粉体搬送設備の配管レイアウトで搬送効率は変わる?設計時に押さえたいポイントを解説

この記事でわかること

  • 配管・ホースレイアウトが搬送能力に影響する理由
  • 曲がりが多い搬送ルートで起こりやすい問題
  • 長距離・高所搬送で確認したいポイント
  • ジェクターで吸引側を短くする理由
  • 排出側200m程度・高さ100m程度の搬送を検討する際の考え方
  • 摩耗対策とホース選定
  • エコワークによる全国での運用サポート

はじめに

粉体・粒体搬送設備では、

  • 配管がよく詰まる
  • 思ったような搬送量が出ない
  • ホースの摩耗が早い
  • 同じ機械なのに現場によって搬送能力が違う
  • 長距離になると安定して送れない

といった課題が発生することがあります。

こうした問題が発生すると、搬送機本体の能力不足を疑いたくなります。

しかし実際には、配管やホースのレイアウトが搬送効率へ大きく影響しているケースもあります。

特に、

  • 長距離搬送
  • 高所搬送
  • 狭所からの回収
  • 既存設備を避けた搬送

では、単純な搬送距離だけでなく、ホースの取り回しまで含めて設備構成を考えることが重要です。

本記事では、粉体・粒体搬送設備の性能を十分に発揮するための配管・ホースレイアウトについて解説します。


なぜ配管レイアウトで搬送効率が変わるのか?

粉体・粒体の空気搬送では、材料が空気とともにホースや配管内部を移動します。

そのため、

  • 配管の長さ
  • 曲がりの数
  • 高低差
  • ホース径
  • 搬送物の性状

などによって搬送状態が変化します。

例えば同じ100mでも、

ほぼ直線の100m

と、

何度も曲がりながら高所まで上がる100m

では搬送条件がまったく異なります。

搬送距離だけで設備を選ぶのではなく、材料が実際に通るルート全体を見ることが重要です。


曲がりが多いと搬送効率が低下しやすい

粉体・粒体が配管の曲がりへ到達すると、材料が内壁へ衝突します。

その結果、

  • 搬送抵抗の増加
  • 搬送能力の低下
  • ホースや配管の摩耗
  • 粉体の滞留
  • 閉塞

などにつながる場合があります。

特に長距離搬送では、一つ一つの曲がりによる影響が積み重なります。

そのため可能であれば、

直線的で、急激な曲がりの少ない搬送ルート

を確保することが重要です。


ホースを無理に曲げない

仮設作業やメンテナンス現場では、固定配管ではなくホースを使用するケースが多くあります。

ホースには柔軟性があるため、

  • 柱を避ける
  • 設備の間を通す
  • 足場を通す
  • 建屋内部から屋外へ出す

といった柔軟なルートを作れることがメリットです。

一方で、

  • ホースが折れている
  • 極端に小さな半径で曲がっている
  • 重量物に押し潰されている

といった状態では、搬送能力が低下する場合があります。

使用前にホース全体の取り回しを確認することが重要です。


長距離搬送では「できるだけ短く」が必ずしも正解ではない

一般的には、搬送距離が短いほど搬送抵抗を抑えやすくなります。

しかし既存工場では、

「最短距離でホースを通す」

ことが現実的ではない場合があります。

例えば、

  • 生産設備がある
  • 配管が密集している
  • 作業通路を確保する必要がある
  • 車両が通る
  • 高所を迂回する必要がある

といったケースです。

そのため重要なのは、

単純な最短距離ではなく、無理な曲がりを減らしながら現場に適したルートを作ること

です。

少し距離が長くなっても、急激な曲がりを減らした方が安定した搬送につながる場合があります。


高所搬送では水平距離と高さの両方を見る

高所への搬送では、

「高さ30m」

だけを確認しても十分ではありません。

例えば、

地上から水平50m搬送

その後30m上昇

という現場と、

ほぼ真上へ30m搬送

する現場では条件が異なります。

設備選定では、

  • 水平距離
  • 垂直距離
  • 総延長
  • 曲がり
  • 搬送物
  • 必要搬送量

を合わせて確認する必要があります。


ジェクターなら排出側200m程度の長距離搬送も可能

空気搬送機「ジェクター」は、お手持ちのコンプレッサー(圧縮空気)と接続して使用する設備です。

ジェクター1台で、

  • 吸引
  • 搬送
  • 投入
  • 排出(散布)

を行うことができます。

搬送物やコンプレッサー能力、ホース径、ルートなどの条件によって変わりますが、排出側で200m程度の長距離搬送が可能なケースがあります。

これにより、

  • 工場の反対側へ送る
  • 別棟まで搬送する
  • タンカー船倉から離れた場所へ排出する
  • 広いプラント構内を搬送する

といった用途も検討できます。


条件によっては高さ100m程度の搬送にも対応

ジェクターでは、水平搬送だけでなく、高所への搬送にも対応できます。

搬送条件によっては、高さ100m程度まで搬送できるケースもあります。

例えば、

  • サイロ
  • 高所ホッパー
  • 建屋上部
  • プラント上層階
  • 地下設備から地上

などです。

ただし、200m・100mという数字はすべての資材・条件で保証されるものではありません。

実際の搬送能力は、

  • 粒径
  • 比重
  • 含水率
  • 流動性
  • 必要搬送量
  • 水平距離
  • 高低差
  • ホース径
  • 曲がりの数
  • コンプレッサー能力

