트레이 건조기(1~4단) 선택 방법: 용량, 열원 및 투자 수익률

2025/12/10 10:13

적절한 트레이 건조기를 선택하는 것은 실용적이고 엔지니어링 중심적인 결정이며, 명확한 상업적 이해관계를 수반합니다. 선택지를 좁히는 가장 빠른 방법은 처음부터 다섯 가지 요소를 고려하는 것입니다. 목표 처리량(kg/hr 또는 m²/hr), 제품 열 민감도, 공간 제약(바닥 및 천장), 사용 가능한 유틸리티(증기, 가스/LPG, 전기, 바이오매스), 그리고 CAPEX(자본지출) 및 OPEX(운영비용)에 따른 예산 범위입니다. 이러한 요소들을 정의하면 처리량, 건조 균일도, 수명주기 비용 측면에서 단층 트레이 건조기와 다층 트레이 건조기 구성을 비교하는 것이 간단해집니다.

트레이 건조기 선택 배너

레이어 구성: 1레이어에서 4레이어로 변경되는 사항

단일 레이어 트레이 건조기: 간편한 제어와 빠른 R&D 처리 시간으로 최상의 건조 균일도를 제공합니다. 일반적으로 가장 낮은 기본 CAPEX(자본지출)를 제공하며, 열에 민감하거나 고부가가치 제품, 파일럿 테스트, 초기 공정 개발에 가장 안전한 선택입니다.
2중 구조: 공간이 제한적인 소규모 생산에 적합합니다. 공기 흐름 구역 설정이 다소 복잡해지지만, 전반적인 작동은 관리하기 쉽고 효율적입니다.
3~4층: 바닥 공간이 제한적인 중소 규모 생산에 적합합니다. 처리량은 캐비닛 설치 면적당 약 2~4배 증가하지만, CAPEX가 증가하고 제어 로직이 복잡해지며, 층 전체의 균일성을 유지하기 위해 잘 설계된 공기 흐름 구역 설정이 중요합니다.

용량 벤치마킹을 위한 일반적인 지침은 다음과 같습니다. 트레이 면적을 트레이당 약 0.4~1.0m²(제조사에 따라 다름)로 가정하고, 제품의 수분 함량과 공기 흐름량에 따라 처리량을 가늠합니다. 제품이 열에 민감하거나 고가품인 경우에는 단층 트레이 건조기가 더 안전한 선택일 수 있습니다. 공간이 협소한 상황에서 안정적인 중간 생산량을 유지해야 하는 경우에는 강력한 공기 흐름 구역 설정을 갖춘 3~4층 트레이 건조기를 고려하십시오.

신뢰할 수 있는 빠른 크기 조정 및 에너지 수학

배치당 제거해야 할 수분량(kg) = 습중량 × 수분 함량 변화량
필요 용량(kg/시간) = 배치당 물 ÷ 사이클 시간(시간).
에너지 추정치 = 물(kg)/시간 × 증발된 물(kg)당 1~3kWh (건조기 설계, 재순환 및 열 회수 방식에 따라 다름).

예: 4시간 주기로 40kg의 물을 제거해야 한다면 시간당 10kg이 됩니다. kg당 2kWh에서 약 20kW의 연속 열 부하가 예상됩니다. $0.10/kWh의 전기를 사용하면 에너지 비용은 대략 시간당 $2.00 또는 제거된 물 kg당 $0.20입니다. 공통 단위 및 지역 요금으로 변환하여 가스/LPG 또는 증기에 대해 동일한 비교를 수행합니다.

열원 균형: 제어 및 비용에 맞는 유틸리티 선택

증기: 탁월한 온도 제어 및 위생 기능을 제공하며, 기존 보일러 설비를 갖춘 식품 및 제약 환경에 이상적입니다. 응축수 처리 과정이 다소 복잡하지만, 제어 기능은 최고 수준입니다.
가스/LPG: 대규모 생산 시 연료비가 가장 저렴한 경우가 많습니다. 적절한 연소 배기가스 및 배출가스 관리 시스템이 필요하며, 증발량이 많은 환경에 적합합니다.
전기식: 설치가 가장 간편하고 정밀한 제어가 가능하며 연소 부산물이 발생하지 않습니다. 전기 요금이 높은 지역에서는 운영 비용(OPEX)이 높을 수 있지만, 중소 규모 공장이나 클린룸에 적합한 선택입니다.
바이오매스: 저렴한 바이오매스를 쉽게 구할 수 있는 곳에서 매력적인 에너지원입니다. 다만, 저장, 취급 및 배출가스 관련 고려 사항이 추가적으로 발생하며, 특정 지역적 상황에 적합합니다.

모든 판매업체에 톤당 제거되는 물의 양(kWh/톤 또는 MMBtu/톤)에 대한 에너지 소비량과 열 회수 옵션(재순환 비율, 이코노마이저, 단열 수준)을 문의하십시오. 이러한 정보는 명목상 출력만으로는 알 수 없는 운영 비용과 투자 회수 기간에 더 큰 영향을 미칩니다.

자동화 수준과 ROI에 미치는 영향

수동 로딩: CAPEX는 가장 낮지만, 노동 수요와 인체공학적 위험이 더 높습니다.
반자동 방식: 호이스트, 기계식 트롤리 또는 리프트는 적은 추가 자본 지출로 노동력을 절감하고 안전성을 향상시킵니다.
완전 자동화: PLC/SCADA 및 상류/하류 통합을 통한 컨베이어식 투입/배출 시스템은 중대형 생산량에서 높은 처리량, 정밀한 반복성, 낮은 단위 비용을 제공하지만, 최대 자본 지출(CAPEX)이 발생합니다.

