この記事でわかること
- 粉体・粒体で固結やブリッジが発生する理由
- ブリッジが発生するとジェクターで吸引しにくくなる理由
- エアースコップを使って固結物を崩す方法
- ジェクターとエアースコップの役割の違い
- 固結時にジェクターを取り外して対応する運用方法
- 固結解消後にジェクターで回収・搬送する流れ
- ホッパー・槽・設備内部などでの活用方法
- 人力での掘り崩し作業を減らす考え方
- 導入前に確認したい搬送物・現場条件
はじめに
粉体・粒体を回収・搬送する現場では、
「最初は吸えていたのに、途中から材料が出てこなくなった」
「ホッパー下部で資材が詰まっている」
「材料が固まって吸引ホースまで落ちてこない」
といった問題が発生することがあります。
原因の一つが、
粉体・粒体の固結やブリッジ
です。
空気搬送機「ジェクター」は、粉体・粒体を吸引して離れた場所まで搬送できます。
しかし、ジェクターがどれだけ吸引しても、
搬送物そのものが固まり、吸引口まで供給されなければ回収できません。
こうした場合に活用できるのが、
圧縮空気式のエアースコップ
です。
エアースコップによって固結・ブリッジを崩し、材料を再び流動しやすい状態にしたあと、ジェクターで吸引・搬送します。
基本的な運用は、
ジェクターで回収
↓
固結・ブリッジ発生
↓
ジェクターを取り外す
↓
エアースコップで固結物を崩す
↓
ジェクターを再接続
↓
吸引・搬送再開
という流れです。
本記事では、ジェクターとエアースコップを組み合わせて、固結した粉体・粒体を効率よく回収・搬送する方法について解説します。
固結とは？
固結とは、本来は粉状・粒状だった資材が、
- 水分
- 圧力
- 長期間の保管
- 自重
- 温度変化
などによってまとまり、硬くなった状態です。
例えば、
サラサラした粉体
↓
時間経過
↓
圧縮
↓
塊になる
といった状態です。
固結するとジェクターまで材料が来ない
ジェクターは、吸引口へ供給された資材を吸引・搬送します。
そのため、
ジェクター
↓
吸引力あり
でも、
資材
↓
固まって動かない
状態では、安定した回収ができません。
「吸引力を強くすれば解決」とは限らない
例えばホッパー内部で資材が大きな塊になっている場合、
吸引ホースを近づけても、
表面の一部だけ吸う
↓
その奥の塊は残る
ということがあります。
この場合に必要なのは、
吸引力を増やすことではなく、固まった資材を崩すこと
です。
ブリッジとは？
ブリッジとは、ホッパーやサイロなどの内部で粉体・粒体がアーチ状に固まり、
下部の排出口へ材料が落ちなくなる状態
です。
例えば、
サイロ内部
↓
資材
↓
資材
↓
アーチ状に固まる
↓
空洞
↓
排出口
という状態です。
サイロの中に材料があるのに出てこない
ブリッジが発生すると、
サイロ内部には大量の資材がある
にもかかわらず、
下部排出口
↓
何も出てこない
ということがあります。
ジェクターをサイロ下部へ接続していても同じ
例えば、
サイロ
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送先
という設備構成でも、
サイロ内部でブリッジが発生すれば、
ジェクターへ材料が供給されません。
つまり、
ジェクター側ではなく供給側に問題がある
状態です。
そこでエアースコップを使用する
エアースコップは、
圧縮空気を利用して固結した資材などを崩すための機器
です。
通常のスコップのように人が力を入れて掘り崩すのではなく、圧縮空気を利用して固まった材料を崩します。
ジェクターとエアースコップは役割が違う
ここが重要です。
ジェクター
粉体・粒体を
吸引・搬送する設備
です。
エアースコップ
固結した資材を
崩して流動しやすくする設備
です。
つまり、
エアースコップ
↓
崩す
ジェクター
↓
吸う・運ぶ
という役割分担になります。
常に同時に使うわけではない
ジェクターとエアースコップの併用というと、
片手でジェクター
＋
片手でエアースコップ
を同時に使うようなイメージを持つかもしれません。
基本的な運用はそうではありません。
固結が発生したらジェクターを一度取り外す
例えば、
ホッパー下部
↓
ジェクター接続
↓
順調に搬送
していたところ、
固結
↓
材料が出なくなる
という状態になったとします。
この場合、
一度ジェクターを取り外します。
