灌裝機械灌裝機設(shè)計計算

灌裝機械—設(shè)計計算徐鋒一、輸送管路的計算七、灌裝機械的設(shè)計計算從儲液槽到灌裝機液缸的輸液管路一般采用圓形管。設(shè)輸液管的內(nèi)徑為d，截面積為A，液料在各管內(nèi)的流速為u，體積流量為V，由此推出：1.圓管內(nèi)徑Ｗ—管內(nèi)的質(zhì)量流量

ρ—液體產(chǎn)品的密度

G—每瓶灌裝液料的重量

—灌裝的最大生產(chǎn)能力流體類別及工作條件流速流體類別及工作條件流速一般液體1.5～3.0粘度50cp液體(<Φ25)0.5～0.9粘度50cp液體(Φ25～Φ50)0.7～1.0粘度100cp液體(<Φ25)0.3～0.6粘度100cp液體(Φ25～Φ50)0.5～0.7粘度1000cp液體(<Φ25)0.1～0.2粘度1000cp液體(Φ25～Φ50)0.16～0.25液體自流速度(冷凝液)0.5

Qmax七、灌裝機械的設(shè)計計算

取供料開始及終了的兩個截面作為分析面，即液槽的自由液面作為1-1液面，取灌裝面貯液箱中進液管口作為2-2截面，列出兩截面間伯努利方程式:其中：α為動能修正系數(shù),層流時α=2,紊流時α≈1；

He為泵的壓頭,它指單位重量的液料通過泵后獲得的能量;

為損失壓頭,包括直管阻力損失及局部阻力損失。式中:Z為位壓頭;

為靜壓頭;

為動壓頭。2.貯液槽安裝高度或輸液泵功率的確定七、灌裝機械的設(shè)計計算二、灌裝時間的計算

對于常壓法灌裝，灌裝所需時間即為灌裝時間。

對于真空法灌裝，灌裝所需時間則為容器抽真空時間與灌裝時間之和。

對于等壓法灌裝，首先應(yīng)對空容器充氣，使容器內(nèi)的氣體壓力與儲液罐氣體壓力相等，然后打開灌液閥門，依靠液料自重進行灌裝，因此，等壓法灌裝，灌裝所需時間為容器充氣時間與灌裝時間之和。七、灌裝機械的設(shè)計計算

液缸液位不變情況下的灌裝時間。液料經(jīng)灌裝閥流人容器時，液缸液位不變，液料在管道任一截面處的流速、壓力、流量等與液體流動有關(guān)的物理量都不隨時間變化，這種流動又稱穩(wěn)定流動狀態(tài)。如圖所示為液缸液位不變時的常壓灌裝，取液缸液面1-1為上截流面，灌裝閥下端部截面2-2為下截流面。以2-2截面為基準(zhǔn)，建立伯努利方程式1.常壓灌裝的灌裝時間

自重式常壓式灌裝依靠液料自重，使液料從液缸中流出進行灌裝。此種灌裝分為兩種情況：一種是液缸液位不變情況下的灌裝，另一種是液缸液位變化情況下的灌裝。七、灌裝機械的設(shè)計計算根據(jù)液體流動連續(xù)性方程，可將u1折算成u2，阻力損失Σh也可以用u2表示，則各段直管沿程阻力系數(shù)之和各種局部阻力系數(shù)之和七、灌裝機械的設(shè)計計算從而可求得孔口截面上液料的流速:經(jīng)灌裝閥閥端孔口出流的液料體積流量為:C灌裝閥中液道的流量系數(shù)定量灌裝時，設(shè)容器容積為Vs,所需灌裝時間為t,有七、灌裝機械的設(shè)計計算2.常壓灌裝的充氣時間采用等壓灌裝法充氣所需的時間為：P0、P1—充氣前、后容器內(nèi)的氣壓；V0、V1—容器內(nèi)原有氣體的體積和原有氣體被壓縮后形成的體積；ρ0—對應(yīng)于充氣前容器內(nèi)P0氣壓時，容器內(nèi)氣體的密度；Wg—向容器充氣過程中，流經(jīng)灌裝閥氣道口截面的氣體平均質(zhì)量流量；

K—絕熱指數(shù)，對于空氣，

K=1.4。七、灌裝機械的設(shè)計計算3.真空灌裝的抽氣時間

對于真空灌裝，灌裝前必須使容器相對儲液箱形成一定真空度。采用真空灌裝法抽氣所需的時間為：啤酒排出CO2灌裝機酒缸真空/CIP環(huán)漏斗型啟動器中心柱正常液面水平Tri-Clover閥門灌裝閥七、灌裝機械的設(shè)計計算三、生產(chǎn)能力的計算旋轉(zhuǎn)型的自動灌裝機的生產(chǎn)能力可用下式計算:Q=60n·j式中:Q—生產(chǎn)能力(瓶/小時);

j—灌裝機頭數(shù);

n—灌裝臺的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)。Q↑→n↑

j↑瓶與托瓶臺間的摩擦系數(shù)灌裝頭中心到立軸中心的距離離心力七、灌裝機械的設(shè)計計算立軸旋轉(zhuǎn)一周即灌裝機完成一個工作循環(huán)所需時間為：

T＝60/n

根據(jù)灌裝工藝過程，如圖所示，該時間又可表示為：進瓶撥輪來自清洗裝置的空瓶輸送螺桿壓蓋機

星形輪壓蓋機

輸出

星形輪輸出輸送機輸送入口輸送機噴嘴灌裝機出瓶撥輪αaαbαcαd

七、灌裝機械的設(shè)計計算七、灌裝機械的設(shè)計計算

某酒廠購進了一臺32頭灌裝機，采用機械式多移閥灌裝，貯液箱液面至灌裝閥出流口距離為440mm，現(xiàn)在該廠用常壓法灌裝重度γ=0.95×103kg/m3的750克裝白酒，測得轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周需18秒，灌裝時間為9秒，灌裝工位為18個，若改用真空法灌裝，并將貯液箱液位降