集塵システムの持続可能性の向上

Emerson | 製品マーケティング マネージャー、Olivia Demkowicz 氏 2023 年 2 月 28 日

持続可能性はあらゆる業界で優先事項であり、多くの企業が炭素排出量を削減し、環境への影響を最小限に抑えるための脱炭素戦略を策定しています。 企業が成功を収めるには、工場フロア全体で持続可能性の重要な機会を特定することが重要です。 多くのプロセス施設において、チャンスとなる重要な分野の 1 つは集塵システムです。

集塵機は環境から粉体や微粒子を除去するため、フィルターバッグに粉塵が付着することがあります。 これにより、きれいな空気の流れが制限され、集塵機の効率が低下する可能性があります。 フィルターを清掃するために、多くの集塵機にはパルス バルブが装備されており、フィルターに圧縮空気のジェットを定期的に送り、ダスト ケーキを粉砕して除去します。 この圧縮空気の生成にはエネルギーが必要なため、パルスバルブが効率的かつ効果的に動作してエネルギー使用を最適化し、排出量を削減することが重要です。

特許取得済みのクイックマウントクランプ接続を備えたエマソンの ASCO シリーズ 353 パルスバルブは、高いピーク圧力と速いバルブ応答時間を特長としています。

集塵システムの持続可能性を大幅に向上させる高性能パルスバルブと、集塵システムをさらに最適化できるインテリジェントテクノロジーがあります。 この包括的なソリューション スイートにより、圧縮空気の使用量を確実に削減し、システム効率を向上させ、バッグとフィルターの寿命を延ばすことができます。

余分な廃棄物と追加コストを軽減する 1 つの分野は、フィルターの寿命を最大限にして必要な交換回数を減らすことです。 多くのフィルター システムには、フィルターを洗浄するために最適なピーク圧力と特定のバルブ応答時間で動作するように設計されたバルブが備えられています。 圧力が高すぎるとフィルターが破れることがあります。 バルブの応答時間が遅すぎる場合、または圧力が低すぎる場合は、フィルターにゴミが残り、フィルターが詰まる可能性があります。

最新のパルスバルブは、一体型の双方向ダイヤフラムを備えており、最適なピーク圧力を提供し、従来のパルスバルブよりも速いバルブ応答時間を提供します。 この種のパルスバルブは、フィルタの塵を取り除き、フィルタの完全性を維持することで、フィルタの寿命を延ばすと同時に、集塵システム全体の清掃効率も向上させることができます。

従来のパルスバルブの構造では空気の流れが壁を越えて流れて制限されますが、一体型ダイヤフラムを備えたバルブでは空気の流れがダイヤフラムの下を通過できるため、流れの制限が大幅に軽減され、空気速度が増加します。 一体型ダイヤフラムを備えたバルブは、汚染のリスクを最小限に抑え、メンテナンス時間を短縮することもできます。

最適なピーク圧力と高速なバルブ応答時間を備えたパルスバルブに加えて、センシングおよびモニタリング技術も集塵システム内の持続可能な洗浄方法の促進に役立ち、フィルターの寿命を延長します。 集塵システムに統合されたセンサーは、正確で信頼性の高い粒子、差圧、および温度の読み取り値をリアルタイムで提供できます。 これらのデータ ストリームはコントローラーによって集約され、ソフトウェアによって洞察とリアルタイムの濾過システムの健全性診断に変換されます。 これらの洞察と診断を使用して、オペレーターはフィルターの詰まりやその他の問題を早期に特定して対処し、フィルターの早期故障を防ぐことができます。

圧縮空気は、集塵システムで使用される最も消耗性の高いリソースの 1 つです。 フィルターの寿命を延ばすだけでなく、高速開閉技術を備えたパルスバルブにより、圧縮空気の使用量も削減できます。 応答時間が遅いバルブは開いたままになり、より多くの圧縮空気が放出されます。 圧縮空気の生成は施設内で最も高価なプロセスの 1 つであるため、使用量を削減すると大幅なコスト削減が可能になります。

Emerson の Aventics シリーズ AF2 エアフロー センサーは、空気圧システム内の圧縮空気の流れを継続的に監視して、漏れを特定し、エネルギー効率を向上させます。

持続可能性戦略を策定するときは、圧縮空気消費量の分析を含めることが重要です。 オンラインで入手できる公式やグラフがあり、さらに一部の技術プロバイダーは、評価を簡素化できる使いやすい空気節約計算ツールを提供しています。

バルブの応答時間が速いことに加えて、フィルターが必要なときにのみバルブをパルスすることで、圧縮空気の消費量を削減できます。 ほとんどのパルスバルブ周波数は、通常、事前に設定された時間間隔によって、または差圧に基づいて決定されます。 これは、必要でない場合でもバルブが脈動して圧縮空気を放出できることを意味します。 対照的に、インテリジェント制御システムはセンサーからの情報を使用してバルブのパルス周波数を最適化し、これにより圧縮空気の消費量が最適化されます。 これにより、エネルギー使用量とそれに関連する排出量を削減できます。