エアースコップで固結・ブリッジを解消
ジェクターを取り外したあと、
エアースコップを使用して、
- 固結した資材
- 排出口周辺の塊
- ブリッジ
などを崩します。
崩したらジェクターを再接続
資材が再び流動しやすくなったら、
エアースコップを外す
↓
ジェクターを再接続
↓
搬送再開
という流れです。
基本的な運用フロー
全体を整理すると、
①ジェクターで搬送
粉体・粒体を吸引・搬送。
↓
②資材が出なくなる
固結・ブリッジなどを確認。
↓
③ジェクターを取り外す
搬送作業を一時停止。
↓
④エアースコップを使用
固結した材料を崩す。
↓
⑤資材の流動性を回復
排出口まで材料が落ちる状態にする。
↓
⑥エアースコップを取り外す
↓
⑦ジェクターを再接続
↓
⑧吸引・搬送を再開
という運用になります。
なぜジェクターとエアースコップを組み合わせる？
ジェクターだけでは、
硬く固まった資材そのものを崩すこと
は目的としていません。
一方、エアースコップは固結を崩せても、
崩した大量の資材を離れた場所まで搬送する設備ではありません。
それぞれの弱点を補える
エアースコップ
↓
崩せる
↓
しかし搬送しない
ジェクター
↓
搬送できる
↓
しかし大きな固結物は崩せない
そこで、
エアースコップで崩す
↓
ジェクターで回収・搬送
と組み合わせます。
活用例① サイロ下部の固結
例えば、
サイロ
↓
排出口
↓
ジェクター
という設備です。
通常時は、サイロから落ちてきた資材をジェクターで搬送します。
ブリッジが発生した場合
サイロ内部でブリッジが発生すると、
サイロ
↓
資材が落ちない
↓
ジェクターへ供給されない
という状態になります。
エアースコップで排出口周辺を崩す
この場合、
ジェクターを取り外す
↓
エアースコップを使用
↓
固結物を崩す
↓
資材が再び落ちる
↓
ジェクター再接続
という運用を検討できます。
活用例② ホッパー内部
ホッパーでも、
- 含水
- 長期保管
- 資材の自重
などによって、内部で資材が固まることがあります。
特に下部の排出口付近は圧力もかかりやすく、資材によっては固結することがあります。
排出口だけ空洞になる場合もある
ホッパー内部では、
外側に材料が残る
↓
中央だけ落ちる
↓
その後流れなくなる
など、流動不良が発生する場合があります。
こうした場合にも、資材を崩してからジェクターによる搬送を再開します。
活用例③ 槽・タンク内部
設備内部に粉体・粒体が長期間残留すると、
- 底部
- 壁面
- コーナー部
などで固結する場合があります。
表面だけ吸えて奥が残る場合
ジェクターで、
表面のサラサラした部分
↓
吸引
できても、
その下
↓
硬く固結
している場合があります。
この状態では吸引だけで完全回収することが難しくなります。
固結部分だけエアースコップで崩す
その場合、
吸引
↓
固結部分が出る
↓
ジェクターを一時停止
↓
エアースコップで崩す
↓
吸引再開
という方法を取れます。
活用例④ 長期保管した粉体
粉体は長期間保管すると、
- 自重
- 湿気
- 温度変化
などによって固まる場合があります。
特にサイロやホッパー底部では、上部の資材重量がかかります。
取り出すときに初めて固結が分かることもある
保管中は問題がなくても、
排出開始
↓
最初は出る
↓
途中で停止
して初めて内部で固結していることが分かる場合があります。
こうしたトラブル時にも、エアースコップを併用できる可能性があります。
活用例⑤ バイオマス燃料・ペレット由来資材
バイオマス関連設備では、
- 木質ペレット
- ペレット由来のカス
- 各種バイオマス資材
などを扱います。
資材の状態や保管条件によっては、排出口周辺で詰まりや流動不良が発生することがあります。
サイロ間搬送でも供給側が重要
例えば、
サイロA
↓
ジェクター
↓
サイロB
という設備でも、
ジェクターそのものが正常でも、
サイロA
↓
材料が落ちない
のであれば搬送できません。
搬送設備だけでは解決しない問題もある
これは粉体搬送設備を検討するときに重要なポイントです。
「ジェクターで搬送できる？」
だけではなく、
ジェクターまで安定して材料が供給されるか
も確認する必要があります。
固結の原因① 水分
粉体・粒体が水分を含むと、粒子同士が付着しやすくなる場合があります。
例えば、
乾燥時
↓
サラサラ
だった資材が、
湿気を含む
↓
付着
