スクリーンワーム遠心分離機：一般的な問題のトラブルシューティング

化学、製薬、または廃水処理施設で業務を行っている場合、スクリーンワーム遠心分離機（スクリーンワーム遠心機）についてご存知の方も多いでしょう。この装置は固液分離装置として、その作業を効率的に遂行します。しかし、他の機械と同様に、トラブルが発生することもあります。例えば、排出される製品の水分量が多すぎると感じたり、これまで聞いたことのない異音が発生したりしたことはありませんか？ 遠心分離機の内部構造や動作原理を理解しておくことで、必要以上に早くサービス技術者を呼ぶことを防ぐことができます。華達（フアダ）社のスタッフは、遠心分離機の設計・製造および保守サービスの経験が30年以上にわたり、お客様が想定しうるあらゆる不具合に対応してきた実績があります。本稿では、現場のオペレーターが実際に遭遇する多くの問題点と、それらを解消するための対策について詳しく解説します。

供給の不均一性および洗浄不十分

最も頻繁に耳にする、そして最もイライラする可能性のある問題の一つは、供給および洗浄サイクルに関連しています。スクリーンワーム遠心分離機の本来の目的は、固体と液体を分離し、必要に応じて固体を洗浄することです。しかし、供給が均一でない場合、この装置はその最大能力で運転できなくなります。例えば、スラリーの供給速度が速すぎたり、あるいは1分前には粘度が高すぎて、次の1分では逆に低すぎたりするといった状況です。このような変動は、全体のバランスを崩してしまいます。

では、内部で何が起こるかを考えてみましょう。洗浄液は、ケーキ（濾餅）全体に均一に浸透して固体を洗浄できる必要があります。供給液の流量が急激に変動すると、ケーキの形成が不均一になり、洗浄液は単にケーキ内に流路（チャネル）を掘り進んでしまうだけです。その結果、一部の固体はまったく洗浄されません。逆に、供給液が薄すぎると、十分な厚さのケーキが形成されず、まだ湿ったままの固体が排出端から押し出されてしまいます。通常、この問題を解決する最初のステップは、上流工程で行われます。例えば、供給ポンプの点検や、スラリーが適切に混合・均一化されているかの確認だけで問題が解消されることがあります。また、洗浄用ノズルも点検が必要です。長期間使用していると、特に供給液中に予期せぬ異物が混入している場合など、ノズルが詰まってしまうことがあります。これらのノズルを清掃しておくことで、最終製品の清浄度を大幅に向上させることができます。

振動および異常音

スクリーンワーム遠心分離機が振動、揺れ、または通常の運転リズムに含まれない音を発し始めた場合、それはあなたに何らかのメッセージを伝えようとしています。自動車の「チェックエンジン」警告灯と同様に、振動を無視すると、問題が悪化し、高額で困難な修理へとエスカレートするリスクがあります。

機械にバランスの乱れがあると、振動が発生する可能性があります。これは、固体がスクリーン上に不均一に堆積すること、あるいはスクリーン自体の摩耗によって引き起こされることがあります。また、ベアリングの劣化が原因の場合もあります。これらの機械では、高速回転するベアリングに大きな負荷がかかるため、早期に不良ベアリングを検出できれば比較的簡単な修理で済みますが、放置するとシャフトやハウジングへの損傷を招くおそれがあります。また、スクロールにも注意が必要です。スクロールは固体を搬送する機械部品であり、これが湾曲したり損傷したりすると、スクリーンに接触して大きな異音や振動を引き起こすことがあります。そのため、長年にわたるサービス経験と定期的な点検が、状態の悪化を防ぐ上で極めて重要です。最も有効な手段の一つは、その機械の通常時の音や振動をよく把握しておくことです。

スクリーンの目詰まりおよび目詰まり（ブラインディング）

スクリーンワーム遠心分離機のスクリーンは、この工程の主要な部分です。液体を通過させながら固体を保持します。しかし、スクリーンが目詰まりを起こすことがあります。これは一般的に「ブラインディング（目詰まり）」と呼ばれる問題です。この現象が発生すると、粒子がスクリーンの開口部に詰まってしまったり、やや粘着性のある固体がスクリーンから剥離しなくなったりします。

