粉体ハンドリング設備『造粒2基並列運転におけるバッファタンク容量設計と下流工程（整粒・二次混合・充填）の負荷平準化モデル』の設計検討事例

7 – 3. レイアウトと“どこまでやるか”の決め方

7 – 3 -1. レイアウトの基本方針

 • 縦方向を使うか、ワンフロアでまとめるか

  2階：原料投入・混合

  1階：造粒・整粒・充填

  重力利用レイアウトは、粉体ハンドリング的には相性が良い。

 • ゾーニングの考え方（健康食品レベル）

  原料受入・保管ゾーン

  粉体処理ゾーン（前処理〜造粒）

  仕上げ・包装ゾーン

  を分けて、人と物の動線をシンプルにする。

7 – 3 -2. 自動化レベルの決め方

 • 今の現実的なライン像：

  秤量：人手＋記録システム

  混合 〜 造粒 〜 整粒：半自動（投入・排出は人手＋一部コンベア）

  充填：自動機＋人手監視

 • 将来の拡張余地として：

  コンテナブレンダー＋コンテナ搬送

  真空輸送で造粒機・充填機へ直接供給

  を見据えたレイアウトにしておくと、後からの増強が楽になる。

7 – 4. 青汁顆粒ラインで“まず押さえておくと効く”3つの視点

7 – 4 – 1. 粉立ち・吸湿性への対策

  局所排気・集塵

  短い開放区間＋できるだけ閉鎖系

  空調（温湿度）条件の整理

7 – 4 – 2. 溶解性と粒度分布の設計

  流動層造粒＋ふるい条件を、ターゲット粒度から逆算して決める

  充填トラブルが出たら、まず粒度分布と流動性を疑う

7 – 4 – 2. 清掃・段取り替え時間を“設計条件”に入れる

  多品種少量なら、洗浄性の悪い装置はそれだけでNG

  「1バッチあたりの生産時間＝加工時間＋洗浄・切替時間」で見積

8. ざっくり規模感の仮定から入る

8 -1. 具体化するために、仮の前提条件をきめる

 • 1日の目標処理量：

  3,000 〜 5,000 kg/日（青汁顆粒）クラス

 • バッチ生産:

  1バッチ 300 〜 500 kg 程度

 • 稼働時間:

  1日 16時間運転（2交代）、残りは清掃・メンテ

 • 流動層造粒機:

  公称バッチ容量 200 〜 400 kg/batch クラスを想定

 このくらいのレンジだと「1日10 〜 15バッチ回す」イメージを基にここから、各工程・ホッパー容量・バッファの考え方を詰めていく。

8 – 2. バッチ設計とライン能力の考え方

  1バッチの時間構成を分解する

  流動層造粒バッチ1回を、ざっくり分けて考える。

   • 前準備：原料投入・セットアップ … 30〜45分

   • 造粒＋乾燥： … 60〜90分

   • 排出・簡易清掃・次バッチ準備： … 30〜45分

   → 1バッチあたり 2.5〜3時間 程度が一つの目安になる。

  例：1バッチ 350 kg、1バッチ 2.5時間、16時間運転

   • 回せるバッチ数 ≒ 16 ÷ 2.5 ≒ 6バッチ

   • 1日の処理量 ≒ 350 × 6 ＝ 2,100 kg/日

  もし3,000 〜 4,000 kg/日を狙うなら：

   • バッチサイズを上げる（例：450 〜 500 kg）

   • 造粒機を2基並列にする

   • 稼働時間を延ばす（20時間運転など）

  といった設計の選択肢が見えてくる。

8 – 3. 工程ごとの設備容量とバッファ設計

8 – 3 – 1. 一次混合 〜 流動層造粒のつながり

 前提：1バッチ 350 kg、流動層造粒機 1基

   • 一次混合機容量:

  有効容量の 60 〜 70％を充填量とすると

  500 〜 600 Lクラスのミキサーで、300 〜 400 kg/batch がちょうどよいイメージ

   • 一次混合サイクル:

  投入＋混合＋排出で 30 〜 45分/バッチ 程度

  ここで重要なのは：

   • 流動層造粒のサイクル時間（2.5 〜 3時間）に対して

   • 一次混合はかなり短時間で終わるので、

    → 一次混合側に余力がある＝バッファを持たせやすい という構造になることである。

  【ポイント】設計のポイント：

   • 一次混合品を受ける中間ホッパー（バッファ）を設ける

  容量：1 〜 2バッチ分（350 〜 700 kg）

  これにより、秤量・一次混合は前倒しでどんどん仕込める

   • 流動層造粒機は、常に次バッチ分の混合品が待っている状態を目指す

8 – 3 – 2. 流動層造粒前後のホッパー容量

 供給側ホッパー

  • 役割：一次混合品を受けて、流動層へ安定供給

  • 容量の目安：1バッチ分＋α（400 〜 500 kg）

  • 形状・機能：

  傾斜角を大きく（60°以上）

  ブリッジ対策として撹拌翼 or エアレーション

  下部にスクリューフィーダで供給量を制御

 排出側ホッパー

  • 役割：造粒後顆粒を受けて、整粒・ふるいへ送る

  • 容量の目安：1バッチ分（350 〜 400 kg）

  • ここも、重力落下＋短距離搬送を基本にする

8 – 3 – 3. 整粒・二次混合・充填のラインバランス

 整粒＋ふるい

  • 処理能力は造粒より高いことが多いので、

  1バッチ（350 kg）を 30〜40分以内に処理できる能力を持たせる

  • 造粒後ホッパー → 整粒機 → ふるい → 仕上げ顆粒ホッパー という流れ

 二次混合

  • 香料・微量成分を後添加する場合：

  仕上げ顆粒ホッパー → 二次ミキサー → 充填ホッパー

  • 二次ミキサー容量は、造粒バッチと同等か、やや大きめ（400 〜 500 kg）

 充填

  • スティック充填機の能力例： 60本/分 × 3列 × 3 g/本 ≒ 32.4 kg/h

  • 1台では造粒能力に追いつかないことも多いので、複数台並列 or 造粒品をバルク保管して別日充填のどちらかの設計思想を選ぶことになる。

8 – 3 – 4. レイアウト（流動層バッチ）

 縦型レイアウトの典型パターン

 2階：原料投入・秤量・一次混合

  • 原料保管（パレットラック）

  • 秤量室

  • 一次混合機

  • 一次混合品ホッパー（床貫通で1階へ落とす）

 1階：造粒・整粒・二次混合・充填

  • 流動層造粒機

  • 造粒後ホッパー

  • 整粒機・ふるい

  • 二次ミキサー

  • 充填ホッパー＋スティック充填機

 メリット：

  • 粉体の主な移動が重力落下中心になる

  • 搬送機械が減り、粉砕・分級・付着トラブルが減る

  • 粉塵飛散も抑えやすい

 高温多湿環境での配慮：

  • 青汁・賦形剤は吸湿性が高いものが多いので、

  原料保管エリア：温湿度管理（除湿）

  流動層造粒室：給気の除湿＋温度管理

  • 特に梅雨〜夏場は、造粒条件（水分・乾燥時間）が季節でブレやすい

  → 空調条件をある程度一定に保つことで、バッチ間の再現性を上げる。

8 – 3 – 5. 粉体ハンドリング上の“よくある落とし穴”と設計の打ち手

 ブリッジ・ラットホール

  • 起きやすい場所:

  一次混合品ホッパー

  流動層供給ホッパー

  充填ホッパー

  • 設計でできること:

