この記事でわかること
- サイロ間で粉体・粒体を搬送する方法
- サイロ下部の排出配管にジェクターを接続する方法
- 中間容器への受け入れや積み替えを減らす考え方
- 既存設備を活用した空気搬送の方法
- バイオマス発電所でのペレット由来残渣の搬送例
- フレコン充填工程まで直接つなぐ方法
- ジェクターを工程間搬送に利用するメリット
- サイロ間搬送を検討するときに確認したい条件
はじめに
工場やプラントでは、
サイロA
↓
資材を排出
↓
容器へ受ける
↓
運搬
↓
サイロBへ投入
といった工程が行われることがあります。
例えば、
- 粉体
- 粒体
- ペレット
- バイオマス燃料
- 製造工程で発生した残渣
などです。
サイロから排出した資材を別の設備へ移すために、
- フレコン
- コンテナ
- ドラム
- 台車
- フォークリフト
などを使用している現場もあります。
しかし、
「サイロから出した資材を、わざわざ一度別の容器へ受ける必要があるのか？」
という点は見直せる可能性があります。
空気搬送機「ジェクター」では、サイロ下部の排出配管へ直接接続し、
サイロ
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
別のサイロ
という設備構成で、資材を直接搬送できる場合があります。
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の配管へジェクターを取り付け、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。
本記事では、ジェクターを使ったサイロ間の工程間搬送について解説します。
サイロ間搬送とは？
サイロは、粉体や粒体などを一時的に貯蔵するために使用されます。
例えば、
原料サイロ
↓
製造設備
や、
製造設備
↓
一時貯蔵サイロ
↓
出荷設備
など、工場内のさまざまな工程に設置されています。
そのため、工場全体を見ると、
あるサイロから別のサイロへ資材を移したい
という工程が発生することがあります。
問題になるのがサイロとサイロの間
サイロへ資材を貯蔵すること自体は自動化されていても、
サイロA
↓
サイロB
の間だけ人手が必要になっている場合があります。
例えば、
サイロA
↓
フレコンへ排出
↓
フォークリフトで移動
↓
フレコン開封
↓
サイロBへ投入
という工程です。
一度容器へ受けると作業工程が増える
この方法では、
①サイロから排出する
②容器へ受ける
③容器を移動する
④次工程まで運搬する
⑤容器から再び排出する
という作業が必要です。
つまり、
資材そのものを移動させるために、中間の積み替え工程が発生しています。
中間工程をなくせないか？
そこで考えたいのが、
サイロA
↓
直接搬送
↓
サイロB
という方法です。
資材を途中で容器へ受けるのではなく、
最初のサイロから次のサイロまで直接送る
ことができれば、工程をシンプルにできる可能性があります。
ジェクターを工程間搬送に利用する
ジェクターは圧縮空気を利用して粉体・粒体などを搬送する空気搬送機です。
床などにある資材を、
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収先
へ搬送する使い方だけではありません。
サイロ下部の排出配管へ直接接続できる
サイロには通常、下部に資材を排出するための配管や排出口があります。
この部分とジェクターを接続し、
サイロ
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
次工程
という設備構成をとることができます。
ホースで吸いに行く必要がない
床に堆積した資材を回収する場合には、作業員が吸引ホースを操作します。
一方、サイロ下部へ直接接続する場合には、
サイロから排出される資材をそのままジェクターへ取り込む
ことができます。
そのため、用途によっては人が吸引ホースを持って作業する必要もありません。
サイロAからサイロBへ直接送る
設備構成の一例は、
サイロA
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
サイロB
です。
ジェクターへ供給された資材を、圧縮空気によって次のサイロまで搬送します。
