粉体空気輸送システム

本記事では、粉体空気輸送システムの仕組みや輸送方式の違い、導入に向いているケースなどを解説します。

配管の詰まりや摩耗、粉体の破砕、粉塵飛散といった課題も紹介するため、設備導入や既設ライン改造の参考にしてください。

粉体空気輸送システムとは

ブロワやコンプレッサなどで配管内に空気の流れを作り、粉体を目的の場所へ移送する技術です。単に風で粉を飛ばすのではなく、風量や圧力を調整した空気流に粉体を乗せて運びます。

受け取り側では、サイクロンやバグフィルタなどを用いて空気と粉体を分離。配管で密閉して送れるため、粉塵飛散を抑えながら工程間をつなげられるのが特徴です。

粉体空気輸送システムの
主な方式

代表的な3つの方式の違いを解説します。粉体の性状や輸送距離、必要能力、供給先の条件に応じて方式を選びましょう。

圧送式空気輸送

空気を送り込んで粉体を押し出すように移送する方式です。サイロやタンクなどの貯槽から複数の供給先へ分配したい場合や、比較的長距離の輸送に適しています。

一方で、圧力設定や配管ルートが合っていないと、配管閉塞や摩耗につながる点に注意が必要です。粉体の性状や輸送量に合わせた設計が求められます。

吸引式空気輸送

空気を吸い込む力を利用して、粉体を引き寄せるように移送する方式です。複数の投入口から一ヶ所に集中的に回収したい場面や、原料投入時の粉塵飛散を抑えたい場合に適しています。

配管内が負圧になるため、周囲への発塵を抑えやすい点が特徴です。ただし、輸送距離や能力には限界があるため、必要な処理量に合わせた検討が求められます。

低濃度輸送・高濃度輸送

低濃度輸送は、多量の空気流に粉体を分散させながら比較的高速で送る方式です。連続的な移送が求められる場面や、壊れにくく摩耗性の低い粉体を扱う工程に向いています。

一方、高濃度輸送は空気に対する粉体の割合を高め、配管内を比較的低速で移動させる方式です。粉体の破砕や配管摩耗を抑えやすいため、割れやすい粒体や硬い粉体を扱う工程で検討されます。

粉体空気輸送システムが
向いているケース

粉体空気輸送システムは、工程間に距離がある場合や、配管を使って高所・別室へ原料を送りたい場面に適しています。

密閉移送により粉塵飛散を抑えられるほか、コンベヤを設置しにくい場所でも配管でラインを組みやすい点が特徴です。サイロから製造装置への供給や、複数箇所への分配など、工場レイアウトに合わせて柔軟に輸送経路を設計可能。

また、生産能力の増強や設備増設、供給先変更に伴うライン改造にも対応しやすいため、既設設備を活かしながら輸送経路を見直したい場合にも向いています。

粉体空気輸送システムで
起こりやすい課題

配管内の詰まり・閉塞

粉体の性状と輸送風速、配管経路が合っていないと、粉体が配管内に滞留し、詰まりや閉塞につながることがあります。

特に曲がり部の多いルート、長距離輸送、湿気を吸いやすい粉体、付着しやすい粉体では注意が必要です。圧力損失や内壁への付着リスクも考慮し、条件に合わせた配管設計を行うことが求められます。

輸送中の破砕・摩耗

空気輸送では、配管内を移動する粉体が壁面や曲がり部に衝突し、割れやすい粒体の破砕や、摩耗性の高い粉体による配管・バルブの摩耗が起こることがあります。

粉体品質と設備の両方への負荷を抑えるためには、輸送速度の調整、配管材質の選定、低速で送れる方式などを検討してください。

粉塵飛散・集塵不良

空気輸送は密閉配管で送れる一方、受け取り側では空気と粉体を分離する工程が発生します。集塵や排気処理が不十分だと、粉塵飛散が起こり、作業環境は悪化。

原料の投入・排出・切り替え時の発塵も含めて、集塵設備の能力やシステム全体の密閉性を検討することが大切です。

供給量・輸送量のばらつき

原料の切り出しが不安定だったり、輸送条件が合っていなかったりすると、後工程への供給量がばらつくことがあります。

計量機やロータリーバルブ、フィーダーなどの供給設備と、空気輸送側の風量・圧力・供給条件を一体で設計することがポイントです。

空気輸送と機械輸送の
使い分けについて

粉体輸送には、空気で配管内を送る空気輸送と、コンベヤなどで機械的に送る機械輸送があります。空気輸送は密閉性が高く、レイアウトの自由度に優れる点が特徴。

一方、機械輸送は低速での定量搬送や、大量搬送、壊れやすい粉体の移送に向く場合があります。輸送距離や高低差、粉体の壊れやすさ、設置スペース、清掃性などを踏まえて使い分けることが大切です。

粉体空気輸送システムの
方式選定で確認する条件

方式を選ぶ際は、粉体の粒径、粒度分布、かさ密度、付着性、吸湿性、摩耗性、壊れやすさといった基本物性の確認が前提となります。

そのうえで、輸送距離、高低差、曲がり部の数、必要輸送量、供給先の条件を整理してください。配管径や風量、圧力、供給機器、集塵設備までを一体で検討しなければ、詰まりや破砕、摩耗につながる可能性があります。

供給・原料受入れ、混合・撹拌など、粉体輸送以外の工程・設備も気になる方は、下記の記事よりご覧いただけます。