実務経験豊富な講師が、粉粒体の科学（物性や計測方法）や技術（貯蔵・排出装置、供給装置、混合装置、空気輸送装置など）と各種トラブルついて、動画や図表を用いながら分かりやすく解説します。

空気輸送を中心とした粉粒体ハンドリング技術の基礎とトラブル対策

～粉粒体の科学/ハンドリング装置の基本/各種トラブルとその対策～

二村技術士事務所 技術士（機械部門）/労働安全ｺﾝｻﾙﾀﾝﾄ/工学博士 二村 光司 氏

民間企業にて約40年、一貫して粉粒体ハンドリング技術の研究開発･設計および実機納入等の業務に従事。特に、各種空気輸送装置の設計･研究･開発、異物分離機･混合機･流動化装置等の開発を専門とする。具体的検討事例：「大能力溶射装置における均一空気輸送技術の研究」「大容量空気輸送での微粉回収装置の研究」「空気輸送で発生する異物分離機の開発」「高濃度空気輸送の実機装置への適用に関する研究」「特殊供給機を使った空気輸送装置の開発」「各種粉粒体ハンドリング装置の研究開発」等。日本技術士会、京都技術士会、粉体工学会に所属。学協会誌・専門誌での粉粒体関係の著述多数。

Ⅰ．粉粒体について
　１. 身の回りの粉粒体の例
　２. 粉粒体の歴史 （古代からの粉粒体）
　３. 粉粒体を表す言葉
　４. 粉粒体にちなんだ語句
　５. 粉粒体の意味（辞書･辞典の表記）
　６. 粉粒体の定義
　７. 粉粒体関係の学会， 団体，雑誌類
　８ ．粉粒体関係の書籍・雑誌類・便覧・ハンドブック類

Ⅱ．粉粒体物性の特徴と測定
　１. はじめに
　２. 粉粒体の流動化特性
　３. 粉体特有の物性
　４. 粉粒体物性の測定方法
　　（1）圧縮テスト
　　（2）パウダーテスト
　　（3）パウダーベッドテスト

Ⅲ. 粉粒体ハンドリング装置における空気輸送の優位性　　
　１. 粉粒体処理装置と粉粒体ハンドリング装置の関係　
　２. 主な粉粒体ハンドリング装置
　３．粉粒体ハンドリングにおける空気輸送の優位性

Ⅳ．代表的な粉粒体の空気輸送特性
　１．粒体の場合: 流動化ダイヤグラムのD区分に属する粒体
　２．粉体の場合
　　（1）流動化ダイヤグラムのA区分に属する粉体
　　（2）流動化ダイヤグラムのC区分に属する粉体
　　（3）流動化ダイヤグラムの範囲外の粉体（その1）
　　（4）流動化ダイヤグラムの範囲外の粉体（その2）
　３．その他の場合（プラグ輸送が可能な条件）

Ⅴ．空気輸送の分類と特徴および実施例
　１．輸送形態による分類:
　　（1）分散流
　　（2）プラグ流
　２．輸送方式による分類:
　　（1）浮遊輸送
　　（2）プラグ輸送
　３．輸送濃度による分類:
　　（1）低濃度高速輸送
　　（2）中濃度中速輸送
　　（3）高濃度低速輸送
　　（4）高濃度（極低速）輸送
　４．輸送システムによる分類:
　　（1）圧送式輸送
　　（2）吸引式輸送
　　（3）吸引圧送式輸送
　　（4） N2循環式輸送
　５．供給装置による分類
　　（1） 供給装置とは，
　　（2） 供給装置の主な形式と特徴
　　　　① 振動フィーダ
　　　　② スクリューフィーダ
　　　　③ テーブルフィーダ，
　　　　④ ロータリーバルブの種類と特性，実施例（高圧ロータリーバルブの構造と制御方法）
　　（3）流動化応用装置（ブロータンク，エアスライド，垂直気送）の特性と実施例（循環装置）
　　（5）エジェクターによる輸送特性と実施例
　　（6）閉塞防止型輸送の特性と実施例

