graco AODD 펌프를 이전하고 추가로 몇 대의 공기 펌프를 구입하기로 했지만, 여전히 막대한 공기 소비와 압축기 설치로 인해 공압식 펌프 기술에만 의존하고 싶지는 않았습니다. 내구성이 뛰어나고 안전하며, 화학 물질이 유출될 경우 세척이 쉽기 때문에 펌프가 자주 가동하지 않는 용도에서 AODD 펌프가 선택되었습니다. 

"이전에는 펌프가 작동하지 않을 때에도 누출이 쌓여 직원들이 찾거나 발견할 수 없는 상황에서 압축기가 작동하는 경우가 있었습니다."

- 공장 관리자

QUANTM EODD: 격차를 해소한 솔루션

2인치 QUANTM 전기 구동식 더블 다이아프램(EODD) 펌프가 새롭게 업데이트 된 공장 위치에 선정되어 설치되었습니다. 회사는 전기화의 전체적인 이점을 느끼기 위해서 장시간 작동하는 어플리케이션을 선택했습니다. 이로 인해 추가적인 압축 공기 시스템을 구매하고 유지 관리할 필요가 없어졌습니다.

QUANTM 펌프는 AODD 펌프와 동일한 운영상의 이점을 제공합니다. 즉, 릴리프 밸브, 체크 밸브, 리턴 라인이 필요하지 않으며 필요에 따라 건식으로 작동하거나 정지할 수 있습니다.  전단이나 기계적 씰 및 부품 수명에 대한 걱정 없이 시설 내에서 전송되는 모든 재료를 처리할 수 있습니다.  펌프는 직접 전력을 사용하기 때문에 공압식 펌프보다 최대 80% 더 에너지 효율적입니다. 이로 인해 새 공장 위치에 설치된 압축기의 크기와 수를 최소화할 수 있었으며, 이는 전체 운영 비용과 설치 비용을 줄여 사용자에게 상당한 비용 절감을 제공합니다.

QUANTM 펌프는 압축 공기가 필요하지 않아 공기 배출구와 머플러도 제거하여 펌프가 얼지 않도록 하고 AODD 펌프의 또 다른 일반적인 문제를 해결합니다.  QUANTM은 머플러가 없는 완전히 밀폐된 시스템이므로, 다이어프램 고장 시에도 화학 물질이 머플러 배출구를 통해 공장으로 누출될 수 없습니다.  이로 인해 전기 펌프의 소음이 감소하고 더욱 깨끗하고 안전한 작업 환경을 조성하며, 펌프로 인한 보고 가능한 누출 사고의 발생 가능성을 줄입니다.

화학 혼합 시설 어플리케이션

공압식 펌프 어플리케이션

새로운 시설에 설치된 여러 이송 어플리케이션에 공압식 이중 다이어프램(AODD) 펌프가 선택되었습니다. 오염된 환경을 견디고 펌핑된 다양한 화학 물질을 처리할 수 있기 때문에 이러한 어플리케이션에서 이 기술이 선택되었습니다. 주로 작동 시간이 짧은 어플리케이션에 배치되어 압축 공기에 대한 회사의 의존도를 최소화하는 데 기여합니다.  

1. 트럭 적재 및 하역
   고객은 가압 가스 또는 AODD 펌프를 사용하여 탱크를 적재 및 하역해서 이송합니다. 이 과정은 시설 또는 고객의 장소에서 적재/하역 시 동일합니다.  거품 생성을 방지하기 위해서는 탱커의 하단에서 적재 및 하역하는 것이 좋지만, 더 안전한 방법은 상단에서 채우는 것이지만 이는 문제가 있습니다. 
   
   
2. 드럼 & 토트, 믹서 등의 원자재
   여러 AODD 펌프가 모바일 솔루션으로 사용되어 작은 용기에서 소량의 재료를 믹서로 하역합니다. 이 어플리케이션에는 시설 내 이동의 다재다능함과 다양한 화학 물질을 처리할 수 있는 능력, 화학 물질 간 세척이 용이한 공압식 펌프가 선택되었습니다.
   
