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에이 스크류 선박 언로더 하나 이상의 나선형 스크류 컨베이어를 사용하여 곡물, 시멘트, 비료, 석탄 및 광물과 같은 건화물을 선박 화물창에서 추출하여 해안 저장 또는 운송 시스템으로 옮기는 연속 기계식 벌크 자재 처리 시스템입니다. 그랩 언로더에 비해 스크류 쉽 언로더는 다음과 같은 이점을 제공합니다. 효율성 향상, 화물 손실 감소, 분진 발생 대폭 감소 , 이는 전 세계적으로 곡물 터미널, 시멘트 수입 시설 및 환경에 민감한 항구 운영에 선호되는 선택입니다.
스크류 선박 언로더 작동 방식
스크류 선박 언로더의 작동 원리는 간단합니다. 회전하는 나선형 오거(나사)가 선박의 화물창으로 내려가고, 그곳에서 플라이트가 벌크 자재를 물고 스크류 축을 따라 수직 운반 튜브로 위쪽으로 밀어냅니다. 거기에서 자재는 붐의 수평 또는 경사 배출 컨베이어로 이송된 다음 해안측 벨트 컨베이어 또는 트럭 및 보관함으로 이송됩니다.
전체 기계 체인은 일반적으로 다음 경로를 따릅니다.
- 흡입 나사(고정): 화물창 바닥에서 수직 나사 베이스를 향해 기계 청소 재료 바닥에 있는 하나 이상의 수평 또는 경사 흡입 나사. 이는 낮은 잔류 잔류물을 달성하는 데 중요합니다.
- 수직 스크류 컨베이어(라이저): 핵심 구성 요소는 자재를 화물창에서 붐 수준까지 들어 올리는 밀봉된 튜브 내부에 들어 있는 대구경 나선형 나사입니다. 일반적인 수직 나사 직경은 400mm ~ 800mm입니다.
- 붐 컨베이어: 에이 belt or enclosed screw conveyor on the boom transfers material horizontally to the discharge point above the quay.
- 해안으로 배출: 자재는 터미널 배치에 따라 부두 컨베이어 벨트, 호퍼 또는 트럭으로 직접 떨어집니다.
전체 수직 나사 어셈블리는 선박 화물창 내에서 다양한 위치에 도달하기 위해 올리고 내리고 회전(수평 회전)할 수 있는 러핑 붐에 장착됩니다. 대부분의 최신 장치는 망원경도 사용합니다. 하역이 진행됨에 따라 화물 표면이 떨어지는 속도를 유지하기 위해 나사 튜브가 아래쪽으로 확장됩니다.
드라이브 시스템 및 전원
스크류 선박 언로더는 거의 모든 현대식 설치에서 전기로 구동됩니다. 수직 나사는 일반적으로 기어박스를 통해 라이저 튜브 상단에 있는 높은 토크의 전기 모터에 의해 구동됩니다. 흡기 나사는 별도의 구동 모터를 사용하므로 수직 나사와 관계없이 속도 제어가 가능합니다. 500t/h 용량을 갖춘 중형 장치의 총 설치 전력은 일반적으로 다음과 같습니다. 250kW ~ 450kW 반면, 대형 고용량 장치(1,000t/h 이상)에는 600~900kW의 설치 전력이 필요할 수 있습니다.
스크류 선박 언로더의 유형
다양한 항구 배치, 화물 유형 및 선박 크기에 맞게 여러 가지 독특한 구성이 등장했습니다. 올바른 유형을 선택하는 것은 부두 형상, 선박 빔, 화물 특성 및 필요한 용량에 따라 다릅니다.
