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第三章 罐装机械 掌握常用灌装方法及原理 了解升瓶机构、灌装阀结构 掌握灌装时间计算方法 灌装机生产能力计算方法 罐装阀 灌装阀是自动灌装机执行机构的主体部件,它的功能在于根据灌装工艺要求,以最快的速度沟通或切断贮液箱、气室和灌装容器之间流体流动的通道,保证灌装工艺过程的顺利进行。 不同类型的液料其物理化学性质各不相同,因此对灌装工艺要求存在差异形成了对阀的不同要求,不同的灌装方法有不同的灌装工艺过程。 采用常压法灌装的工艺过程是: 1.进液回气;2.停止进液;3.排除余液  又 式中: Ｗ—重量流量.指单位时间内流经管道任一横截面的液料重量; ρ—液体产品的密度; G —每瓶灌装液料的重量; —灌装的最大生产能力。 0.5~0.9 0.3~0.6 0.1~0.2 0.5 15~25 15~20 10~20 10~20 1.0~2.0 0.75~1.0 15~20 粘度50cp液体(Φ25) 粘度100cp液体(Φ25) 粘度1000cp液体(Φ25) 液体自流速度(冷凝液) 压强较高的气体 低压蒸汽(10工业气压) 压气机吸气管 压气机排出管(高压) 往复泵排出管(水一类液体) 离心泵排出管(水一类液体) 鼓风机排出管 1.5~3.0 0.7~1.0 0.5~0.7 0.16~0.25 8~15 10 20~40 20~30 0.75~1.0 1.5~2.0 10~15 一般液体 粘度50cp液体(Φ25～Φ50) 粘度100cp液体(Φ25～Φ50) 粘度1000cp液体(Φ25～Φ50) 低压气体 真空操作下的气体 中压蒸汽(10~40工业气压) 压气机排出管(低压) 往复泵吸入管(水一类液体) 离心泵吸入管(水一类液体) 鼓风机吸入管 流速 流体类别及工作条件 流速 流体类别及工作条件 表3.2 液料(流体)输送常用流速范围 流速v一般根据经验选取,这是因为流速增大,管径则小,虽使材料消耗和基建投资减少,但增大了流体的动力消耗,又使操作费用提高,因此,在设计时应根据具体情况参考表3.2选取,根据体积流量V及u流速代入公式计算所等于的管径,还必须根据工程手册中查取的规格圆整。 ②圆管壁厚 一般根据管子的耐压和耐腐蚀等情况,按标准规格选定壁厚。 1.灌装时间的计算 ①灌装的水利过程 根据水利学知识,液料由贮液箱或定量杯经过灌装阀流入待灌瓶内,这一过程应该看成是液体的管嘴出流,按照定量方法和灌转阀的嘴口伸入瓶内位置的不同,又可分成以下几种情况: 第四节 灌装机的设计计算 a 高度定量短管灌装 b 高度定量长管灌装 演示 5.虹吸法 利用虹吸原理完成的灌装方法。此种方法出现最早,人们最容易接受,原理比较简单,现在很少使用。 上述几种灌装方法的正确选择,除考虑液体本身的工艺性能如粘度、重度、含气性、挥发性外,还必须考虑产品的工艺要求、灌装机的机械结构等综合因素。 对于一般不含气的食用液料如瓶装牛奶、瓶装酒类等,可以采用常压法,亦可采用真空法,为了减少灌装时液料中的含氧气量,以便延长产品的保质期,采用较大的真空度的真空法更有利。另外,采用真空法其灌装阀的结构较简单,液漏损失小。但是,真空度越大,酒的香味越易损失,而且真空法较之常压法尚需增加设备成本。 应当指出,对于某种液料的灌装不一定选择单一的方法,也可以综合选择几种方法,例如为了减少啤酒中的含氧量,避免保存期变质,一种方法是灌装前对瓶内抽取真空,然后再充入二氧化碳进行等压灌装,即采用真空—等压法, 另一种方法是用二氧化碳充气等压,瓶内被替代的空气被引入单独设置的回气箱,并不排至贮液箱。灌装前阶段在等压下进行,灌装后阶段可加快回气速度,形成与贮液箱的压差,从而提高灌装速度,即采用等压—压力(差压)法。 第三节 灌装机的其他常用机构 一、灌装的供瓶机构 在自动灌装机中,按照灌装的工艺要求,准确地将待灌瓶送入主转盘升降机构托瓶台上,是保证灌装机正常而有秩序地工作的关键。一般供瓶机构的关键问题是瓶的连续输送和瓶的定时供给。 常用的连续输送装置有链带传送,一般采用不锈钢或尼龙坦克链带,为了减少链带与瓶底间的摩擦,有时设法在链带上加些肥皂水,以便润滑。 由洗瓶机出来的瓶子由输送带送来后,为了防止挤坏、堵塞和准确地送入灌装机,必须设法使瓶子单个地保持适当的间距送进, 目前瓶子的定时送给一般采用分件供送螺杆或拔盘式等限位机构。 1、分件供送螺杆机构 图3-3给出了典型送瓶机构的示意图,它的基本组成包括由锥齿轮传动的变螺距螺杆、固定侧向导板、链式水平输送带(