Модернизация фасовочного аппарата

4.2 Работа триблока

Под термином «работа триблока»  понимается такое состояние триблока, при котором бутылки, поступающие в триблок в нужном количестве, соответствующем предустановленной производительности триблока, ополаскиваются дезинфекционным раствором и промывочной питьевой водой, заполняются напитком и укупориваются пробками. Для того чтобы триблок работал без ненужных остановок, в обязанности обслуживающего персонала входит осуществление следующего контроля:

• достаточный запас пустых бутылок перед входом в триблок (в том случае если триблок не оборудован специальным электронным датчиком контроля наличия бутылок на конвейере);
• нормальное прохождение бутылок через триблок (контроль наладки устройств разводки бутылок по цепочке: конвейер бутылок - шнек - звезда на входе -ополаскиватель - звезда на выходе из ополаскивателя - звезда переноса в наполнитель - звезда на входе в наполнитель - автомат розлива - звезда на выходе - укупорочный автомат - звезда на выходе из автомата);
• работа ополаскивателя, автомата розлива, укупорочного автомата, дополнение в приемном бункере укупорочных пробок;
• устранение текущих рабочих неполадок (корректировка установленного давления воздуха и СО₂, производительности триблока, устранение заблокировавших работу триблока бутылок или пробок, проверка уровня напитка в сборной емкости автомата розлива, проверка работы устройства для сортировки пробок, контроль поступления пробок в автомат по направляющей, контроль работы укупорочных головок и др.).

Триблок снабжен датчиками, которые обеспечивают его автоматическую остановку в случаях: падения  пустой бутылки или их недостатке на конвейере на входе в триблок, открытом положении защитной панели, недостаточном количестве укупорочных пробок или их застревании в направляющей, переполнении бутылками с напитком конвейера на выходе из триблока. Все эти неисправности сразу же регистрируются на дисплее электронного пульта управления триблока.

4.3 Окончание работы триблока

В том случае, когда для транспортировки напитка применяется насос, необходимо перед перекрытием вентиля на трубопроводе для поступления напитка, выключить насос.

Опору продувки воздушной  трубки вентиля розлива перевести  в нерабочее положение. Перекрыть вентиль на трубопроводе поступления в триблок напитка. И на основном дисплее нажать окно ВЫБОР РЕЖИМОВ и выбрать режим КОНЕЦ.

Дальше снизить производительность триблока и разлить остатки напитка  из сборной емкости автомата розлива в бутылки. После полного слива напитка из емкости в бутылки, перекрыть основной вентиль трубопровода поступления в триблок СО₂.

На дисплее РЕЖИМЫ выбрать режим „МОЙКА". При этом откроются вентили разлива и из сборной емкости автомата разлива стечет полностью остаток напитка. Открыть ручной вентиль на трубопроводе поступления напитка в триблок и дать стечь остаткам напитка из самого трубопровода.

Выключить главный выключатель подводки к триблоку электроэнергии и перекрыть поступление в панель управления сжатого воздуха.

4.4 Вентиль розлива

Вентиль розлива является главным элементом автомата розлива. От надежности его работы во многом зависит нормальная работа автомата в целом.

В автомате розлива используются вентили с короткой воздушной  трубкой в сифонном исполнении, с  заполнением напитка по стенке с помощью шатра. Конструкция вентиля позволяет производить при желании также розлив с предварительной эвакуацией (откачкой) воздуха из бутылки перед розливом в нее напитка, а также розлив напитка в охранной атмосфере СО₂.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – Спецификация к рисунку 10 «Вентиль розлива»:

Рисунок 10 – Вентиль розлива

4.5 Открывающий рычажок

Открывает вентиль разлива  в том случае, если под вентилем находится пустая бутылка. Рычажок имеет поворотное плечо (1), входящее в направляющие блоков управляющих рукояток вентилей. Работает за счет пневмоцилиндра. Перемещение поршня пневмоцилиндра в положение «открыто» обеспечивается за счет поступления через электромагнитный вентиль сжатого воздуха (3).

