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灌装线如何处理不同粘度的液体？
创建于12.30
在工厂中，灌装线是包装化学品或食品的关键。保持顺利运行依赖于良好的液体管理，而不仅仅是电机速度。最大挑战之一是粘度——液体的稠度。它影响液体的运动方式以及在灌装过程中的处理方式。
选择最佳灌装系统意味着理解液体的行为，以保持剂量的准确性并防止磨损。这涉及到粘度类型，比较灌装系统设计，并检查影响生产速度的因素。
液体粘度：包装的技术分类
粘度以厘泊（cP）为单位进行测量，使用像ASTM D445这样的标准来保持一致性。在工厂中，为cP范围选择合适的转移技术可以决定整个操作的成败。
低粘度流体（低于100 cP）：
像乙醇和某些溶液这样的稀薄液体流动迅速。它们不需要太大的力来移动，但可能会变得湍流，这会混入空气并导致泡沫。这可能会破坏密封，除非使用特殊的防泡喷嘴。
中等粘度流体（100 – 5,000 cP）：
像轻油和液体肥皂这样的物质具有中等流动阻力。它们需要一些机械帮助才能通过管道移动。关键是平衡它们的流动速度与它们在管道内壁的粘附程度，如果不小心，可能会导致产品损失。
高粘度液体（超过 5,000 cP）：
像膏状物和重型润滑脂这样的粘稠物质可能表现得很奇怪。它们需要强大的正位移系统来防止气泡形成。这些气泡可能会损坏泵并干扰测量。
灌装机是如何工作的？
关于灌装机如何工作的基本问题可以通过观察PLC控制的索引和气动部件如何协同工作来解决。以下是操作顺序：
- 索引和检测：光学传感器监测输送带上的容器。气动闸门或星轮将瓶子锁定在位置，以非常精确的方式进行灌装。如果传感器没有看到容器，机器将不会进行灌装，从而防止溢出。
- 驱动式接合：灌装头使用伺服电机向下移动。对于可能起泡或泡沫的液体，潜入式喷嘴从底部灌装，保持开口在水下，以保持流动平稳。
- 体积位移：机器根据设定的指令测量液体。速度很重要，但机器也会等待液体沉淀，以保持量在允许范围内。
- 控制流量终止：针阀或球阀关闭流量。非常精确的机器通常使用真空来抽回任何剩余液体。这是防止液体滴落到输送带上并防止不应混合的液体混合的关键。
不同粘度的专用灌装线
建立液体灌装生产线意味着在前期支出与长期运行成本之间取得平衡。一个更便宜的系统可能意味着将来需要更多的维护。
低粘度系统：重力和溢流
如果你的液体流动顺畅，你不需要强力泵。
- 重力灌装机：这些设备在灌装喷嘴上方使用一个储罐。液体高度产生的压力将其推入容器。它们非常适合像蒸馏水这样的产品，在这些情况下，保持清洁比快速灌装更重要。
- 溢流灌装机：常用于清玻璃或塑料瓶装饮料，这些设备会将容器灌装到液体达到设定点，多余的液体会回流到储罐。你可以得到完美的灌装线，但液体的持续流动可能会改变产品的氧气水平或温度。
中到高粘度系统：活塞和泵
对于不易流动的液体，你需要一个能够推动它们的系统。
- 活塞灌装机：这些设备使用一个气缸来吸入然后推出精确数量的产品。它们非常准确（±0.25%），但由于内部有很多密封件，清洁可能会很困难。
- 泵填充器：这些使用不同类型的泵（齿轮泵、叶片泵或蠕动泵）。它们由电动机驱动，因此可以处理不同的产品。由于需要精确的控制，它们的设置成本更高。
如何实现最佳生产效率？
为了实现无缝的生产运行，您必须调整系统以适应当前世界的变化。
1. 处理温度
温度变化会严重影响粘稠液体的流动。如果仓库温度下降10°C，一些油的粘度可能会增加一倍。使用加热管道可以帮助粘稠物质更快流动。确保检查加热的成本是否值得这种速度提升。
2. 喷嘴知识
喷嘴并不是一种适合所有情况的设计。大喷嘴降低了处理粘稠物质所需的压力，从而防止其拉丝。小喷嘴则可以防止水状液体溅出。
3. 保持供应链强大
钢铁和气动部件的原材料成本最近波动很大。可以无工具更换的机器变得越来越重要，以平衡上升的劳动力成本。
4. 提前思考
在选择灌装机时，不要只看价格标签。考虑拥有它的总成本。如果一个系统难以清洁，清洁期间你将损失金钱。
结论
制造业正朝着智能制造和工业4.0发展。人们正在从带齿轮的机器转向完全数字化并使用伺服电机的设备。很快，我们将看到能够识别产品密度变化或外部温度的质量流量计和人工智能。这些系统将自动调整填充设置，而无需任何人介入。对于公司而言，这种自动化不仅仅是一个不错的附加功能；它是保持竞争力所必需的。市场竞争激烈，必须遵循许多规则。
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