| 半自動配料系統改進措施 | 2020-01-27 |
| 1前言 半自動配料系統設備結構相對簡單，對罐式適應性強，調節方便，廣泛應用于4L及以下酒精產品的灌裝。提高灌裝槍式配料系統的灌裝精度對酒精生產企業具有重要的經濟意義。 2影響灌裝槍配料系統精度的因素分析 灌裝槍式半自動配料系統的油路通常由油箱入口控制閥、進油箱、電子秤計量箱入口控制閥組、油缸組(灌裝槍式)、灌裝入口控制閥組、灌裝槍組等組成。灌裝過程中，輸油泵通過管道將酒精從成品儲罐輸送到配料系統的進油箱，然后通過油缸的進油控制閥、油缸、灌裝進油控制閥和灌裝槍進入4L桶。酒精產品通常用電子秤來測量。以灌裝凈含量為3560±40g的4L小包裝產品為例，采用灌裝槍式自動配料系統進行產品包裝。首先，需要將目標電子秤的重量轉換成相應的體積，以便配料系統能夠按體積填充。稱重系統稱重模塊實際生產中的許多因素使得根據設定體積灌裝的產品的靜態含量變化很大，甚至超出允許范圍。 2.1液體配料系統油品中氣泡的影響 灌裝過程中，輸油泵將成品酒精連續輸送到配料系統進油箱的進油控制閥前。當進油箱中的油位達到設定的低油位時，進油箱的進油控制閥自動打開，酒精在約0.6兆帕的泵壓下以較大的流量進入進油箱，產生大量沖擊氣泡。同時，如果液體配料系統碰巧處于油缸的吸油過程中，少量的氣泡將不可避免地被吸入油缸，從而造成灌裝誤差。 2.2稱重配料系統油缸密封泄漏的影響 在液體灌裝機灌裝過程中，經常會發現氣缸密封泄漏。油缸材料、密封件材料、密封件形式、加工精度和裝配質量都是直接影響因素。液體灌裝機常用的酒精液體配料系統的缸體由碳鋼(20)、不銹鋼(12Cr18Ni)和有機玻璃制成。普通液體配料系統的油缸灌裝槍用丁腈橡膠和氟硅橡膠密封。配料罐自動配料系統的有機玻璃作為酒精計量筒的材料，稱重灌裝機灌裝有表面光滑、強度高、耐腐蝕、易于加工等優良特性。然而，由于其低表面強度和易刮擦性，需要仔細選擇密封材料和形式。 2.3配料系統填充速度的影響 自動灌裝機的油缸灌裝槍從進油箱中吸油，稱重灌裝設備油缸灌裝槍壓縮灌裝到4L桶中的過程約占有效灌裝時間的80%。為了提高填充速度，通常需要縮短拔出和壓縮填充槍的時間。但是，這種操作很容易導致灌裝量不穩定。稱重灌裝機灌裝槍提升過快會使油品跟隨灌裝槍進入油缸為時已晚，導致油缸內真空不足。一方面，液體灌裝機械會使進入油缸的油品中溶解的空氣瞬間沉淀，形成均勻細小的氣泡。另一方面，自動灌裝機械密封件的壓差增加，導致密封件泄漏，導致外部空氣進入油缸。液體配料系統在油缸中形成空氣，造成灌裝量誤差。灌裝槍壓縮過快會導致4L槍管灌裝速度過快。桶內的空氣不會被擠出，形成油霧或飛濺。液體灌裝機也會影響反應釜稱重配料系統的計量，也會導致桶體變化。 2.4自動配料系統中溫度變化的影響 液體灌裝稱重系統在酒精灌裝過程中，油溫并不確定。溫度的變化會導致酒精濃度的變化。自動灌裝稱重系統為了保證灌裝產品的穩定重量，液體灌裝機必須考慮溫度的影響因素。有兩個主要因素影響乙醇的溫度。一是油調和或運輸過程中的加熱和儲油過程中的自然冷卻；第二，酒精儲存罐通常是露天的，環境的溫差將直接影響乙醇的溫度。溫度越高，精酒的密度越低，稱重灌裝控制系統根據目標灌裝量灌裝的產品重量越小。當油在混合后冷卻到環境溫度之前開始灌裝時，或者當灌裝過程中環境溫差突然變化時，油溫將明顯變化，灌裝量將大幅波動。 