Работа электромагнитного  вентиля управляется при помощи датчика, фиксирующего положение цапфы  блока прижима. Регулировка по высоте поворотного плеча (1) производится после ослабления винтов (4).

 

Рисунок 11 – Открывающий рычажок

4.6 Рычажок для  возврата управляющей рукоятки  в нейтральное положение (разгрузочный)

Блок (1) провернет рукоятку вентиля таким образом, чтобы могло произойти автоматическое закрытие вентиля розлива в случае, если от избыточного давления, созданного в бутылке, бутылка лопнет. Регулировка по высоте производится после ослабления винтов (4). (рисунок 8)

                                     а                                                                                    б

Рисунок 12 - Разгрузочный рычажок (а); рычажок для продувки (б)

4.7 Рычажок для  продувки

Служит для открытия на очень короткое время и последующего закрытия вентиля розлива. За счет этого  происходит продувка воздушных трасс  вентиля розлива от остатков вина перед созданием избыточного давления в следующей бутылке и ее заполнением. В случае разлива слабопенящихся напитков и в случае применения предварительной эвакуации воздуха из бутылки, данный рычажок можно отключить от работы. Всегда необходимо учитывать технологические свойства напитка. Конструкция рычажка похожа на конструкцию открывающего рычажка (рисунок 8).

Поворотное плечо (1) при  помощи тяги соединено с плечом (2), в которое ввинчен установочный винт (3). Винт можно устанавливать  в 2 положения: «нейтральное положение» и «продувка».

4.8 Перекрывающий  рычажок

Закрывает вентиль после  того как бутылка заполнена напитком. Вентиль должен быть закрыт раньше, чем произойдет декомпрессия воздуха  в горловине бутылки. Регулировка  по высоте отжатой рукоятки (1) возможна после ослабления гайки (2).

Рисунок 13 – Перекрывающий рычажок

4.9 Направляющая  для декомпрессии

Служит для того, чтобы за счет нажатия шпинделя вентиля декомпрессии (рисунок 10) сделать незаполненное вином пространство в горловине бутылки сообщающимся с окружающей атмосферой. За счет этого происходит декомпрессия давления, созданного в незаполненном вином пространстве в горловине бутылки, после заполнения бутылки вином. Направляющая состоит из регулируемой пластмассовой планки, которая смонтирована за счет креплений на несущем диске защитного корпуса и которая входит в направляющую шпинделя вентиля декомпрессии вентиля разлива. Направляющую необходимо отрегулировать таким образом, чтобы происходило гарантированное открытие вентиля декомпрессии (нажатие ~ 2 -3 мм). Одновременно необходимо контролировать, чтобы для подъема шпинделя декомпрессии оставался свободным зазор ~ 2мм.

Рисунок 14 - Направляющая для декомпрессии

4.10 Установка положения  рычажков вентиля разлива

При правильной установке  положения рычажков, управляющих  работой вентиля разлива, им соответствуют правильные положения вилки рукоятки, управляющей работой вентиля разлива (положение I, II и III)

Положение I: соответствует установке открывающего рычажка вентиля разлива;

Положение II: соответствует установке рычажка, служащего для возврата управляющей рукоятки в нейтральное положение вентиля розлива;

Положение III: соответствует установке перекрывающего рычажка вентиля разлива.

 

      Положение I               Положение II                            Положение III

Рисунок 15 – Рычажок для продувки установлен в положение для быстрого переключения из положения I в положение III и обратно

 

5 Кинематический расчет  и определение производительности  разливочного автомата

При расчете кинематики механизмов и конструктивных элементов разливочного автомата известны два параметра: производительность и количество разливочных приборов.

Производительность автомата должна соответствовать существующему  параметрическому ряду производительностей линий розлива пищевых жидкостей. Для винодельческой промышленности приняты следующие часовые производительности линий розлива вина: 1000, 2000, 3000 и 6000 бутылок.

Число разливочных приборов принимается по типажу ВНИЭКИПРОДМАШа в зависимости от производительности разливочного автомата Так, для автоматов с часовой производительностью 3000 бутылок принимают 24 прибора.

