西林瓶灌裝機(jī)裝量時(shí)間和速度計(jì)算

灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算

液體產(chǎn)品從貯液槽送往灌裝用的包裝容器一般用的是圓形管道，因此管道尺寸的確 定就需要合理選擇圓管的內(nèi)徑和壁厚.

25.1圓管內(nèi)徑的確定

設(shè)輸液管的內(nèi)徑為d,其截面積為A= xd²/4,液體在管內(nèi)流動(dòng)的速度為：S=V/A , V為流經(jīng)管道任意截面上液料的體積流量，那么，輸液管的內(nèi)徑為：

d=(4V/xS)s • (2-1)

V=W/p=G*Qmax/3600»p - (2-2)

式中：w—重量流量：指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意橫截面的液料重量；

p-液體產(chǎn)品的密度；

G—每瓶灌裝液料的重量；

Qmax —灌裝的大生產(chǎn)能力。

流速S—般根據(jù)經(jīng)駛選取，這是因?yàn)榱魉僭龃螅軓絼t小，雖使材料消耗和基建投 資減少，但贈(zèng)大了流體的動(dòng)力消耗，又使操作費(fèi)用提高，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情

況選取，根據(jù)體枳流量V及S流速代入公式計(jì)算所等于的管徑，還必須根據(jù)工程手冊(cè)中 查取的規(guī)格

一般根據(jù)管子的耐壓和耐腐蝕等情況，按標(biāo)準(zhǔn)炭格選定壁厚.

2.5.2液料輸送的功率計(jì)算

要在單位時(shí)間內(nèi)供給灌裝容器一定量的液料，其能量可以來自高位貯液槽的位能， 也可以來自輸入泵的機(jī)械能，究竟需要多少能量呢？這可由流體力學(xué)中能量守恒的努 利方程式來求解，-般先取供料開始及終了的兩個(gè)截面作為分

式中：Z為位壓頭、P/y為靜壓頭.au²/2g為動(dòng)壓頭，其中a為動(dòng)能修正系數(shù)，層流時(shí)a=2, 紊流時(shí)a=L計(jì)算開始時(shí)，一般可先假定am,后面根據(jù)計(jì)算結(jié)果可再進(jìn)行驗(yàn)算、修正、 凡為泵的壓頭，它指單位重量的液料通過泵后獲得的能量、為損失壓頭，它包括宜 管阻力損失址及局部阻力損失h,之和，其計(jì)算方法可查閱流體力學(xué)的有關(guān)資料.

2.53灌裝時(shí)間的計(jì)算

液體灌裝的過程包括穩(wěn)定的管嘴自由出流，不穩(wěn)定的管嘴自由出流和不穩(wěn)定的管嘴 淹沒出流等下面針對(duì)每種情況分別討論灌裝時(shí)間的計(jì)算方法.

穩(wěn)定的管嘴自由出流，由于流經(jīng)管嘴孔口的液料流量恒定不變即Vs為常量，所以 灌裝時(shí)間為：

t = V/Vs (2-4)

式中：V-每瓶所需灌裝液料的容積；

VsTL 口出流的液料體積流量。

由式可見，只有增大Vs才能提高灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力，而Vs的增加，又與液體的截

積&和導(dǎo)管中液體的壓力有關(guān)，因此在增大孔口出流液料體枳流量的同時(shí)，應(yīng)考慮到 壓力的增大將導(dǎo)致液料流速的提高，這將有害于灌裝的穩(wěn)定進(jìn)行，而&的增大除應(yīng)考慮 瓶口尺寸的限制外，在按照液位高度定量的結(jié)構(gòu)中，還應(yīng)考慮到當(dāng)液位升至回氣管后, 能否在孔口截面E截?cái)嘁毫鳎员惚ＷC定量精度。

全n動(dòng)液體噩裝機(jī)投制系統(tǒng)的設(shè)遷^蜒究■

2.5.4生產(chǎn)能力的計(jì)算

旋轉(zhuǎn)型的自動(dòng)灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力可用式：Q = a,n進(jìn)行計(jì)算。

式中：Q—生產(chǎn)能力（瓶/分鐘）；

a-灌裝機(jī)頭數(shù)：

n—灌裝臺(tái)的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）。.

從上式可見，要提高灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力就必須埴大頭數(shù)a和轉(zhuǎn)速n°如果采用增大 灌裝機(jī)的頭數(shù)a來提高生產(chǎn)率，那么，灌裝機(jī)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)直徑也要相應(yīng)增大，這不僅使機(jī) 器龐大，而且在旋轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速一定的情況下，還必須考慮離心力的影響，即瓶托上的瓶子 在未被灌裝閥壓下前或在灌滿液料溫裝完成灌裝閥離開之后，其繞立軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離 心力都必須小于瓶子與瓶托之間的摩擦力，否則瓶子將會(huì)被拋出托瓶臺(tái)，從而影響正常 操作。

如果采用增大立軸的轉(zhuǎn)速n來提高生產(chǎn)率，那么，除同樣需要考慮離心力的影響外, 主要的還需考慮灌裝時(shí)間的影響，當(dāng)n值提高，但液料灌裝速度沒有提高而與n值不相 適應(yīng)時(shí)，瓶子在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)并未能灌滿，沒有達(dá)到定量要求，生產(chǎn)循環(huán) 也因此受到破壞。