분진이 적은 공정을 위해 빅백 스테이션과 포대 비움 장치의 인터페이스를 설계할 때 무엇을 유의해야 합니까?
빅백 스테이션, 포대 배출, 그리고 후단 공정 사이의 분진이 적은 인터페이스는 단일 부품이 아니라 도킹, 제품 배출, 공기 흐름, 집진, 조작 절차, 안전 기술이 조율된 전체 프로젝트를 통해 만들어집니다. 결정적인 것은 벌크 소재의 특성, 요구되는 노출 제한, 이송 방식, 설치 현장의 조건입니다.
용기 배출구는 개방 전에 투입 호퍼나 배출 스테이션과 가능한 한 밀폐된 상태로 연결되어야 합니다. 빅백의 경우 예를 들어 적합한 클램핑 장치, 팽창식 실링 커프, 또는 이중 밀폐 콘셉트를 사용할 수 있습니다. 포대 배출의 경우 밀폐된 투입, 제어된 포대 개봉, 안전한 포대 폐기가 중요합니다. 후단의 스크류, 로터리 밸브, 또는 공압 이송장치로 연결되는 유연한 연결부는 움직임과 진동을 흡수하면서도 누설이나 세척이 어려운 부위를 만들어서는 안 됩니다.
배출구 형상, 호퍼 경사, 배출 보조 장치는 제품에 맞게 설계해야 합니다. 부피밀도, 입도, 유동함수, 응집성, 수분, 브리지 형성 경향, 마모성이 제품이 자유롭게 흘러나오는지, 아니면 예를 들어 워킹 장치, 배출 보조 수단, 또는 다른 이송 원리가 필요한지를 결정합니다. 일률적인 공칭 구경이나 범용 배출 보조 장치는 신뢰할 수 있는 설계 근거가 아닙니다.
투입 및 배출 시 밀려나는 공기는 제어된 방식으로 유도해야 합니다. 실제 배출 지점에서의 포집과 적절히 설계된 흡입 장치는 분진이 작업 공간으로 새어나가는 것을 방지할 수 있습니다. 이때 공기량은 너무 적으면 분진이 새어나가고, 너무 많으면 제품이 함께 배출되거나 제품 운동이 저해되므로 적절해야 합니다. 필터는 분진, 공기량, 방폭, 세척 방법에 맞아야 합니다. 분리된 제품을 공정으로 재투입하는 것은 품질, 위생, 안전 측면에서 허용되는 경우에만 의미가 있습니다. 필터 설비가 있다고 해서 자동으로 무배출이 되는 것은 아닙니다.
가연성 분진의 경우 존(zone) 구분을 포함한 위험성 평가가 필요합니다. 존은 스테이션 내부, 투입부 인근, 집진 장치에서 서로 다를 수 있습니다. 모든 빅백이나 포대 배출에 일률적으로 가정해서는 안 되며, 폭발성 분진 분위기의 발생 빈도와 지속 시간, 밀폐성, 흡입, 세척, 운전 방식에 따라 결정됩니다. 존 20은 폭발성 분진 분위기가 장시간, 자주 또는 지속적으로 존재하는 구역을 의미합니다. 존 21에서는 정상 운전 중 이따금 발생할 수 있으며, 존 22에서는 드물고 짧은 시간 동안만 발생합니다.
빅백의 선택과 그 정전기 안전성 또한 구체적인 위험성 평가로부터 도출되어야 합니다. FIBC 타입 C는 전체 충전 및 배출 과정 동안 확실하게 접지되어야 합니다. 타입 B는 정전기 전하를 정밀하게 방전시키지 못하므로 방폭 용도에 일반적으로 적합하지 않습니다. 타입 D는 특별한 사용 조건을 가지며 예를 들어 전도성 분말에는 적합하지 않습니다. 선택은 무엇보다 최소 점화 에너지, 가스나 증기 폭발 위험 가능성, 제품의 전도성, 존 구분에 따라 달라집니다.
유해물질이나 노출 기준값이 낮은 제품의 경우 일반적인 분진 저감형 포대 투입만으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 이 경우 컨테인먼트 목표를 정하고 측정을 통해 검증해야 합니다. 노출 위험에 따라 밀폐형 도킹 시스템, 이중 플랩 시스템, 연속형 라이너, 글러브 박스 솔루션, 또는 그 밖의 고도 컨테인먼트 콘셉트가 필요할 수 있습니다. 목표는 육안으로 분진이 적은 작업 환경뿐 아니라, 정해진 작업장 노출 기준값의 입증 가능한 준수입니다.
인체공학은 안전 및 품질 요소입니다. 도킹 높이, 시야, 조작력, 용기 중량, 리프팅 보조 장치, 포대 커터, 잔류 배출, 빈 용기의 안전한 제거는 노출과 오조작 위험 모두에 영향을 미칩니다. 배출구가 안전하게 닫히고 잔류 배출이 완료되며 흡입이 충분히 지속된 후에야 용기를 분리해야 합니다.