  ホッパー角度を大きく（60°以上）

  出口を小さくしすぎない

  必要に応じて撹拌翼・エアパルス・バイブレータ

 粒度分布のバラつき → 溶解性・充填性の不安定

  • 原因候補：

  流動層造粒条件の季節変動（温湿度）

  整粒・ふるい条件が過剰で、顆粒が崩れて微粉増加

  • 打ち手：

  造粒条件（噴霧量・風量・温度）を“レシピ化”して管理

  整粒機の回転数・スクリーンサイズを見直し

  粒度分布（D10, D50, D90）を定期的にモニタして傾向を見る

 洗浄・段取り替え時間が想定以上に長い

  • よくあるパターン：

  流動層・ミキサー・ホッパーの分解洗浄に時間がかかり、実際には1日あたりのバッチ数が計画より回らない。

  • 設計段階でやるべきこと：

  「1バッチあたりの総時間」に洗浄・切替時間を必ず入れる

  洗浄性の悪い構造（死角・狭い隙間・長い配管）は、設計段階でできるだけ排除する

9. さらに具体化する

9 – 1. バッチサイズとサイクル時間を決める

 前提条件を置く

  • 目標処理量：3,000 kg/日（青汁顆粒）

  • 稼働時間：16時間/日（2交代運転を想定）

  • 流動層造粒機：2基並列

  • 1バッチの時間構成（1基あたりの目安）

  原料投入・立上げ：30分

  造粒＋乾燥：90分

  排出・簡易清掃・次バッチ準備：30分

  → 合計：2.5時間/バッチ

 バッチサイズの目安

  1基あたり1日で回せるバッチ数は：

   16 {時間} ÷ 2.5 {時間/バッチ} ≒ 6.4 {バッチ}

  → 現実的には 6バッチ/日/基 程度。

  2基並列なので、合計12バッチ/日 回せる前提：

   3,000 {kg/日} ÷ 12 {バッチ/日} ≒ 250 {kg/バッチ}

  → 1バッチ 250 kg 前後が、かなり“ちょうどいい”設計値になる。

9 – 2. 工程ごとの能力とホッパー容量の設計

9 – 2 – 1.一次混合

  • バッチサイズ：250 kg

  • ミキサー有効容量：400 〜 500 Lクラス（粉体かさ密度 0.5 〜 0.6 g/mL を想定）

  • サイクル：投入＋混合＋排出で 30 〜 40分/バッチ

   → 流動層1バッチ2.5時間に対して、一次混合はかなり余裕があるので、「前倒しでどんどん仕込んでバッファに貯める」設計が有利。

  • 一次混合品バッファホッパー

  容量：2 〜 3バッチ分（500 〜 750 kg）

  2基の流動層に振り分けられる位置に配置

9 – 2 – 2. 流動層造粒（2基並列）

 1基あたり

  • バッチ：250 kg

  • サイクル：2.5時間/バッチ

  • 1日：6バッチ → 1,500 kg/日

 2基合計

  • 12バッチ → 3,000 kg/日

 供給側ホッパー（各基）

  • 容量：1バッチ分＋α（300〜350 kg）

  • 構造：

  傾斜角 60°以上

  撹拌翼 or エアレーション

  下部にスクリューフィーダ

 排出側ホッパー（各基）

  • 容量：1バッチ分（250〜300 kg）

  • 造粒後顆粒を受けて、整粒・ふるいへ重力落下＋短距離搬送。

9 – 2 – 3. 整粒・ふるい・二次混合

 整粒＋ふるい

  • 目標：1バッチ（250 kg）を 30 〜 40分以内に処理できる能力

