베어링 선택이 시멘트 공장의 에너지 효율에 미치는 영향
시멘트 산업은 에너지 소비가 많습니다. 그렇다 보니 전체 운영 지출에서 에너지 비용이 차지하는 비율도 매우 큽니다. 실제로 시멘트 산업에서 총 에너지 소비율이 전체 제조 비용의 50~60%를 차지합니다. 더욱이 시멘트 업계가 탄소 발자국을 줄이고 수익성을 높이는 데 힘쓰면서 에너지 효율 최적화의 중요성도 점차 커지고 있습니다. 이러한 가운데 에너지 효율에 매우 중요하지만 자주 간과되는 요소가 하나 있습니다. 그것은 바로 베어링 선택입니다.
베어링 유형을 올바르게 선택하면 다음과 같은 방법으로 시멘트 공장의 에너지 효율을 크게 높일 수 있습니다.
- 마찰 감소
- 설비 안정성 향상
- 다운타임 최소화
베어링 유형 및 역할에 대한 이해
베어링은 시멘트 공장 설비에서 킬른, 파쇄기, 컨베이어, 분쇄기 같은 회전 장비의 원활한 운전을 위해 꼭 필요한 부품입니다. 특정 응용 사례에 따라 다양한 유형의 베어링이 사용되고 있으며, 각 베어링은 고유한 특성을 바탕으로 에너지 효율을 높여줍니다.
시멘트 업계 응용 사례에서 가장 많이 사용되는 베어링을 예로 들자면 다음과 같습니다.
경방향/축방향 하중이 큰 경우에 적합
셰플러의 원통 롤러 베어링은 서포트 또는 고정 베어링으로 사용했을 때 매우 큰 경방향 하중과 축방향 하중을 지지할 수 있도록 설계되었습니다. 경방향 하중은 레이스를 통해 전달되고, 축방향 하중은 전동체의 끝단면에서 내/외륜의 턱을 통해 관리됩니다. 또한 낮은 마찰 계수와 효율적인 하중 분배로 에너지 소비가 줄어들기 때문에 효율적인 시멘트 운영에 적합합니다.
특수 하중과 긴 사용 수명에 적합
스페리컬 롤러 베어링은 최고 하중을 고려하여 설계되었기 때문에 로터리 킬른같이 높은 응력으로 샤프트 오정렬이 발생하는 고하중 설비에 적합합니다. 열악한 조건에서도 최소한의 에너지로 안정적인 운영이 가능하기 때문에 시멘트 공장에서 없어서는 안 될 요소입니다.
긴 사용 수명으로 유지보수가 필요 없고 친환경적
스페리컬 플레인 베어링은 마찰 및 마모도가 낮아서 사용 수명이 길고 씰링 효과도 우수합니다. 또한 설계가 단순하고, 복잡한 윤활 처리 없이도 높은 하중을 지지할 수 있기 때문에 에너지에 민감한 시멘트 공장에서도 유지보수 걱정이 없고, 실용적입니다.
마찰 감소를 통한 에너지 절약
베어링이 에너지 효율을 높일 수 있는 방법 중 하나가 바로 마찰 감소입니다. 마찰이 높은 베어링은 에너지 소비를 높이고, 마모를 앞당기고, 운영 비용을 늘립니다. 이때 저마찰 베어링을 고급 윤활 시스템과 함께 선택하면 더욱 원활한 운영과 낮은 에너지 소비를 실현할 수 있습니다.
마찰이 줄어들면 에너지가 절약될 뿐만 아니라 베어링과 해당 지지 장비의 수명을 모두 늘릴 수 있기 때문입니다.
베어링 윤활 처리의 역할
베어링 성능과 에너지 효율을 높이기 위해서는 윤활 처리가 필요합니다. 적절히 윤활 처리를 하면 마찰 및 마모를 줄여 베어링과 해당 지지 장비의 수명을 모두 연장할 수 있습니다. 예를 들어 자동 디스펜서나 고성능 그리스 같은 고급 윤활 시스템은 베어링 운전을 최적화하여 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 또한 효과적인 윤활 처리로 유지보수 필요성을 최소화하여 시멘트 공장의 운영 효율을 높일 수 있습니다.
