導入の決め手

採用の決め手となったのは、従来の2流体方式にこだわらず、圧縮エアーを使用しない1流体方式へと発想を転換したことです。

既設バーナーの配管を模擬した装置を用いて、2流体ノズルによる噴霧試験を実施したところ、圧縮エアーと混合して微粒化された廃油が、約4mの配管を通過する間に、比重の違いによって再びエアーと廃油に分離する現象が確認されました。

そこで、気液分離の問題を回避できる1流体方式に着目。さらに、異物通過径が大きく、廃油中の異物を通しやすいため、目詰まりの抑制が期待できる「KKPシリーズ」をご提案しました。

セメント工場におけるロータリーキルンの役割

ロータリーキルン（回転窯）は、セメントの原料を高温で焼成する設備です。わずかに傾斜した長い円筒状の炉がゆっくりと回転し、原料を出口側へ移動させながら加熱します。

炉の出口側にはバーナーが設置されており、原料を約1,450℃まで加熱して、セメントの中間製品である「クリンカー」を製造します。

燃料には、重油などの化石燃料のほか、廃油や廃プラスチックなども利用されています。

キルンバーナー：先端に重油・廃油噴霧用ノズル、廃プラスチック供給口、エアーパージ口を備えている。

お客様の課題

お客様の工場では、キルンの燃料の一部として、産業廃棄物などから回収した廃油を利用しています。しかし、従来の廃油噴霧用ノズルでは、廃油に含まれる異物によって目詰まりが頻発し、安定した燃焼操業に支障をきたすとともに、設備保守の負担も増えていました。

廃油に含まれる異物によってノズルの目詰まりが頻発し、設備保守の負担が増加していた。

一方、安定した燃焼には、燃料を細かな液滴にして噴霧することも重要です。そのため、お客様からは
「目詰まりしにくく、できるだけ細かい粒子径で噴霧できるノズルを提案してほしい」というご要望をいただきました。

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いけうちからのご提案

当社がご提案したのは、液体の圧力のみで噴霧する1流体の空円錐スプレーノズル「KKPシリーズ」です。異物通過径が大きく、比較的細かな粒子径で噴霧できるという特長を持ち、今回はお客様が必要とされる噴霧流量45 L/minに対応する型番を選定しました。

また、キルン内の高温環境に対応するため、材質には耐熱ステンレス鋼（SUS310S）を採用しました。

耐熱ステンレス製 廃油噴霧用 1流体空円錐スプレーノズル「KKPシリーズ」（特注品）

導入効果

KKPノズルの導入によって目詰まりが改善され、燃焼設備の安定操業と設備保守の負担軽減を実現しました。また、副次的な効果として、噴霧用の圧縮エアーが不要になったことによるランニングコストの削減が挙げられます。

今回比較検討した当社製2流体ノズル「DOVVA-G」シリーズの場合、噴霧流量45 L/minに対応する機種では、700 NL/minの圧縮エアーを消費します。
圧縮エアー原価を2.72円/m³とし、24時間・365日の連続操業を前提に試算すると、KKPへの切り替えによって年間約100万円相当の圧縮エアーコストを削減できる計算になります。

KKPへの切り替えによって年間約100万円相当の圧縮エアーコストを削減できる計算

納入から4年が経過した現在も、燃焼異常などの事故報告は寄せられておらず、ノズルの破損に伴う緊急交換のご依頼も発生していません。

霧のいけうちのスプレーノズルは、今日もセメント工場のロータリーキルンの安定操業とコスト削減を支えています。

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SDGsへの取り組み

本事例が貢献・関連するSDGs目標です。

7.エネルギーをみんなに
そしてクリーンに

9.産業と技術革新の
基盤をつくろう

12.つくる責任
つかう責任