装料及包装机械-食品机械与设备.DOC

第七章 装料及包装机械 第一节 装料机 将加工后的食品物料装到各种容器中，是食品生产过程中的主要工序之一。目前已有的装料机械种类较多，若按物料的性质分类，大致可分为液体灌装机、酱体装料机、固体装料机等。 一、液体灌装机 食品料液种类较多，包括各种低粘度的流体液料、稠性液料以及含气料液。用于灌装的容器主要有玻璃瓶、金属罐、塑料瓶（杯）等硬质容器，以及用塑料或其他柔性复合材料制成的盒、袋、管等软质容器。采用的灌装方法有常压法灌装、等压法灌装、真空法灌装、虹吸法灌装、压力法灌装等。定量方法也有控制液位定量法、定量杯定量法、定量泵定量法等方法。 目前灌装机大多采用旋转型结构，即包装容器随灌装阀一起做等速回转运动，同时进行灌装。每台灌装机中装灌阀的数目称为灌装机的头数。图7-1-1为旋转型灌装机结构示意图，它的主体结构由供料装置、灌装阀、托瓶转盘；供瓶装置4大部分组成，现分述如下。 1．供料装置 （1）等压法供料装置 图7-1-2所示为大型含气液料灌装机的供料装置简图。输液管3与灌装机顶部的分配头9相连，分配头下端匀布6根支管14与环形贮液箱12相通。在未打开输液总阀前，通常先打开支管上的阀l以调整液料流速和判断其压力的高低。待压力调好后，才打开总阀。无菌压缩空气管4分两路：一路为管7，它经分配头直接与环形贮液箱相连，可在开车前对贮液箱进行预充气，使之产生一定压力，以免液料刚灌入时因突然降压而冒泡，造成操作的混乱。当输液管总阀2打开后，则应关闭截止阀5。另一路为管8，它经分配头与高液面浮子13上的进气阀11相连，用来控制贮液箱的液面上限。若气量减少、气压偏低而使液面过高时，该浮子即打开进气阀，随之无菌压缩空气即补入贮液箱内，结果液面有所下降。反之，若气量增多、气压偏高而使液面过低时，浮子16即打开放气阀18，使液位有所上升。这样，贮液箱内的气压趋于稳定，液面也能基本保持在视镜17中线的附近。在工作过程中，截止阀6始终处于被打开位置。 （2）真空法供料装置 真空法灌装可按重力真空式或差压真空式两种不同方式进行，前者需在待灌瓶和贮液箱中同时建立真空，其供料装置常将真空室与贮液箱合为一体，称为单室式；后者只需在待灌瓶中建立真空，其供料装置常将真空室与贮液箱分别设置，称为双室式。 ①单室式 图7-1-3所示为单室真空法供料装置示意图。输液管1经进液孔3而与圆柱形贮液箱5相通。箱内设有浮子4，它随液位的波动而在限定范围内上浮或下沉，从而封闭或开放进液孔，以保持适当的液面高度。贮液箱的上部空间借真空泵（或其他装置）的不断吸气而达到一定的真空度。当托瓶台7将瓶子托起时，先打开气阀9抽气，接着又打开液阀8灌液。而瓶内的气体不断被吸至贮液箱，然后经真空管2排出机外。 单室结构能增大贮液箱内液料的挥发面，不大适合灌装芳香性液料。全机结构比较简单，也容易清洗贮液箱。 ②双室式 图7-1-4所示为双室真空法供料装置示意图。液料经输液管l流入贮液箱8，该箱液位借浮子7加以控制。机外配有真空泵，可将真空室2中的气体（包括灌装阀5空位时从吸气管进入的大气）不断抽出，达到一定的真空度。每个灌装阀均设一吸气管3和吸液管6，分别通向真空室和贮液箱。当被托起的瓶子顶紧灌装阀端部的密封垫时，即将瓶内气体抽出。这样，贮液箱内液料在外界大气压力作用下遂流入瓶中。当液面升至吸气管下沿时，即开始沿气管上升，直至与回流管4的液柱等压为止。当瓶子下降，同灌装阀脱离接触后，吸气管3内的液料即被吸进真空室，再经回流管4回流到贮液箱内。如果出现无瓶供给或瓶子受压破损等情况，就无法进行灌装，减少液料损失。 对双室式来说，欲加快灌装速度可提高真空度，但这又会增高回流管的液位以及吸气管的余液量，从而增加液料的挥发量和机身高度。因此，应根据不同的物料，合理选择真空度，最好取回流管的液面略低于它的上部管口。虽然双室式供料装置较单室可减少挥发面，但却增加了一个贮液箱，且因处于机体下部，使清洗和维修都不方便。 2．灌装阀 灌装阀是贮液箱、气室（包括充气室、排气室、真空室等）和灌装容器这3者之间的流体通路开关，而且根据灌装工艺要求，能依次对有关通路进行切换。显然，灌装阀是关系到灌装机能否正常而又高效率工作的关键部件。 （1）常压法灌装阀 ①控制液位定量式常压法灌装阀。图7-1-5所示为该阀的灌装原理图。常用它灌装牛奶、果汁等不含气液料。开始灌装时，瓶子上升，瓶口顶开嵌有橡皮垫5的滑套6后，灌装头7与滑套之间出现间隙，液料遂流入瓶内，并使瓶内空气经排气管1排至贮液箱9[见图7-1-5（b）]。当液面达到管口（A—A截面）时，气体不再排出，直至压力平衡后灌液也随之停止[见图7-1-5（c）]。由于压缩弹簧4的作用使灌装头7与滑套6重新封闭。调节螺母8可改变每次的灌装量。 ②定量杯定量式常压法灌装阀。图7-1-