| 유형 | 구조 | 일반 용량 | 최고의 응용 프로그램 |
|---|---|---|---|
| 포털/레일 장착형 | 부두 레일로 여행합니다. 포털 프레임이 부두 컨베이어에 걸쳐 있습니다. | 200 – 1,500t/h | 고정식 부두 컨베이어가 있는 전용 곡물, 비료 또는 시멘트 터미널 |
| 받침대/고정 베이스 | 부두 구조에 고정됨; 붐 슬루 앤 러프만 | 100 – 600t/h | 정박 길이가 제한된 소형 터미널 시멘트 수입 |
| 선상/선박 탑재형 | 선박 자체에 설치(자체 하역 선박) | 500 – 2,000t/h | 자체 하역 벌크선; 항만 장비 투자 감소 |
| 부유형/바지 탑재형 | 폰툰이나 바지선에 장착됩니다. 부두에 의존하지 않음 | 200 – 800t/h | 에이nchorage or roadstead operations; ports without fixed quay infrastructure |
| 텔레스코픽 붐 유형 | 붐 길이는 선박 빔에 도달하도록 조정됩니다. 스크류 튜브가 수직으로 연장됨 | 300 – 1,200t/h | 다양한 크기의 선박을 처리하는 항구(Handysize부터 Panamax까지) |
레일 장착형 포털 유형: 가장 일반적인 구성
레일 장착형 포털 스크류 선박 언로더는 주요 벌크 터미널의 주력 제품입니다. 이는 부두의 레일을 따라 이동하므로 선박이 정박할 필요 없이 단일 기계가 여러 선박 해치를 순차적으로 서비스할 수 있습니다. 포털 프레임 설계를 통해 장비 아래에서 부두 컨베이어 벨트에 접근할 수 있으므로 하역이 진행되는 동안 지속적인 해안 측 운송이 가능합니다. NEUERO, Bühler 및 Cargotec(시워텔)과 같은 제조업체의 이러한 유형의 기계는 곡물 및 비료 서비스에서 정기적으로 정격 용량 600~1,000t/h를 달성합니다.
Siwertell(밀폐형 나사) 유형: 먼지 없는 표준
Cargotec이 개발한 Siwertell 설계는 화물창 흡입구에서 해안 배출 지점까지 완전히 밀폐된 스크류 컨베이어 체인을 사용합니다. 어떤 물질도 대기에 노출되지 않으므로 먼지 배출이 거의 0에 가까워야 하는 곳(시멘트 터미널, 도시 항구의 맥아 및 곡물 수입, 주거 지역 근처 시설)에서 가장 중요한 선택입니다. Siwertell 장치는 전 세계적으로 600개 이상의 시설에서 운영되고 있으며 일부 처리 용량은 석탄 및 곡물의 경우 1,500t/h를 초과합니다.
평가할 주요 성능 사양
스크류 쉽 언로더를 지정하거나 비교할 때 다음 매개변수는 헤드라인 용량 수치보다 실제 성능과 총 소유 비용을 더 정확하게 정의합니다.
| 매개변수 | 일반적인 범위 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 정격 용량(t/h) | 100 – 2,000t/h | 선박 처리 시간을 결정합니다. 터미널 처리량 목표와 일치해야 함 |
| 수직 나사 직경 | 400 – 800mm | 직경이 크면 용량이 증가하고 거친 재료의 막힘 위험이 줄어듭니다. |
| 최대 선박 크기(DWT) | 5,000~100,000DWT | 붐 리치 및 텔레스코픽 범위는 전체 용기 빔과 유지 깊이를 커버해야 합니다. |
| 보류 잔류물(화물의 %) | 0.1% – 0.5% | 잔류물이 적으므로 화물 손실이 줄어들고 항해 간 청소 시간도 줄어듭니다. |
| 나사 회전 속도 | 50 – 200RPM | RPM이 높을수록 처리량이 증가하지만 스크류 플라이트 및 라이너의 마모율이 높아집니다. |
| 먼지 배출 수준 | <1 mg/m³(밀폐형) ~ <10 mg/m³(반밀폐형) | 환경 허가에 매우 중요합니다. 밀폐된 디자인은 많은 관할권에서 필수입니다. |
| 특정 에너지 소비 | 0.3~0.8kWh/t | 운영 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 값이 낮을수록 기계적 효율성이 높음을 나타냅니다. |
| 선회 범위 | ±90° ~ ±270° | 회전 폭이 넓어지면 장비가 이동하지 않고도 더 많은 해치 위치를 커버할 수 있습니다. |
| 에이vailability / uptime | 85% – 97% | 높은 가용성은 나사 날개 마모 모니터링 및 예정된 유지 관리 간격에 따라 달라집니다. |
보류 잔류물: 가장 간과되는 지표
정격 용량이 조달에서 가장 많은 관심을 끌고 있지만, 잔류물을 잡아라 — 손이나 보조 장비로 제거해야 하는 화물칸에 남아 있는 화물의 비율 — 총 하역 비용에 큰 영향을 미칩니다. 50,000톤의 Panamax 선적을 0.5% 잔류물로 처리하는 기계는 선박당 250톤을 수동으로 청소해야 하므로 항해당 몇 시간의 노동 시간과 지연이 추가됩니다. 도달 범위가 확장된 흡입 나사를 갖춘 최고의 현대식 스크류 언로더는 잔류물을 0.15% 미만으로 유지하여 연간 수천 척의 선박 호출에 대해 상당한 인건비와 처리 비용을 절약합니다.