バイオマス発電所での活用例
実際にバイオマス発電所でも、この方法でジェクターが使用されています。
対象となったのは、
木質ペレット由来のカス
です。
ペレットのカスを一時貯蔵
発電所内では、発生したペレット由来のカスを一時的にサイロへ貯蔵していました。
その後、最終的にはフレコンへ詰める必要があります。
設備全体としては、
ペレット由来のカス
↓
一時貯蔵サイロ
↓
フレコン詰め工程
という流れです。
一時貯蔵サイロからフレコン詰め用サイロへ搬送
この現場では、
一時貯蔵サイロ
↓
サイロ下部の排出配管
↓
ジェクター
↓
配管
↓
フレコン詰め用サイロ
という設備構成が採用されました。
サイロ下部へジェクターを直接取り付ける
ポイントは、
一時貯蔵サイロの下部配管へジェクターを直接接続していること
です。
資材を一度床や容器へ落としてから吸引するのではありません。
サイロ内部の資材を、
排出配管
↓
ジェクター
へ直接供給します。
そのまま別のサイロまで搬送
ジェクターへ入ったペレット由来のカスは、
ジェクター
↓
搬送配管
↓
フレコン詰め用サイロ
へ送られます。
つまり、
貯蔵設備と次工程を空気搬送で直接つないでいる
ことになります。
最後はフレコンへ充填
搬送された資材はフレコン詰め用サイロへ入り、
サイロ
↓
フレコン
という形で充填できます。
設備全体では、
一時貯蔵サイロ
↓
ジェクター
↓
フレコン詰め用サイロ
↓
フレコン
という流れになります。
ジェクターは「回収機」だけではない
ジェクターというと、
床に落ちた砂を吸う
粉体を回収する
タンク内の残留物を吸う
といった用途をイメージしやすいかもしれません。
しかし今回のように、
既存設備と既存設備の間へ組み込む搬送装置
として使用することもできます。
工程間搬送という考え方
例えば、
設備A
↓
ジェクター
↓
設備B
です。
これによって、
設備Aから排出
↓
人が運ぶ
↓
設備Bへ投入
という中間作業を減らせる可能性があります。
メリット① 中間の積み替え作業を減らせる
例えば従来、
サイロA
↓
フレコン
↓
フォークリフト
↓
サイロB
としていた場合です。
直接搬送できれば、
サイロA
↓
ジェクター
↓
サイロB
とできます。
「一度受けて、また入れる」を減らす
工場内では意外と、
設備から出す
↓
容器へ受ける
↓
運ぶ
↓
別設備へ入れる
という工程があります。
この、
一度受けて、また入れる
作業を減らすことが省力化につながります。
メリット② フォークリフト運搬を減らせる可能性
中間容器を使用する場合には、フォークリフトや台車などで運搬する必要があります。
直接搬送できれば、こうした運搬回数を減らせる可能性があります。
メリット③ 人が資材を持って運ばなくてよい
小規模な工程では、
袋
バケツ
容器
などを人が運んでいるケースもあります。
ホース・配管による搬送へ変更できれば、
人ではなく空気に資材を運ばせる
ことができます。
メリット④ 工程を連続化しやすい
容器を使用する場合、
容器が満杯になる
↓
交換
↓
運搬
↓
次の容器をセット
という作業が発生します。
設備同士を直接つなげれば、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 中間容器を減らせる可能性
フレコンやコンテナを中間搬送用として使用している場合、
- 容器の準備
- 設置
- 交換
- 移動
- 保管
などの管理も必要です。
工程間を直接つなげることで、中間容器そのものを減らせる可能性があります。
メリット⑥ 粉じんの拡散を抑えやすい
粉体や細かなカスを、
サイロ
↓
開放容器
へ落とすと、資材によっては粉じんが発生することがあります。
一方、
サイロ
↓
配管
↓
ジェクター
↓
ホース・配管
↓
次設備
という経路にすることで、資材を閉じた経路で搬送しやすくなります。
バイオマス燃料では細かなカスが発生することがある
木質ペレットなどは、荷役・貯蔵・搬送などの過程で細かな破片や粉状物が発生することがあります。
こうした資材を別工程へ移す場合にも、
人力による積み替えではなく空気搬送
を検討できます。
メリット⑦ 既存サイロを活用できる
新しい大型搬送設備を最初から構築するのではなく、