예시 투자 회수: 반자동화로 CAPEX가 5만 달러 증가하고 인건비와 품질 관련 폐기물이 연간 2만 달러 절감된다면 투자 회수 기간은 약 2.5년입니다. 15만 달러 규모의 보다 광범위한 자동화 패키지로 연간 6만 달러를 절감할 경우 투자 회수 기간은 약 2.5년입니다. 실제 투자 회수 기간은 임금, 근무 패턴, 불량품 비용, 그리고 계획된 가동률에 따라 달라집니다.

구매 전 및 승인 시 요청해야 할 사항

요청해야 할 기술 사양: 층별 건조 면적(m²), 트레이당 공기 유량(m³/hr), 톤당 제거된 물의 에너지량, 히터 사양, 열 회수 방식, PLC/SCADA I/O 목록, 재질(예: 식품/제약용 316L), CIP 옵션 및 공급업체 테스트 실행 프로토콜.
현장 수용 테스트: 트레이와 레이어 전체에 걸친 건조 균일성을 매핑하고, 사이클 시간을 검증하고, 특정 에너지 소비량을 측정하고, 제품 품질 기준(식품/제약에 대한 미생물 매개변수 포함)을 확인합니다.

공급업체 역량이 결과에 큰 영향을 미치는 이유

트레이 건조기의 성능은 제어 시스템과 품질 보증에 달려 있습니다. 샤인 헬스(Shine Health)의 제조 환경은 자동화된 중앙 제어 시스템, 자체 연구 개발 부서, 그리고 전담 품질 관리 연구소를 결합하여 산업 자동화와 체계적인 품질 보증이 통합 위험을 어떻게 낮추는지 보여줍니다. 다층 시스템의 경우, 일관된 공기 흐름 관리, 안정적인 온도 프로파일, 그리고 추적 가능한 제어 로직은 균일성, 반복성, 그리고 궁극적으로 투자 수익률(ROI)을 보장하는 핵심 요소입니다.

오늘 사용할 수 있는 간단한 의사결정 매트릭스

R&D 시험, 소량 생산, 열에 민감한 제품 → 최대의 제어와 균일성을 위해 단일 레이어 트레이 건조기를 선호합니다.
제한된 바닥 공간과 적당한 처리량 요구 사항 → 구역별 공기 흐름 및 기본 자동화 기능을 갖춘 2~3단 구조를 고려하십시오.
노동 압력이 있는 소형 중규모 생산 → 3~4개 레이어를 선택하고 열 회수 및 자동화 수준을 평가합니다. 낙찰 전 CAPEX와 OPEX를 모델로 비교합니다.

에너지 요금 및 목표 kg/hr에 맞게 조정된 조달 체크리스트, 공급업체 RFQ 템플릿 또는 ROI 스프레드시트를 보려면 Shine Health의 기술 팀에 문의하세요.info@sdshinehealth.com또는 다음 주소로 요청을 제출하세요.https://www.sdshinehealth.com/contact-us.html. 신속한 지원을 받으려면 WhatsApp을 통해 문의하실 수도 있습니다.왓츠앱.

참고자료

아르고, BD, Sandra, S. 및 Ubaidillah, U. (2018). 가스 버너로 가열되는 대류 트레이 건조기에서 카사바 칩의 박층 건조 동역학에 대한 수학적 모델링. 기계과학과 기술 저널, 32(7), 3313-3320.https://doi.org/10.1007/s12206-018-0646-2
Delgado-Plaza, E., Peralta-Jaramillo, J., Quilambaqui, M., et al. (2019). 농업 산업을 위한 태양열 및 지열 에너지를 이용한 하이브리드 건조기의 열 평가. 응용과학, 9(19), 4079.https://doi.org/10.3390/app9194079
Khathir, R., Nelwan, L. O., & Sucipta, M. (2024). 온실효과 하이브리드 트레이 건조기의 정향 건조 성능. IOP 학술대회 시리즈: 지구환경과학, 1302(1), 012106.https://doi.org/10.1088/1755-1315/1302/1/012106
Murugan, P., Dhanushkodi, S., Sudhakar, K., & Wilson, V. H. (2021). 산업용 및 소규모 바이오매스 건조기: 개요. 에너지공학, 118(6), 441–459.다음 링크를 참조하세요:://d.org/10.32604/e.2021.013491
Zhang, M., Bhandari, B., & Fang, Z. (2017). 채소 및 채소 가공품 건조 핸드북. CRC 출판사.https://doi.org/10.4324/9781315152677
Afonkina, V., Popov, V. M., Levinsky, V., & Medvedev, A. (2023). 유제품 종균 건조를 위한 트레이형 설치의 기술 및 경제적 평가. Tekhnika i Tekhnologii v Zhivotnovodstve, 3, 92–101.https://doi.org/10.22314/27132064-2023-3-92
Dute, S. N., Bijwe, M. P., & Pawar, D. B. (2025). 효율 향상을 위한 트레이 건조기 설계 수정. 국제 과학·통신·기술 고급 연구 저널, 5(2), 1–7.https://doi.org/10.48175/ijarsct-23239