風(fēng)刀的應(yīng)用--包裝瓶表面除水若干方法探討
??在灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)線上,對(duì)灌裝好產(chǎn)品(如酒、汽水等)的包裝瓶外表面要貼刷標(biāo)簽、噴繪文字或裝箱等。為達(dá)到較好的效果,要求對(duì)包裝瓶的表面進(jìn)行干燥。目前在實(shí)際生產(chǎn)中,一般對(duì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)體類(如圓柱體)瓶刷效果良好,非回轉(zhuǎn)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(zhì)量。熱烘箱烘干式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,烘干徹底,但其熱功率大,工作溫度高,自動(dòng)生產(chǎn)線布置時(shí)要求進(jìn)行區(qū)域隔離,烘干時(shí),水份需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完全蒸發(fā),不適合高產(chǎn)量在線生產(chǎn),并且當(dāng)工作中出現(xiàn)卡瓶、倒瓶等傳輸系統(tǒng)受阻時(shí),包裝瓶在烘箱內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng),有可能引起爆瓶。此外,對(duì)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?yàn)椴粌H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)生的水斑問題。
??吹干方式,即在灌裝產(chǎn)品的包裝過程應(yīng)用氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),采用風(fēng)機(jī)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(nèi)應(yīng)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(jī)熱風(fēng)吹干、或者用高壓熱風(fēng)機(jī)吹干(采用高紅外管制作加熱頭)等。本文設(shè)計(jì)了一種新型高效的冷風(fēng)吹干除水設(shè)備結(jié)構(gòu),采用了高壓風(fēng)機(jī)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(shè)備。
??該吹干除水設(shè)備包括1臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)、2個(gè)特制風(fēng)刀以及相關(guān)配件等。風(fēng)機(jī)吹出的低速氣流經(jīng)風(fēng)機(jī)分管進(jìn)入風(fēng)刀駐室,然后經(jīng)過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(diào)節(jié)桿,以便適合吹干不同形狀和不同大小的包裝瓶。
??在設(shè)計(jì)中采用的風(fēng)機(jī)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(shè)風(fēng)機(jī)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(jī)產(chǎn)生的氣流經(jīng)2個(gè)分管進(jìn)入灌裝產(chǎn)品作業(yè)線兩側(cè)的2個(gè)風(fēng)刀駐室,考慮到分管很短且密封性很好,可認(rèn)為氣流經(jīng)分管進(jìn)入風(fēng)刀駐室最后噴出的過程中無風(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(tǒng)轉(zhuǎn)化成的熱量就越多,根據(jù)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性曲線,其壽命會(huì)越短。所以設(shè)定縫隙高度時(shí),要平衡風(fēng)刀噴射速度與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行壽命后決定。
??噴射口導(dǎo)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(shè)計(jì)高度的3倍,否則起不到良好的導(dǎo)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(dǎo)致對(duì)其殘留的水珠不能有效地吹除。
??在吹干除水設(shè)備的運(yùn)行過程中,風(fēng)機(jī)的壓力與風(fēng)量特性是一條曲線。在非額定狀態(tài)下,可以用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的方法動(dòng)態(tài)地得到噴口的空氣流速,以便及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
??另外,吹干除水設(shè)備的設(shè)計(jì)與安裝過程中,需要注意2個(gè)風(fēng)刀噴口的噴射角度。因?yàn)閳?chǎng)地限制的原因,在包裝瓶作業(yè)線的兩側(cè)各安裝了一個(gè)由同一風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)刀。為了提高吹干效率,不能使兩側(cè)的風(fēng)刀兩兩對(duì)吹。因?yàn)榧词癸L(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(duì)面來流的作用下,會(huì)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(shè)計(jì)時(shí)除了必要的考慮因素外,還應(yīng)該對(duì)工件的運(yùn)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(dāng)然也可以增加風(fēng)機(jī)和風(fēng)刀來提高效率。鞋底清潔機(jī)
??針對(duì)灌裝產(chǎn)品包裝瓶的吹干需求,本文設(shè)計(jì)了一種新型高效的冷吹干除水設(shè)備。對(duì)吹干除水設(shè)備結(jié)構(gòu)中的氣流進(jìn)行了計(jì)算分析,以及對(duì)設(shè)備運(yùn)行中相關(guān)問題的進(jìn)行了探討。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,由于考慮玻璃瓶瓶型的多樣性,在玻璃瓶通過風(fēng)刀噴出的高速氣流場(chǎng)時(shí),需要設(shè)置瓶轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu);考慮到普通平板鏈對(duì)氣流的屏障效應(yīng)和對(duì)水珠的反彈作用,需采用專用鏈條,囿于篇幅,本文不再深入闡述。設(shè)計(jì)的包裝瓶表面吹干除水設(shè)備產(chǎn)品在長(zhǎng)沙輕工機(jī)械有限公司成功投產(chǎn)后,經(jīng)相關(guān)單位使用表明,該設(shè)備科技含量高,設(shè)計(jì)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(yīng)用前景。
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