Ⅵ．空気輸送の関連要素
　１．粉粒体の貯蔵・排出装置
　　（1）貯槽について
　　（2）ヤンセンの法則
　　（3）フローパターン (マスフロー，ファンネルフロー，マスフロー化の例)
　　（4）充填層の圧力損失（エルガンの式 ，コズニー・カルマンの式
　　（5）排出口径と排出能力
　　（6）排出不良と各種排出促進策
　　（7）サイロの強度計算（参考）
　２．粉粒体の混合装置
　　（1）粉粒体の混合装置とは
　　（2）粉粒体の混合の目的
　　（3）混合装置の形式と種類
　　　　① 容器回転式
　　　　② 容器固定式（機械攪拌式，気流攪拌式，重力式）　　
　　（4）粉粒体の混合性能の表し方
　　（5）混合度の定義
　　（6）混合装置の性能と実施例
　　　　① 容器回転式混合機
　　　　② 重力式混合機：ワンパスタイプ，リサイクルタイプ
　３．空気源（ブロワ，コンプレッサ）
　　（1）性能曲線と作動点
　　（2）送風機の流量制御法
　　（3）各種風量源の種類
　４．配管（SGP，SUS-TP，サニタリー管）
　　（1）管の規格
　　（2）輸送管布設の注意点
　　（3）管摩擦係数λの求め方
　　（4）継手の種類
　５．分離器（サイクロン，集塵機）
　　（1）サイクロン：構造，圧力損失，最小分離径
　　（2）集塵機：バグフィルタの構造と特徴，性能，圧力損失，サクション／ラインフィルタ
　６．安全対策
　　（1）圧力容器規格
　　（2）安全弁とブリザー弁
　　（3）粉塵爆発対策
　　（4）電気設備の防爆化（防爆電気設備）
　　（5）粉塵等の安全に関する規制について

Ⅶ．空気輸送システムの選定と計画の基本事項
　１．設計条件の確認項目
　２．実務設計の手順と項目

Ⅷ．実務設計方法
　１．気体流量の表示と流量計の設計方法
　　（1）気体の各種状態の表示方法
　　（2）流量計の設計方法
　　（3）気流速度の計算と測定方法
　２．空気輸送システムの設計方法
　　（1）浮遊輸送システムの設計方法
　　　　① 理論　　　
　　　　② 水平方向相当長Leqの計算
　　　　③ 圧力損失比係数 K を求める計算
　　　　④ 実験例
　　　　　ａ 低濃度の浮遊輸送
　　　　　ｂ 高濃度の浮遊輸送
　　　　　ｃ 高圧領域での浮遊速度
　　　　⑤ 浮遊輸送の実際計算例
　　　　　ａ 単管方式
　　　　　ｂ 拡管方式
　　（2）プラグ輸送システムの設計方法
　　　　① 理論
　　　　② スケールアップの妥当性検証
　　　　　ａ 50A配管と150A配管での検証
　　　　　ｂ 拡管方式プラグ輸送での検証
　　　　　ｃ 他の研究者との比較
　　　　　ｄ 各種粒体（ペレット）毎のプラグ輸送基本式
　　　　③ プラグ輸送の実際計算例　　　　
　　（3）空気輸送ラインの運転時圧力分布
　　　　① 低濃度高速輸送（浮遊輸送）システムでの圧力分布例
　　　　② 高濃度低速輸送（プラグ輸送）システムでの圧力分布例　

Ⅸ．粉粒体ハンドリング装置におけるトラブルと対策例
　１．輸送元ホッパーからの排出トラブルと対策例
　　（1）吸引輸送における輸送元ホッパーからの排出トラブル
　　（2）浮遊輸送における輸送元ホッパーからの排出トラブル
　　（3）不定形軟質物の排出不良トラブル
　　（4）付着性粉体の排出不良と輸送閉塞トラブル
　　（5）吸湿・固着性粒体の貯蔵排出トラブル
　　（6）薄片状原料の輸送元ホッパーからの排出トラブル　
　　（7）排出補助部品（エアノッカー）取付基部の亀裂発生トラブル　
　２．供給機（ロータリーバルブ）におけるトラブルと対策例
　　（1） ペレット噛み込みトラブル
　　（2） “かじり傷”の発生トラブル
　　（3）異音発生トラブル
　　（4）回転停止トラブル
　３．粉粒体の空気輸送に伴うトラブルと対策例
　　（1）微粉の受入配管と供給配管における付着堆積トラブル
　　（2）合成樹脂ペレットの空気輸送での異物発生トラブル
　　（3）フレキシブル継手端部の摩耗破損による金属コンタミ発生トラブル
　　（4）PETボトル粉砕品の空気輸送によるベンド部摩耗トラブル
　　（5）バグフィルターでのバグ落下によるブロワ焼き付きトラブル
　　（6）分岐ダンパー破断トラブル