스크류 선박 언로더로 취급되는 자재
스크류 컨베이어는 광범위한 건화물 상품에 걸쳐 효과적이지만 특히 벌크 밀도, 마모성, 수분 함량 및 유동성과 같은 재료 특성은 스크류 설계, 라이닝 재료 및 유지 관리 간격에 큰 영향을 미칩니다.
| 상품 | 부피밀도(t/m3) | 주요 과제 | 디자인 고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 밀 / 옥수수 / 대두 | 0.72 – 0.82 | 과도한 스크류 속도로 인한 입자 파손 | 제어된 RPM; 부드러운 흡기 기하학; 식품 등급 라이너 |
| 시멘트(클링커) | 1.2 – 1.5 | 높은 마모성; 먼지 발생; 수분 민감도 | 경화된 스크류 플라이트; 완전히 밀폐된 시스템; 제습 공기 퍼지 |
| 비료(요소, DAP, AN) | 0.75 – 1.0 | 흡습성 케이킹; 강철에 부식성 | 스테인레스 스틸 또는 코팅된 항공편; 건조 공기 주입; 신속한 청소 디자인 |
| 석탄 | 0.8 – 0.95 | 에이brasive; dust explosion risk | 내마모성 라이너; 불활성 가스 퍼지 옵션; ATEX 등급 드라이브 |
| 칼륨/미네랄염 | 1.0 – 1.3 | 마모성이 매우 높습니다. 부식성의 | 텅스텐 카바이드 팁 스크류 플라이트; 316L 스테인리스 접촉면 |
| 맥아 / 보리 | 0.55 – 0.65 | 저밀도; 깨지기 쉬운 커널; 식품 안전 | RPM 감소; 매끄러운 내부 표면; NSF 규격 소재 |
| 대두박/어분 | 0.55 – 0.70 | 끈끈한; 냄새 억제; 해충 위험 | 표면을 쉽게 청소할 수 있습니다. 밀폐형 시스템; 봉인된 검사 해치 |
마모성이 무엇보다 유지 관리 비용을 높이는 이유
시멘트 클링커, 칼륨 및 석탄은 스크류 플라이트 마모에 가장 까다로운 원자재입니다. 시멘트 클링커를 취급하는 보호되지 않은 연강 항공편은 작동 시간이 8,000~12,000시간 정도 지나면 교체가 필요할 수 있습니다. 이와 대조적으로 Ni-Hard 또는 텅스텐 카바이드 오버레이를 사용한 스크류 플라이트는 동일한 재료에서 서비스 수명을 30,000~50,000시간으로 연장하여 유지 관리 중단 시간과 수명 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 나중에 새로 장착하는 것보다 구매 시 올바른 마모 방지 기능을 지정하는 것이 지속적으로 비용 효율적입니다.
