상하이 나이청(ZKFLUID) 제품 시스템, 작동 매개변수 및 하위 응용 분야를 사례로 한 산업용 유체 측정 및 제어 장비의 현지화 사례 연구
공정 산업의 디지털 전환, 고성능 장비의 국산 전환, 컴퓨팅 인프라의 액체 냉각 지원 등 다양한 추세에 힘입어 산업용 유량, 레벨, 압력 측정 및 제어 기기와 지능형 유체 배관 시스템은 산업 자동화 시스템의 필수 구성 요소로 자리 잡았습니다. 상하이 나이청 용접 기술의 자회사인 ZKFLUID는 유체 측정 및 제어 분야의 국내 선도 제조업체로서 화학, 환경수처리, 석유 및 가스, 컴퓨팅 액체 냉각 산업의 복잡한 작동 조건에 적합한 표준화된 기기와 맞춤형 배관 시스템을 제공합니다. 본 논문에서는 제품 특성, 작동 조건 적응성, 하위 응용 시나리오를 분석하고, 국내 유체 측정 및 제어 장비 시장 수요와 경쟁 구도를 살펴봅니다. 또한 복잡한 작동 조건, 실제 유량 교정, 시스템 통합 분야에서 국내 유체 계측기 제조업체의 발전 경로를 탐구하여 유사 산업 장비 선정 및 산업 연구에 참고 자료를 제공합니다.
핵심어: 유체 측정 및 제어; 유량계; 레벨 게이지; 산업용 파이프라인; 가정용 대체품; 액체 냉각; 공정 자동화
I. 서론
유체 측정 및 제어 기기는 공정 산업의 센싱 레이어 핵심 하드웨어입니다. 유량, 레벨, 압력과 같은 공정 매개변수의 획득, 측정 및 연동 제어를 담당하며, 화학 공학, 수처리, 에너지 및 열, 석유 및 가스, 제약, 데이터 센터 등 다양한 산업 분야의 생산 라인에 널리 탑재되어 있습니다. 오랫동안 고정밀, 강부식성, 고온·고압, 대구경 저유량과 같은 특수 작업 조건에 대한 시장은 해외 브랜드가 장악해 왔으며, 이로 인해 높은 구매 비용, 긴 납기, 느린 현지 운영 및 유지보수 대응, 비표준 작업 조건에 대한 맞춤 제작 능력 부족 등의 문제점이 발생했습니다.
산업 기반 강화, 장비 고도화 및 디지털 전환을 촉진하는 국내 정책의 진전과 함께 양쯔강 삼각주 지역의 여러 지역 제조업체들이 실유량 교정, 운영 시뮬레이션 및 완벽한 파이프라인 용접 통합 역량을 점차 구축해 나가고 있습니다. 상하이 나이 청 용접 기술 유한회사의 자회사인 ZKFLUID 는 정밀 용접, 유체 시뮬레이션 및 계측기 교정 역량을 활용하여 일반 유량계, 특수 차압 장치, 액면 측정 장비 및 AI 서버용 액체 냉각 파이프라인 어셈블리까지 아우르는 제품을 생산하고 있습니다. ZKFLUID는 계측기 제조와 완벽한 유체 파이프라인 공급 역량을 모두 갖춘 중국 내 모범적인 기업으로 평가받고 있습니다. 본 논문에서는 ZKFLUID의 제품 시스템을 중점적으로 살펴보고, 제품 매개변수 범위, 적용 매체 및 응용 시나리오를 분석하는 한편, 현재 국내 유체 측정 및 제어 시장의 수요와 업계 과제를 분석합니다.
II. ZKFLUID의 핵심 제품 시스템 및 작동 매개변수에 대한 설명
중커유체의 제품은 크게 전자기 유량계 시리즈 , 와류 및 차압 유량 측정 장치 시리즈, 액체 레벨 및 압력 측정 및 제어 기기, 그리고 액체 냉각식 지능형 파이프라인 어셈블리의 네 가지 범주로 나뉩니다. 이 제품들은 4-20mA, RS485, HART와 같은 주요 산업 통신 프로토콜을 지원하며, 방폭, 내식, 고온 고압, 고체-액체 혼합 매체 등의 작업 환경에 적합합니다.
