機械搬送とは何ですか?

2020年2月18日

プロセス産業では、原材料の大部分が粒子段階を通過します。 つまり、使用または加工される材料は粉末または粒状です。 いくつか例を挙げると、アルミナ、セメント、砂糖、小麦粉、骨材、石炭、プラスチックなどがあります。 これらの材料を工業規模で処理するには、これらの材料を保管、供給し、プロセスのある段階から別の段階に搬送できる搬送および取り扱いシステムが必要です。

バルク粒状物質の取り扱いを考えるとき、液体の取り扱いに例えて考えることがよくあります。 ただし、液体とは異なり、バルク材料は広範囲にわたるバルク特性と粒子特性を持ち、その特性は大きく異なります。 明らかな特性は、粒子サイズとサイズ分布、粒子密度、そしておそらく粒子の形状です。 しかし、材料の「扱いやすさ」に多大な影響を与える特性は他にもたくさんあります。 たとえば、嵩密度、透過性、凝集力、嵩強度、含水率、静電気の帯電など、リストは続きます。 これらの特性は、機械的ハンドリング機器の性能に大きな影響を与えます。材料の機械的搬送の歴史は古くからあります。 アルキメデス スクリューは 2,000 年以上前に水を上昇させるために使用され、自由に流れる微粒子を運ぶために使用されてきたことが知られています。 もちろん、これは現代のスクリューコンベヤの先駆けであり、その設計は広範囲のバルク固体材料を処理するために変更および開発されました。

今後開催される国際粉末およびバルク固体会議/展示会に関する情報については、ここをクリックしてください。現在、ベルトコンベア、スクリューコンベア、バケットエレベータ、チェーンコンベア、フライトコンベアなどを含む幅広い機械搬送システムが利用可能です。 おそらく疑問は、なぜこれほど多くの種類のコンベヤがあり、それぞれの種類でデザインにこれ​​ほど多くのバリエーションがあるのか​​ということでしょう。 もちろん、次の質問は、特定の用途に最適なタイプと設計をどのように選択するかということです。

最初の質問に対する答えは、アプリケーションにはさまざまな種類があるということです。 たとえば、直線で水平に短い搬送を実行する場合、スクリュー コンベヤは使用するのに最適なコンベヤ タイプとなります。 長距離の場合は、ベルトコンベアを検討することもできます。 しかし、従来のスクリューコンベアやベルトコンベアでは、傾斜面での搬送能力に限界がありました。 したがって、高度を大幅に上げる必要がある場合は、バケットエレベータがオプションとなる場合があります。

さまざまな用途や運用規模に応じて、標準的なコンベヤから多くのバリエーションが開発されています。 たとえば、ベルト コンベヤの規模は、数 kg/hr の搬送速度から、極端な例では 10,000 tn/hr 以上までさまざまです。 各ケースに含まれる原理は同じですが、詳細な設計は大きく異なります。 さらに、従来のベルトコンベアに存在する制限の一部を克服するために、パイプコンベア、サンドイッチベルトなど、傾斜搬送や垂直上昇搬送の問題に対処する一連の新規設計が開発されています。

コンベヤをどのように選択するかという質問に対する答えは、搬送する材料の材料特性に大きく依存します。 選定プロセスの最初のステップは、流動特性試験を実施して搬送する材料の特性を理解することです。 これらの試験は基本的に、さまざまな圧密荷重下で材料が発現できるバルク強度と、材料の重要な摩擦特性を決定します。 これらの特性は、コンベアのタイプと、トラブルのない動作を保証するために適切な特定の設計機能の両方を選択する際に知っておくことが不可欠です。

最後に、多くの業界は、材料に特定の種類の機械式コンベヤーを使用する豊富な経験を持っています。 この経験により、特定の用途向けに検討されるシステムの範囲が制限されることがありますが (バルクマテリアルハンドリングは保守的なビジネスになりがちです)、特定の用途のニーズに合わせて設計の詳細を変更する際には、重要な革新が起こります。

マーク・ジョーンズ教授博士は、オーストラリアのニューカッスル大学でバルク固形物処理の教授を務めています。 彼は、バルク固体および粒子技術センターの所長であり、TUNRA バルク固体取り扱い研究員の所長でもあります。 詳細については、www.bulksolids.com.au をご覧ください。

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