空気式搬送とは?
粉、顆粒をはじめとする多くの種類の乾燥バルク原料は、圧力差やガス流/空気流の助けを借りて密閉パイプライン経由で搬送することができます。空気式搬送システムは、飲食料、医薬品、ペットフード、化学工業、添加剤製造において、この圧力差を活かしてバルク原料をひとつの処理エリアから別の処理エリアへコスト効率良く移動させるように設計されています。
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空気式搬送はどのように作動するのでしょうか?
空気式搬送は、バルク原料が機器によってひとつのポイントから別のポイントへ吹き飛ばされる場合、陽圧で作動します。一方、バキュームコンベアは、真空で作動する空気式搬送です。
これらのシステムは、真空源、材料供給装置、搬送ライン、空気・資材分離装置という4つの基本的な要素で構成されています。
コンベアはサイクル動作します。
コンベアは真空を発生させ、搬送される材料は供給ポイントから搬送ラインへ移送され、その後、本体コンテナへ送り込まれます。
搬送プロセスの間、フィルターで粉塵や微粒子からポンプを保護し、周辺領域への飛散を防止します。また、エアショックタンクに圧縮空気が充填されます。
各サイクルの後、ボトムフラップが開き、材料はホッパーまたは別の装置へ排出されます。
同時に、フィルターは、各サイクルにおいてフィルターにエアーショックを与えるか、類似する清掃手法で清掃されます。
機械式コンベアはどのような方法で粉粒体に対応するのか?
機械式搬送システムの基本的なコンポーネントには、ローラーやスプロケットなどの駆動装置に接続された、ギアおよび・またはチェーン減速機を介した駆動モーターが含まれます。モーターのエネルギーはコンベアへ直接移動し、搬送される材料に直接接触します。機械式コンベアは外気に対して開放または密閉することが可能で、何百もの可動部品と機構部分があります。
機械式コンベアのタイプ
バケットコンベア
バケットコンベアは、開放された覆いのない上部と回転ベルトを備えています。搬送物の材料がサイクル内に排出されると、これは通常、製造エリアへ向かいます。
バケットコンベアの設置には、時間も費用もかかる上に高額なメンテナンスコストも必要な土木工学が求められます。また、バケットコンベアは、計画された能力に基づいてのみ作動可能な、柔軟性に欠けるシステムでもあります。搬送物における接触面が大きく、その衛生状態を保つことは難しいため、最高の衛生基準を満たすことはできません。
ベルトコンベア
ベルトコンベアは大きな床スペースを使います。これらは、漏出のリスクが高い巨大装置です。
ベルトコンベアは、特に研削材の搬送に使用される場合、メンテナンスコストが高くなります。漏出はさておき、衛生面も大きな問題になります。また、搬送される材料は空気中に放出されやすく、健康上の問題や粉塵爆発のリスクが生じます。
スクリューコンベア
スクリューコンベアに起因する摩擦によって、搬送される材料に大きな損傷や温度変化がもたらされる可能性があります。
スクリューコンベアの場合、カーブを曲がったり方向を変えたりすることができず、かさばり、また垂直に搬送することができません。そのため、スクリューコンベアの適用エリアには限りがあります。また、清掃も困難です。
機械式コンベアではなく、真空の空気式搬送を選択する理由は何でしょうか?
バルク粉体を搬送する最も安全な選択肢
物体を損傷しかねない、あるいは潤滑油を塗布する必要がある可動部品がなく、布片をひっかけそうなピンチポイントや、（機械式コンベアの場合であれば）ギアが接触するニップポイントもありません。
コンタミのリスクを排除
搬送される材料は、大気にさらされるシステムではなく密閉性が高いシステムの中を移送されます。
スペースを削減
空気式搬送は天井からすぐ下に設置することもでき、機械式コンベアに比べ、必要なスペースはわずかです。
生産ラインにおける漏出を撲滅
密閉パイプラインによって材料損失の可能性が大幅に抑制されます。
清掃しやすく衛生状態の維持が簡単
空気式搬送は一般的に、フィルターの詰まりを防ぐ組み込み型のフィルター清掃システムを採用しています。
フレキシブルで、維持が簡単
一般的に、材料の切り替えとメンテナンスにかかる時間は、機械式コンベアの場合に比べてかなり削減されます。
最適な搬送方式を選択する方法
選択に影響を与えるいくつかの要素を以下に示します。
- 材料特性：粒径、分布と形状、硬度、吸湿や流動化の傾向、水分含量、濃度、かさ密度など
- 環境要因：温度、湿度など
- 接続される装置の特性：システムの距離と処理量、高さ、ベント部分など
最も重要な要素は材料特性です。空気式搬送は、搬送ラインを「飛びやすい」、きめ細かく流動性のある乾燥した粉の場合に最適に作動します。空気式搬送で搬送できるさまざまな粉が多数あります。これには、小麦粉、セメント粉、カーボンブラック、砂糖、プラスチックペレット、小さな粒状の食品、タブレット、砂、金属粉体などが含まれます。
一方、砕石、大きな粒状の食品、湿った砂や砂利など、湿った、あるいは重量のある粒状材料は空気式搬送に不向きです。湿度は多くの場合、搬送に影響を与えます。なぜなら、熱帯性気候下では、砂糖などの特定の材料は湿りやすい（ベタベタする）からです。
コンベアのサイズ、最適なポンプ、配管やその他の装備品は、要求される処理量、高さ、パイプのベント部分の数によって決まります。これらのパラメータはすべて、最適な搬送方法を計画する際に検討する必要があります。そのため、広範なノウハウを有する適切なプロバイダーの選択が極めて重要です。
Piabのアプリケーションエンジニアは、産業オートメーションにおける70年の経験を積み重ねた、この領域における最も豊富な知識を持つ専門家です。
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