陝西榆林の石炭化学企業における石炭粉の正圧空気搬送のケーススタディ

本記事では、陝西省榆林市の石炭化学企業向けに実施された粉砕石炭正圧空気搬送プロジェクトについて詳細な事例研究を報告する。このプロジェクトは、粉体処理ソリューションのリーディングカンパニーである山東ヘッドパウダー工程有限公司によって成功裏に実施された。以下の内容では、プロジェクトの背景、技術的課題、システム設計、機器選定、運用成果について説明する。これは、信頼性の高い材料搬送システムを求める石炭化学業界の専門家の参考になるものである。

プロジェクトの概要と背景

陝西省榆林地域は中国の主要な石炭化学産業基地の一つである。顧客は大規模な石炭化学企業であり、保管施設から下流反応器まで粉砕石炭を効率的かつ安全に搬送するシステムが必要であった。既存の機械式搬送方法は、粉塵漏れ、高いメンテナンスコスト、限定的な搬送距離などの問題があった。これらの問題を解決するため、顧客は微細で摩耗性があり、潜在的に爆発性のある材料に対応できる石炭粉正圧空気搬送ソリューションを求めた。山東ヘッドパウダー工程有限公司は、石炭化学材料搬送および粉体搬送システム工学の実績により選ばれた。

技術的な課題と要求事項

粉砕石炭は通常200メッシュ未満の粒子サイズを持ち、凝集、分離、静電気の蓄積が起こりやすい。搬送システムは空気の侵入を防ぎ、安定した流れを維持するために正圧下で運用される必要があった。さらに、石炭粉は可燃性を持つため、防爆基準を厳格に遵守する必要があった。顧客は、350メートルの距離で複数の曲がり角を持つ場合、1時間あたり15トンの搬送能力を指定した。システムは既存の石炭ミル出口や貯蔵シリンダーとも連携する必要があった。ヘッドパウダーのエンジニアチームは、徹底的な現地調査と材料分析を行い、カスタマイズされたソリューションを設計した。

システム設計と主要構成部品

ソリューションの核心は正圧密相空気搬送システムであった。希薄相搬送とは異なり、密相技術は低い空気速度と高い材料対空気比率を使用し、摩耗とエネルギー消費を減少させながら安定した流れを維持する。システムには回転式空気ロック給料装置、圧力容器、耐摩耗性の曲がり角を持つ搬送管、バグリーフ受けが含まれていた。圧力容器は円錐形底部と流体化ノズルを備え、完全な排出を確保していた。管路の配置は急な曲がり角を最小限にし、セラミックタイルで覆われた長半径の曲がり角を使用して使用寿命を延ばした。すべての部品はATEXまたは同等の防爆基準を満たすように選定された。

材料処理と搬送性能

試運転段階で、システムは優れた性能を示した。粉砕石炭正圧搬送は、1時間あたり15.2トンの安定した流量と0.25MPaの搬送圧力を達成した。空気対材料比率は1.5:1に最適化され、従来の希薄相システムよりも大幅に低かった。その結果、顧客の以前のシステムと比べて圧縮空気の消費量が30％削減された。搬送速度は1秒あたり6〜8メートルで、管の詰まりを防ぎ、粉塵生成を最小限にした。システムはシリンダーの上部で85dB以下の騒音レベルで運用され、作業場の安全規制を満たした。

石炭化学材料搬送プロセスとの統合

石炭化学材料搬送システムは既存の生産ラインにスムーズに統合された。粉砕石炭は回転バルブを介してミルから圧力容器へ供給され、次に1000m³の貯蔵シリンダーへ搬送された。シリンダーからは、別途の搬送支線を通じてガス化炉へさらに分散された。制御システムはPLCを使用し、遠隔監視機能を備え、操作員が供給率を調整し、圧力、温度、流量をリアルタイムで監視できる。システムには緊急停止用の窒素パージング機能も含まれており、メンテナンス時の安全性を保証した。全体の粉体搬送システム工学は、6ヶ月のスケジュールで設計、製造、設置、試運転を含んでいた。

運用安全と爆発防止

粉砕石炭の可燃性のため、搬送システムには複数の安全機能が組み込まれていた。圧力容器と管路には破裂ディスクと圧力解放バルブが装備されていた。バグリーフは静電気を除去するための抗静电フィルター媒体と接地システムを使用していた。酸素分析器は内部環境を継続的に監視し、酸素濃度が8％を超えた場合には無害ガス注入が自動的に実行された。システムには重要点での水霧を用いた抑制システムも含まれていた。これらの措置により、GB 50016や同様の国際標準に準拠した可燃性粉塵処理が実施された。顧客の安全チームはHAZOP研究を行い、リスクレベルが許容範囲に低下したことを確認した。

メンテナンスと長期信頼性

密相搬送設計の主な利点の一つは、低いメンテナンス要件である。セラミックで覆われた曲がり角は、正常な運用条件下で5年以上の寿命が期待される。回転式空気ロック給料装置は交換可能な摩耗スリーブを使用し、圧力容器の流体化ノズルは腐食に強いステンレス鋼で作られている。制御システムは、圧力降下の変化やモーターの電流傾向に基づいて予測的なメンテナンス警告を提供する。運用初年度、システムは98.5％の稼働率を達成し、フィルターバグの交換のための予定された停止のみが行われた。顧客は、以前の機械式搬送装置と比べて全体的なメンテナンスコストが40％削減されたと報告した。

プロジェクトの成果と顧客フィードバック

プロジェクトが完了すると、石炭化学業界における粉砕石炭正圧空気搬送の成功例として認められた。顧客の生産管理担当者は、システムが粉塵漏れを排除し、作業場の清潔さを向上させ、エネルギー消費を25％削減したと述べた。石炭化学材料搬送の効率が向上し、物理的な面積を拡大せずに生産量を増加させることができた。山東ヘッドパウダー工程有限公司が提供した粉体搬送システム工学は、技術的な厳密性と迅速なアフターサービスで評価された。顧客は新しい生産ライン向けに第二のシステムを注文した。

企業概要と連絡先情報

山東ヘッドパウダー工程有限公司は中国山東省に本社を置く。同社は、粉砕石炭、飛灰、セメント、石油化学粉体、食品原料など、多種の粉体向けの空気搬送システムの設計、製造、設置を専門としている。15年以上の経験を持つヘッドパウダーは、世界中で200以上のプロジェクトを完成している。同社のエンジニアチームは、高温、高圧、爆発性環境などの要求の高いアプリケーションに対してカスタマイズされたソリューションを提供している。同様のプロジェクトに関するお問い合わせは、プロジェクトマネージャーの張氏にご連絡ください。WeChat：15662777102。チームは技術要件の議論や初期のシステム設計の提供が可能です。

結論と今後の展望

この事例研究は、正圧密相空気搬送が石炭化学材料処理にとって信頼性が高く効率的なソリューションであることを示している。榆林プロジェクトは、適切なシステム設計、材料特性評価、安全統合の重要性を浮き彫りにしている。山東ヘッドパウダー工程有限公司は、粉体搬送システム工学の革新を続け、新しい耐摩耗性材料とインテリジェント制御アルゴリズムを開発している。同社は、顧客が持続可能で安全な生産を実現することを目指している。詳細については、張氏にWeChat：15662777102で連絡してください。ヘッドパウダーは、高度な空気搬送技術が必要な企業との協力を楽しみにしています。