この記事でわかること
- 既存設備へ粉体・粒体搬送機を後付けする考え方
- ジェクターを既存配管やサイロ下部へ接続する方法
- 新設設備を大きく増やさず工程改善する方法
- 中間容器やフォークリフト運搬を減らす考え方
- サイロ・ホッパー・フレコン工程をつなぐ方法
- ジェクターが後付け設備として使いやすい理由
- 工場内エアーを利用できる可能性
- 後付け時に確認したい配管・距離・高低差
- 実際の搬送物でテストする重要性
- 現在の作業から設備構成を考える方法
はじめに
工場やプラントの省力化を考えるとき、
「新しい設備を全部入れ替えないと改善できない」
と思われることがあります。
しかし実際には、
既存サイロ
既存ホッパー
既存配管
既存フレコン設備
などをそのまま活かしながら、
搬送工程だけを追加する
ことで作業を改善できる場合があります。
例えば現在、
サイロ
↓
フレコンへ排出
↓
フォークリフトで移動
↓
別設備へ投入
としている場合です。
この工程の途中へ空気搬送機「ジェクター」を組み込み、
サイロ
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
別設備
とできれば、
中間の積み替え・運搬作業を減らせる可能性があります。
ジェクターは圧縮空気を利用して粉体・粒体を搬送する設備で、
- サイロ下部
- ホッパー排出口
- 既存配管
- 回収設備
などと組み合わせて使用できる場合があります。
本記事では、既存設備を活かしながらジェクターを後付けし、粉体・粒体搬送工程を改善する考え方について解説します。
なぜ既存設備の「間」に人力作業が残る？
製造設備そのものは自動化されていても、
設備A
↓
設備B
の間だけ人が運んでいる現場があります。
例えば、
サイロからフレコンへ排出
↓
フォークリフトで運搬
↓
別ホッパーへ投入
という工程です。
一つ一つの設備は自動でも工程全体では手作業
例えば、
原料を貯蔵するサイロ
も、
次工程のホッパー
も設備化されています。
しかしその間が、
フレコン
＋
フォークリフト
なら、
設備と設備の間だけ人力物流が残っている
ことになります。
省力化では「設備間」を見る
工場改善では、
機械そのものだけを見るのではなく、
機械から次の機械までの資材移動
を見ることが重要です。
例えば、
- 排出
- 一時保管
- 積み替え
- 運搬
- 再投入
に人手が使われていないか確認します。
ジェクターを既存設備の間へ入れる
ジェクターは、圧縮空気によって粉体・粒体を搬送する空気搬送機です。
基本的には、
搬送物
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
搬送先
という構成です。
この特徴を使い、
既存設備Aと既存設備Bの間へジェクターを追加する
ことができます。
例えばサイロ下部へ接続
既存サイロに排出配管がある場合、
サイロ
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
別設備
という構成を検討できます。
一度床へ落として吸う必要はない
ジェクターというと、
床に堆積した資材
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
という使い方をイメージするかもしれません。
しかし、
既存配管からジェクターへ直接資材を供給する
使い方もあります。
バイオマス発電所での後付け活用例
実際にバイオマス発電所では、
ペレット由来のカスを一時貯蔵するサイロ下部へジェクターを取り付け、
別のフレコン詰め用サイロまで搬送する方法が採用されています。
設備構成は、
一時貯蔵サイロ
↓
既存の下部配管
↓
ジェクター
↓
搬送配管
↓
フレコン詰め用サイロ
↓
フレコン
です。
既存サイロをそのまま利用
この方法では、
一時貯蔵サイロそのものを新しくする
のではなく、
サイロ下部の排出部分へ搬送機能を追加
しています。
既存設備を活かしながら、次工程まで直接つなげています。
後付けによる工程改善のメリット① 中間容器を減らせる
