Busch는 신형 R5 PLUS로 식품포장용 진공펌프 시장을 선도한다.



Busch의 신형 R5 PLUS 유회전식 베인 진공 펌프는에너지에 매우 효율적이며 Industry 4.0을 지원


R5 PLUS는 압력이 제어되는 상태에서 실행되거나 일정한 속도로 실행되어 높은 에너지 효율성을 달성하며, 포장기계에서 단독 진공펌프 또는 중앙 진공 공급장치의 진공 모듈 역할을 하여 지정된 흡입 용량을 유지해 준다. 또한, 포장량 변경과 관계없이 필요한 진공 레벨이 정확하게 유지된다.
R5 PLUS는 가변 속도 드라이브를 사용하므로 시간당 흡입 용량 범위가 440~760m³이며, 최대 진공도는 0.1mb이다. 모든 작동 데이터는 기록 및 영구저장된다. 이러한 데이터를 내장 디스플레이에서 직접 액세스하거나

Modbus TCP/IP 클라이언트/서버 프로토콜을 통해 전송할 수 있다. 컴퓨터를 통해 진공펌프를 원격 조종할 뿐만 아니라 Industry 4.0을 지원한다.

R5 PLUS의 두가지 모드
R5 PLUS는 두 가지 모드로 작동이 가능하다. 사용자는 디스플레이에 표시되는 메뉴를 직관적으로 따라서 일정한 속도 모드나 압력 제어 모드를 선택할 수 있다. 가장 적합한 작동 모드는 포장 유형에 따라 달라진다. 배기 주기 사이가 불과 몇 초 수준인 높은 주기 시간에 소형 유닛을 포장하는 경우에는 진공펌프가 작동 상태로 유지되어야 한다. 디스플레이에서 직접 속도를 조정할 수 있으므로 포장 품질 또는 주기 시간에 부정적인 영향을 주지 않고 현재 요구 사항을 반영할 수 있다. 즉, 시간당 440~760m³의 일정한 흡입 용량을 유지할 수 있다.

포장 주기가 길거나 중앙 진공 공급장치에서 진공펌프가 작동하는 경우에는 속도 조절이 중요하다. 이러한 경우, 진공펌프는 흡입 용량 변화에 관계없이 사전 선택한 진공 레벨을 유지해야 한다. 필요한 진공 레벨에 도달하면 R5 PLUS는 35Hz의 최소 속도로 작동하여 회전 속도를 증가시킴으로써 갑작스런 흡입 용량 증가 필요에 대응할 수 있다. 또한, 휴식 시간이 길어지는 경우 Ecomode를 사용하면 진공펌프를 자동으로 켜고 끌 수 있다.

유회전식 베인 진공 기술
R5 PLUS 진공펌프는 Busch의 검증된 유회전식 베인 진공기술을 토대로 개발되었다. R5 PLUS는 체적 유량 곡선이 안정적이어서 진공 레벨이 5밀리바에 불과한 경우에도 대기압에서 흡입 용량의 70% 성능을 발휘할 수 있다.
유회전식 베인 진공펌프의 기본적인 장점 중 하나는 압력 감소 시 전력 소비가 감소한다는 점이며, 유회전식 진공펌프는 재시동 후 약 300밀리바에 도달하는 동안에 전력을 가장 많이 소비한다. R5 PLUS는 10~0.1밀리바의 작동 범위 내에서 지정하며 정격전력의 단 40~60%만을 소비한다.

이 기능만으로도 R5 PLUS는 성능 등급에서 가장 강력하고 효율적인 진공 펌프라고 할 수 있고, 자유롭게 선택할 수 있는 두 가지 작동 모드 및 수요에 따른 전력 조절 기능 덕분에 에너지를 추가로 절약할 수 있는 장점이 있다.
내장 표준 PLC는 모든 작동 데이터를 영구적으로 기록 및 저장한다. 이를 통해 모든 데이터 기록뿐만 아니라 특히 경고 및 알람 기능이 중단되지 않고 수행될 수 있다. 작업자는 자체 설명이 제공되는 디스플레이의 메뉴 구조를 사용하여 이러한 경고 및 알람이 표시 및 또는 동작이 발생되는 때를 결정할 수 있다. PLC에 기록되는 모든 데이터는 아날로그 또는 디지털 형식으로 PLC, 컴퓨터 혹은 SMS로 전송되기 때문에 모든 연결 기능 제공이 가능하다.

식품포장에 에너지 효율이 높은 진공 방식 도입
경제성을 높이기 위해 식품포장에 에너지 효율이 좋은 진공 방식을 검토하는 식품 제조업체가 점차 늘어나고 있다. 이 경우, 진공기술 자체에 국한되지 않고 전체 포장공정을 검토한다는 사실이 중요하다.

포장기 챔버, 씰링 트레이나 열성형 포장기계는 신선한 식품을 위생적으로 포장하여 유통기한을 길게 유지하기 위해 진공을 사용한다. 포장기가 많이 사용되고, 가동 시간이 늘어날수록 필요한 에너지는 더욱 증가하기 때문에, 운영비에 대한 점검이 반드시 필요하다.