既存サイロ
＋
既存排出配管
＋
ジェクター
という構成を検討できることもポイントです。
既存設備の間をつなぐ
例えば、
すでにサイロAがある
すでにサイロBもある
しかし、
A→Bの搬送設備がない
という場合です。
この間を、
ジェクター
＋
ホース・配管
でつなげないか検討します。
大規模な固定設備だけが選択肢ではない
サイロ間搬送というと、
- スクリューコンベヤ
- ベルトコンベヤ
- 固定式空気輸送設備
などをイメージするかもしれません。
もちろん、処理量や運転時間によってはこうした固定設備が適しています。
一方、
- 間欠的に搬送する
- 既存設備を活用したい
- 搬送ルートが複雑
- 大規模な設備工事を避けたい
といった現場では、ジェクターによる空気搬送を検討できます。
配置の自由度を持たせやすい
ホースを利用することで、
直線的な設備配置でなくても搬送ルートを構築しやすいことがあります。
例えば、
サイロA
↓
配管を回避
↓
通路を横断
↓
サイロB
といった現場です。
高所にあるサイロへ送ることも検討できる
次工程のサイロが高い位置にある場合には、
サイロA
↓
ジェクター
↓
上方向へ搬送
↓
サイロB
という構成も検討できます。
ジェクターでは条件によって高さ100m程度の搬送が可能なケースもあります。
サイロ同士が離れていても搬送できる可能性
ジェクターでは、条件によって排出側で200m程度の長距離搬送が可能なケースがあります。
そのため、
サイロA
↓
ジェクター
↓
50m
↓
サイロB
など、設備同士が離れている場合にも検討できます。
重要なのは排出側で送ること
ジェクターでは、
吸引側を短くして、長い距離は排出側で搬送する
ことが基本です。
通常の吸引作業では吸引側5m程度を推奨しており、現場によっては10m程度で使用されるケースもあります。
サイロ直結なら吸引側を短くしやすい
サイロ下部の排出配管へジェクターを直接取り付ける場合、
サイロ
↓
短い接続部
↓
ジェクター
とできます。
その後、
ジェクター
↓
長い搬送ホース
↓
次のサイロ
という配置を取ります。
これはジェクターの特徴を活かしやすい設備構成です。
ただし200m・100mは条件によって変わる
排出側200m程度、高さ100m程度という搬送能力は、すべての資材で保証される数値ではありません。
実際には、
- 搬送物
- 粒径
- 比重
- 必要処理量
- 水平距離
- 高低差
- ホース径
- 曲がり
- 圧縮空気条件
などによって変わります。
サイロからジェクターへの供給状態も重要
サイロ直結では、
サイロからどのように資材が排出されるか
も重要です。
例えば、
安定して落ちてくる
場合と、
一気に大量に落ちてくる
場合ではジェクターへの供給状態が異なります。
資材を供給しすぎると安定搬送できない可能性
ジェクターへ大量の資材を一気に供給すると、搬送能力を超える可能性があります。
そのため、
サイロ
↓
適切な供給量
↓
ジェクター
となるように設備条件を確認します。
サイロ内のブリッジにも注意
粉体や細かな資材では、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。
サイロから資材が安定して出てこなければ、ジェクター側でも安定した搬送ができません。
必要に応じて供給側の対策も検討
例えば、
- 排出口形状
- バルブ
- 資材の流動性
- サイロ内の状態
などを確認します。
ジェクターだけではなく、
サイロからジェクターまで資材を安定して供給できるか
を見ることが重要です。
ジェクター＋エアースコップという考え方もある
サイロやホッパー内部で資材が固結し、排出口まで落ちてこない場合には、圧縮空気式のエアースコップなどを利用して資材を崩しながらジェクターで搬送する方法を検討できるケースもあります。
つまり、
固結した資材
↓
エアーで崩す
↓
排出口へ流す
↓
ジェクターで搬送
という考え方です。
フレコン詰め工程との相性もよい
今回のバイオマス発電所のように、
最終的にフレコンへ詰めたい
という現場では、
一時貯蔵サイロ
↓
ジェクター
↓
フレコン詰め用サイロ
↓
フレコン
という工程を構築できます。
フレコンへ直接送るのではなくサイロを介する理由
フレコン充填では、