スクリーンが目を刺すように輝き始めたら、それは液体が十分な速さで通過していないことを意味します。場合によっては、固体が通常よりも湿った状態で排出されているのを目撃することもあるでしょう。これは、機械が液体を収容する場所を失っているためです。また、液体が固体の上に滞留し、その他の製品とともに排出されるケースもあります。この原因は何でしょうか？ スクリーンのスロット（開口部）のサイズが、ご使用の材料に適していない可能性があります。たとえば、粒子の大きさが開口部のサイズに近すぎると、粒子が詰まってしまうことがあります。また、供給前の前処理にも問題があるかもしれません。固体が過度に微細であったり、粘着性が高かったり、フロック状ではなく「爪状（claw）」である場合、凝集剤の添加や温度調整といった前処理が必要になることがあります。目詰まりしたスクリーンの洗浄は手間がかかります。場合によっては、溶剤を使用したり、高圧水で洗浄したりできますが、そうした対応が効かない場合は、スクリーンを分解して清掃しなければならないこともあります。誰もダウンタイムを好むわけではありませんので、スクリーン選定および供給前の前処理には十分な注意を払うことが重要です。

機械から固体を排出すること

また、よく見られる問題の一つとして、機械が固体を機械外部へ排出する際に困難をきたすことがあります。スクリュー（またはアーキメデスのねじ）は、脱水された固体をわずかに押し出して排出口側へ送り出すように設計されていますが、この動作が常にスムーズに行われるとは限りません。

これは、繊維状または糸状の素材でよく見られる現象です。このような素材は、スクリューのフィンに巻き付き、時間とともに堆積が進み、やがて新しい固形物が前進するための空間が全くなくなるまでに至ります。これは、排水管に大量の髪の毛が詰まっている状態に似ています。また、他の場合では、素材が特に粘着性が強く、あるいは柔らかすぎるために、押し出されるのではなく、スクリューまたはスクリーンの表面に塗れてしまうことがあります。この現象は、スクリュー駆動部のトルク増加、あるいは過負荷状態による機械のトリップ（保護停止）として現れます。このような事象は、しばしばスクリューモーターの制御設定が過剰に厳しく設定されており、結果としてスクリューが過度に受動的に動作している場合に起こります。場合によっては、スクリューの設計変更が必要となることもあります。異なる素材には、それぞれ異なるフィンピッチおよび構成が求められます。このようなケースでは、幅広いモデルラインと強力な研究開発（R&D）体制を有するメーカーの存在が極めて重要となります。そのようなメーカーであれば、おそらくお客様の素材に最適化されたスクリューを既に設計済みである可能性が高いのです。

保守および予防保全

ワームスクリーン遠心分離機について、重要な点があります。これは頑丈な装置ですが、放置されることを好みません。いくつかの簡単な予防措置を講じるだけで、非常に大きな効果が得られます。ここで言うのは、ごく基本的なメンテナンスのことです。潤滑油の量を定期的に確認すること。ベルトの状態を点検すること。時折、メカニック用聴診器で軸受の音を確認すること。監視装置をお持ちの場合は、振動レベルの監視を継続してください。

これまで議論した多くの課題は、適切なルーティンを導入することで軽減できます。たとえば、使用している材料が堆積しやすいことが分かっている場合は、毎シフト終了時に短時間で洗浄するよう計画できます。また、ある特定のベアリングがご使用環境において明確な寿命を持つことが分かっている場合、予定停機中に故障前に交換することが可能です。過去30年にわたりこれらの機械を製造してきた企業は、優れたサービスチームも兼ね備えています。その専門知識を活用し、たとえばオペレーター向けのトレーニングセッションを実施することも非常に有益です。機械に精通したオペレーターは、故障の初期兆候をはるかに的確に把握することができます。

まとめ

スクリーン・ワーム遠心分離機の不具合は、特に生産が停止した場合には非常に厄介です。少なくとも、あらゆるトラブルは事前に予測でき、問題は適切な対応知識があれば解決可能であると考えれば、多少は安心できるでしょう。問題の根本原因を特定することが、解決策を立案する最初の一歩です。供給が不安定？→ 洗浄不良が原因かもしれません。振動が発生？→ 不釣り合い（アンバランス）が考えられます。スクリーン目詰まり（ブラインディング）？→ 処理能力（スループット）に影響が出ます。確立された保守メンテナンス手順と、サプライヤーとの強固なサポート体制を組み合わせることで、設備が今後長期間にわたり中断なく稼働し続けるという安心感を得ることができます。すべての問題を事前に予測することは誰にもできません。幸いなことに、これまでに数百万件もの課題を解決してきた専門チームが存在します。固体・液体分離プロセスを効率的に維持するというあなたの目標は、設備に対する信頼と安心感を持って達成できます。