셰플러의 윤활 솔루션에 대해 자세히 알아보십시오 https://medias.schaeffler.kr/en/lubricate
장비 안정성 및 유지보수에 미치는 영향
베어링은 시멘트 공장 장비의 전반적인 안정성에 영향을 미칩니다. 베어링이 분진, 높은 온도, 큰 하중 등 열악한 시멘트 생산 조건을 견딜 수 있도록 설계되었다면 장비의 고장률도 줄어듭니다.
이렇게 높은 안정성은 예기치 못한 다운타임을 최소화할 뿐만 아니라 공장 운영에 따른 에너지 효율을 개선할 수 있습니다. 일관된 가동 덕분에 설비의 시동 및 중단 횟수가 줄어들기 때문입니다.
셰플러의 OPTIME 컨디션 모니터링 솔루션에 대해 자세히 알아보십시오 https://medias.schaeffler.kr/en/monitor
베어링 선택 어시스턴트: 주요 최적화 도구
모션 테크놀로지 기업인 셰플러는 응용 사례에 따라 최적의 베어링을 선택할 수 있도록 베어링 선택 어시스턴트를 제공합니다. 이 엔지니어링 도구를 활용하면 베어링 특성(하중, 윤활, 코팅 등) 및 유형(볼, 롤러, 플레인 등)에 따라 가장 적합한 베어링을 선택할 수 있습니다.
시멘트 공장 운영자는 적절한 결정을 바탕으로 에너지 효율과 운영 성과를 높일 수 있습니다.
베어링 선택 어시스턴트에 대해 자세히 알아보십시오 https://medias.schaeffler.kr/en/selectionassistant?sort=name-asc.
사례 연구: 실제 응용 사례
1. 스페리컬 롤러 베어링을 분리형 스페리컬 롤러 베어링으로 교체
BHP Billiton Base Metals는 구리, 은, 납, 우라늄, 아연을 생산하는 대기업으로, 오스트레일리아 최대 규모의 지하 광산을 운영하고 있습니다. 4,000명에 달하는 직원들은 대부분 현장에서 16km 떨어진 거주지에 모여 살고 있습니다. 중요한 생산 설비인 메인 광물 컨베이어는 샤프트가 장착된 기어박스를 통해 구동되기 때문에 구동 측 어셈블리에 접근하는 데 한계가 있습니다. 유지보수 없이 12년 넘게 운영하였지만 셰플러의 컨디션 모니터링 결과 구동 측 베어링에서 문제가 발견되었습니다. 셰플러는 기존의 롤러 베어링을 분리형 스페리컬 롤러 베어링으로 교체하며 수리 시간과 비용을 크게 줄였고, 전문적인 설치 서비스까지 제공했습니다.
2. 고압 분쇄 롤러에 장착되는 구름 베어링에 대한 진동 모니터링
셰플러의 SmartCheck가 고압 분쇄 롤러에 장착된 베어링에서 손상 가능성을 조기에 발견하면서 고객은 예기치 못한 다운타임으로 인한 비용 손실을 방지할 수 있었습니다. 이 시스템은 높은 진동, 낮은 속도 등 열악한 조건에서도 지속적인 모니터링 및 조기 감지 성능을 입증하여 시멘트 공장 운영업체에게 높은 운영 안정성과 상당한 비용 절감 효과를 보장합니다.
그림 설명: SmartCheck를 사용한 분쇄 롤러 베어링 모니터링
결론
시멘트 제조업체에게는 에너지 효율이 무엇보다 중요합니다. 따라서 적절한 베어링 선택으로 에너지 소비 및 운영 비용을 줄여야 합니다. 원통 롤러 베어링, 스페리컬 롤러 베어링, 플레인 베어링 등 다양한 베어링 유형에 따른 이점을 잘 알고 있다면 합리적 결정을 통해 에너지를 크게 절감할 수 있습니다. 또한 적절한 윤활 처리와 안정적인 베어링 성능은 이러한 에너지 절감 효과를 높여 전반적인 공장 효율 및 수익성에도 도움이 됩니다. 셰플러의 고급 베어링 솔루션은 시멘트 업계가 에너지 효율을 높이고 운영 비용을 절감함으로써 더욱 지속 가능하고 경제적인 미래를 설계할 수 있는 길을 제시합니다.
시멘트 산업용 베어링 솔루션에 대해 자세히 알아보십시오 https://medias.schaeffler.kr/en/raw-materials/cement