資材を一定量貯める
↓
必要量をフレコンへ排出
という工程が必要になる場合があります。
そのため、
ジェクター
↓
フレコン詰め用サイロ
↓
フレコン
という構成が有効です。
工程全体で考えることが重要
設備改善では、
「サイロから資材を出す」
という一工程だけを見るのではなく、
最終的にどこへ持っていくのか
まで考えます。
例えば、
サイロ
↓
中間容器
↓
運搬
↓
別サイロ
↓
フレコン
という工程なら、
どの工程を省略できるか検討します。
活用例① バイオマス発電所
今回紹介した、
ペレット由来のカス
↓
一時貯蔵サイロ
↓
ジェクター
↓
フレコン詰め用サイロ
という用途です。
活用例② 原料サイロから製造設備
原料を一時貯蔵しているサイロから、
製造設備側のホッパーやサイロ
へ搬送する用途も考えられます。
活用例③ 工程で発生した副産物の移送
製造工程で発生した、
- 粉状物
- 粒状物
- カス
- 副産物
などを一時貯蔵サイロから回収設備へ移す用途です。
活用例④ 回収サイロから出荷工程
回収した資材を、
回収サイロ
↓
ジェクター
↓
出荷用サイロ
↓
フレコン
という形で移送する方法も考えられます。
どんな資材でも搬送できるわけではない
サイロから排出できる資材だからといって、必ずジェクターで搬送できるとは限りません。
特に、
- 粘着性が高い
- 大きな塊がある
- 水分量が多い
- 長い繊維が含まれる
- 非常に重い
などの資材では事前確認が重要です。
搬送物の粒径を確認
例えば、
細かな粉
なのか、
数mmのペレット
なのか、
数cmの塊
なのかで条件が変わります。
最大粒径も確認します。
比重も搬送能力へ影響する
同じ粒径でも、
軽い木質系資材
と、
重い鉱物系資材
では搬送条件が異なります。
そのため、
資材名だけでなく比重なども確認します。
必要処理量を確認
サイロ間搬送では、
1時間にどのくらい送りたいか
が非常に重要です。
例えば、
500kg/h
と、
5t/h
では必要な設備条件が異なります。
常時運転か間欠運転か
例えば、
24時間連続搬送
なのか、
1日数回だけ搬送
なのかでも設備選定は変わります。
大量・連続搬送では固定設備の方が適するケースもあります。
搬送距離と高低差を確認
例えば、
サイロA
↓
水平20m
↓
垂直10m
↓
サイロB
などです。
水平距離と高低差を分けて確認します。
ホース・配管の曲がりも重要
実際の工場では、
- 柱
- 設備
- 配管
- 壁
- 通路
などを避ける必要があります。
そのため、
直線距離30m
でも、
実際のホース長は50m
になることがあります。
圧縮空気条件を確認
ジェクターは圧縮空気によって作動します。
圧縮空気は、
- 可搬式コンプレッサー
- 据置コンプレッサー
- 条件を満たした工場内エアー
を使用できます。
工場エアーを利用できる場合もある
サイロが工場内に設置されている場合、既存の圧縮空気設備を利用できる可能性があります。
ただし、
- 圧力
- 空気量
- 配管径
- 取り出し位置
- 他設備との同時使用
などを確認します。
特に必要空気量を確保できるか確認
工場全体のコンプレッサー容量が大きくても、
ジェクター設置場所までの配管が細い
場合には、必要な空気量を確保できないことがあります。
そのため使用場所での条件確認が必要です。
既存設備へ後付けできるか？
サイロ間搬送を検討している設備担当者にとって、
「既存サイロを全部作り直す必要があるのか？」
は大きなポイントです。
ジェクターの場合には、
既存の排出口や配管を利用して接続できないか
を検討できます。
接続方法は現場ごとに確認
例えば、
- 排出口径
- フランジ
- 配管径
- バルブ位置
- ジェクター設置スペース
などによって接続方法は変わります。
現場写真や図面があると検討しやすくなります。
現在の設備フロー図があると分かりやすい
ご相談時には、
サイロA
↓
現在の搬送方法
↓
サイロB
が分かる簡単な図でも構いません。
例えば、
「ここからここまで30m送りたい」
という情報があれば、初期検討できます。
現場写真も重要
特に、
- サイロ全体
- サイロ下部
- 排出口
- 既存配管
- ジェクター設置候補場所
- 搬送先サイロ
- 搬送ルート