스크류 선박 언로더와 기타 대량 하역 방법 비교
| 기술 | 용량 범위 | 먼지 제어 | 화물 손실 | 최고의 대상 | 제한 사항 |
|---|---|---|---|---|---|
| 스크류 선박 언로더 | 100 – 2,000t/h | 우수(동봉) | 매우 낮음(<0.2%) | 곡물, 시멘트, 비료, 석탄 | 매우 거칠거나 울퉁불퉁한 재료에는 덜 효과적입니다. |
| 그랩/크레인 언로더 | 200 – 2,000t/h | 나쁨 – 보통 | 높음(0.5% – 2% ) | 석탄, iron ore, scrap metal | 높은 먼지; 유출; 느린 정리; 높은 잔류물 |
| 공압식 언로더 | 50 – 400t/h | 양호(동봉) | 매우 낮음 | 곡물, 밀가루, 펠릿 | 높은 에너지 소비(나사 2~3개); 대형 선박의 경우 느림 |
| 버킷 엘리베이터 언로더 | 300 – 1,500t/h | 보통 – 좋음 | 낮음 – 보통 | 곡물, 석탄, 광물 | 복잡한 기계 시스템; 버킷/체인에 대한 높은 유지 관리 |
| 자동 하역 벨트 | 1,000 – 5,000t/h | 보통 | 낮음 | 석탄, aggregate, iron ore (large volumes) | 특별히 제작된 자체 하역 선박이 필요합니다. 높은 자본 비용 |
그랩 크레인에 비해 스크류 쉽 언로더의 결정적인 장점은 먼지 제어 및 화물 회수입니다. 평균 화물 30,000톤으로 연간 300개의 선박 기항을 처리하는 곡물 터미널에서 유출 및 잔류물을 1.0%(그랩)에서 0.2%(스크류 언로더)로 줄이면 연간 약 2,400톤의 추가 판매 가능 화물을 회수할 수 있습니다. 이는 일반적으로 밀폐형 스크류 시스템의 프리미엄 비용을 3~5년 이내에 상환하는 직접적인 수익 혜택입니다.
공압식 언로더에 비해 스크류 시스템은 에너지 효율성 측면에서 승리합니다. 200t/h의 속도로 곡물을 처리하는 공압 시스템은 1.5~2.5kWh/t를 소비하는 반면, 동등한 스크류 시스템은 0.3~0.5kWh/t를 소비합니다. 이는 4~6배의 에너지 절약으로 처리되는 톤당 운영 비용이 낮아진다는 의미입니다.
설치, 시운전 및 유지 관리 고려 사항
부두 및 기초 요구 사항
레일 장착형 스크류 선박 언로더는 부두에 상당한 구조적 하중을 가합니다. 텔레스코픽 붐을 갖춘 완벽한 장비를 갖춘 600t/h 기계의 자중은 일반적으로 다음과 같습니다. 150~280톤 . 안벽 설계는 바퀴 하중, 풍하중(일반적으로 주차 위치의 Beaufort 12 폭풍 조건에 맞게 설계됨) 및 해당하는 경우 지진 하중을 고려해야 합니다. 대형 포털 장치의 레일 게이지 범위는 일반적으로 10m~16m입니다. 모든 터미널 확장 또는 신규 건설 프로젝트는 기계 구성을 지정하기 전에 구조 엔지니어를 참여시켜 안벽 하중 용량을 확인해야 합니다.
스크류 플라이트 마모 모니터링
최신 스크류 선박 언로더에는 실시간 마모 데이터를 제어 시스템에 보고하는 마모 모니터링 시스템(스크류 플라이트 팁 또는 컨베이어 튜브 라이닝을 따라 내장된 초음파 두께 측정 센서)이 점점 더 많이 통합되고 있습니다. 이를 통해 유지보수 팀은 고정된 시간 간격이 아닌 실제 상태를 기반으로 항공편 교체를 계획할 수 있으며, 북유럽 시멘트 터미널의 문서화된 사례 연구에서 예상치 못한 고장을 최대 40%까지 줄일 수 있습니다.
정기 유지보수 간격
- 매일: 스크류 비행 상태의 육안 검사, 상부 및 하부 스크류 베어링의 윤활 점검, 흡기 스크류의 밀봉 시스템 검사
- 주간: 기어박스 오일 레벨 점검, 주행 레일 및 휠 플랜지 점검, 붐 호이스트 와이어 로프 상태 평가
- 월간: 모든 선회 링 베어링의 완전 윤활, 스크류 튜브 라이너 마모 검사, 전기 패널 검사
- 에이nnual: 전체 스크류 플라이트 치수 검사, 기어박스 오일 교환, 제조업체의 피로 분석에 따른 구조 균열 검사, 중요 구조 용접의 비파괴 검사(NDT)
일반적인 서비스 수명
곡물 또는 비료 터미널에서 잘 관리된 스크류 선박 언로더는 다음의 서비스 수명을 달성할 수 있습니다. 25~35세 주요 구조 구성요소(포털 프레임, 붐 구조, 여행용 대차)용. 스크류 플라이트 및 웨어 라이너는 재료 마모성에 따라 3~7년 주기로 교체되는 소모품입니다. 구동 모터와 기어박스는 일반적으로 15~20년 간격으로 정밀 검사 또는 교체가 필요합니다. 이러한 긴 서비스 수명으로 인해 초기 자본 비용(중대형 레일 장착 장치의 경우 일반적으로 3~1,200만 달러)이 기계 수명 동안 처리되는 톤당 기준으로 정당화됩니다.
