粉体や搬送が困難な材料を真空搬送するシステムには、始点と終点があり、搬送経路上の危険を回避する必要があります。ここでは、搬送効率を最大化し、粉塵への曝露を最小限に抑えるためのシステム設計に関する10のヒントをご紹介します。
真空搬送技術は、工場内で材料を移動させるためのクリーンで効率的、安全で作業者に優しい方法です。真空搬送と組み合わせることで、粉体や搬送が困難な材料の取り扱い、手作業による持ち上げ、重い袋を持って階段を上る作業、散らかった荷下ろし作業が不要になり、その過程で多くの危険を回避できます。粉体や顆粒用の真空搬送システムを設計する際に考慮すべきトップ10のヒントについて詳しくはこちらをご覧ください。バルク材料の取り扱いプロセスを自動化することで、材料の移動が最大化され、粉塵への曝露やその他の危険が最小限に抑えられます。
真空搬送は、手作業によるすくい取りや投入をなくし、粉塵が飛散しない密閉プロセスで粉末を搬送することで、粉塵を制御します。漏れが発生した場合、漏れは外向きに漏れる正圧システムとは異なり、内向きに漏れます。希薄相真空搬送では、空気と製品の相補的な比率で材料が空気の流れに巻き込まれます。
システム制御により、材料の搬送と排出をオンデマンドで行うことが可能となり、バルクバッグ、トート、鉄道貨車、サイロなどの大型容器からバルク材料を移動させる必要がある大規模な用途に最適です。これは人手をほとんど介さずに行われるため、頻繁な容器交換を削減できます。
希釈段階における一般的な供給速度は、最大で毎時25,000ポンドに達する場合があります。一般的な供給距離は300フィート未満で、配管径は最大で直径6インチです。
空気圧搬送システムを適切に設計するためには、プロセスにおいて以下の基準を明確に定義することが重要です。
まず第一歩として、搬送される粉体、特にその嵩密度について詳しく知ることが重要です。嵩密度は通常、ポンド/立方フィート（PCF）またはグラム/立方センチメートル（g/cc）で表されます。これは真空受器のサイズを計算する上で重要な要素となります。
例えば、軽量の粉末は、気流から材料を隔離するために、より大きな受容器が必要になります。材料の嵩密度もコンベアラインのサイズを計算する際の要素であり、それによって真空発生器とコンベアの速度が決まります。嵩密度が高い材料は、より速い輸送速度が必要です。
搬送距離には水平方向と垂直方向の要素が含まれます。一般的な「アップアンドイン」システムは、地上から垂直方向に搬送し、押出機または重量減少式フィーダーを介して受入装置に搬送します。
必要な 45° または 90° スイープエルボの数を把握することが重要です。「スイープ」とは通常、大きな中心線半径を指し、通常はチューブ自体の直径の 8 ～ 10 倍です。1 つのスイープエルボは 20 フィートの 45° または 90° 直線パイプに相当することを覚えておくことが重要です。たとえば、垂直方向に 20 フィート、水平方向に 20 フィート、そして 2 つの 90 度エルボを組み合わせると、少なくとも 80 フィートの搬送距離になります。
搬送速度を計算する際には、1時間あたりに何ポンドまたは何キログラム搬送されるかを考慮することが重要です。また、処理がバッチ式か連続式かを明確にしてください。
例えば、あるプロセスで 2,000 ポンド/時の製品を供給する必要があるが、バッチでは 5 分ごとに 2,000 ポンドを供給する必要があるとします。これは実際には 24,000 ポンド/時に相当します。これは 5 分で 2,000 ポンド、60 分で 2,000 ポンドの差です。供給速度を決定するためにシステムを適切にサイジングするには、プロセスのニーズを理解することが重要です。
プラスチック業界では、バルク材料の特性、粒子の形状、サイズなど、さまざまな種類が存在する。
質量流量式であろうと漏斗流量式であろうと、受容器とフィルターアセンブリのサイズを決定する際には、粒子サイズと分布を理解することが重要です。
その他の考慮事項としては、材料が流動性、研磨性、可燃性であるかどうか、吸湿性があるかどうか、移送ホース、ガスケット、フィルター、またはプロセス機器との化学的適合性に問題があるかどうかなどが挙げられます。その他の特性としては、タルクなどの「煙状」材料があり、これは「微粒子」の含有量が高く、より大きなフィルター面積を必要とします。安息角の大きい非流動性材料については、受容器の設計と排出バルブに関して特別な考慮が必要です。