↓
固まる
という状態です。
固結の原因② 自重による圧縮
サイロ下部では、上にある大量の資材の重量が下部へかかります。
その結果、下部の材料が圧縮され、固まりやすくなる場合があります。
固結の原因③ 長期保管
長期間動かさずに保管していると、資材が徐々に締まり、流動性が低下する場合があります。
固結の原因④ 資材そのものの特性
粉体・粒体によって、
- 粒径
- 水分
- 形状
- 付着性
- 吸湿性
などが異なります。
そのため、同じサイロでも材料によってブリッジの発生しやすさが変わります。
固結したら無理にジェクターへ吸わせない
大きく固まった材料を、
そのまま無理に吸引し続ける
のではなく、
まず固結を解消する
ことが重要です。
大きな塊は閉塞原因になる可能性
固結した大きな塊が崩れないままホース内部へ入ると、
- 吸引ホース
- 接続部
- 搬送ホース
などで閉塞する可能性があります。
適度な大きさに崩してから搬送
エアースコップで固結物を崩し、
ジェクターで搬送しやすい状態
にしてから吸引・搬送を再開します。
作業前に固結状態を確認
例えばサイロ・ホッパーを長期間使用していなかった場合には、
搬送開始前に、
- 排出口
- 内部の資材状態
- 固結
- ブリッジ
などを確認できるとトラブル防止につながります。
エアースコップも圧縮空気で作動
エアースコップは圧縮空気を利用する設備です。
ジェクターも圧縮空気を利用します。
そのため、
両方とも圧縮空気を動力として使用できる
という共通点があります。
コンプレッサーを共用できる場合もある
現場条件や必要空気量によっては、
同じコンプレッサーから、
ジェクター
↓
使用
固結発生
↓
ジェクター停止
エアースコップ
↓
使用
という運用を検討できます。
工場内エアーも利用できる可能性
工場に既設の圧縮空気設備がある場合には、条件が合えばジェクターやエアースコップへ供給できます。
ただし、
- 圧力
- 空気量
- 配管径
- 他設備の使用状況
などを確認する必要があります。
必要空気量を確認する
特に工場エアーでは、
圧力だけではなく、
必要な空気量を確保できるか
が重要です。
設備使用場所までの配管が細い場合には、本来の性能を出せない可能性があります。
ジェクターとエアースコップの同時使用を前提にしない
今回の運用では、
ジェクターで搬送しながらエアースコップも常時使用する
ことを前提としていません。
基本的には、
ジェクター
↓
一時停止
エアースコップ
↓
固結解消
ジェクター
↓
再開
という使い分けです。
必要なときだけエアースコップへ切り替える
つまりエアースコップは、
固結・ブリッジ発生時の対処手段
として用意しておく考え方です。
通常時はジェクターによる搬送を行います。
人力で固結を崩している現場にも
現在、
資材が詰まる
↓
作業員がスコップや棒で崩す
↓
再び搬送
という作業をしている場合があります。
固い固結物を人力で崩すのは負担
サイロやホッパー下部などでは、
作業姿勢が悪い
↓
硬い塊を崩す
↓
長時間作業
となる場合があります。
エアースコップを利用することで、こうした掘り崩し作業を省力化できる可能性があります。
狭い場所での作業にも活用
設備内部やホッパー周辺など、
重機を入れにくい場所でも、
エアースコップ本体とエアーホース
を持ち込める場合があります。
「詰まりをなくす設備」ではなく「詰まりに対応できる運用」
重要なのは、
ジェクター＋エアースコップを導入すれば絶対にブリッジが発生しない
ということではありません。
そうではなく、
固結・ブリッジが発生したときに、現場で解消して搬送を再開できる運用を用意する
という考え方です。
搬送を止める時間を短縮できる可能性
例えば、
固結発生
↓
人が工具を準備
↓
手作業で長時間崩す
↓
搬送再開
していた場合です。
エアースコップを利用して効率よく固結を崩せれば、作業停止時間を短縮できる可能性があります。
固結対策は搬送設備選定時から考えておく
例えば、
- 固結しやすい資材
- 吸湿性がある
- 長期間保管する
- サイロ下部に大きな圧力がかかる
場合には、
「詰まったらどうするか」
まで事前に考えておくと運用しやすくなります。
導入前に確認したいポイント① 搬送物
まず、
何を搬送するか
を確認します。
例えば、
- 粉体
- 粒体
- ペレット
- 灰
- 砂状資材