例えば従来、
サイロ
↓
フレコン
↓
運搬
↓
別サイロ
としていた場合です。
直接搬送できれば、
サイロ
↓
ジェクター
↓
別サイロ
とできます。
中間フレコンを物流用に使わなくてよくなる可能性
フレコンを最終出荷用ではなく、
単なる工場内移動用の容器
として使っているケースがあります。
この中間搬送をホース・配管へ置き換えることで、
- フレコン設置
- 充填
- 交換
- 運搬
- 開封
といった工程を減らせる可能性があります。
メリット② フォークリフト運搬を減らせる
工場内でフレコンや容器を移動するには、フォークリフトを使用することがあります。
搬送工程を配管化できれば、
資材運搬のためだけのフォークリフト移動
を減らせる可能性があります。
フォークリフト動線の見直しにもつながる
工場では、
- 人
- フォークリフト
- 製造設備
が同じ空間で動きます。
運搬回数を減らせれば、作業動線を整理しやすくなる場合があります。
メリット③ 人が資材へ触れる回数を減らせる
例えば、
サイロから排出
↓
容器へ入れる
↓
人が確認
↓
運搬
↓
再投入
とすると、同じ資材を何度も扱います。
直接搬送できれば、
資材に人が介在する工程そのものを減らせる可能性
があります。
メリット④ 工程を連続化しやすい
中間容器を使用すると、
満杯
↓
交換
↓
運搬
↓
再設置
という作業が発生します。
ジェクターで設備間を直接つなぐことで、条件によってはより連続的な搬送工程を構築できます。
メリット⑤ 既存設備を活用しやすい
大規模な設備更新では、
既存サイロ撤去
↓
新設備設置
↓
配管工事
↓
制御変更
など大きな工事になる場合があります。
一方ジェクターでは、
既存の排出配管や設備配置を活かしながら接続できないか
を検討できます。
ただし「簡単に付けるだけ」とは限らない
後付けできる可能性があるからといって、
どの既存設備にもそのまま接続できる
わけではありません。
確認したいのは、
- 排出口径
- 配管径
- フランジ
- バルブ
- 資材供給量
- 設置スペース
などです。
既存サイロの排出口を確認
例えば、
サイロ下部
↓
配管
↓
バルブ
という構造なら、
どの部分にジェクターを組み込めるか
を確認します。
ジェクターへの供給量が重要
サイロからジェクターへ、
大量の資材が一気に落ちればよい
わけではありません。
ジェクターにも処理能力があります。
そのため、
サイロ
↓
適切な供給
↓
ジェクター
となるようにします。
資材の供給が多すぎる場合
搬送能力を超えて資材が供給されると、
- 搬送が不安定になる
- ホース内へ資材が溜まる
- 閉塞する
可能性があります。
そのため供給側の条件も重要です。
逆に資材が出てこない場合もある
粉体や粒体では、
サイロ下部で、
- ブリッジ
- ラットホール
- 固結
などが発生する場合があります。
サイロから出てこなければ搬送できない
ジェクターが十分な能力を持っていても、
サイロ内部
↓
排出口
まで資材が落ちてこなければ安定搬送できません。
そのため、
ジェクターへの供給工程も含めて見る
ことが重要です。
エアースコップとの組み合わせも検討できる
資材が固結して排出口へ流れにくい場合には、
圧縮空気式のエアースコップなどを利用し、
固結物を崩す
↓
排出口へ流す
↓
ジェクターで搬送
という方法を検討できるケースがあります。
サイロ以外にも後付けできる可能性
ジェクターの工程間搬送は、サイロだけに限定されません。
例えば、
- ホッパー
- タンク
- シュート
- 各種排出配管
- 製造設備
などの排出側から次工程へ搬送する方法を検討できます。
ホッパーから別設備へ
例えば、
ホッパー
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
混合機
という構成です。
中間のバケツ・フレコン運搬を減らせる可能性があります。
製造設備から回収サイロへ
例えば製造工程で発生する、
- カス
- 粉
- 粒状副産物
などを、
製造設備
↓
ジェクター