などの写真があると、設備構成を考えやすくなります。
資材サンプルによるテストも有効
初めて扱う資材の場合には、実際の資材を使って搬送テストを行う方法があります。
テストでは、
- 安定して搬送できるか
- 必要処理量を確保できるか
- 閉塞しないか
- 排出状態
- 必要な圧縮空気
- 適したジェクター
などを確認できます。
「今はフレコンで運んでいる」という相談でもよい
最初からジェクターの機種を決める必要はありません。
例えば、
「サイロからフレコンへ一度受けている」
「別サイロまでフォークリフトで運んでいる」
「積み替え作業をなくしたい」
「サイロ同士を直接つなげられないか？」
「既存の排出配管を使いたい」
といった段階から検討できます。
現在の工程を書き出してみる
例えば、
現在：
サイロA
↓
フレコンへ排出
↓
フォークリフト
↓
移動
↓
フレコン開封
↓
サイロB
だったとします。
改善案：
サイロA
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
サイロB
です。
省力化は「機械を入れること」だけではない
重要なのは、
新しい設備を導入することそのもの
ではありません。
途中に存在する不要な工程をなくすこと
も省力化です。
何回触っているかを確認する
資材が、
サイロから出る
↓
容器へ入れる
↓
運ぶ
↓
再び出す
↓
別設備へ入れる
のであれば、一つの資材を何度も扱っています。
直接搬送できれば、
サイロ
↓
次設備
と工程を短縮できます。
ジェクターは工程改善にも活用できる
ジェクターは、
「散らばった資材を回収する設備」
としてだけでなく、
既存設備同士をつないで工程そのものを改善する搬送設備
としても活用できます。
この使い方を知ることで、工場内の新たな省力化ポイントが見つかる可能性があります。
エコ・ワークでは設備構成からご相談いただけます
サイロ間搬送では、
単純にジェクターを選ぶだけではなく、
- サイロ下部への接続方法
- 資材の供給量
- ジェクターの設置位置
- 搬送ホース・配管ルート
- 搬送先への接続
- 必要処理量
- 圧縮空気条件
などを確認する必要があります。
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、
サイロA
↓
容器
↓
運搬
↓
サイロB
という工程が残っていることがあります。
こうした場合、
サイロ下部の排出配管へジェクターを接続し、別のサイロまで直接搬送する方法
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
↓
サイロ下部配管
↓
ジェクター
↓
搬送配管
↓
フレコン詰め用サイロ
という設備構成でジェクターが使用されています。
この方法なら、
- 中間容器への受け入れ
- フレコン交換
- フォークリフト運搬
- 別設備への再投入
などの工程を減らせる可能性があります。
ジェクターでは条件によって、
排出側200m程度、垂直方向100m程度
の搬送が可能なケースもあるため、サイロ同士が離れていたり高低差があったりする現場でも検討できます。
また、可搬式・据置型コンプレッサーだけでなく、条件を満たせば工場内の圧縮空気を利用することもできます。
ただし実際の搬送能力は、
- 資材
- 粒径
- 比重
- 必要処理量
- サイロからの供給状態
- 搬送距離
- 高低差
- ホース・配管ルート
- 圧縮空気条件
などによって変わります。
「サイロから別のサイロへ直接送りたい」
「現在はフレコンへ受けてフォークリフトで運んでいる」
「工程途中の積み替え作業をなくしたい」
「既存サイロの排出配管を利用できないか？」
「フレコン詰め工程まで自動化・省力化したい」
「既存設備へ後付けできる搬送方法を探している」
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。
現在の設備フロー・搬送物・必要処理量・サイロ間の距離・高低差・圧縮空気条件などを確認し、必要に応じて実物テストも行いながら、既存設備を活用したジェクターによる工程間搬送をご提案いたします。
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