드라이브 시스템으로 곡물 분쇄기의 이송 동력 공급

분쇄기의 바퀴에 동력을 공급하기 위해 강력한 수류나 항풍에 의존하던 시절은 지나갔다. 오늘날의 분쇄기는 전기 드라이브로 다양한 작업을 수행하고, 효율적이고 안정적인 성능을 유지한다. 또한 그라인딩은 대기 중 분진을 유발하기 때문에 특별한 과제가 수반되며, 안전한 방폭형 드라이브 구성이 필요하다. 노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS)는 수십 년 동안 이러한 산업분야에서 경험을 쌓아왔으며, 완벽한 기계식, 전기식, 전자식 드라이브 컴포넌트 제품군을 기반으로, 팬이나 버킷 엘리베이터와 같은 곡물 분쇄기 분야의 여러 다양한 애플리케이션에 적합한 시스템을 신속히 제공할 수 있다.

사진 1, 2: Arnreiter 제품: 호밀/옥수수 가루와 호밀/옥수수 압출물

오스트리아 발렌에 위치한 아른레이터 뮐레(Arnreiter Mühle)는 대부분 제빵 및 식품 산업을 위해 곡물, 맥아, 오일시드를 가공하고 있으며, 가족 소유의 제분소는 거의 200년의 역사를 가지고 있다. 20세기 초반부터 현대화와 확장을 지속해 왔으며, 2009년에는 최신시설로 완벽하게 현대화하는데 성공했다. 각각의 최신 그라인드 기술을 갖춘 대용량 제분소와 제련 시설이 건립되었다. 새로운 빌딩은 탁월한 수준의 자동화 공정으로 수행되는 방대한 프로세스를 제공하고 있다. 제분용 곡물의 형태와 특성은 스팀, 박리, 파쇄, 분쇄, 압출, 로스팅, 냉각, 건조, 탈각 등의 공정을 거쳐 조정된다. 따라서 유통기한이나 소화율, 베이킹 성질이 향상되고, 쓴맛 요소들은 감소된다.


사진 3. 월터 아른레이터(Walter Arnreiter) 매니징 디렉터는 뛰어난 가치를 가진 생태학적으로 견실한 사업을 펼쳐가고 있다.

병렬화된 통합 프로세스

아른레이터 제분소는 1,400kW의 연결 하중을 가지고 있으며, 일일 최고 80톤의 곡물을 분쇄할 수 있다. 원료 생산 저장에서 자루포장 및 적재에 이르기까지 모든 공정은 자동화되어 있다. 모든 애플리케이션은 Profibus를 통해 액세스할 수 있는 제어 기능을 가지고 있다. 이 제분소의 월터 아른레이터(Walter Arnreiter) 매니징 디렉터는 “우리는 매우 유연한 설비 구성이 필요하다.”고 말하고 “무엇보다도 별도의 제품 플로우를 갖춘 가변적인 병렬 프로세스가 가능해야 하며, 하나의 소스에서 첨가재를 다른 라인들로 방출할 수 있어야 한다. 또한 우리는 잔여물을 최소화하는 제품 플로우를 유지해야 한다.”고 언급했다. 주 원료는 2층에 위치한 저장고에 임시로 저장된다. 노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS)의 기어드 모터는 저장고에서 재료를 이송하는 벨트 및 버킷 엘리베이터를 구동한다. 모든 제품 이송의 주요 부분은 총 길이가 2,500m에 이르는 방대한 파이프 시스템에서 연속적으로 이뤄진다. 자유-유동성 또는 비-유동성 제품은 수많은 로터리 사출장치를 통해 용적 측정 방식으로 공급되며, 모두 안정적인 기어드 모터가 필요하다. 아른레이터는 “노드사의 시스템은 우리 장비에서 여러 서로 다른 작업을 수행하고 있다.”고 설명했다.


사진 4. 기어드 모터는 저장고에서 원재료를 이송하는데 사용되는 벨트 및 버킷 엘리베이터를 구동한다.


사진 5. 마이크로 비율조정 장치: 노드사의 드라이브는 정밀한 양의 특정 재료가 제품 공정에 추가되도록 해준다.

