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Nov 15, 2023

真空搬送：真空ポンプのエネルギー源として利用できる2つの方法

Oct 02, 2014 真空搬送技術は、さまざまな用途で乾燥バルク固体や粉末を移動する実績のある方法です。 食品、製薬、化学、工業分野で広く使用されています。

2014 年 10 月 2 日

真空搬送技術は、さまざまな用途で乾燥バルク固体や粉末を移動させる実証済みの方法です。 食品、製薬、化学、産業環境で広く使用されています。 真空搬送システムの利点としてよく知られるのは、閉じた搬送ラインによる清潔さ、信頼性、低騒音、簡単な操作、希薄相から濃厚相への搬送による穏やかな材料搬送、容易で低コストのメンテナンス、運用コストの削減、安全性などです。 最も一般的な真空搬送システムはバッチプロセスを使用します。 移送ラインが密閉され、真空ポンプが作動し、プロセス材料 (粉末または顆粒) が受け入れ容器に搬送されます (図 1 の項目 C)。 バッチが完了すると、真空が解除され、材料が受入容器から目的の目的地に滴下または移送されます。 システムは再び密閉され、真空が再び導入されて、製品が再び流れるようになります。 (図 1 を参照) 真空ポンプの選択は、システム設計の最も重要な要素の 1 つです。 真空ポンプは、ラインから空気を素早く排出し、製品の移動を引き起こすのに十分な真空を引き込んで維持し、所定の時間内に必要なすべての材料を移送するのに十分な量の空気を提供できる必要があります。図 1: 一般的な真空コンベアプロセス。 1. 底部のバルブ (B) が閉じられています。 2. 真空により製品が供給源 (E) からレシーバー/ボリューム モジュール (C) に引き込まれます。 3. 製品はレシーバー モジュール (C) に集まりますが、空気はフィルター (A) を通して引き込まれ、環境に排出されます。 4. 真空を停止します (A)。 フィルター洗浄パルス (G) が適用されると、製品は下部バルブ (B) を介して放出されます。 5. 底部のバルブを閉じて、プロセスを繰り返します。COAX エア駆動真空ポンプ多くの真空搬送用途の標準ソリューションは、多段 COAX 真空ポンプです。 (図 2 を参照) COAX ポンプは入力として圧縮空気を使用し、ベンチュリ効果により、体積の 3 倍の空気量 (SCFM) を駆動しながら深真空 (約 22 インチ Hg) を生成できます。圧縮空気の。 複数のステージを使用することで、空気の流れが急速に増加し、高真空が生成されます。 COAX はカートリッジ形式で組み込まれているため、多くのサイズのポンプを簡単にモジュール式に構築できます。 (図 3 を参照) モジュール式ポンプは小型、軽量、効率的で、必要に応じて洗浄や交換が簡単です。 COAX ポンプ内には電気部品が含まれていないため、粉塵の多い環境や危険な環境でも長寿命と本質的な安全性が保証されます。図 2: COAX カートリッジ: 3 段階の動作では、ベンチュリ効果を利用して圧縮空気を真空に変換し、真空搬送用の大量の流量を生成します。アプリケーション。図 3: piFLOW p 真空ポンプ、断面図。 複数の COAX カートリッジが積み重ねられ、エネルギー効率が高く、風量が増加します。回生ブロワー回生ブロワーは、非容積式方式で空気を移動させるために使用される電気機械装置です。 容積式装置は、一定量の空気をしっかりと捕捉し、所定の方向に所定の距離を強制的に移動させるインペラ設計を使用しています。 再生ブロワーも空気を動かしますが、インペラの設計により、一部の空気がブレードの先端を通過してすり抜けてしまいます。 この空気は別のブレードによって前方に送られます。 インペラは、ブレードの先端とハウジングとの間に隙間を有するハウジング内に封入されている。 空気は吸気ポートを通ってブロワーに流入し、排気ポートを通って流出します。 インペラの回転は通常、三相誘導型モーターによって駆動され、VFD (可変周波数ドライブ) によって制御され、特定の用途のニーズに合わせてサイズを調整できます。 真空搬送用途の場合、再生ブロワーの空気入口/吸引側は、真空コンベヤシステムのレシーバーポスト空気濾過のヘッドに接続されます。 このレイアウトでは、再生ブロワーからの吸引が COAX 真空ポンプの代わりになります。 バッチプロセスは依然として使用されており、搬送サイクルも同様です。 2 つのシステムの主な違いは、再生ブロワーが連続的に動作するのに対し、COAX ポンプは断続的で、真空引きが必要ない場合には停止することです。 回生ブロワーは、モーターを冷却するための空気流を提供するために連続的に動作します。 この機能のために、バルブ アセンブリ/エア ダイバーター (図 4) が再生ブロワー システムに追加されます。 製品が移動されるとき、空気はプロセスを通過し、フィルターを経て、再生ブロワーを通過します。 真空が必要なく、レシーバーの排出が完了すると、ダイバーターバルブがブロワーの吸込側とレシーバー容器の両方を大気に対して開きます。 