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        洗瓶機(jī)智能過濾與自清理系統(tǒng)設(shè)計

        2021-06-05 07:39:20許銀萍葉遠(yuǎn)靜
        酒·飲料技術(shù)裝備 2021年3期
        關(guān)鍵詞:氣動閥槽體堿液

        許銀萍 葉遠(yuǎn)靜

        1 前言

        目前越來越多的國家倡導(dǎo)節(jié)約環(huán)保和資源回收,因此玻璃瓶洗瓶機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、生物和醫(yī)療等領(lǐng)域,回收的玻璃瓶由于使用后的儲藏條件差,瓶子內(nèi)部和表面會產(chǎn)生灰塵,附著很多雜物,在進(jìn)入洗瓶機(jī)后需要先進(jìn)行內(nèi)部和外部沖洗。洗瓶機(jī)中的噴淋管路負(fù)責(zé)沖洗瓶內(nèi)外臟污,在整機(jī)中起著至關(guān)重要的作用。實際工作中,循環(huán)使用的噴淋水里融入很多雜質(zhì),噴淋管噴嘴頻繁產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象,通常每班都要停機(jī)1-2小時由操作人員取出噴淋管在設(shè)備外邊進(jìn)行清理疏通,但這種難以保證噴嘴能被清洗干凈,也增加人工成本及危險性,極大降低工廠生產(chǎn)效率。因此急需一種能自動改善該段管路的水質(zhì)條件且確保噴淋嘴無堵塞的系統(tǒng)。

        目前,有些廠家采用單個過濾器篩除噴淋水雜質(zhì),缺點(diǎn)是必須每8小時停機(jī)一次,人工清洗過濾器篩網(wǎng),因而降低生產(chǎn)效率,而且頻繁打開過濾器蓋門,洗瓶機(jī)內(nèi)部高溫高腐蝕堿液容易噴濺出來,危險性大,近年來已經(jīng)出現(xiàn)人員因此受傷,操作者的安全得不到保障。還有一種是利用智能過濾器自動清洗,此設(shè)備省時省力,缺點(diǎn)是價格非常昂貴,一臺智能過濾器要十幾萬,極大增加生產(chǎn)成本。為節(jié)約人力、減少成本、提高生產(chǎn)效率,同時保證噴淋水質(zhì)干凈,本設(shè)計提供了一種性價比高的智能過濾與自清理系統(tǒng)。

        2 系統(tǒng)方案設(shè)計

        2.1 設(shè)計要求

        一套智能過濾與自清理系統(tǒng)須滿足一下要求:

        1. 整機(jī)運(yùn)行時,不需要停機(jī)就能實現(xiàn)智能清洗及介質(zhì)過濾同步進(jìn)行,互不干擾;

        2. 清洗效果不能低于人工清洗;

        3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求緊湊簡單,所占位置空間盡量小,不能影響洗瓶機(jī)正常的生產(chǎn)作業(yè);

        4. 設(shè)備整體安裝在洗瓶機(jī)一側(cè)的噴淋管路附近,方便人員操作。

        2.2 選用的過濾器結(jié)構(gòu)

        本系統(tǒng)設(shè)計的過濾器結(jié)構(gòu)如圖1所示,由過濾網(wǎng)、過濾器外殼、蓋門組件等組成。這種過濾器有四個進(jìn)出口,其中A:槽體堿液總?cè)肟?;B:過濾后的堿液出口/自清洗堿液入口;C:過濾器殘液排出口;D:自清洗堿液排出口。含雜質(zhì)的堿液由A口進(jìn)入過濾器,經(jīng)過濾網(wǎng)(件2)過濾再排出。

        圖1.過濾器結(jié)構(gòu)

        2.3 系統(tǒng)方案

        設(shè)計主體選用兩臺過濾器交替完成噴淋和自動清洗工作。具體如圖2所示,系統(tǒng)主要由泵、過濾器、氣控閥、氣控單元等組成。過濾系統(tǒng)的入口管路連接洗瓶機(jī)原噴淋管線上的輸水泵,洗瓶機(jī)槽體內(nèi)部堿液依次經(jīng)過堿液泵、氣控閥流入過濾器A或過濾器B,然后再分別由各自的三路控制閥決定流向,過濾器A由控制閥YV2、YV5、SV1選擇堿液流向,過濾器B由控制閥YV4、YV6、SV2選擇流向。通過氣動閥切換,生產(chǎn)時過濾器A或過濾器B可選擇使用過濾、內(nèi)清洗、停止三種模式。

