알루미늄 제련은 알루미나 광석을 가벼운 금속인 알루미늄으로 바꾸는 중요한 공정입니다. 이 공정에서는 일정 시간 동안 고열을 사용하여 알루미나에서 산소를 분리합니다. 이 분리를 위해 온도는 1000oF(538oC) 이상에 달할 수 있습니다. 참고로 알루미늄 1파운드(0.45Kg)를 만들려면 알루미나 광석 2파운드(0.9Kg)가 필요합니다. 오븐과 배기 덕트 내부에는 열과 연기를 차단하기 위해 시멘트 벽돌이 깔려 있습니다. 시간이 지나면 벽돌이 약해지고 핫스팟이 생길 수 있습니다. 벽돌이 손상되면 벽돌을 교체하기 위해 며칠 동안 시스템을 중단해야 합니다. 이는 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리는 과정입니다. 핫스팟을 줄이고 벽돌의 수명을 연장하기 위해 제련 회사는 1/4” 구리 튜브를 사용하여 압축 공기를 불어넣어 열을 줄였습니다. 이로 인해 운영 비용이 많이 들었기 때문에 이 회사는 더 나은 솔루션을 찾기 위해 EXAIR에 문의했습니다.
EXAIR는 1983년부터 지능형 압축 공기 제품을 제조해 왔습니다. 그리고 우리가 알고 있는 한 가지 방법은 압축 공기 블로우 오프 애플리케이션에서 비용을 절감하는 것입니다. 위의 이 회사의 경우 공장 전체에 90개의 개방형 파이프가 있었습니다. 저는 이 고객을 위해 구리 튜브와 슈퍼 에어 노즐을 비교하기 위해 간단한 계산을 할 수 있었습니다. 1/4” 구리 튜브는 80 PSIG(5.5bar)에서 약 33 SCFM(935 SLPM)의 압축 공기를 사용합니다. 고온 지역의 교체 노즐로서 EXAIR는 80 PSIG(5.5 bar)에서 14 SCFM(396 SLPM)을 사용하는 1100SS 슈퍼 에어 노즐 모델을 추천했습니다. 간단한 연결로 각 튜브 끝에 1/4” NPT 슈퍼 에어 노즐을 장착할 수 있었습니다. 압축 공기를 만드는 데 드는 비용이 0.25달러/1,000ft3이므로 공기 절약 효과를 계산할 수 있습니다.
33 SCFM(구리 튜브) - 14 SCFM(모델 1100) = 19 SCFM 절약
제련 공장의 운영은 주 7일 24시간이었습니다. 절감액은 다음과 같습니다:
19ft3/min * 60분/시간 * 24시간/일 * 주 7일 * $0.25/1,000ft3 = 노즐당 주당 $47.88 절감.
노즐이 90개이므로 매주 $4,309을 절약할 수 있습니다!
어떻게 할 수 있을까요? 냉각 용량은 이동할 수 있는 공기의 질량에 따라 달라집니다. 슈퍼 에어 노즐을 사용하면 증폭 비율이 25:1에 가까워집니다. 즉, 압축 공기 1단위당 주변 공기 25단위를 유입할 수 있다는 뜻입니다. 또한 슈퍼 에어 노즐을 사용하면 공기가 같은 방향으로 이동하는 속도 프로파일을 가진 층류를 생성할 수 있습니다. 개방형 파이프는 난류가 발생하므로 속도가 서로 다른 방향으로 이동하고 함께 작용하지 않습니다. 그리고 증폭 비율도 매우 낮습니다. 많은 양의 공기는 핫스팟 온도를 낮추기 위해 압축 공기를 너무 많이 사용하지 않고도 우수한 냉각 효과를 만들어냅니다. 온도를 적절히 제어함으로써 운영을 계속하고 갑작스러운 가동 중단과 유지보수 비용에 대한 우려를 줄일 수 있습니다.
공기를 사용하여 냉각하면 안전하고 효율적으로 냉각할 수 있습니다. 슈퍼 에어 노즐의 장점은 소음도 줄였다는 점입니다. 많은 비용을 절약하고, 시멘트 벽돌에 가해지는 스트레스를 효과적으로 줄일 수 있으며, 소음으로 인한 불편함을 줄일 수 있어 이 회사에게는 훌륭한 대체품이었습니다. 냉각 애플리케이션에 대해 상담하고 싶다면 애플리케이션 엔지니어에게 문의하세요. 제련 오븐과 같은 대형 애플리케이션도 가능합니다.
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