개별집진기와 중앙집진기 장단점

 

개별집진기와 중앙집진기의 장단점. by Plant Inside

오늘의 궁금한 이야기 주제는 공작기계 오일미스트 집진기의 설치 방법에 따른 구분과 장점 단점을 집중 조명합니다. 지금 바로 시작합니다!

오일 미스트 집진기는 영어로 Oil mist collector 라고 표기합니다. 직역하자면 분무형태의 오일을 집진하는 장치를 말합니다. 오일 미스트는 무엇을 말하는 것일까요? 기계 부품을 만드는데 사용되는 대표적인 공작기계인 CNC 선반이나 머시닝 센터는 피삭제를 가공할 때 필수적으로 절삭유를 사용해야 합니다. 절삭율을 좋게 하거나 열발생을 최소화하고 가공정도를 높이는 역할을 하는 절삭유. 미스트의 정체는 바로 절삭유입니다. 절삭유가 공작기계 내부에서 피삭제를 향해서 뿌려지는 과정에서 회전을 하고 있는 피삭제와 공구의 마찰열과 회전으로 인해서 입자가 작아지고 흩날리게 됩니다. 이때 발생하는 절삭유의 작은 입자화 된 결정체가 바로 미스트입니다. 크기로 보자면 0.1~10 마이크론이라는 어마어마하게 작은 크기의 입자를 말합니다. 입자화된 작은 미스트는 공작기계의 도어를 개방할 때 실내로 그대로 방출되고 이는 환경적으로 좋지 않은 영향을 미치게 됩니다. 작업환경 반경 내에 절삭유가 쌓이면 미끄럽기 때문에 안전사고와 연결될 수도 있고 화재의 위험성을 내포하게 됩니다. 무엇보다도 사람에게 미치는 영향인데요 호흡기에 문제를 발생시키기 때문에 OSHA 산업관련 기관에서는 제한치를 5mg/m3이하로 규정하고 있습니다. 이러한 환경 개선의 노력과 더불어 공작기계에 필수적으로 악세서리같은 존재인 오일미스트 집진기 설치 방식에는 어떠한 것이 있을 까요

오일미스트 집진기의 설치방식에 따른 분류

아래와 같이 세 가지 방식이 있습니다. 

• 개별집진방식 (Single collector)
• 부분집진방식 (Cellular collector)
• 중앙집진방식 (Central collector)

간략하게 살펴 보면 

• 개별집진방식은 공작기계 하나당 하나의 집진기를 공작기계에 설치하는 방식입니다.
• 부분집진방식은 하나 이상 3~4대정도의 공작기계를 하나의 모듈로 묶어서 집진기 한대로 집진하는 방식을 사용할 때 설치하는 방식입니다.
• 중앙집진방식은 10대 이상의 공작기계(머시닝센터)를 하나의 집진기를 사용하여 중앙에서 집진하는 방식을 말합니다. 80,90년대에는 가장 인기있는 설치 방식이었으나 오늘날에는 점차적으로 사용하는 곳이 줄어 들고 있습니다. 

오일 미스트 집진방식에 따른 장점과 단점

 

장  점

개별집진방식	부분집진방식	중앙집진방식
공작기계를 이동할 때 집진기를 분리하지 않고 쉽게 이전설치가 가능합니다.	하나의 집진기만 유지보수하면 되기 때문에 유지보수 포인트가 적습니다.	설치별 방식 중 가장 작은 유지보수 비용이 발생합니다.
절삭유를 포집 후  회수 합니다.	하나의 집진기에 대한 소모품 비용만 발생합니다.	다수의 공작기계를 하나의 집진기로 운용하기 때문에 유지보수 및 관리가 수월합니다.
설치공간에 제한이 없습니다. (공작기계 상부에 설치)	절삭유를 하나의 집진기에 포집하기 때문에 관리가 수월합니다.	하나의 집진기에 대한 소모품 비용만 발생합니다.
유지보수가 간편합니다.	중앙집진 방식 대비 크기가 작아 공작기계 레이아웃 변경시 이동 및 재 설치가 가능합니다.
공작기계 대당 하나의 집진기를 설치 하기 때문에 집진기에 결함이 생기더라도 한대의 공작기계에 대한 집진 능력만 상실하게 됩니다.

 

단  점

개별집진방식	부분집진방식	중앙집진방식
개별적으로 모터 스타터를 부착해야 합니다.	집진기의 포집 성능에 차이가 있습니다. 예를 들어 집진기에 먼 곳의 집진 능력이 떨어집니다.	중앙집진기가 멈출 경우 많은 가공룸 안의 공작기계의 집진능력을 100% 상실하게 됩니다.
개별적인 소모품 비용이 발생합니다.	모듈안의 공작기계 한대가 멈추더라도 집진기는 100% 용량으로 운전해야 하므로 에너지를 불 필요하게 소모합니다.	많은 설치 공간을 필요로 하며 집진기에서 멀어질수록 집진 효율이 떨어집니다.
유지보수 포인트 수량이 많습니다.	집진기가 멈출 경우 모듈안의 공작기계 집진 능력을 상실합니다.	초기 설치 비용이 많이 들어갑니다. 덕트, 피팅 등
진동 및 소음이 발생하는 경우가 생깁니다.		중앙집진기가 멈출 경우 이로 인해 많은 양의 절삭유를 회수하지 못하게 됩니다.
		공작기계 한대가 멈추더라도 집진기의 성능은 100% 용량으로 운전해야 하므로 에너지를 불 필요하게 소모합니다.
		레이아웃 변경시 비용이 발생합니다.

전기요금 비교 (참고용)

 

A. 개별집진기  kw당 100원 적용.

 

20CMM 개별 집진기의 수량이 총 12대(총240CMM)이고 대당 동력이 0.55kW(0.75hp)이고 하루 24시간 월 30일을 기준으로 하였을 때 전기료는?

 

 = 0.55 kW x 24 x 100 x 30 = 39,600

 = 39,600 x 12 

 = 475,200

 

월 전기료는 475,200 원

B. 부분집진기  kw당 100원 적용.

 

80CMM 부분 집진기의 수량이 총 3대(총 120CMM) 이고 대당 동력이 5.5kW(7.5hp)이고 하루 24시간 월 30일을 기준으로 하였을 때 전기료는?

 = 5.5 kW x 24 x 100 x 30 = 396,000
 = 396,000 x 3
 = 1,188,000

월 전기료는 1,188,000

개별집진기와 부분집진기의 월간 사용량 차액은 712,800 연간으로 환산하면 약 8,553,600 정도의 차이가 발생합니다. 

결론, 

중앙집진방식에서 점차적으로 개별, 부분 집진설치 방식으로 바뀌어 가고 있습니다. 집진기의 설치 방식을 선정할 때 장점과 단점을 살펴 보고 사용자가 필요로하는 환경에 어떠한 것이 적합한지와 소모품 교체비용 전력 소비량을 확인하고 연간 비용을 산출 비교해서 가장 합리적인 설치 방식을 선정하는 과정이 필요한 때 입니다.


이상 궁금한 이야기였습니다.