진공 공급진공펌프는 진공포장기의 핵심이다. 진공펌프는 진공 챔버에서 공기를 빼내어, 포장 전에 미리 세팅된 포장 압력에 최대한 빠르고 안정적으로 도달하게 된다. 로터리베인 진공펌프는 진공 챔버에서 공기를 빼낼 때 주로 사용된다. Busch Vacuum Pumps and Systems는 R5 진공펌프 시리즈를 필두로 지금까지 포장기계의 진공에 대한 글로벌 표준을 수립해 왔으며, 지금도 끊임없는 개발로 완성도를 높이고 있다. 신제품 R5 RD 모델은, 프랑크푸르트에서 열린 IFFA 2016에서 첫 선을 보였으며, 기존 제품 대비 에너지 소비량이 20% 적다.

예를 들어, 열성형 포장기계에 R5 RD 0360 A를 설치하면, 전기료가 2교대 운영을 기준으로 연간 약 1,500유로 절감할 수 있다(전기료 = 0.18유로/kWh).


R5 RD 0360 A는 Busch에서 생산한 에너지 효율적인 새 로터리베인 진공 펌프의 첫 번째 제품으로, IFFA 2016에서 처음 공개

R5 로터리 베인 진공펌프의 이번 새 시리즈는 식품의 진공포장을 위해 특별히 설계된 제품으로, 매끄럽고 경사진 표면과 자가 배수 설계를 채택하여 청소가 간편하며 하우징에 냉각핀이 없다. 모든 유지보수 요소가 한 측면에 구성되어 있기 때문에 유지보수 작업이 매우 편리하다. 에어/오일 세퍼레이터 하나만 교체해 주면 되므로 유지보수 비용 또한 절감된다.

열부하 감소일반적으로 진공펌프는 열을 발생하며, 이는 포장기계의 내부 온도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

R5 로터리베인 진공펌프의 오일/물 열교환기는 펌프가 발생시키는 열을 크게 줄여, 냉방을 위한 에너지 비용을 절약할 수 있다. 또한, 생성된 온수를 활용할 수도 있다. 열교환기는 R5 로터리베인 진공펌프에 추가 장착할 수 있다.

1개의 포장실에서 4대의 포장기계를 운영하며 각각 5.5kW 모터가 장착된 R5 로터리베인 진공펌프를 설치할 경우, 냉각에 필요한 전체 에너지는 약 6.0kW이다. 열교환기를 진공펌프와 함께 사용하면 냉각에 필요한 에너지가 약 1.5kW로 줄어들며 연간 가동시간이 4,500시간이고 전기요금을 0.18유로/kWh라고 가정하면, 연간 절약되는 에너지 비용은 약 3,700유로가 된다.


대형 육류 가공 회사에서 사용하는 Busch의 중앙집중식 진공 시스템

포장공정 제어
Busch의 목표는 고객이 최적의 에너지 효율을 실현할 수 있는 맞춤화된 진공 솔루션을 개발하는 것이다.최적화된 제어 시스템부터 진공 컨테이너 사용에 이르기까지 다양한 지능형 기술을 진공에 활용하여 포장공정을 더욱 경제적으로 설계할 수 있다. Busch는 진공 전문가들과 함께 고객의 현장에서 기존 설비를 직접 점검하고 분석한 내용을 토대로 고객의 잠재적인 비용절감 방안을 제안한다.

중앙집중식 진공 열성형 포장기계, 씰링 트레이 또는 챔버형으로 식품을 포장한다면 중앙집중식 진공 사용을 고려해야 한다. Busch는 이러한 중앙집중식 진공시스템 분야에서 세계 최대 규모의 제조업체로, 가장 풍부한 경험을 보유하고 있다. 중앙집중화를 실현할 경우, 통상적으로 50% 이상의 에너지 비용 절약을 기대할 수 있다.

그 뿐만 아니라 전반적인 운영에 맞춰 성능을 정확하게 조정할 수 있다. 일반적으로 모든 포장기계가 최대 부하로 가동되는 것은 아닌 만큼, 모든 진공펌프가 항상 가동 상태에 있지는 않다.


중앙집중식 진공 공급과 분산형 진공 공급의 에너지 비용 비교

따라서 분산형 진공 공급의 경우에 비해 필요한 진공펌프의 수가 더 적다. 여기에 중앙집중식 진공시스템은 모든 시스템 관련 구성 요소가 이중으로 설계되어 있어 최고의 신뢰도와 안전성을 제공한다. 진공펌프에 문제가 발생하거나 유지보수 작업 중인 경우에도 전체 진공이 유지된다. Busch 중앙집중식 진공시스템에는 다양한 진공펌프를 설치할 수 있다.

R5 로터리베인 진공펌프 외에도 MINK 건식 클로 진공펌프나 COBRA 스크류 진공펌프를 구성 요소로 사용할 수 있다. 시스템 설치에 이미 사용 중인 기존의 진공펌프를 포함하여 투자비용을 절감할 수 있다.아래 그림에서 실제 사례를 확인할 수 있다. 중앙집중식 진공 프로세스를 통해, 이 육류 제조업체에서는 연간 151,000유로의 에너지 비용절감을 나타냈다.