- 各種原料
などです。
確認ポイント② 固結の状態
例えば、
- 軽く固まる程度
- 手で崩せる
- スコップが必要
- 非常に硬い塊
など、固結状態を確認します。
確認ポイント③ どこでブリッジするか
例えば、
- サイロ内部
- 排出口
- ホッパー下部
- 配管入口
- タンク底部
などです。
位置によって作業方法も変わります。
確認ポイント④ 作業スペース
エアースコップを使用するための、
- 作業員スペース
- エアーホース
- アクセス口
などを確認します。
確認ポイント⑤ ジェクターの取り外し方法
固結時にジェクターを一時的に取り外す運用であれば、
取り外し・再接続しやすい構造
にしておくことも重要です。
日常運用まで考えて設備を組む
例えば、
ボルトを多数外さなければジェクターを外せない
構成では、固結発生時の対応に時間がかかります。
現場条件によっては、着脱方法についても検討します。
事前テストも有効
特に、
- 初めて扱う資材
- 固結しやすい
- 大きな塊がある
- 搬送量が多い
場合には実物テストが有効です。
テストで確認すること
例えば、
- ジェクターで搬送できるか
- どの程度の塊まで吸引できるか
- 固結時にエアースコップで崩せるか
- 崩した後に安定搬送できるか
- 必要な圧縮空気
などです。
「搬送できるけど途中で詰まる」という相談でもよい
例えば、
「ジェクターで搬送はできるが、サイロから材料が落ちなくなる」
「ホッパー下部で頻繁にブリッジする」
「毎回スコップで固結を崩している」
といった現在の運用から改善方法を検討できます。
搬送設備だけでなく供給側を見る
粉体・粒体搬送では、
ジェクター
↓
ホース
↓
搬送先
だけに注目しがちです。
しかし実際には、
ジェクターへ材料を安定供給できるか
も搬送能力を左右します。
「搬送できない」の原因がジェクターではない場合もある
例えば、
ジェクター正常
圧縮空気正常
ホース正常
でも、
サイロ内でブリッジ
していれば、資材は搬送できません。
原因を切り分けることが重要
「吸わない」
という現象が起きた場合、
- ジェクター
- 圧縮空気
- ホース
- 資材供給
- 固結
のどこに原因があるか確認します。
エコ・ワークでは運用方法までご提案
ジェクターとエアースコップを組み合わせる場合には、
機器を選ぶだけでなく、
- 通常時のジェクター運転
- 固結発生の見極め
- ジェクターの取り外し
- エアースコップによる崩し方
- 再接続
- 搬送再開
という実際の運用が重要です。
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・エアースコップの使い方や運用方法の指導も行っています。
まとめ
粉体・粒体をジェクターで搬送していると、
- 固結
- ブリッジ
- 排出口周辺の詰まり
などによって、
ジェクターまで資材が供給されなくなる
場合があります。
この状態では、ジェクターの吸引力だけで解決できないことがあります。
そこで、
ジェクター
↓
搬送
固結・ブリッジ発生
↓
ジェクターを取り外す
エアースコップ
↓
固結物を崩す
ジェクター再接続
↓
搬送再開
という運用を検討できます。
ジェクターは、
吸引・搬送
を担当。
エアースコップは、
固結・ブリッジの解消
を担当します。
それぞれの役割を分けることで、
「固結物を人力で崩す」
「材料が落ちないため搬送が止まる」
といった現場課題を改善できる可能性があります。
また、ジェクターとエアースコップはいずれも圧縮空気を利用するため、現場条件によっては同じコンプレッサーや工場内エアー設備を活用できる場合があります。
「サイロ下部で頻繁にブリッジする」
「固結するとジェクターへ材料が供給されない」
「毎回スコップや棒で塊を崩している」
「ジェクターとエアースコップを組み合わせられるか知りたい」
「固結対策まで含めて搬送設備を検討したい」
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。
搬送物・固結状態・サイロやホッパーの構造・搬送距離・圧縮空気条件などを確認し、ジェクターによる搬送とエアースコップによる固結解消を組み合わせた現場に適した運用方法をご提案いたします。
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