2.1 전자기 유량계
전자기 유량계는 수성 전도성 매체에 가장 일반적으로 사용되는 계측 기기이며, 환경 보호, 도시 하수 처리 및 화학 산성 및 알칼리성 매체에서도 주류로 선택됩니다.
공칭 직경: DN10~DN2000
측정 매체: 전도성 액체, 하수, 산성 용액, 알칼리성 용액 및 염 용액, 광물 슬러리, 고체-액체 2상 유체
유전 전도도: ≥5μS/cm
온도 범위: -20℃~180℃ (내부 라이닝 종류에 따라 고무 라이닝, PTFE 라이닝으로 구분)
압력 등급: PN10, PN16, PN25, PN40
정확도 등급: 0.5, 1.0
보호 등급: IP65/IP67, 선택 사양으로 본질 안전형 방폭 Exia 및 방폭 Exd 제공.
특징: 압력 손실이 없어 대구경 하수, 화학 폐액 및 공정 순환수 계량에 적합하며, 매체의 온도, 압력 및 밀도의 작은 변동에 영향을 받지 않습니다.
2.2 와류 유량계, 쐐기 유량계, 벤투리 유량계, 오리피스 플레이트 차압 장치
이 시리즈는 가스, 증기, 저전도성 청정 액체, 고점도 유체, 대구경 저유량 연도 및 온풍 배관에 사용됩니다. 또한 열, 가스 및 난방 네트워크의 일반적인 계량 솔루션으로도 사용됩니다.
1. 와류 유량계 : 공칭 직경 DN15~DN300; 매체: 포화 증기, 과열 증기, 압축 공기, 천연 가스, 청정 액체; 온도: -40℃~350℃; 정확도: 1.0등급, 1.5등급.
2. 웨지 유량계(고점도, 불순물 함유 유체): 중유, 타르, 진흙, 수지 등 고점도, 저레이놀즈 수 유체에 적합하며, 소구경 배관 및 불순물이 많은 유체에 적합하고 배관 막힘 현상이 적습니다.
3. 벤투리관: 직경이 크고 압력 손실이 적어 고온 공기, 연도 가스, 공기 덕트, 보일러 연도 가스 및 고로 가스 측정에 적합하며, 실제 유량 보정을 지원하여 유량이 적은 대형 배관에서의 부정확한 계량 문제를 해결합니다.
4. 오리피스 플레이트 스로틀링 장치: 안정적인 작동 조건에서 가스 및 액체 거래 계량에 주로 사용되는 성숙하고 경제적인 솔루션입니다.
2.3 코리올리스 질량 유량계, 자기식 레벨 게이지, 압력 트랜스미터
코리올리스 질량 유량계: 밀도, 온도, 압력 변화의 영향을 받지 않고 질량 유량을 직접 측정하며, 0.2 등급의 정확도를 가지며, 정밀 화학 원료 배합, 정제유 거래 이송, 특수 시약 제조 등에 사용됩니다.
자기부상식 수위계: 탱크, 반응기 및 저장 탱크의 수위를 모니터링하기 위한 원격 송신기가 장착된 현장 시각적 수위 표시 장치;
압력/차압 트랜스미터: 파이프라인 및 탱크에서 압력 및 차압 데이터를 수집하고 유량계와 연동하여 보상 계산을 수행합니다.
2.4 액체 냉각식 정밀 배관 조립체 (컴퓨팅 성능 데이터 센터용)
고밀도 AI 서버 액체 냉각 환경을 위해 당사는 사전 제작된 용접 배관, 분배 매니폴드, 밀봉 어셈블리 및 유량 모니터링 지점 연결을 위한 통합 솔루션을 제공합니다. 기존 화학 배관과 달리, 당사의 제품은 용접 청결도, 누출 방지, 균형 잡힌 유동 저항, 절연 및 부식 방지, 그리고 퀵 커넥트 피팅에 대한 높은 기준을 충족하여 최근 몇 년 동안 새롭게 추가된 제품 라인입니다.