  • 2基分の排出が時間的にずれるように運転すれば、

  → 整粒機は1系統でも回せる設計も可能。

 二次混合

  • バッチサイズ：250 〜 500 kg（2バッチまとめて処理も選択肢）

  • ミキサー容量：500 〜 700 Lクラス

  • サイクル：30 〜 40分/バッチ

 仕上げ顆粒バッファホッパー

  • 充填前に1 〜 2バッチ分（250 〜 500 kg）を持てるホッパーを設置

  • ここが「造粒側と充填側のクッション」になる。

9 – 2 – 4. 充填（同一ラインで完結）

 スティック充填を想定

 例：

  • 1本あたり内容量：3 g

  • 充填機能力：

  60本/分 × 4列 ＝ 240本/分

  240本/分 × 3 g ≒ 720 g/分 ≒ 43 kg/h

  1台あたりの処理能力： 約 40 〜 45 kg/h

 1台あたりの処理能力： 約 40 〜 45 kg/h

 1日16時間運転で：

  45 {kg/h} × 16 {h} ＝ 720 {kg/日}

  → 3,000 kg/日を同一日に充填まで完結させるには：

  3,000 ÷ 720 ≒ 4.2

  → 同等クラスのスティック充填機が4 〜 5台必要というイメージになる。

  ここで設計の分かれ道が出る。

   • 案A：造粒量＝その日の充填量

   充填機を4 〜 5台並べて、造粒 〜 充填を完全同期

   • 案B：造粒量 ＞ その日の充填量

   造粒品をバルク保管（フレコン・コンテナ）して、充填は別日・別シフトでじっくり回す。「同一ラインで充填まで実施」という条件をどう解釈するかですが、“同一建屋・同一工程内で完結”であれば、案Bも十分アリ。

9 – 3. レイアウトのイメージ（2基流動層＋多台数充填）

9 – 3 -1. 縦型＋ゾーン分け

 2階

  • 原料保管・秤量室

  • 一次混合機

  • 一次混合品バッファホッパー（床貫通で1階へ）

 1階

  • 流動層造粒機 × 2基

  • 各基の供給ホッパー・排出ホッパー

  • 共通の整粒機・ふるい

  • 二次ミキサー

  • 仕上げ顆粒バッファホッパー

  • スティック充填機 × 4 〜 5台

 ゾーニング

  • 粉体処理ゾーン（前処理〜造粒）

  • 仕上げ・包装ゾーン（整粒〜充填）

  • 人と物の動線を分けつつ、顆粒の移動はできるだけ短く・重力中心に。

9 – 3 -1. ボトルネックと運転の考え方

  この条件だと、ボトルネック候補はだいたい決まってくる。

  • 造粒側：流動層2基の合計能力 → 3,000 kg/日

  • 充填側：充填機の台数・能力次第

 設計の基本方針としては：

  • 「造粒側をボトルネックにする」のか

  • 「充填側をボトルネックにする」のか

  を意図的に決めることが大事。

  • 造粒がボトルネック → 造粒をフルで回し、顆粒をバルク保管して充填は後追い

  • 充填がボトルネック → 造粒能力に余裕を持たせ、充填能力に合わせて造粒計画を組む

10. 1,200 kg/日前後スタートを軸にしつつ、将来3,000 kg/日まで伸ばせるライン構成

10 – 1. フェーズ（1,200 kg/日前後）の基本設計

 前提の再確認

  • バッチサイズ：300 kg

  • 流動層造粒機：2基

  • 稼働時間： 8時間/日（洗浄・殺菌込み）

  • 造粒1バッチ（1基）の時間目安:

  投入・立上げ：30分

  造粒＋乾燥：90分

  排出・簡易清掃：30分

  → 2.5時間/バッチ

  • 日次の洗浄・殺菌：1.5 〜 2時間/日

  → 実質の生産時間：約6時間

 1基あたり：

  6 ÷ 2.5 ≒ 2.4 {2バッチ/日}

  → 300 kg × 2バッチ × 2基 ＝ 1,200 kg/日

  これを“初期フル能力”として設計する。

10 – 2. 将来3,000 kg/日を見据えた「増設の余地」の作り方

 3,000 kg/日を狙う場合：

  • 流動層側：能力を約2.5倍

  • 充填側：能力を約2.5倍

  が必要になる。

10 – 2 – 1. 流動層の増設パターン

 既設：

  • 300 kg × 2バッチ/日/基 × 2基 ＝ 1,200 kg/日

 将来候補：

  • 案A：同サイズ流動層を1基追加（計3基）

  300 kg × 2バッチ × 3基 ＝ 1,800 kg/日

  → まだ足りないので、稼働時間延長 or バッチ数増が必要

  • 案B：同サイズ2基＋大型1基に増設

  300 kg × 2バッチ × 2基 ＝ 1,200 kg

  500 kg × 2バッチ × 1基 ＝ 1,000 kg

  → 合計 2,200 kg/日

  • 案C：同サイズ3基＋稼働時間延長（例：12時間）

  12時間運転・洗浄2時間 → 生産10時間

  10 ÷ 2.5 ＝ 4バッチ/日/基

  300 kg × 4バッチ × 3基 ＝ 3,600 kg/日

  現実的には、「流動層3基＋稼働時間延長」が3,000 kg/日クラスへの王道ルートになる。レイアウト上は“3基目を置けるスペース”を最初から確保しておくのがポイント。

10 – 2 – 2. バッファホッパーとミキサー容量の“将来対応”

