灌装机械幻灯片.ppt

            由式可做出Ws—β线图,如图4.34所示,图中 称为临界压力比,由 可求得 。对于空气 =0.53,对应Wkp为极限喷射量。图中虚曲线是根据上面公式计算绘制的,实际上,由实验测得,当β 时,气流将为超音速,这时流量保持Wkp不变,故应为过M点的一条水平线。 图4.34 流量与压力比曲线 由Ws—β曲线图经过定积分,就可求出充气过程中的气体平均重量流量为: (4-31) 式中: 应该说明,以上计算忽略了气道阻力的影响,计算中又取的平均重量流量,故存在一定误差,根据实验条件,有人建议取充气等压时间为0.5～1秒左右。 2)抽气真空时间 对于真空法灌装而言,灌液前瓶内要形成一定的真空度,气压必须由原有的P0降低为P1,则瓶内原有空气的体积V1将膨胀部分的气体不断被抽走,温度基本保持不变,因此这一过程可以近似看成是等温过程,由气体等温过程方程式求得: (4-32) 体积增大部分的空气即为必须抽走的空气量,所以抽气真空的时间应为: (4-33) 式中: 为真空泵平均分配在每头灌装阀上的抽气速率。 它应由真空泵的抽气速率Ws减去真空系统的泄漏量 以及液料中溶解空气逸出量 ,再除以灌装机的头数而求得,即: 真空系统由于设备和管道连接不严密,单位时间内被漏入的空气量一般可由表4.4估算: 被灌装液料中原来所溶解的空气,由于抽成一定真空,溶解量则有所减少,简单估算时,可参考每立方米水中溶解2.5×10 千克空气来计算,因此,单位时间内由液料中逸出的空气量应为: =2.5×10 ×Q×V (4-35） 式中: Q—灌装机的生产能力； V—每瓶液料定量灌装的容积。 表4.4 真空系统的空气渗入量 13.6~18.0 11.3~13.6 9.1~11.3 4.5~9.1 200~375 125~200 75~125 25~75 空气渗漏量（kg/h） 真空度 （mmHg） 设计时,亦可先假定每只瓶在抽气真空阶段所需的时间,然后根据上面几个公式反过来估算真空泵的抽气速率,待泵选定后,尚需校核瓶在进液回气阶段能否保证瓶内始终维持己形成的真空度P,这就要求被灌入液料所逐步占据的瓶内容积的空气必须及时抽走, 即要求: (4-36) 式中: V—为每瓶液料定量灌装的容积,粗略计算时可以取V=V0。 假若不能满足上面不等式,则需重新选择Ws或者设法改变τ 3.生产能力的计算 旋转型的自动灌装机的生产能力可用下式计算: Q=60an (4-37) 式中: Q—生产能力(瓶/小时); a—灌装机头数; n—灌装台的转速(转/分)。 由式(4-37)可见,要提高灌装机的生产能力就必须增大头数a和转速n。如果采用增大灌装机的头数a来提高生产率,那么,灌装机的旋转台直径也要相应增大,这不仅使机器庞大, 又 (4-2) 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