방폭 성능은 필수

제분소 운영자는 여러 구역에 널리 퍼져 있는 대기 중의 분진이 상당한 위험에 노출되어 있기 때문에 절대적으로 안정적인 입증된 방폭형 체제를 구축해야 한다. 노드 드라이브시스템즈는 모든 드라이브 컴포넌트는 물론, 기어드 모터와 메카트로닉 장치, 캐비닛 인버터에 대한 방폭형 버전을 공급할 수 있다. 노드사는 매달 1,500개 이상의 방폭형 드라이브 시스템을 생산하고 있다. 여기에는 존 21을 위한(디바이스 카테고리 2D/존 21) 분진폭발 방지 시스템은 물론, 존1(디바이스 카테고리 2G/존 1, 존2, 3G/존 2)을 위한 대기 가스 시스템이 포함되어 있다. 아른레이터는 존 22의 카테고리 3D 드라이브를 채택했다.


사진 6. 여러 방폭형 NORDBLOC.1 헬리컬 기어드 모터는 예를 들어, 그라인딩 수율과 일치하는 규모로 로터리 사출장치를 구동한다.


사진 7. 예를 들어, 무게 측량을 한 후 처리되는 추가 로터리 사출장치가 가루 저장고에 채택되었다.

클린 애플리케이션

아른레이터 제분소에 사용되는 장비는 대부분의 시스템은 스위스의 프로세스 엔지니어링 전문기업인 뷜러(Bühler)가 만든 것으로, 이 기업은 수년 동안 노드사와 함께 작업하고 있으며, 노드사의 드라이브를 수많은 장비에 설치한 바 있다. 뷜러의 선별기와 흡인기는 밀, 호밀, 귀리, 옥수수와 같은 그래뉼 제품을 선별하고, 세척하는데 사용된다. 에어-리사이클링 흡인기는 먼지와 껍질들을 제거하는데, 방사형 팬은 중간규모의 입자들을 들어올리기 위해 기류를 생성하고, 노드사의 헬리컬 기어드 모터로 구동되는 스크류 컨베이어에서 배출된 저밀도의 입자들은 특수 선별기에 불어넣는다. 청결한 중량의 제품이 핑거 밸브를 통해 장비에서 사출된다.


사진 8. 자동 선별: 노드사의 헬리컬 기어드 모터는 저밀도의 입자들을 제거하는 스크류 컨베이어를 구동한다.

지속적인 유지관리

월터 아른레이터 매니징 디렉터는 “식품의 안전성 및 제품의 품질과 생태학적 및 경제적 지속 가능성은 모두 중요하다.”고 말하고 “모든 프로세싱 단계는 엄격하게 제어되어야 하며, 지속적으로 문서화되어야 한다. 우리는 대부분의 원재료를 지역 생산자 및 공급업자를 통해 구매하고, 이를 자원보존적 방식으로 처리한다. 생산 설비를 위한 에너지의 일부도 자체 수력제분기를 통해 생성한다. 또한 순환식 열 교환기를 이용해 수많은 폐열을 재활용하며, 난방에 재사용한다. 우리는 자체적으로 여러 프로세스를 수행하기 때문에 다른 곳에서 추가 프로세싱이 거의 필요하지 않아 이송 부하를 줄일 수 있다.”고 설명했다. 생산은 식품 및 생태보존 표준을 준수하고 있다. HACCP에 따른 재료의 이력관리 또한 모든 단위에 걸쳐 유지된다. 아른레이터는 “모든 원료 선적은 엄격한 품질 제어가 이뤄지고 있다.”고 말했다. 자연스럽게 기술 파트너들 또한 지속 가능성에 대한 유사한 확신을 보여주고 있다. 아른레이터의 유지관리 매니저인 마틴 라흐바우어(Martin Rachbauer)는 “우리는 연속 동작 모드에서도 유지관리가 적은 노드사의 드라이브를 채택하고 있으며, 이는 안정적으로 동작하고 있다. 만약 제품의 보수 또는 대체가 필요한 경우, 노드사에 직접 연락하면, 즉각적으로 처리해 줄 것이다.”고 언급했다.


사진 9. 파이프 시스템은 총 길이가 2,500미터에 이른다.

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