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包裝瓶表面除水若干方法探討
 
來(lái)源:中國釀酒裝備    編輯:zynljh    發(fā)表時(shí)間:2008/3/27 10:52:11 在線(xiàn)投稿
 
 

    在灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)線(xiàn)上,對灌裝好產(chǎn)品(如酒、汽水等)的包裝瓶外表面要貼刷標簽、噴繪文字或裝箱等。為達到較好的效果,要求對包裝瓶的表面進(jìn)行干燥。目前在實(shí)際生產(chǎn)中,一般對包裝瓶采用烘干或吹干的方法。


    在生產(chǎn)中,烘干一般采用刷烘組合式或熱烘箱烘干式,刷瓶裝置主要是利用毛刷旋轉去除瓶壁水珠。由于采用接觸處理方式,刷瓶效果與瓶子的外型有密切的關(guān)系;剞D體類(lèi)(如圓柱體)瓶刷效果良好,非回轉體等異形瓶的表面則有些部分接觸不到毛刷,刷瓶后該部分外壁仍有水膜存在。此外在使用過(guò)程中,毛刷很容易聚積污物,有可能傳遞給瓶的外壁而影響包裝質(zhì)量。熱烘箱烘干式結構簡(jiǎn)單,烘干徹底,但其熱功率大,工作溫度高,自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)布置時(shí)要求進(jìn)行區域隔離,烘干時(shí),水份需要較長(cháng)時(shí)間才能完全蒸發(fā),不適合高產(chǎn)量在線(xiàn)生產(chǎn),并且當工作中出現卡瓶、倒瓶等傳輸系統受阻時(shí),包裝瓶在烘箱內停留時(shí)間過(guò)長(cháng),有可能引起爆瓶。此外,對清潔度要求較高的產(chǎn)品表面,在清洗、漂洗工序后,一般不能采用烘干的方法,這是因為不僅要能保證包裝瓶表面的干燥,還必須要解決產(chǎn)品表面及漂洗水因含有雜質(zhì)而在干燥后產(chǎn)生的水斑問(wèn)題。


    吹干方式,即在灌裝產(chǎn)品的包裝過(guò)程應用氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢,采用風(fēng)機將高壓氣流經(jīng)風(fēng)刀完成氣流的聚積和加速進(jìn)行吹水,可利用氣流將產(chǎn)品表面的水吹除掉。國內應用較多的風(fēng)刀吹干方案有:采用壓縮空氣熱風(fēng)吹干、用高壓風(fēng)機熱風(fēng)吹干、或者用高壓熱風(fēng)機吹干(采用高紅外管制作加熱頭)等。本文設計了一種新型高效的冷風(fēng)吹干除水設備結構,采用了高壓風(fēng)機冷吹干的方法,依靠風(fēng)刀噴口噴出的高速氣流將瓶表面的殘水吹干,不需要采用任何加熱設備。


    該吹干除水設備包括1臺高壓風(fēng)機、2個(gè)特制風(fēng)刀以及相關(guān)配件等。風(fēng)機吹出的低速氣流經(jīng)風(fēng)機分管進(jìn)入風(fēng)刀駐室,然后經(jīng)過(guò)不斷縮小的變截面風(fēng)刀噴口,形成高速氣流聚集噴射到包裝瓶表面上。每個(gè)特制風(fēng)刀都配有噴射高度和角度調節桿,以便適合吹干不同形狀和不同大小的包裝瓶。


    在設計中采用的風(fēng)機額定功率pt=5.5kw,額定流量L=0.1467m3/s,即m=0.1768kg/s(20℃下),額定壓P=0.3MPa。假設風(fēng)機在額定工況下工作,環(huán)境條件取0.1MPa,空氣溫度T0=20℃。風(fēng)機產(chǎn)生的氣流經(jīng)2個(gè)分管進(jìn)入灌裝產(chǎn)品作業(yè)線(xiàn)兩側的2個(gè)風(fēng)刀駐室,考慮到分管很短且密封性很好,可認為氣流經(jīng)分管進(jìn)入風(fēng)刀駐室最后噴出的過(guò)程中無(wú)風(fēng)量損失。


    在實(shí)際操作中,風(fēng)刀噴口縫隙高度越小,噴射氣流的所受到的阻力越大,整個(gè)系統轉化成的熱量就越多,根據風(fēng)機的運行特性曲線(xiàn),其壽命會(huì )越短。所以設定縫隙高度時(shí),要平衡風(fēng)刀噴射速度與風(fēng)機的運行壽命后決定。


    噴射口導引段越短越好,以便減少不必要的摩擦損失,但是也不能太短,最好采用縫隙設計高度的3倍,否則起不到良好的導引氣流噴射作用,會(huì )使噴射處的氣流不能集中噴射到包裝瓶表面,導致對其殘留的水珠不能有效地吹除。
在吹干除水設備的運行過(guò)程中,風(fēng)機的壓力與風(fēng)量特性是一條曲線(xiàn)。在非額定狀態(tài)下,可以用實(shí)驗測量的方法動(dòng)態(tài)地得到噴口的空氣流速,以便及時(shí)調節風(fēng)機的運行狀態(tài)。


    另外,吹干除水設備的設計與安裝過(guò)程中,需要注意2個(gè)風(fēng)刀噴口的噴射角度。因為場(chǎng)地限制的原因,在包裝瓶作業(yè)線(xiàn)的兩側各安裝了一個(gè)由同一風(fēng)機驅動(dòng)的風(fēng)刀。為了提高吹干效率,不能使兩側的風(fēng)刀兩兩對吹。因為即使風(fēng)刀的氣流噴射速度很高,也可能在包裝瓶表面上形成滯止點(diǎn)而影響效果,而且噴射出去的氣流在對面來(lái)流的作用下,會(huì )反彈回來(lái),從而造成較大的噴射損失。


    在輸送包裝瓶的作業(yè)線(xiàn)上,設計時(shí)除了必要的考慮因素外,還應該對工件的運行速度做出必要的限制,確保包裝瓶表面被風(fēng)刀吹到的時(shí)間,當然也可以增加風(fēng)機和風(fēng)刀來(lái)提高效率。


    針對灌裝產(chǎn)品包裝瓶的吹干需求,本文設計了一種新型高效的冷吹干除水設備。對吹干除水設備結構中的氣流進(jìn)行了計算分析,以及對設備運行中相關(guān)問(wèn)題的進(jìn)行了探討。在實(shí)際設計中,由于考慮玻璃瓶瓶型的多樣性,在玻璃瓶通過(guò)風(fēng)刀噴出的高速氣流場(chǎng)時(shí),需要設置瓶轉換機構;考慮到普通平板鏈對氣流的屏障效應和對水珠的反彈作用,需采用專(zhuān)用鏈條,囿于篇幅,本文不再深入闡述。設計的包裝瓶表面吹干除水設備產(chǎn)品在長(cháng)沙輕工機械有限公司成功投產(chǎn)后,經(jīng)相關(guān)單位使用表明,該設備科技含量高,設計合理,加工簡(jiǎn)便,成本低,吹干效果好,在包裝行業(yè)中具有很廣闊的應用前景。

 
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