粉体や輸送が難しい材料の真空搬送システムには開始点と終了点があり、途中で危険を回避する必要があります。ここでは、動きを最大限に高め、粉塵への曝露を最小限に抑えるためのシステムを設計するための 10 のヒントを紹介します。
真空搬送技術は、工場内で材料を移動するためのクリーンで効率的、安全かつ作業者に優しい方法です。粉体や搬送が難しい材料を扱うための真空搬送と組み合わせることで、手動で持ち上げたり、重い袋を持って階段を上ったり、乱雑に投棄したりする必要がなくなり、途中で多くの危険が回避されます。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ご覧ください。バルク材料ハンドリングプロセスを自動化すると、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。
真空搬送では、手作業によるすくい上げやダンピングを排除し、逃散粉塵のない閉鎖プロセスで粉体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、外側に漏れる正圧システムとは異なり、漏れは内側に発生します。希薄相の真空搬送では、材料は空気と製品の相補的な比率で空気流に取り込まれます。
システム制御により、オンデマンドで材料を搬送および排出できるため、バルクバッグ、トートバッグ、鉄道車両、サイロなどの大型コンテナからバルク材料を移動する必要がある大規模用途に最適です。これは人間の介入をほとんど必要とせずに行われるため、頻繁なコンテナ交換が削減されます。
希釈相での典型的な送達速度は、25,000 ポンド/時にも達します。典型的な送達距離は 300 フィート未満、ライン サイズは直径 6 インチまでです。
空気圧搬送システムを適切に設計するには、プロセスで次の基準を定義することが重要です。
最初のステップとして、搬送される粉末、特に嵩密度について詳しく知ることが重要です。これは通常、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、真空レシーバーのサイズを計算する際の重要な要素です。
たとえば、粉末の重量が軽い場合、材料が気流から漏れないようにするために、より大きなレシーバが必要です。材料のかさ密度もコンベヤ ラインのサイズを計算する要素であり、真空発生器とコンベヤの速度が決まります。かさ密度が高い材料ほど、より速い輸送が必要です。
搬送距離には水平方向と垂直方向の要素が含まれます。典型的な「アップアンドイン」システムは、地面からの垂直方向の揚力を提供し、押出機またはロスインウェイトフィーダーを介して受け手に配送されます。
必要な 45° または 90° のスイープ エルボの数を知ることが重要です。「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 エルボが 45° または 90° の直線パイプの 20 フィート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 20 フィートと水平 20 フィート、および 2 つの 90 度エルボは少なくとも 80 フィートの搬送距離に相当します。
搬送速度を計算するときは、1 時間あたり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、プロセスがバッチであるか連続であるかを定義します。
たとえば、プロセスで 2,000 ポンド/時間の製品を配送する必要があるが、バッチでは 5 分ごとに 2,000 ポンドを配送する必要がある場合、1 時間で、実際には 24,000 ポンド/時間に相当します。これは、5 分で 2,000 ポンドの差です。60 分で 2,000 ポンドの違いがあります。システムのサイズを適切に設定して配送速度を決定するには、プロセスのニーズを理解することが重要です。
プラスチック業界には、さまざまなバルク材料の特性、粒子の形状、サイズが存在します。
レシーバーとフィルターのアセンブリのサイズを決定するときは、質量流量であろうとファンネル流量の分布であろうと、粒子のサイズと分布を理解することが重要です。
その他の考慮事項には、材料が自由流動性、研磨性、または可燃性があるかどうかを判断することが含まれます。吸湿性があるかどうか。他の特性には、タルクなどの「煙のような」材料が含まれます。これには、「微粉」含有量が高く、より大きなフィルター面積が必要です。安息角が大きい非自由流動性材料の場合、レシーバーの設計と排出バルブについて特別な考慮が必要です。
真空搬送システムを設計するときは、材料をどのように受け取ってプロセスに導入するか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、手動による方法もあれば、自動化に適した方法もあり、いずれも粉塵制御に注意が必要です。
粉塵を最大限に制御するために、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。材料はこれらの発生源からフィルターレシーバーを通って輸送され、プロセスに送られます。
真空搬送システムを適切に設計するには、材料を供給する上流プロセスを定義する必要があります。材料が減量フィーダー、定量フィーダー、ミキサー、反応器、押出機ホッパー、または材料の移動に使用されるその他の機器から供給されているかどうかを確認します。これらはすべて、搬送プロセスに影響します。
さらに、バッチ式か連続式かにかかわらず、これらのコンテナから材料が出てくる頻度は、搬送プロセスと、材料がプロセスから出てきたときの動作に影響を与えます。簡単に言うと、上流の機器は下流の機器に影響を与えます。供給源についてすべてを知ることが重要です。
これは、既存のプラントに機器を設置する場合に特に重要な考慮事項です。手動操作用に設計されたものは、自動化プロセスに十分なスペースを提供できない可能性があります。フィルターへのアクセス、ドレンバルブの検査、コンベア下の機器へのアクセスなどのメンテナンス要件を考慮すると、粉体処理用の最小の搬送システムであっても、少なくとも 30 インチのヘッドルームが必要です。
高スループットと大きなヘッドルームを必要とするアプリケーションでは、フィルターレス真空レシーバーを使用できます。この方法により、同伴ダストの一部がレシーバーを通過し、別の地上フィルターコンテナに収集されます。ヘッドルーム要件については、スケーリングバルブまたは正圧システムも考慮する必要があります。
供給/補充する操作の種類 (バッチまたは連続) を定義することが重要です。たとえば、バッファ ビンに排出する小型コンベヤはバッチ プロセスです。材料のバッチがフィーダまたは中間ホッパーを介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調べてください。
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計量してプロセスに直接導入すること、つまり連続供給することもできます。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アウトすることもできます。押出用途では通常、バッチ操作と連続操作が利用され、材料が押出機の口に直接供給されます。
地理的要因と大気要因は、設計上の重要な考慮事項であり、特に高度がシステムのサイジングに重要な役割を果たす場合には重要です。標高が高くなるほど、材料の輸送に多くの空気が必要になります。また、プラントの環境条件と温度/湿度管理も考慮してください。特定の吸湿性粉末では、雨の日には排出の問題が発生する可能性があります。
構造材料は、真空搬送システムの設計と機能にとって非常に重要です。焦点は、多くの場合金属である製品の接触面にあり、静電気制御や汚染の理由からプラスチックは使用されていません。プロセス材料は、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とともに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の場合、洗浄を容易にし、汚染を避けるために指定レベルの仕上げを備えた 304 または 316L ステンレス鋼が第一選択です – コーティングは必要ありません。メンテナンスおよび品質管理担当者は、機器の構成材料について非常に懸念しています。
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VAC-U-MAX は、最初の空気圧式ベンチュリの開発、耐真空プロセス装置用の直接装入ローディング技術の最初の開発、垂直壁の「チューブホッパー」材料レシーバーの最初の開発など、数々の初の成果を誇っています。さらに、VAC-U-MAX は 1954 年に世界初の空気動力式工業用真空装置を開発し、可燃性粉塵用途向けに 55 ガロンのドラム缶で製造されました。
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