세척과 제품 교체 또한 이미 설계 단계에서 고려해야 합니다. 제품 접촉면은 접근 가능하고 세척에 적합하며 가능한 한 제품 잔류물이 남지 않아야 합니다. 제약, 식품, 또는 빈번하게 교체되는 제품의 경우 소재, 표면, 실, 분해 콘셉트를 예정된 세척 방법에 맞춰야 합니다.
충전 수준, 필터의 차압, 흡입 유량, 접지 감시, 인터록은 안전한 운전을 위한 유용한 수단입니다. 예를 들어 인터록은 흡입 장치가 작동하고 접지가 확인되며 인터페이스가 올바르게 닫히기 전에는 용기가 열리지 않도록 방지할 수 있습니다. 따라서 분진이 적은 빅백 또는 포대 배출은 항상 밀폐성, 제어된 공기 흐름, 물질 흐름, 컨테인먼트, 방폭, 안전한 조작을 결합한 제품별 맞춤 설계입니다.
amixon®을 활용한 배출과 충전
amixon® 혼합기는 분말을 필요에 맞게, 부드럽게, 가능한 한 압밀이나 편석 없이 배출하도록 설계할 수 있습니다. 이때 결정적인 것은 혼합물의 유동 특성, 배합, 입도 분포, 배출량, 원하는 계량 정밀도입니다.
amixon®의 원추형 혼합기와 평면 바닥 혼합기는 유동성이 좋은 제품을 매우 완전하게, 거의 잔류물 없이 배출할 수 있습니다. SinConcave®와 SinConvex® 혼합 도구 형상은 균일한 제품 운동과 우수한 제품 배출을 지원합니다. ComDisc® 시스템과 결합하면 잔류 배출을 더욱 개선할 수 있습니다. 다만 실제로 달성 가능한 배출 정도는 항상 원제품으로, 특히 응집성이 있거나 습윤하거나 부착 경향이 있는 분말의 경우 평가해야 합니다.
제어된 배출을 위한 DosiFlap®
DosiFlap® 시스템은 혼합기 배출구의 차단 및 계량 기구로 작동합니다. 분말 흐름을 아래로 제어된 방식으로 개방하거나 차단할 수 있으며, 닫힌 상태에서는 혼합실을 기밀하게 밀폐합니다. 따라서 분말을 배치 단위로 또는 정해진 부분량으로 배출해야 하는 용도에 적합합니다.
amixon® 혼합기의 콤팩트한 구조는 로드셀 위에 설치하는 것도 가능하게 합니다. 이를 통해 배출되는 분말 질량을 지속적으로 측정하여 부분량, 충전량, 배합 요구사항에 활용할 수 있습니다. 달성 가능한 계량 정밀도는 계량 콘셉트 외에도 무엇보다 유동 거동, 배출 밸브, 제품량, 부피밀도, 제어 로직에 따라 달라집니다.
빅백과의 인터페이스
빅백이나 다른 용기로의 직접 충전은 원칙적으로 가능합니다. 다만 분진이 적은 운전을 위해서는 인터페이스를 전체 시스템으로 설계해야 합니다. 여기에는 배출구와 빅백 스테이션 사이의 밀폐된 연결, 용기의 적절한 배기, 제어된 공기 흐름, 제품에 맞춘 충전 속도가 포함됩니다.
DosiFlap®과 그 밖의 적합한 배출 밸브는 개방된 제품 이송을 피하거나 크게 제한할 수 있습니다. 다만 필요한 빅백 도킹 스테이션, 흡입 장치, 접지 감시, 또는 필요시 컨테인먼트 콘셉트를 자동으로 대체하지는 않습니다. 이러한 구성 요소는 분진 거동, 방폭, 작업장 노출 기준값, 용기 종류에 따라 프로젝트별로 정해야 합니다.
밀폐형 투입
빅백, 포대 배출 스테이션, 계량 시스템으로부터의 혼합기 투입 또한 가능한 한 밀폐된 인터페이스를 통해 이루어져야 합니다. 도킹 스테이션, 흡입 장치, 이송 기술, 인터록, 필요시 불활성화의 통합은 프로젝트에서 서로 조율됩니다. 목표는 이송 과정에서의 분진 유출, 제품 손실, 교차 오염, 편석을 제한하는 것입니다.
순수한 용기 물류의 경우 컨테이너 혼합기나 드럼 혼합기가 대안이 될 수 있습니다. 계량, 혼합, 배출을 동일한 용기 내에서 수행하면 제품 이송 횟수가 줄어듭니다. 이는 분진 발생원과 세척 부담을 줄일 수 있지만, 투입 및 충전 인터페이스에 대한 검토를 대체하지는 않습니다.