        圖2.過濾系統(tǒng)流程圖

        若過濾器B正在進(jìn)行過濾工作,取設(shè)定值為PW,當(dāng)系統(tǒng)檢測到過濾器B管線進(jìn)出口端壓差值大于設(shè)定值,即PT3-PT4>PW時,過濾器B反沖洗自動運(yùn)行。此時各閥工作狀態(tài)如表1所示,氣動閥YV3、YV5自動關(guān)閉,氣動閥YV1、YV2、YV4、YV6打開。槽體內(nèi)部堿液流經(jīng)泵→氣動閥YV1→過濾器A→氣動閥YV2,過濾后的一部分堿液進(jìn)入噴淋管噴淋;另一部分堿液通過YV4進(jìn)入過濾器B開始濾網(wǎng)清洗,清洗后的堿液再經(jīng)YV6回收到槽體內(nèi)部。

        表.1

        當(dāng)自清洗的過濾器B管路進(jìn)出口壓差值低于設(shè)定值,即PT4-PT5 < PW時,過濾器B自清洗結(jié)束,各閥工作狀態(tài)如表2所示,氣控閥YV4、YV6自動關(guān)閉,過濾器B停止工作。在此期間,過濾器A氣控閥YV1、YV2一直處于打開模式,保證噴淋管不會因為過濾器B自清洗而停止供水。這種清洗機(jī)構(gòu)可對過濾器濾網(wǎng)進(jìn)行全面反向清洗,保證濾網(wǎng)層干凈無死角。

        表.2

        當(dāng)過濾器A管線進(jìn)口及出口端壓差值大于設(shè)定值,即PT1-PT2>PW時,過濾器B啟動過濾工作,過濾器A開始自清洗,各閥工作狀態(tài)如表3所示。

        表.3

        當(dāng)自清洗的過濾器A輸送管路進(jìn)出口壓差值低于設(shè)定值,即PT2-PT6<PW時,過濾器A自清洗結(jié)束,各閥工作狀態(tài)如表4所示。

        表.4

        生產(chǎn)結(jié)束后,過濾器如果長期不需要工作,可以分別打開手動閥SVA、SV2,排除內(nèi)部殘液。

        3 設(shè)計結(jié)果

        3.1 過濾網(wǎng)清洗效果對比

        根據(jù)設(shè)計制作出一套洗瓶機(jī)智能過濾清洗設(shè)備,如圖3所示

        圖3. 智能過濾清洗設(shè)備

        對比過濾設(shè)備自清洗前后的濾網(wǎng)外側(cè)狀態(tài)圖(圖4、圖5),可以看出,本系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)清洗效果比較好,清洗后基本無臟污,滿足工作要求。

        圖4. 過濾器自清洗前

        圖5 .過濾器自清洗后

        3.2 節(jié)約人工維護(hù)工時

        使用該系統(tǒng)后,可免去人工清理時間。單臺洗瓶機(jī)一般至少有7個過濾器,每班次人工清理所有過濾網(wǎng)大約需要1小時工時,每天2班次累計停機(jī)耗時為2小時,即每月節(jié)約60小時。

        3.3提高生產(chǎn)效率

        按照洗瓶機(jī)4萬瓶/時能力計算,則產(chǎn)生下列A、B兩組數(shù)據(jù):

        使用前:(40000瓶/時)×(8小時×2班-2維護(hù)工時)=56萬瓶/天;

        使用后:(40000瓶/小時)×(8小時×2班-0維護(hù)工時)=64萬瓶/天;

        使用過濾系統(tǒng)后,洗瓶機(jī)工作效率同比提高了14.3%;隨著洗瓶機(jī)連續(xù)作業(yè)效率提高,從而也間接地提升了整條包裝線的生產(chǎn)效率。

        4 結(jié)論

        本設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊簡單,減少生產(chǎn)預(yù)算成本,大大降低現(xiàn)場工作人員因拆裝噴淋管發(fā)生的工傷風(fēng)險,減少工人勞動量,提高洗凈率。使用該過濾系統(tǒng),用戶反饋信息,洗瓶機(jī)運(yùn)行600 小時內(nèi),噴淋管無堵塞。本設(shè)計可在洗瓶機(jī)噴淋管路中廣泛應(yīng)用。

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