주요 제조업체 및 주목할만한 설치
| 제조업체 | 브랜드 / 제품군 | 주목할만한 설치 | 용량 |
|---|---|---|---|
| Cargotec(핀란드) | Siwertell | COFCO 곡물 터미널, 중국 천진 | 2 × 1,000t/h(밀) |
| 뉴에로(독일) | NEUERO 포트퀴프 | 함부르크항 곡물 터미널 | 600t/h(곡물) |
| Bühler 그룹 (스위스) | 포탈링크 / SICON | 브라질과 유럽의 다중 곡물 터미널 | 300 – 800t/h |
| 반 알스트(네덜란드) | 스크류 언로더 시리즈 | 로테르담 시멘트 터미널 | 400t/h(시멘트) |
| BEUMER 그룹 (독일) | 선박 하역기 | 비료 터미널, Jorf Lasfar, 모로코 | 500t/h(DAP/요소) |
| Metso Outotec(핀란드) | 대량 처리 시스템 | 광산 광물 터미널, 동남아시아 | 최대 1,200t/h |
Siwertell 밀폐형 스크류 시스템은 모든 대륙의 곡물, 시멘트 및 석탄 터미널에서 600개 이상의 장치를 운영하면서 환경에 민감한 응용 분야를 위한 세계 최대 설치 기반을 보유하고 있습니다. NEUERO 기계는 특히 유럽의 곡물 터미널에서 널리 사용되고 있으며, 모듈식 설계로 인해 여러 터미널 운영업체에 걸쳐 예비 부품 물류가 단순화됩니다. 최고 용량 요구 사항(1,500t/h 이상의 벌크 석탄 및 광물 하역)을 위해 일부 운영자는 화물칸 바닥 청소용 스크류 언로더와 주 수직 리프트용 버킷 엘리베이터 시스템을 결합하여 버킷 시스템의 높은 처리량으로 스크류 흡입구의 먼지 제어를 달성합니다.
적합한 스크류 선박 언로더 선택: 결정 체크리스트
- 화물 구성을 정의하세요. 에이 machine optimized for grain at 0.75 t/m³ bulk density will be undersized in terms of motor torque if you later add cement clinker at 1.4 t/m³. Specify the full range of commodities upfront.
- 용기 크기 범위 확인: 정박지에서 예상되는 가장 큰 선박의 최대 빔, 화물창 깊이 및 해치 개방 치수는 붐 리치 및 텔레스코핑 스트로크 사양에 대해 검증되어야 합니다.
- 먼지 배출 요구 사항 설정: 개방형 디자인과 밀폐형 디자인을 지정하기 전에 현지 환경 규정을 확인하세요. EU, 북미 및 아시아 도시의 많은 항구에서는 현재 <5mg/m3 먼지 배출을 의무화하고 있으며, 이를 위해서는 완전히 밀폐된 스크류 시스템이 필요합니다.
- 안벽 적재 용량을 평가합니다. 기계 중량 및 레일 게이지를 최종 결정하기 전에 구조 엔지니어를 참여시켜 기존 부두가 기계의 자중 및 동적 하중을 지탱할 수 있는지 확인하십시오.
- 자본 비용뿐만 아니라 총 소유 비용을 계산합니다. 에이 lower-cost machine with standard wear liners may cost more per tonne over 20 years than a premium machine with hardened flights and a high-availability design.
- 에이ssess spare parts supply chain: 원격 위치에 있는 터미널의 경우 제조업체가 지역 예비 부품 창고를 보유하고 있는지 또는 48~72시간 이내에 중요한 마모 부품(스크류 플라이트, 라이너 세그먼트, 기어박스 내부 부품)을 공급할 수 있는지 확인하십시오.
- 자동화 계획: 최신 스크류 선박 언로더에는 충돌 방지 레이더, 홀드 윤곽 스캐닝(LIDAR) 및 자동 깊이 제어 기능을 장착할 수 있습니다. 터미널이 기계의 서비스 수명 내에 반자율 또는 완전 자동 작동으로 전환할 계획이라면 지금 제어 시스템 인프라를 지정하십시오.