 一次混合・一次バッファ

  2基・1,200 kg/日）：

  • バッチ：300 kg

  • 一次ミキサー：500 〜 600 Lクラス

  • 一次混合品バッファホッパー：600 〜 900 kg（2 〜 3バッチ分）

 将来（3基・3,000 kg/日クラス）を見据えるなら：

  • 一次ミキサーはそのままでもよいが、

  • 一次バッファホッパーは1,200 〜 1,500 kg（4 〜 5バッチ分）まで増やせるように物理スペース、支持構造を最初から考えておくことが重要。

10 – 2 – 2. 造粒後 〜 整粒 〜 二次混合 〜 充填前バッファ

 現状：

  • 各流動層排出ホッパー：300 〜 350 kg

  • 整粒・ふるい：1系統

  • 二次ミキサー：600 〜 800 Lクラス

  • 仕上げ顆粒バッファホッパー：600 〜 900 kg

 将来：

  • 流動層3基になっても、整粒・二次混合は時間ずらし運転で、1系統で回せる設計が現実的

  • 仕上げ顆粒バッファホッパーは、1,200 〜 1,500 kgクラスまで増設余地を見ておく

  → 要するに、バッファホッパーだけは“将来サイズ”を前提にスペースを取っておくのがコツ。

10 – 3. レイアウトの階構成（増設前提で計画）

10 – 3 – 1. 初期構成（2基流動層）

 2階

  • 原料保管・秤量室

  • 一次ミキサー × 1

  • 一次混合品バッファホッパー（600 〜 900 kg）

  • 将来用に、ホッパー増設スペースを確保

 1階

  • 流動層造粒機 × 2基

  • 各基の供給ホッパー・排出ホッパー

  • 共通の整粒機・ふるい

  • 二次ミキサー × 1

  • 仕上げ顆粒バッファホッパー（600 〜 900 kg）

  • スティック充填機 × 3 〜 4台

  • 将来用に、

  流動層3基目の設置スペース

  充填機増設スペース（＋2 〜 3台分）

  を確保

10 – 3 – 2. 将来構成（3基流動層＋充填機増設）

  • 2階の一次バッファホッパーを大型化 or 追加

  • 1階に流動層3基目を設置

  • 仕上げ顆粒バッファホッパーも大型化

  • スティック充填機を合計6 〜 7台クラスまで増設

  ※3,000 kg/日を8時間でやるのは現実的ではないので、将来は 稼働時間を12 〜 16時間に伸ばす前提で考える必要がある。

10 – 4. スティック充填機の台数（今と将来）

 前と同じ前提で計算する。

  • 1本：3 g

  • 60本/分 × 4列 ＝ 240本/分

  • 240本/分 × 3 g ≒ 43 kg/h

 8時間運転：

  • 1台 ≒ 340 〜 360 kg/日

 計画（1,200 kg/日）：

  • 1,200 ÷ 360 ≒ 3.3 → 3 〜 4台

 将来（3,000 kg/日）：

  • 3,000 ÷ 360 ≒ 8.3 → 8時間枠のままなら 8 〜 9台必要で現実的ではない

  12 〜 16時間運転に伸ばして、6 〜 7台クラスに落とすのが現実的

  → レイアウト上は“充填機を横にズラッと並べられるスペース”を最初から確保しておくのが重要。（初期は3 〜 4台だけ置いて、将来増設）

10 – 5. まとめると、今やるべき設計のポイント

  • 今のターゲット： 300 kgバッチ × 流動層2基 × 8時間 → 約1,200 kg/日

  • 将来のターゲット： 流動層3基＋稼働時間延長＋充填機増設 → 3,000 kg/日クラス

 そのうえで、今の段階で決めておくべきことは：

  1. 流動層3基目を置けるレイアウト（1階のスペース・動線）

  2. 一次・最終バッファホッパーを将来大型化できるようにしておく

  3. 充填機を横に増設できる直線ライン（電源・エア・床荷重も含めて）

  4. 稼働時間を将来12 〜 16時間に伸ばす前提で、騒音・人員配置・シフトを設計しておく

  ここまで決めておくと、

  「まずは1,200 kg/日で立ち上げ → 品質・運転を安定させる → 需要に応じて流動層と充填機を増設」という、ストーリーが描ける。

11. 粉体ハンドリング設備設計（配管系）

11 – 1. 前提条件：

  真空搬送の配管ルート（長さ・曲がり）曲り部はホース、直管部はで閉塞防止のエア供給口を設けたの組み合わせたステンレス鋼配管で計画。

  顆粒は、水分 8g/100g以下（粉末状、顆粒状の場合）

  崩壊性 粒状、カプセル型は水または日本薬局方第二液で60分以内に崩壊などの条件。大麦若葉末の粒度で細かい。

11 – 2. 配管ルートの基本方針（長さ・曲がりの考え方）

  • 全体長さの目安：

  できれば 10 〜 15 m 程度までに収めたいレンジです。

  20 m を超えると、圧損・粉化・付着・清掃性の面で一気に“重く”なる。

  • 曲がり（エルボ）の数：

  4 〜 6箇所以内を一つの目安に。

  どうしても増える場合は、

  曲がり角度を小さくする（45°×2 で 90°を作る）

  大きなRのベンド＋ホースで“やわらかく曲げる”

  • ルート設計の優先順位：

  1. 垂直＋緩やかな斜めを優先

  2. 水平配管は最小限

  3. どうしても水平が長くなる場合は、わずかに勾配をつける（1 〜 2％）

11 – 3. 曲がり部ホース＋直管ステンレス＋エア供給の組み合わせ

  • 曲がり部ホースの役割：

  微妙な位置調整・振動吸収

  衝突を少し“やわらげて”粉化を抑える

  分解・洗浄性の確保

  • 直管ステンレス＋エア供給口：

  水平・緩勾配部にエアパージ口を設けて、付着・堆積の剥離、搬送停止時の“残り抜き”