真空搬送システムを設計する際には、材料の受け入れ方法とプロセスへの導入方法を明確に定義することが重要です。真空搬送システムに材料を導入する方法は数多くあり、手動によるものもあれば、自動化に適したものもありますが、いずれの方法も粉塵対策に注意を払う必要があります。
粉塵を最大限に抑制するため、バルクバッグアンローダーは密閉型真空コンベアラインを使用し、バッグダンプステーションには集塵機が組み込まれています。材料はこれらの供給源からフィルターレシーバーを経由してプロセスへと搬送されます。
真空搬送システムを適切に設計するには、材料供給の上流工程を明確にする必要があります。材料が減量式フィーダー、容積式フィーダー、ミキサー、反応器、押出機ホッパー、または材料を移動させるその他の装置から供給されているかどうかを確認してください。これらはすべて搬送プロセスに影響を与えます。
さらに、これらの容器から材料が出てくる頻度（バッチ式か連続式か）は、搬送プロセスと、プロセスから出てきた材料の挙動に影響を与えます。簡単に言えば、上流の設備は下流の設備に影響を与えます。供給源についてすべてを知っておくことが重要です。
これは、既存の工場に設備を設置する際に特に重要な考慮事項です。手動操作用に設計された設備では、自動化されたプロセスに必要なスペースが確保できない場合があります。粉体搬送用の最小の搬送システムであっても、フィルターへのアクセス、排水バルブの点検、コンベア下部の設備へのアクセスといったメンテナンス要件を考慮すると、少なくとも30インチ（約76cm）のヘッドルームが必要です。
高い処理能力と広いヘッドルームを必要とする用途では、フィルターレス真空レシーバーを使用できます。この方式では、混入した粉塵の一部がレシーバーを通過し、別の地上フィルター容器に回収されます。ヘッドルームの要件によっては、スケールバルブや正圧システムも検討対象となります。
供給／補充する操作の種類（バッチ式か連続式か）を明確にすることが重要です。例えば、バッファビンに排出する小型コンベアはバッチ式プロセスです。バッチ状の材料がフィーダーまたは中間ホッパーを通してプロセスに受け入れられるかどうか、また、搬送プロセスが材料の急増に対応できるかどうかを確認してください。
あるいは、真空レシーバーはフィーダーまたはロータリーバルブを使用して材料を直接プロセスに計量供給することができます。つまり、連続供給が可能です。あるいは、材料をレシーバーに搬送し、搬送サイクルの最後に計量して排出することもできます。押出成形アプリケーションでは、通常、バッチ操作と連続操作が使用され、材料は押出機の投入口に直接供給されます。
地理的要因と大気的要因は、特に高度がシステムの規模決定に重要な役割を果たす場合、設計上の重要な考慮事項となります。高度が高くなるほど、材料を輸送するために必要な空気量が増加します。また、工場の環境条件や温度・湿度管理も考慮する必要があります。吸湿性の高い粉末の中には、雨天時に排出不良を起こすものがあるかもしれません。
真空搬送システムの設計と機能において、構造材料は非常に重要です。特に製品接触面が重要であり、静電気制御や汚染防止のため、多くの場合金属が使用されます。プラスチックは使用されません。処理対象物は、コーティングされた炭素鋼、ステンレス鋼、またはアルミニウムと接触しますか？
炭素鋼にはさまざまなコーティングが施されていますが、これらのコーティングは使用に伴い劣化または劣化します。食品グレードおよび医療グレードのプラスチック加工には、304 または 316L ステンレス鋼が第一選択肢となります。コーティングは不要で、洗浄を容易にし汚染を防ぐために特定のレベルの仕上げが施されています。保守および品質管理担当者は、機器の構造材料について非常に懸念しています。
VAC-U-MAXは、10,000種類以上の粉体およびバルク材料の搬送、計量、分注のための真空搬送システムおよび関連機器の設計・製造において、世界をリードする企業です。
VAC-U-MAXは、数々の先駆的な業績を誇っています。例えば、初の空気圧式ベンチュリの開発、真空耐性プロセス機器向け直接充填技術の初の開発、垂直壁「チューブホッパー」材料受入器の初の開発などが挙げられます。さらに、VAC-U-MAXは1954年に世界初の空気圧式工業用真空装置を開発し、可燃性粉塵用途向けに55ガロンドラムで製造しました。
工場内で粉体バルクを輸送する方法について詳しく知りたいですか？VAC-U-MAX.com にアクセスするか、(800) VAC-U-MAX までお電話ください。