これにより、底部のバルブが自由に動くことができ、周囲の空気が冷却のために再生ブロワーを流れる経路が提供されます。 (回生ブロワー駆動の回路図については、図 4 を参照してください。)すべてのモーターと同様に、ベアリングのサービスやその他のサービスなどの定期的なメンテナンスが必要な場合があります。 図 4: 真空源として再生ブロワーを備えた真空搬送システム比較分析 - COAX 真空ポンプと真空コンベヤ用の再生ブロワーCOAX 真空ポンプまたは再生ブロワーは両方とも幅広い用途で使用できます。 特定の用途向けの真空源を選択するには、通常、次のようないくつかの基準を比較する必要があります。 生産速度: どのくらいの量の製品を移動するか? b. 素材の特徴は何ですか？ （かさ密度、粒子サイズ、水分レベル、流動性、壊れやすいかどうか） ｃ． プロセス流路のレイアウトはどのようなものですか? 垂直距離と水平距離はどれくらいですか? パイプの曲がりは何回ありますか?d. ベンチュリ ポンプ システムの駆動に必要な量の調整された圧縮空気が利用可能ですか? e. 回生ブロワに三相電源は使用できますか? システムが稼働するエリアでは、騒音、火花、排気が大きな懸念事項になりますか? f. 設置コストと長期運用コストはいくらですか?搬送フェーズ (濃厚または希薄)質問 a、b、および c の回答は、主に、どの搬送フェーズがお客様のアプリケーションに最適であるかを知るのに役立ちます。 一般的に、希薄相とは、プロセス パイプを通って流れる物質の量と比較して、自由空気流の大部分が存在することを意味します。 これは通常、掴みやすく、自由に流れ、損傷や悪影響を与えることなく高速で移動できる材料に使用されます。 逆に、高密度相とは、プロセス パイプに生成物が密に詰まっていることを意味し、生成物は低速で移動し、ライン内をスラッグとして移動することがよくあります。 COAX 真空ポンプは非常に深い真空を引き込みます。つまり、高密度相で移送される製品には最適です。 COAX 真空ポンプは、希薄/濃厚スペクトル全体で動作することもできることに注意してください。 相は、製品をプロセスパイプに供給する方法によって変更できます。 製品ピックアップポイントでの吸引を調整して、各材料の流動特性を最適化できます。 搬送できる材料の量に関しては、材料の密度、搬送距離、ルートに応じて、真空ポンプは最大 15,000 ポンド/時以上の速度で簡単に移動できます。 再生ブロワー システムは、材料が希薄相で移動できると仮定すると、1 時間あたりさらに多くの材料を移動できる可能性があり、これは電気機械ブロワー システムとよく適合します。ユーティリティの可用性 (質問 d および e) 産業における圧縮空気の使用植物は複雑な問題になる可能性があります。 空気圧で駆動できるツール、制御装置、機器の範囲は事実上無制限です。その重要性のため、その使用はほとんどの工場および運用管理者によって厳密に監視されています。 真空搬送システムに COAX 真空ポンプを選択した場合、プラントの空気利用可能量のピークを確認する必要があります。 プラントに圧縮空気がない場合、または従来のコンプレッサーがすでに動作限界に近づいている場合は、回生ブロワーが実用的なオプションとなる可能性があります。 回生ブロワーには三相電力が必要であり、フルスピードで動作するときのモーターの騒音レベルは 80 dB を超える可能性があることに注意してください。 この問題のため、再生ブロワーはプロセスラインが離れた場所に設置されることがよくあります。 さらに、防爆定格が必要な場合は、専用ブロワー モーターの追加料金が発生します。 COAX 真空ポンプは空気駆動で、防爆エリアに合わせた改造は必要ありません。総所有コスト (質問 f) 再生ブロワーを使用した真空搬送システムの購入価格は、通常、完全な COAX の価格より約 10 ～ 15% 高くなります。同様の性能/同じ用途の真空システム。 違いのほとんどは三方弁パッケージとブロワーモーターにあります。 運用コストも運用使用量に基づいて計算すると競争力があります。 再生ブロワー システムの総稼働時間要件と比較すると、COAX ポンプは動作時にのみエネルギーを消費することに留意してください。結論真空輸送は、多くの乾燥バルク、粉末、および顆粒の輸送用途に優れた選択肢です。 これは、食品、製薬、化学、および一般産業現場で何千もの応用例が成功している実証済みの方法です。 適切なタイプの真空ポンプを選択することは、設計プロセスの重要な部分です。 ほとんどの用途では、COAX 真空ポンプが最適です。 シンプルな操作、低いメンテナンスコスト、低い運転コストと資本コスト、低い騒音、そして簡単な設置が、COAX 真空ポンプを支持する共通の要因です。 圧縮空気が限られている、または利用できない用途では、再生ブロワー駆動システムが優れた選択肢となります。 Timothy Rohr は、Piab USA、マテリアル ハンドリング グループのテクニカル セールス マネージャーです。 詳細については、www.piab.com をご覧ください。