  エア供給は、常時微量吹き or 搬送停止前後にパルス吹き

  のどちらかを運転で決めるイメージ。

  • エア供給口の配置の目安：

  長い水平配管なら 3 〜 4 m ごと

  曲がり直後（堆積しやすい）にも1箇所

  低い位置・ドレン溜まりになりそうな場所は優先的に

11 – 4. 顆粒物性（大麦若葉末由来・細かい・水分8％以下・崩壊性60分以内）

  • 細かい大麦若葉末由来顆粒の特徴：

  元粉が細かい → 顆粒も脆くなりやすい

  搬送での衝突・摩耗 → 微粉増加 → 粉立ち・溶解性・充填性に影響

  • 水分 8％以下・崩壊性 60分以内という条件から見えること：

  あまり乾かしすぎると、顆粒が硬く・脆くなり、搬送で割れやすい

  逆に水分が高いと、配管内で付着・固結・ブリッジのリスク

  → 造粒 〜 乾燥条件と搬送条件はセットで最適化するイメージ。

11 – 5. 真空搬送条件の“設計指針”目安

  • 搬送速度（管内）：

  一般粉体なら 18 〜 22 m/s を狙うことも多いが、今回のような脆い顆粒なら 12 〜 16 m/s 程度を目安に“やや低め”に振る方が安全である。

  • 配管径：

  細くすると速度が上がり、衝突・摩耗・粉化が増える。可能なら φ50 より φ65、φ65 より φ80 と、少し太めを選んで“ゆっくり運ぶ”方向に振ると顆粒に優しい。

  • バッチ or 間欠運転：

  連続でガンガン流すより、一定量を吸い上げ → 止める → また吸う間欠運転の方が、搬送時間が短く、配管内の滞留も少なく、顆粒へのダメージも抑えやすくなる。

11 – 6. 清掃・切替え・バリデーションを見据えた配管構造

  • ホース部：

  品種切替え時にホースごと交換 or 洗浄しやすい構造に長くしすぎず、「要所の曲がりだけホース」に留める。

  • ステンレス直管部：

  クランプ接続で分解可能にするか、ピグ洗浄・エアブローで残留を飛ばせるようにするかを方針として決めておく。

  • エア供給口：

  洗浄時には逆洗・エアブロー用ポートとしても使える。

  位置と数は「運転＋洗浄」の両方から決めると重要。

12. 2階バッファから1階充填まで、水平10m＋落差5m＋曲がり5箇所くらいを想定

水平10 m＋落差5 m＋曲がり5箇所を前提に、リスクと設計の勘所をピンポイントで整理する。

12 – 1. そのルートで起きやすいこと

  • 粉化リスク：

  曲がり5箇所＋10 m水平は、脆い顆粒にはそこそこ厳しめ

  特に「落差 → 水平 → 曲がり」の組み合わせ部で衝突が増えやすい

  • 付着・堆積リスク：

  水平10 mは、速度が遅くなり停止時に“溜まり”ができやすい

  曲がり直後・水平の低い側に堆積しやすい

12 – 2. 配管構成のおすすめイメージ

  • 配管径：

  できれば φ65 〜 φ80 クラスを検討

  細いと速度が上がりすぎて粉化・摩耗が増える

  • 曲がり5箇所の内訳：

  できるだけ

  2 〜 3箇所：ホース＋大きめR

  残り：45°×2 で90°を作る or 緩いベンドにして、“カクッと90°”を減らす

12 – 3. エア供給口の置き方（水平10 m対策）

  • 水平部：

  3 〜 4 mごとに エアパージ口

  特に

  2階バッファ直下の水平立ち上がり部

  1階側に降りる直前の水平末端

  は優先的に設置

  • 曲がり直後：

  堆積しやすいので、1 〜 2箇所は曲がり直後にエア口を置くと良い

  運転としては：

  • 通常運転中：

  微量連続吹き or 搬送停止前後にパルス吹き

  • 洗浄時：

  全エア口から一斉ブローして“残り抜き”