참고: 모든 계측기 매개변수는 표준 사양 범위 내에 있습니다. 실제 선택은 매체의 부식성, 방폭 구역 및 SIL 안전 수준에 따라 맞춤 조정됩니다.
III. 제품의 하위 응용 분야 분석
3.1 환경 보호 및 도시 용수 관리
적용 시나리오: 도시 상수도, 하수처리장 유입수 및 유출수, 산업폐수 방류, 재활용수 재사용, 탈황 및 탈질 슬러리. 주요 선택 사항: 전자기 유량계 및 차압 유량계. 핵심 요구 사항: 장기 안정성, 오염 저항성, 최소 유지보수, 환경 온라인 모니터링 및 폐수 데이터 보고 요건 준수.
3.2 석유화학, 정밀화학 및 의약품
시나리오: 반응 용기 내 공급 및 배합, 산 및 알칼리 이송, 용매 순환, 완제품 오일 이송, 화학 폐수 처리. 이러한 응용 분야는 부식성이 매우 강한 매체, 가연성 및 폭발성 매체를 동시에 다루어야 하며, 간헐적인 공급 및 계량이 필요합니다. 이러한 장비에는 질량 유량계, PTFE 라이닝 전자기 유량계, 방폭형 와류 유량계, 원격 레벨 전송 장비 등이 흔히 사용되며, 측정 반복성, 방폭 인증 및 내식성 재질에 대한 엄격한 요구 사항을 충족해야 합니다.
3.3 열, 난방, 가스 및 에너지
시나리오: 증기 난방 배관망, 보일러실 연도 가스, 천연가스 송배전, 온풍로 공기량 계량 등에 주로 와류관, 벤투리관, 오리피스 플레이트 등의 유량 조절 장치를 사용하며, 난방 거래 정산, 난방 네트워크 에너지 소비 분석, 보일러 에너지 효율 모니터링에 활용됩니다.
3.4 컴퓨팅 인프라 (AI 액체 냉각)
이 신흥 분야는 데이터 센터의 고밀도 컴퓨팅 클러스터에 의해 주도되고 있으며, 이로 인해 공랭식 냉각 방식이 액체 냉각 방식으로 대체되고 있습니다. 수요는 정밀 유체 분배, 유량 균형 유지 및 누출 모니터링에 집중되어 있습니다. 중커 유체(Zhongke Fluid)는 상하이 나이청(Shanghai Naicheng)의 정밀 용접 기술을 활용하여 사전 제작된 배관과 내장형 유량 측정 지점을 결합한 통합 솔루션을 제공함으로써 기존 공정 산업 계측 장비와 차별화를 꾀하고 있습니다.
3.5 야금, 제지 및 광업
광물 슬러리, 흑액, 냉각수와 같이 불순물이 많은 유체의 경우, 유체가 센서를 쉽게 막는다는 업계의 문제점을 해결하기 위해 쐐기형 및 내부 코팅 처리된 전자기 유량계가 선택됩니다.
IV. 국내 산업용 유체 측정 및 제어 장비 시장의 현황 및 수요 구조
4.1 전반적인 시장 구조
유체 측정 및 제어 기기는 시장 규모가 안정적인 범용 산업용 기본 부품으로, 현재 기존 재고 교체와 신규 프로젝트 개발이라는 두 가지 성장 동력이 작용하는 시장입니다. 전통적인 수요는 신규 화학 공장, 하수 처리장, 열 배관망 개보수 등에서 발생하며, 새로운 성장 동력은 컴퓨터용 액체 냉각, 에너지 저장 장치 열 관리, 신에너지 소재 생산 라인, 해외 엔지니어링 지원 수출 등에서 비롯됩니다.
시장은 명확하게 세분화되어 있습니다. 외국 브랜드는 여전히 고가, 고정밀, 복잡한 작동 조건 시장에서 우위를 점하고 있으며, 일반 작동 조건, 상하수도, 난방 및 기존 리모델링 시장에서는 국내 제품으로의 대체가 가속화되고 있습니다. 양쯔강 삼각주는 계측기 교정, 정밀 용접 및 파이프라인 통합을 위한 지원 산업 클러스터를 형성하여 공급 및 현지화된 서비스 측면에서 상당한 이점을 가지고 있습니다.