↓
回収サイロ
へ直接送る方法です。
回収サイロからフレコン充填設備へ
今回のバイオマス発電所のように、
回収サイロ
↓
ジェクター
↓
充填用サイロ
↓
フレコン
とする方法もあります。
後付け設備としてジェクターが活きる理由① ホースを使える
固定設備の場合、搬送ルートに合わせて機械構造を作る必要があります。
ジェクターではホースを利用できるため、
- 柱
- 既存配管
- 生産設備
などを避けながら搬送ルートを構築できる場合があります。
理由② 長距離搬送が可能
ジェクターでは条件によって、
排出側200m程度
の搬送が可能なケースがあります。
そのため、既存設備同士が離れていても検討できます。
理由③ 高所へも搬送できる
条件によっては、
高さ100m程度
の搬送が可能なケースもあります。
例えば、
1階のサイロ
↓
ジェクター
↓
上階のホッパー
という構成です。
水平距離と高低差は同時に確認
例えば、
水平50m
＋
高さ20m
と、
水平10m
＋
高さ20m
では条件が異なります。
実際のホースルートまで確認します。
理由④ 圧縮空気で作動
ジェクターは圧縮空気によって作動します。
そのため、本体内部に電動モーターを持たないシンプルな構造です。
工場内エアーを利用できる場合もある
工場に既設の圧縮空気設備がある場合には、条件が合えばそのエアーを利用できます。
つまり、
既存サイロ
＋
既存工場エアー
＋
ジェクター
という構成を検討できる場合があります。
工場エアーなら何でも使えるわけではない
確認が必要なのは、
- 圧力
- 空気量
- 配管径
- 取り出し口
- 他設備の使用状況
などです。
特に空気量が重要
工場全体では十分なコンプレッサー能力があっても、
ジェクター設置場所までの枝管が細い
場合には、必要な空気量を確保できない可能性があります。
後付け時に確認したいポイント① 搬送物
まず、
何を送るか
です。
例えば、
- 木質ペレット
- ペレット由来のカス
- 粉体原料
- 粒体
- 砂状資材
- 副産物
などです。
粒径だけでなく最大粒径も確認
平均的には細かくても、
大きな塊が時々混ざる
場合があります。
そのため、
最大粒径
も確認します。
確認ポイント② 比重
軽い資材と重い資材では搬送条件が異なります。
例えば、
木質系の資材
と、
砂・鉱物系の資材
では必要条件が変わります。
確認ポイント③ 水分・付着性
水分が多い資材や粘着性のある資材では、
- 配管内へ付着
- 閉塞
- サイロ排出不良
などが発生する可能性があります。
確認ポイント④ 必要搬送量
サイロ間搬送では、
何kg/h、何t/h必要か
を確認します。
例えば、
500kg/h
と、
5t/h
では設備条件が大きく異なります。
「送れる」と「生産能力を満たす」は別
資材自体が搬送できても、
必要な時間内に処理できなければ工程設備として使えません。
そのため、
必要処理量を満たせるか
が重要です。
確認ポイント⑤ 運転時間
例えば、
1日1回30分
なのか、
8時間連続
なのか、
24時間連続
なのかで設備選定は変わります。
常時大量搬送では別方式が向く場合もある
非常に大きな処理量を24時間連続で搬送する場合には、
- 固定式空気輸送設備
- スクリューコンベヤ
- その他の専用設備
などが適するケースもあります。
ジェクターがすべての工程に最適というわけではありません。
後付けは「必要な部分だけ改善する」考え方
例えば、
工場全体を自動化
するのではなく、
今最も人手がかかっている30mの搬送だけ改善する
という方法です。
小さな工程改善でも効果が出る
例えば毎日、
フレコン1袋を移動
↓
フォークリフト
↓
投入
するだけでも、
年間で考えると多くの作業回数になります。
この工程が不要になれば、継続的な省力化につながります。
どの工程を後付け設備へ置き換えるか？
まず現在の作業を書き出します。
例えば、
サイロ
↓
フレコン充填
↓
フォークリフト
↓
30m移動
↓
吊り上げ
↓
ホッパーへ投入
です。
直接搬送できないか考える
改善案として、
サイロ
↓
