フラッシングフィーダーのトラブルシューティング

トッド D. メスマー、シェンクプロセス | 2022 年 7 月 26 日

時々、お客様から材料がフィーダーから流れ出ているというコメントをいただきます。これに寄与または原因となっている可能性のあるものがいくつかあります。この記事では、マテリアルのフラッシングに関連する一般的な問題のいくつかを見ていきます。

調査を開始する必要があるのは、素材そのものです。材料は空気を含ませることができ、空気を入れると液体のように流動しますか? これを評価するのに適した方法は、材料の安息角を測定することです。平らな面に材料の山が置かれているところを想像してください。平らな表面と材料によって作られたパイルとの間で測定される角度は安息角と呼ばれます。安息角が高いと、材料の凝集性が高く、それ自体がくっつきます。安息角が低いと、材料は非常に自由に流動し、浸水しやすい可能性があります。安息角が低い浸水可能な材料は、安息角が高い材料よりもフィーダーから流出する傾向があります。

安息角が高い材料もフィーダーから溢れ出す可能性があります。高安息角の材料が浸水する可能性があるシナリオは 2 つあります。最初のシナリオはラットホールとして知られています (図 1 を参照)。

図 1: ラホールリングの例

ラットホールリングは、材料が送り出されるときに小さな空隙が形成され始めるときに発生します。この空隙の周囲の材料が崩壊し、フラッシングの問題が発生する可能性があります。マテリアルブリッジシナリオもあります。ラットホール現象と同様に、送りねじ上に空隙 (この場合はブリッジ) が生成されると、材料ブリッジが発生します。この橋が崩壊すると、材料がフィーダーから流れ出す可能性があります。これらのいずれのシナリオでも、材料のガタつきやブリッジングを防ぐために、内部撹拌機能を備えたフィーダーが必要になる場合があります (図 2 を参照)。

図 2: フィーダー内部の撹拌

これにより、次の検討場所、つまり補充設定値にたどり着きます。浸水可能なタイプの材料では、材料のヒールまたはヘッドが送りねじの上部に保持されていることを確認する必要があります。フィーダーが補充を要求すると、入ってくる材料がフィーダー内の材料に空気を吹き込みます。このエアレーションを抑制するのに十分な材料がフィードスクリュー上にない場合は、フィーダ内の既存の材料を流動化してフィーダから洗い流す程度までエアレーションすることができます。これは完全停止シナリオであり、フィーダーを再び適切に補充できるようにライン全体を一時停止する必要があります。そこで推奨されるのは、送りねじの上に材料がきれいにヒールする点まで下限設定値を上げて、入ってくる材料のチャージやフィーダー内の材料の流動化から保護することです。言い換えれば、安息角の低い浸水可能な材料をより頻繁に少量の補充を行う必要があります。

次に注目すべき点は、詰め替えシステム自体です。詰め替えシステムは、底に詰め替えバルブが付いた容器で構成される典型的な重力式システムですか? 材料はフィーダーに入るまでに長い距離を落下しますか? 材料を長距離から落下させると、フィーダー内の材料がエアレーションされ、排出される可能性があります。この場合、補充バルブ (バタフライバルブまたはスライドゲートバルブ) をフィーダーに近づけて、材料が落下してフィーダー内の材料にエアレーションが発生して大混乱が発生しないようにすることはできますか? そうでない場合は、フィーダーの拡張ホッパーの内側にバッフルを取り付ける必要がある場合があります。バッフルは、山形鋼の先端がフィーダーの延長ホッパーの入口に向かって上を向くように配置された山形鋼、またはフィーダー内に支持された円錐形の材料片で、フィーダーに入る材料の衝撃を再び妨げます。フィーダ。バッフルの取り付けは、材料が引っかかり始め、最終的には詰まる箇所が発生する可能性があるため、非常に注意が必要です。

補充システムは空圧式ですか、それとも真空式ですか? 材料をピックアップして搬送した後、脱気するのに十分な時間を与えていますか? フィーダーをポイント A からポイント B に移動するときにエアレーションされた材料をフィーダーに再充填すると、フィーダーから流出する可能性があります。ここでも、材料が詰め替えを介してフィーダに導入される前に、材料の脱気に十分な時間を与えるために、フィーダの上に大きな詰め替えビンが必要になる場合があります (図 3 を参照)。

図 3: フィーダー上の詰め替えビン

材料は最初の詰め替えでのみフラッシングされますか? フィーダーに浸水可能な材料を初めて充填すると、材料がフィーダーから溢れ出る可能性があります。ここでは、送りねじのスパイラルまたはらせんの内側の空隙を埋めるために、送りねじの内側にセンターロッド (図 4 を参照) を組み込む必要がある場合があります。また、材料の排出をオフセットして、材料が送り出される前に壁やエンドキャップを乗り越える側面排出を使用することもできます。非常に浸水しやすい材料では、最初の補充中にフィーダーの排出を最初に停止し、残りの時間はフィーダーの排出を開くために排出プランジャーを使用する必要がある場合があります。

図 4: センターロッド付きヘリックス

もう一つ注目する必要があるのは、フィーダーの濾過システムです。フィーダーに目隠しダストソックスが装備されており、補充中に新しい材料が入ったときにフィーダー内の空気が追い出されない場合、フィーダーの内部が加圧され、材料が洗い流される可能性があります。材料は常に最も抵抗の少ない経路を選択するため、1 つの出口が詰まっている (ダストソック) 場合、材料はフィーダーの排出点のある次に容易な経路から抜け出すことになります。

最後に、フィーダーの下流は何でしょうか? フィーダーの下にある加圧式または真空式のシステムに供給していますか? 真空システムに供給している場合、フィーダーが重量を測定する前に、フィーダーから材料を引き抜く場所まで真空になる可能性があります。この場合は、通気付きロータリーエアロックまたは小型のスクリューコンベアを使用して、フィーダーを下流の真空から隔離する方法を検討する必要があるかもしれません。

これらのシナリオで、フィーダーのフラッシングやフラッディングが発生した場合に考慮すべき点がいくつか得られたことを願っています。遠慮なくアプリケーションエンジニアに電話してシステムのトラブルシューティングを手伝ってもらったり、できれば少額の投資をして技術者に来てもらってシステムのトラブルシューティングを依頼したりすることもできます。ダウンタイムや製品の廃棄による収益の損失に対して、前払いする代償はわずかです。

Todd D. Messmer は、米国のシェンクプロセスの計量および供給製品マネージャーです。彼は、アプリケーションエンジニアリングと製品管理の分野で 20 年以上同社に勤務しています。詳細については、262-472-6429 までお電話いただくか、www.schenckprocess.com をご覧ください。

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