12 – 4. 真空搬送条件の目安

  • 搬送速度（管内）：

  顆粒保護を優先して 12 〜 16 m/s くらいを狙う

  • 運転モード：

  間欠吸引（一定量吸う → 止める → また吸う）

  搬送時間を短くし、滞留を減らすイメージ

12 – 5. このルートで「ここだけは図面で潰しておきたい」ポイント

  1. 水平10 mを“本当に10 m必要か”一度疑う

  斜めに落とせないか

  充填機の位置を少し寄せられないか

  2. 曲がり5箇所のうち、“どうしても外せない曲がり”を特定する

  そこにホース＋エア口＋点検口を集中させる

  3. 最も堆積しそうな1 〜 2箇所に、点検・開放しやすい構造を入れる

  クランプ接続＋短尺管で“掃除しやすい区間”を作る

13. “顆粒ライン” の条件設定

 条件：

  造粒前 D50≦100 µm → 造粒後 D50=200〜300 µm、配管径75 mm前提で整理する。

13 – 1. 粉体 → 顆粒の粒度レンジが意味すること

  • 造粒前：D50≦100 µm

  流動層にとっては「よくある微粉原料」レンジ

  流動性・付着性は配合と賦形剤次第だが、設計としては想定内

  • 造粒後：D50＝200 〜 300 µm

  ここからが“顆粒”として扱いやすいゾーン

  真空搬送・充填ともに、100 µm級より圧倒的に安定しやすい

  → 結論から言うと「造粒後 200 〜 300 µmなら、φ75 mm真空搬送＋2階バッファ＋1階充填は、かなり現実的な組み合わせ」になる。

13 – 2. 真空搬送条件（造粒後 200〜300 µm前提）

 配管条件：

  • φ75 mm

  • 水平10 m＋落差5 m＋曲がり5箇所

  • 曲がりはホース＋大きめR、直管はステンレス＋エア供給口

 搬送の目安：

  • 搬送速度（管内）：

  顆粒保護＋閉塞防止のバランスで 12 〜 16 m/s を狙う

  • 運転モード：

  間欠吸引（一定量吸う→止める）で搬送時間を短く

  • エア供給口：

  水平10 mに対して 3 〜 4 mごと

  曲がり直後にも数箇所

  → 付着・堆積・停止時の“残り抜き”対策として有効

  ここでのポイント：

  • 200 〜 300 µmなら、100 µm級ほど“フワフワ”せず壁面付着・分級もかなりマイルドになる

  • それでも大麦若葉由来で脆い可能性はあるので、速度を上げすぎない、曲がりを“カクッと90°”にしない。

  この2つだけは守りたい。

13 – 3. 造粒条件とのセットで考えること

  → 200 〜 300 µm帯なら、「崩壊性を満たしつつ、搬送・充填に耐えられる“ちょうどいい顆粒”」

  を狙いやすいレンジ。

13 – 4. 充填側の扱いやすさ

  • 200 〜 300 µm顆粒ならスティック充填ホッパーでのブリッジ・ラットホールリスクは中程度レベル検知・供給安定性も、100 µm級粉体よりかなりマシ

  • 設計としては：

  ホッパー角度 60°以上

  小さめの撹拌翼 or エアレーション

  下部にスクリューフィーダで安定供給

  を入れておけば、日常運転はかなり安定しやすいゾーン。

13 – 5. まとめ

  • 造粒前：D50≦100 µm → 流動層としては普通に扱える微粉レンジ

  • 造粒後：D50＝200〜300 µm → 真空搬送（φ75 mm・水平10 m＋落差5 m・曲がり5箇所）

  2階バッファ → 1階充填

  という構成と非常に相性が良い

  • 搬送設計のキモは：

  速度を 12 〜 16 m/s程度に抑える

  曲がりはホース＋大きめR

  水平部にエア供給口を適切配置

  • 造粒条件では：

  粒度だけでなく「粒子強度」を少し意識して、搬送での割れすぎを防ぐ

  この条件なら、「顆粒ライン」としての設計思想と、「真空搬送＋スティック充填」という運転実務が、かなりきれいに噛み合う。

以上

【参考引用先】

  1.  技術レポート『粉体ハンドリング設備計画の基本的な進め方』木本技術士事務所HP

   URL：https://www.kimoto-proeng.com/report/2916

  2.  技術レポート『高濃度空気輸送における粉体物性の影響について』木本技術士事務所HP

   URL：https://www.kimoto-proeng.com/report/2278

  3.  技術レポート『粉体プロセスを使った三品産業における粉粒体技術の事例』木本技術士事務所HP

   URL：https://www.kimoto-proeng.com/report/748

  4.  技術レポート『粉体プロセスのキーテーマ技術の最新動向』木本技術士事務所HP

   URL：https://www.kimoto-proeng.com/report/762