ジェクター
↓
30m搬送
↓
ホッパー
とできないか検討します。
これだけで、
- フレコン充填
- フォークリフト移動
- 吊り上げ
- 開封・投入
を減らせる可能性があります。
現在の設備を写真で確認できる
後付け相談では、
- サイロ全体
- 下部排出口
- 配管
- バルブ
- 搬送先
- 周辺スペース
などの写真が非常に参考になります。
簡単な図でもよい
例えば、
サイロA
↓
30m
↓
サイロB
高さ差10m
といった手書きレベルの図でも、初期検討の材料になります。
既存図面がある場合はさらに検討しやすい
例えば、
- 配管図
- 設備配置図
- サイロ寸法図
などがあれば、
ジェクター設置位置やホースルートを検討しやすくなります。
実際の資材で搬送テスト
初めて扱う資材や、必要処理量が明確な場合には、実物による搬送テストが有効です。
テストで確認できること
例えば、
- 安定して搬送できるか
- 必要搬送量が出るか
- 閉塞しないか
- ホース内の状態
- 適したジェクター
- 必要な圧縮空気
などです。
「既存設備へ付けられる？」という段階で相談できる
例えば、
「サイロ下の配管から30m先へ送りたい」
「今はフレコンで運んでいる」
「既存ホッパーへ直接投入したい」
「新しい大規模設備を入れるほどではない」
といった段階でも構いません。
ジェクターを使わない方がよい場合も含めて検討
例えば、
- 24時間大量搬送
- 非常に粘着性が高い
- 搬送物が極端に大きい
- 処理能力が非常に大きい
場合には、別方式が適することもあります。
重要なのは、
無理にジェクターを当てはめるのではなく、現在の工程に適した方法を選ぶこと
です。
エコ・ワークでは既存設備を見ながら構成をご提案
後付け搬送では、
ジェクターの機種だけを決めても設備は完成しません。
- 既存設備
- 排出口
- 資材供給
- 接続方法
- 搬送ルート
- 搬送先
- エアー条件
まで一体で考えます。
エコ・ワークでは、機器の販売だけでなく、全国の現場でジェクターの使い方や運用方法の指導も行っています。
まとめ
工場やプラントでは、
設備そのものは自動化されていても、
設備と設備の間だけ人力搬送が残っている
ことがあります。
例えば、
サイロ
↓
フレコン
↓
フォークリフト
↓
別サイロ
という工程です。
こうした場合には、
既存サイロ
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
別設備
という形で、
搬送機能だけを既存設備へ後付けする
方法を検討できます。
実際にバイオマス発電所では、ペレット由来のカスを一時貯蔵するサイロ下部へジェクターを接続し、フレコン詰め用サイロまで直接搬送する方法が採用されています。
ジェクターを後付けすることで、
- 中間容器への積み替え
- フレコン交換
- フォークリフト運搬
- 別設備への再投入
などを減らせる可能性があります。
また条件によって、
排出側200m程度の長距離搬送や、高さ100m程度の搬送
にも対応できるケースがあります。
圧縮空気についても、可搬式・据置型コンプレッサーのほか、条件を満たせば工場内エアーを利用できます。
ただし実際には、
- 搬送物
- 粒径
- 比重
- 水分
- 必要搬送量
- 運転時間
- サイロからの供給状態
- 搬送距離
- 高低差
- 配管ルート
- 圧縮空気条件
などの確認が必要です。
「設備と設備の間だけ人が運んでいる」
「サイロからフレコンへ一度受ける工程をなくしたい」
「既存サイロ下部へ搬送設備を後付けしたい」
「フォークリフトによる工場内運搬を減らしたい」
「新しい大型固定設備を入れずに省力化したい」
という場合には、お気軽にエコ・ワークまでお問い合わせください。
現在の設備配置・搬送物・処理量・搬送距離・既存配管などを確認し、必要に応じて実物テストも行いながら、既存設備を活かしたジェクターによる後付け搬送システムをご提案いたします。
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