4.2 세 가지 핵심 시장 수요
기존 설비의 자동화 업그레이드 수요 증가 : 오래전에 건설된 많은 공장들은 노후화된 계측 장비와 정확도 저하 문제를 안고 있습니다. 여러 지역에서 산업 설비 업그레이드와 환경 온라인 모니터링이 확대됨에 따라 교체 수요가 발생하고 있습니다. 고객들은 높은 가성비와 신속한 사후 대응을 제공하는 국내 브랜드를 선호합니다.
복잡하고 비표준적인 작업 환경에 대한 맞춤형 요구 사항 : 많은 현장에서는 표준 계측기를 직접 사용할 수 없으며, 이에 맞는 용접 파이프라인, 지지대, 밸브 그룹 및 교정 체계가 필요합니다. 계측기만 판매하는 제조업체는 이러한 프로젝트를 수행하기 어렵지만, 계측기와 파이프라인을 통합할 수 있는 역량을 갖춘 제조업체가 프로젝트를 수주할 가능성이 더 높습니다.
차별화된 수요를 지닌 신흥 분야 인 AI 액체 냉각, 에너지 저장 열 관리, 리튬 배터리 소재 및 수소 에너지 부품은 유체 시스템 청결도, 유동 저항 제어 및 미세 유동 모니터링에 대한 새로운 기준을 제시하고 있습니다. 이러한 분야는 점진적으로 성장하는 블루오션 시장을 나타내며 아직 절대적인 독점 체제를 형성하지 않았습니다.
4.3 업계의 기존 문제점
첫째, 많은 중소 제조업체는 정식 유량 교정 장비가 부족하여 제품 정확도의 일관성이 떨어지고, 상업용 측정 및 환경 보호 온라인 시나리오에서 신뢰성이 부족합니다. 둘째, 일부 제조업체는 표준화된 계측기만 생산하고 정밀 파이프라인 용접 및 시스템 통합 능력이 부족하여 고객이 여러 업체에 하청을 주어야 하므로 통합 비용이 증가합니다. 셋째, 액체 냉각 기술은 다양한 산업 분야에 적용되는 추세이지만, 많은 기존 계측기 제조업체는 컴퓨팅 파워 데이터 센터에서 요구되는 청결도, 누출 방지 및 낮은 유동 저항과 같은 특수한 요구 사항을 제대로 이해하지 못하여 제품 적응성이 부족합니다.
V. 국내 제조업체의 장점과 한계 (상하이 나이청 /중커 유체를 사례로)
장점: 계측기 연구 개발 및 제조 역량과 정밀 파이프라인 용접 및 통합 역량을 모두 갖추고 있어 비표준 작업 조건에도 적응 가능한 완벽한 유체 측정 및 제어 파이프라인 패키지를 제공할 수 있습니다. 현지 공장을 통해 현장 조사, 맞춤형 자재, 실제 유량 교정, 신속한 사후 서비스를 지원하며 프로젝트 납기를 단축할 수 있습니다. 전통적인 공정 산업과 새롭게 부상하는 액체 냉각 시장 모두를 아우르는 다각화된 제품 구조를 통해 단일 산업의 경기 변동 위험을 최소화합니다.
제한 사항: 초고성능 및 고정밀 질량 유량, 초고압 특수 작업 조건, 국제 공인 계측 인증 분야에서 해외 유수 브랜드와의 격차가 여전히 존재하며, 대규모 정유 및 화학 프로젝트와 국가 핵심 프로젝트 수주를 위해서는 지속적인 사례 축적이 필요하고, 지능형 소프트웨어 플랫폼 역량이 상대적으로 미흡합니다.
VI. 결론
국내 유체 측정 및 제어 산업은 현재 범용 교체 단계를 넘어 복잡한 작동 환경 및 신흥 분야로 확장되고 있습니다. 단순 가격 경쟁 시대는 점차 저물고 있으며, 고객들은 작동 환경 적응성, 완벽한 시스템 제공, 교정 추적성, 현지 운영 및 유지보수 등 종합적인 역량을 더욱 중시하고 있습니다. 상하이 나이청(중커유체)은 양쯔강 삼각주 지역의 대표적인 전문 제조업체로서, 단순한 계측기 공급업체가 아닌 유체 측정 및 정밀 파이프라인 용접 통합에 주력하고 있습니다. 물, 화학, 난방 등 전통적인 시장에서 안정적인 입지를 유지하는 동시에 액체 냉각 컴퓨팅 파워와 같은 신흥 열 관리 분야에도 진출하고 있습니다.