3改進措施 3.1配料系統進油閥和進油槽的改進 3.1.1灌裝系統的部分油箱放置在灌裝系統的側面，稱重灌裝機需要放在灌裝系統的頂部。自動灌裝機在灌裝過程中，充分利用油品的自重，減少油箱的排空。 3.1.2液體灌裝設備在凹槽中設有凹槽。凹槽中凹槽的寬度和高度分別為進油凹槽尺寸的2/3和1/2，長度略小于進油凹槽的長度，自動灌裝設備以保證液位檢測元件和溫度檢測元件安裝在進油凹槽中。油箱內的油箱頂部敞開，周邊和底部密封，固定在距進油箱底部約200毫米處(可適當調節，油箱上緣比進油箱低100毫米以上)。進油箱的原進油管直接與油箱中的油箱相連。當進油箱的進油控制閥打開時，酒精直接進入油箱，灌裝后溢出進油箱，自動灌裝裝置能夠有效防止進油箱進油時的沖擊氣泡在灌裝過程中通過位于進油箱底部的管道直接進入油缸。 3.1.3自動灌裝系統的進油控制閥由氣動開關閥改為氣動調節閥。自動灌裝設備的控制方式從全開全閉閥門控制轉變為閥門開度調節控制。稱重灌裝裝置當檢測到進油箱中的液位在高液位和中液位之間時，進油調節閥按用戶在稱重儀表上設定的開度1打開；自動灌裝裝置當檢測到進油箱中的油位在中低油位之間時，進油調節閥以用戶在稱重儀表上設定的開度3打開；當檢測到進油箱中的高液位時，調節閥關閉。開度1小，液體灌裝裝置根據連續開度的要求進行調整，基本滿足正常灌裝量，記錄不同油品的經驗值，通常開度為10-20%。開口度2略大于開口度1，并且開口度約為30-40%。開口度3可以根據需要設置，通常為50-99%。 3.2應檢查自動配料系統的密封材料以及油缸和灌裝槍的裝配情況。液體配料系統選材得當、組合得當、加工精良、裝配干凈準確是油缸密封匹配的有效保證。液體灌裝設備油缸和灌裝槍密封材料應是具有相關資質和質量管理體系的企業產品。稱重灌裝系統應檢查筒體管道的壁厚公差、橢圓度、內壁表面粗糙度、劃痕情況、端口平面度和垂直度。自動灌裝設備灌裝槍密封圈應檢查相關材料的彈性、硬度和密封面。在自動灌裝稱重裝置灌裝槍的密封裝配過程中，應特別注意密封件的清潔。碳鋼和不銹鋼油缸推薦用Y型丁腈橡膠灌裝槍密封，有機玻璃油缸推薦用L型氟硅橡膠灌裝槍密封。 3.2.1配料系統合理控制灌裝槍的驅動速度 自動配料系統的操作規則中明確規定了配料系統允許的填充槍運動頻率范圍。 3.3稱重系統添加油溫補償控制 配料罐自動配料系統中酒精溫度與密度的對應關系見表《石油計量表-酒精部分》。液體灌裝稱重裝置根據酒精溫度和密度的對應關系以及可編程稱重儀表的計算能力，選擇線性函數進行近似修正。自動灌裝控制系統油溫補償適用于步進電機控制油缸自動調節的定量配料系統。攪拌罐液體配料系統根據線性關系將溫度變化值近似轉換為體積變化量，液體灌裝控制系統從而將溫度變化值轉換為脈沖變化量，通過步進電機控制油缸灌裝槍的行程。從而將溫度變化轉化為油缸的容積變化，達到溫度補償的目的。 3.4合理安排生產，減少配料系統油溫變化的影響 由于可編程稱重儀表計算能力的限制，自動配料系統的溫度補償控制只能選擇簡單的線性函數進行近似校正，誤差較大。稱重灌裝控制系統為了解決油溫變化對灌裝精度的影響，液體灌裝機通過合理的調度來解決。油溫被認為是灌裝調度的重要指標，以避免灌裝過程中油溫的大幅度波動。 4.摘要 通過對影響自動配料系統灌裝誤差的因素分析及相應的改進，容積式自動配料系統的灌裝誤差從0.5%提高到0.2%。提高容積配料系統的經濟效益。 | |