   
3. 폐수 처리
   이 시설의 폐수 어플리케이션에 선택된 모든 펌프는 공압식입니다. 믹서는 항상 작동하지만, 펌프는 탱크 간에 연속적으로 작동하지 않기 때문에 필요한 압축 공기의 양을 제한하며 전기식 QUANTM 펌프의 설치를 정당화하지 못했습니다.
   1. 모든 화학 회사와 마찬가지로, 공정에서 발생하는 유출수를 일반 저장 구역에 모아 대형 혼합 탱크로 배출하기 위해서 흡입력이 강한 펌프가 필요합니다. 보통 고체 물질이 포함되어 있기 때문에 2인치 이중 다이아프램 펌프가 수처리 과정에 선택되었습니다.
   2. 화학 물질은 필터 프레스를 통과하기 전에 물을 정화하기 위해서 혼합 탱크에 추가됩니다. AODD 펌프는 탱크에서 필터 프레스를 거쳐 다음 탱크로 돌아오는 각 단계에서 사용되어 물이 도시 기준에 도달할 때까지 추가 품질 검사를 수행합니다.
   3. AODD 펌프는 물을 필터 프레스로 통과시키는 데에도 사용됩니다. 펌프는 컨트롤러에 연결되어 있어 압력을 100 psi까지 올리며, 이 시점에서 필터 프레스를 분해하여 필터에서 슬러지를 제거합니다.

QUANTM 전기 펌프 어플리케이션

QUANTM 전기 작동 이중 다이아프램(EODD) 펌프는 회사가 전기화의 완전한 이점을 느낄 수 있는 장시간 운전 어플리케이션에서 선택되었습니다. 이로 인해 에어 컴프레서 용량을 최소화하고 새로운 장소에 압축 공기 시스템을 추가로 구매하지 않아도 되었습니다. 

1. 탱크와 믹서 등의 원자재
   QUANTM EODD 펌프는 대형 벌크 저장 탱크에서 혼합 탱크로 원자재를 운반하여 최종 화학 혼합물을 생성하기 위해서 설치됩니다. 일부 라인은 500피트를 초과하며, 펌프의 흐름과 압력을 돕기 위한 최소한의 경사가 있습니다. QUANTM 펌프는 소형 토트에서 끌어올릴 때보다 운영 시간이 더 길기 때문에 이 어플리케이션에 선택되었습니다.
   
   
2. 블렌더/믹서, 트럭, 컨테이너 등의 최종 제품
   QUANTM 펌프는 블렌딩 탱크 아래에 위치하여 최종 제품을 배출하고 트럭 또는 컨테이너에 채워 고객에게 보내는 역할도 합니다. 원자재 탱크와 유사한 고정식으로 장착된 펌프이며, 배치당 수천 갤런의 물질을 이송하며 소형 토트 이송 펌프보다 훨씬 높은 용량으로 작동합니다.  이러한 이유로, QUANTM 전기 펌프가 가장 합리적이라는 결론을 얻게 되었습니다.  QUANTM 펌프는 밀폐 시스템으로, 다이아프램이 고장 날 때 화학 물질이 유출될 수 있는 머플러 배기가 없기 때문에 탱크 하부 장착 어플리케이션에서도 더 안전한 선택입니다.

새로운 시설로 전환하는 것은 화학 물질 제조업체에 펌프 기술을 최적화할 수 있는 기회를 제공했습니다. 원심 펌프와 기어 펌프의 단점을 신중히 평가하여 이중 다이아프램 펌프의 우수한 성능과 운영상의 이점을 인식했습니다. QUANTM EODD 펌프의 통합으로 효율성, 안전성 및 비용 효율성은 더욱 향상되었고 , 압축 공기의 필요성을 줄여 환경에 대한 위험을 최소화합니다. 이 전략적 결정은 회사의 운영 능력을 향상시켰을 뿐만 아니라 더 깨끗하고 안전하며 지속 가능한 제조 환경을 조성했습니다.