などによって変化します。


ジェクターでは「吸引側を短く、排出側を長く」が基本

ジェクターの配管レイアウトで特に重要なのが、吸引側と排出側を分けて考えることです。

ジェクターでは、吸引側は5m程度を推奨しています。

現場によっては10m程度で運用しているお客様もいますが、基本的にはジェクター本体を回収物の近くへ配置します。

そして、

搬送物 ↓ 吸引ホース:約5m ↓ ジェクター ↓ 排出ホース ↓ 搬送先

という構成を基本にします。

つまり、長距離搬送では、

吸引ホースを長くするのではなく、ジェクター通過後の排出側を長くする

という考え方が重要です。


ジェクター本体の設置位置が重要

例えば、資材のある場所から搬送先まで200m離れている場合、

ジェクターを搬送先側へ置いて200m吸引するのではありません。

基本的には、

資材の近くへジェクターを設置 ↓ 短い距離で吸引 ↓ 排出側で長距離搬送

という配置を検討します。

ジェクターをどこへ設置するかによって、同じ現場でも搬送条件は大きく変わります。

そのため長距離搬送では、機械選定と同じくらい本体設置位置とホースレイアウトが重要です。


既存設備を避けて搬送できることも空気搬送のメリット

既存工場では、

  • ベルトコンベア
  • スクリューコンベア
  • エレベーター
  • 固定配管

などを新設するスペースがない場合があります。

空気搬送ではホースを利用できるため、

  • 機械の横を通す
  • 柱を迂回する
  • 壁面を通す
  • 高所を通す
  • 別棟へ伸ばす

といった柔軟な搬送ルートを作れる可能性があります。

そのため、

「設備を設置できる場所」ではなく「ホースを通せる場所」

という視点で現場を見ることができます。


曲がり部は摩耗にも注意

配管・ホースの曲がりでは、粉体・粒体が内壁へ衝突します。

そのため、

では、曲がり部分の摩耗が進みやすくなります。

長距離搬送ほど資材がホース内部を移動する距離も長くなるため、摩耗対策は重要です。


ジェクターでは排出部が特に摩耗しやすい

ジェクターでは、排出側が最も摩耗しやすい箇所となります。

そのためエコワークでは、摩耗性の高い搬送物に対して、排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホースをご提案しています。

ホース全体を高価な耐摩耗仕様にするのではなく、実際に負荷の大きい箇所へ適切な部材を使用することで、設備維持費とのバランスを取ることも重要です。


長距離搬送では点検しやすいレイアウトも重要

設備は「送れれば終わり」ではありません。

長期間運用する場合には、

  • ホース交換
  • 摩耗点検
  • 閉塞時の確認
  • 清掃

なども必要になります。

例えば、交換が難しい場所へホースを固定してしまうと、トラブル時のメンテナンスに多くの時間が必要になります。

そのため配管レイアウトを決める際には、

搬送性能+メンテナンス性

まで考えることが重要です。


仮設・定期修繕ではホース式のメリットが大きい

工場の定期修繕や設備清掃などでは、年間を通して搬送設備が必要とは限りません。

例えば、

などです。

こうした用途では、大規模な固定設備を新設するより、必要なときにジェクターとホースを設置する方が合理的な場合があります。

作業終了後にはホースを撤去できるため、普段の設備レイアウトへ影響を与えにくいこともメリットです。


エコワークでは現場に合わせてホースレイアウトをご提案します

長距離・高所搬送では、

「ジェクターを買えば200m送れる」

という単純な話ではありません。

重要なのは、

  • どこへジェクターを設置するか
  • 吸引側を何mにするか
  • 排出ホースをどこへ通すか
  • 曲がりをどう減らすか
  • 高低差をどう処理するか
  • どのコンプレッサーを使用するか

まで含めた設備構成です。

エコワークではジェクターを販売するだけでなく、全国の現場で操作方法や運用方法の指導も行っています。

実際の搬送物や現場レイアウトを確認しながら、効率よく運用できる本体設置位置やホースの取り回しについてもご提案しています。


配管レイアウトを考えるときに伝えてほしい情報

設備をご検討の場合は、

  • 搬送物
  • 粒径
  • 比重
  • 含水率
  • 必要搬送量
  • 水平距離
  • 高低差
  • 搬送開始地点
  • 搬送先
  • 使用できるコンプレッサー
  • 現場写真
  • 平面図・設備図

などがあると、より具体的な検討が可能です。

特に現場図面や写真があると、ホースルートを考えやすくなります。


エコワークの対応事例

エコワークでは、

など、さまざまな現場へ設備をご提案しています。

既存記事でも、搬送距離・高低差・作業環境・ホースレイアウトを確認したうえで、ジェクターやジェクロン、JTR700を組み合わせた提案を行っていることを紹介しています。


まとめ

粉体・粒体搬送では、搬送機本体の能力だけでなく、配管・ホースレイアウトが搬送性能を大きく左右します。

特に確認したいのは、

  • 搬送距離
  • 曲がりの数
  • 高低差
  • ホース径
  • ホースの取り回し
  • 摩耗
  • メンテナンス性

です。

ジェクターでは条件によって、

排出側200m程度の長距離搬送

や、

高さ100m程度の高所搬送

にも対応できる可能性があります。

一方、吸引側については5m程度を推奨しており、現場によっては10m程度で利用されているケースもあります。

そのため、

「吸引側を短く、排出側を長くする」

ことを基本として、本体設置位置やホースルートを考えることが重要です。

「搬送距離は足りているはずなのに能力が出ない」

「200m近い距離を搬送したい」

「高所まで送りたい」

「既存設備が邪魔で固定コンベアを設置できない」

といった課題がありましたら、お気軽にエコワークまでお問い合わせください。

現場条件を確認したうえで、設備だけでなく搬送ルートまで含めてご提案いたします。


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