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技術文章

高壓風機吹干技術在灌裝設備上的運用

閱讀:1276發(fā)布時間:2011-4-2

在灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)線上,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行干燥。目前在實際生產(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系?;剞D體類(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量。熱烘箱烘干式結構簡單,烘干*,但其熱功率大,工作溫度高,自動生產(chǎn)線布置時要求進行區(qū)域隔離,烘干時,水份需要較長時間才能*蒸發(fā),不適合高產(chǎn)量在線生產(chǎn),并且當工作中出現(xiàn)卡瓶、倒瓶等傳輸系統(tǒng)受阻時,包裝瓶在烘箱內停留時間過長,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而在干燥后產(chǎn)生的水斑問題。
  吹干方式,即在灌裝產(chǎn)品的包裝過程應用氣動技術的優(yōu)勢,采用風機將高壓氣流經(jīng)風刀完成氣流的聚積和加速進行吹水,可利用氣流將產(chǎn)品表面的水吹除掉。國內應用較多的風刀吹干方案有:采用壓縮空氣熱風吹干、用高壓風機熱風吹干、或者用高壓熱風機吹干(采用高紅外管制作加熱頭)等。東山科技設計了一種新型的冷風吹干除水設備結構,采用了高壓風機冷吹干的方法,依靠風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臺高壓風機、2個特制風刀以及相關配件等。風機吹出的低速氣流經(jīng)風機分管進入風刀駐室,然后經(jīng)過不斷縮小的變截面風刀噴口,形成高速氣流聚集噴射到包裝瓶表面上。每個特制風刀都配有噴射高度和角度調節(jié)桿,以便適合吹干不同形狀和不同大小的包裝瓶。
  在設計中采用的中國臺灣龍谷高壓風機額定功率5.5kw型號LG-806額定流量0.15m3/s,額定壓0.3MPa。假設風機在額定工況下工作,環(huán)境條件取0.1MPa,空氣溫度T0=20℃。風機產(chǎn)生的氣流經(jīng)2個分管進入灌裝產(chǎn)品作業(yè)線兩側的2個風刀駐室,考慮到分管很短且密封性很好,可認為氣流經(jīng)分管進入風刀駐室zui后噴出的過程中無風量損失。  
  在實際操作中,風刀噴口縫隙高度越小,噴射氣流的所受到的阻力越大,整個系統(tǒng)轉化成的熱量就越多,根據(jù)龍谷高壓風機的運行特性曲線,其壽命會越短。所以設定縫隙高度時,要平衡風刀噴射速度與風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,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程中,龍谷高壓風機的壓力與風量特性是一條曲線。在非額定狀態(tài)下,可以用實驗測量的方法動態(tài)地得到噴口的空氣流速,以便及時調節(jié)風機的運行狀態(tài)。
  另外,吹干除水設備的設計與安裝過程中,需要注意2個風刀噴口的噴射角度。因為場地限制的原因,在包裝瓶作業(yè)線的兩側各安裝了一個由同一風機驅動的風刀。為了提高吹干效率,不能使兩側的風刀兩兩對吹。因為即使風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而影響效果,而且噴射出去的氣流在對面來流的作用下,會反彈回來,從而造成較大的噴射損失。
  在輸送包裝瓶的作業(yè)線上,設計時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刀吹到的時間,當然也可以增加風機和風刀來提率。
針對灌裝產(chǎn)品包裝瓶的吹干需求,東山科技設計了一種新型的冷吹干除水設備。對吹干除水設備結構中的氣流進行了計算分析,以及對設備運行中相關問題的進行了探討。在實際設計中,由于考慮玻璃瓶瓶型的多樣性,在玻璃瓶通過風刀噴出的高速氣流場時,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,需采用鏈條,由于篇幅,不再深入闡述。設計的包裝瓶表面吹干的裝置,經(jīng)相關單位使用表明,該設備科技含量高,設計合理,加工簡便,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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