圧縮空気消費量分析を含める場合、エマソンの ASCO 圧縮空気節約計算ツールなど、評価を簡素化できる使いやすい空気節約計算ツールがあります。

集塵システムにおける圧縮空気の消費量を削減するもう 1 つの方法は、全体的な空気の流れ自体を監視することです。 通常、施設で使用される圧縮空気の最大 3 分の 1 が漏れによって失われます。 ほとんどの施設では、事前に設定されたメンテナンス スケジュールに基づいて圧縮空気の漏れがないかチェックします。つまり、漏れが検出されずに、対処されるまで長期間にわたって圧縮空気が放出され、エネルギーが浪費される可能性があります。

比較すると、空気圧システム内の空気の流れを継続的に監視し、漏れを早期に検出できるインテリジェントなセンサーがあるため、空気が大量に失われる前に担当者が対処できます。 漏れに迅速に対処することで、システム内のすべてのチューブをスケジュールに従ってチェックする労働集約的なプロセスと比較して、メンテナンス時間と関連コストを大幅に削減することもできます。

これらのスマート センサーは、既存のシステム内に簡単に統合してスタンドアロン デバイスとして使用することも、新規または既存のコントローラーや視覚化ソフトウェアに接続して高度な分析を行うこともできます。

圧縮空気の使用を最適化し、フィルターを清潔に保つことにより、高いピーク圧力と速いバルブ応答時間を備えたパルスバルブは、集塵システムの全体的なエネルギー効率を大幅に向上させます。 プロセスに必要な圧縮空気のみを使用するとエネルギー効率が大幅に向上しますが、フィルターをきれいな状態に保つことで集塵システムの清掃効率が向上し、環境から粒子を効果的に除去できます。

集塵システムの効率をさらに最適化するために、監視制御およびデータ収集 (SCADA) ソフトウェアは、高度なシステム分析と、集塵システムの健全性とパフォーマンスの全体的なビューを提供できます。 このレベルの情報は、持続可能性に関する意思決定と全体的な設備効率 (OEE) の向上に役立ちます。

集塵システムからデータ ストリームを抽出することにより、インターフェースに集約された情報と診断が表示されるため、オペレーターは操作を可視化し、操作について詳しく知ることができます。 オペレーターは、各コンパートメント、バッグ、列、ソレノイドバルブなど、システム内のすべての要素のステータスをリアルタイムで確認できます。 このデータを使用すると、エネルギー消費などの傾向を特定でき、メンテナンスをより適切に計画できます。 問題が発生した場合、ソフトウェアはテキスト メッセージまたは電子メールを介して適切な担当者に詳細な診断アラートを送信できます。

集塵システムのデバイス レベルで何が起こっているかを明確に把握できるため、施設は事後保全から予知保全アプローチに移行できます。 潜在的な問題が拡大する前に対処することで、施設はエネルギー使用を最適化し、システム効率を向上させ、排出量とダウンタイムの両方を削減できます。

このような高度なソフトウェアはリモートからアクセスでき、適切な情報を適切な専門家の手に適切なタイミングで提供します。 たとえば、最高サステナビリティ責任者やその他の関係者はダッシュボードにアクセスしてサステナビリティの進捗状況を追跡し、政府機関向けに排出量やエネルギー使用量などに関する関連レポートを作成できます。

高性能パルスバルブを備えた集塵システムとセンシングおよび制御技術を備えた施設は、圧縮空気の使用量を大幅に削減し、システム効率を向上させ、バッグとフィルターの寿命を延長するために装備されています。 このレベルの最適化を達成するには、企業が、堅牢で高性能のパルスバルブから、企業の既存の機器やネットワークと連携できるハードウェアやソフトウェアに至るまで、スケーラブルなソリューションの包括的なポートフォリオを提供する経験豊富なテクノロジープロバイダーと提携することが重要です。 このようなプロバイダーは、組織が集塵システムのデジタル変革を開始したり、その取り組みをさらに前進させたりするのに役立ちます。

企業は、慎重な計画と適切なテクノロジーを使用することで、ネットゼロ目標を確実に達成し、事業の持続可能性を向上させることができます。 フロア全体のあらゆる機械やシステムは、集塵システムを含め、エネルギーを節約し、排出量を削減する機会となります。 エネルギー使用を最適化するバルブと、デバイスレベルの可視性を提供できるスマートセンサー、コントローラー、ソフトウェアソリューションを統合することで、企業は環境への影響を最小限に抑えながら集塵機システムの可能性を最大限に引き出すことがこれまで以上に有利になります。

Olivia Demkowicz は、Emerson 社の製品マーケティング マネージャーです。 詳細については、www.emerson.com をご覧ください。

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