При заданной производительности Q = 3000 бут/час, время кинематического цикла автомата:

Т_к = 3600 / Q = 3600 / 3000 = 1,2 сек

 Задавшись количеством  приборов в автомате, можно определить  время полного оборота карусели:

Т = Т_к * m =  1,2 * 24 = 28,8 сек,

где m — количество приборов.

За время рабочего цикла  карусель автомата повернется на угол α, который образуется радиусами, проведенными к центрам двух соседних приборов (или подъемных столиков).

Угол поворота карусели за время рабочего цикла машины

α = 360 / m = 360 / 24 = 15°

За один оборот карусели автомат выполняет последовательно  ряд операций (рисунок 16). Каждая операция занимает определенное время и выполняется на участке S_n кругового пути, соответствующего углу поворота карусели.

I, III и V секторы круговой циклограммы выбираются по конструктивным соображениям. Например, центральный угол сектора I определяется конструкцией и размерами перегрузочного устройства, состоящего из двух звездочек, которые перемещают бутылки в автомат и на транспортер.

На участке дуги S₁ подъемные столики и соответствующие им приборы не участвуют в процессе наполнения бутылок жидкостью, если машина дозирует жидкость по уровню. В случае дозировки жидкости по объему сектор I используется для наполнения дозировочных приборов.

Секторы работы кранов III и V невелики; их размеры зависят от конструкции запорных устройств и поворотных кулачков.

Рисунок 16 – Циклограмма работы карусельного автомата розлива

 

Размеры секторов II, IV и VI определяются расчетом в зависимости от времени выполнения каждой операции.

Наибольший угол поворота карусели соответствует операции наполнения бутылок.

Продолжительность τ_n выполнения какой-либо операции можно выразить отношением:

τ_n = (60 / n) * (α_n / 360) сек

Подставляя в последнюю  формулу известное значение n (скорость вращения карусели, об/мин), получим:

τ_к = (60 * m / Q) * (α_n / 360) = (60 * 24 / 50) * (15 / 360) = 1,2 сек

где Q — минутная производительность автомата (50 бут/мин).

Если известно время слива  заданного объема жидкости в бутылку (12 сек), то угол поворота карусели для данной операции (сектор IV) определим из отношения:

360 / Т  = α₄ / τ, откуда

α₄ = 360 * τ / Т = 360 * 19,5 / 28,8 = 244°

где τ — время слива жидкости или наполнения бутылки (19,5 сек (экспериментальные данные).

Отношение количества одновременно работающих приборов к их общему количеству называют к.п.д. использования приборов, т.е.:

η = m₄ / m = 16 / 24 = 0,67.

 

6 Исследование и направление совершенствования

Известно, что пульсации, возникающие в сливном тракте или на выходе из него, нарушают равномерное  распределение слоев жидкости в  пленке на криволинейной поверхности  стенки бутылки. Это способствует сокращению длины начального участка от сливного отверстия до места образования  волн на поверхности пленки, усилению деформации ее поверхности. Захват воздуха  жидкостью при этом увеличивается, тем сильнее, чем больше кинетическая энергия массы жидкости, протекающая  в единицу времени через расчетное  сечение.

При движении по стенкам  бутылки пленка жидкости имеет наибольшую толщину в горлышке за счет его  минимального смоченного периметра. Потери от гидравлического трения здесь  минимальны, а скорость стекающей  пленки жидкости максимальна. Чем выше горлышко, тем увеличение энергии  больше. Имеет значение, и диаметр  цилиндрической части бутылки: чем  он больше, тем больше потери на трение. Скорость пленки при этом уменьшается, и разрушение пузырьков ускоряется за счет увеличения площади свободной  поверхности.

Увеличение вязкости продукта также сопровождается возрастанием потерь на гидравлическое трение, при  этом замедляется вращение жидкости у стенки бутылки, уменьшается захват воздуха и увеличивается время  разрушения образовавшихся пузырьков.