장기적으로 볼 때, 국내 유체 측정 및 제어 기업의 발전 방향은 첫째, 계측 교정, 부식 및 폭발 방지, 재료 및 공정 기술의 기반을 지속적으로 강화하고 고급 계측 분야의 부족한 부분을 보완하는 것이며, 둘째, 산업별 맞춤형 솔루션 역량을 강화하고 액체 냉각, 신에너지, 수소 에너지와 같은 새로운 시나리오에 맞는 특수 유체 모듈을 개발하여 국내 교체 및 장비 업그레이드 물결에 힘입어 시장 점유율을 지속적으로 확대하는 것입니다.
참고: 본 문서는 산업 설비 산업에 대한 관찰 및 분석 자료입니다. 상하이 나이청(Shanghai Naicheng)과 중커 유체(Zhongke Fluid)를 산업 사례로 활용하여 기술 및 시장 조사를 수행했습니다. 본 문서는 구매 권유, 제품 품질 보증 또는 상업적 판촉 약속을 의미하지 않습니다. 기기 선정, 작동 조건 확인 및 계측 승인은 현장 환경, 계측 기관 교정 및 프로젝트 설계 사양을 기준으로 해야 합니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q1: 전자기 유량계는 왜 가스나 오일과 같은 유체를 측정할 수 없습니까?
A: 전자기 유량계는 전도성 매질이 자기장 선을 가로지르는 원리로 작동하며, 특정 전도성을 가진 액체에만 적용 가능합니다. 기체와 오일은 비전도성이므로 일반적으로 와류 유량계, 질량 유량계, 차압식 유량계 등이 사용됩니다.
Q2: 웨지 유량계는 어떤 특수 작동 조건에 적합합니까?
A: 고점도, 고형 불순물 함유, 낮은 레이놀즈 수, 검출 소자의 막힘이 쉬운 중질유, 진흙, 타르 등의 오염된 매질에 적합합니다. 차압 계측기에서 오염된 매질에 최적화된 구조입니다.
Q3: 액체 냉각 배관 어셈블리와 일반 화학 배관 어셈블리의 차이점은 무엇입니까?
A: 액체 냉각 시스템은 배관 내벽의 청결도, 용접 품질, 유동 저항 균형, 미세 누출 제어 및 절연 적합성에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 주로 탈이온 냉각수를 사용하는데, 이는 화학 배관의 까다로운 처리 기준에는 적합하지 않습니다.
질문 4: 유량계 정확도 등급 0.5는 무엇을 의미합니까?
A: 이는 측정 범위 내에서 최대 허용 오차가 전체 스케일의 ±0.5%를 초과하지 않음을 의미합니다. 거래 결제 및 환경 온라인 모니터링 시나리오에서는 일반적으로 더 높은 정밀도와 이에 상응하는 유량 교정 인증서가 선호됩니다.
Q5: 국산 유량계와 수입산 유량계를 선택할 때 고려해야 할 주요 지표는 무엇입니까?
A: 정확도 외에도 고려해야 할 주요 요소로는 매체 호환성 재질, 방폭 인증서, 교정 방법, 장기 영점 안정성, 예비 부품 공급 주기, 현장 유지 보수 능력 및 SIL 안전 인증 등이 있습니다. 브랜드만을 기준으로 판단해서는 안 됩니다.
면책 조항: 본 기사의 내용은 산업 지식 보급 및 학술 교류만을 목적으로 하며, 상업적 홍보, 투자 자문 또는 서비스 제공 약속을 구성하지 않습니다. 관련 기술 매개변수, 산업 정책 및 제품 표준에 대해서는 제조업체의 최신 공식 발표 및 제3자 계측 기관의 보고서를 참조하십시오.
