西林瓶灌裝機裝量時間和速度計算

灌裝機的設計計算

液體產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徑和壁厚.

25.1圓管內徑的確定

設輸液管的內徑為d,其截面積為A= xd²/4,液體在管內流動的速度為：S=V/A , V為流經管道任意截面上液料的體積流量，那么，輸液管的內徑為：

d=(4V/xS)s • (2-1)

V=W/p=G*Qmax/3600»p - (2-2)

式中：w—重量流量：指單位時間內流經管道任意橫截面的液料重量；

p-液體產品的密度；

G—每瓶灌裝液料的重量；

Qmax —灌裝的大生產能力。

流速S—般根據經駛選取，這是因為流速增大，管徑則小，雖使材料消耗和基建投 資減少，但贈大了流體的動力消耗，又使操作費用提高，因此，在設計時應根據具體情

況選取，根據體枳流量V及S流速代入公式計算所等于的管徑，還必須根據工程手冊中 查取的規格

一般根據管子的耐壓和耐腐蝕等情況，按標準炭格選定壁厚.

2.5.2液料輸送的功率計算

要在單位時間內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械能，究竟需要多少能量呢？這可由流體力學中能量守恒的努 利方程式來求解，-般先取供料開始及終了的兩個截面作為分

式中：Z為位壓頭、P/y為靜壓頭.au²/2g為動壓頭，其中a為動能修正系數，層流時a=2, 紊流時a=L計算開始時，一般可先假定am,后面根據計算結果可再進行驗算、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，其計算方法可查閱流體力學的有關資料.

2.53灌裝時間的計算

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

穩定的管嘴自由出流，由于流經管嘴孔口的液料流量恒定不變即Vs為常量，所以 灌裝時間為：

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才能提高灌裝機的生產能力，而Vs的增加，又與液體的截

積&和導管中液體的壓力有關，因此在增大孔口出流液料體枳流量的同時，應考慮到 壓力的增大將導致液料流速的提高，這將有害于灌裝的穩定進行，而&的增大除應考慮 瓶口尺寸的限制外，在按照液位高度定量的結構中，還應考慮到當液位升至回氣管后, 能否在孔口截面E截斷液流，以便保證定量精度。

全n動液體噩裝機投制系統的設遷^蜒究■

2.5.4生產能力的計算

旋轉型的自動灌裝機的生產能力可用式：Q = a,n進行計算。

式中：Q—生產能力（瓶/分鐘）；

a-灌裝機頭數：

n—灌裝臺的轉速（轉/分）。.

從上式可見，要提高灌裝機的生產能力就必須埴大頭數a和轉速n°如果采用增大 灌裝機的頭數a來提高生產率，那么，灌裝機的旋轉臺直徑也要相應增大，這不僅使機 器龐大，而且在旋轉臺轉速一定的情況下，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，其繞立軸旋轉時產生的離 心力都必須小于瓶子與瓶托之間的摩擦力，否則瓶子將會被拋出托瓶臺，從而影響正常 操作。

如果采用增大立軸的轉速n來提高生產率，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間的影響，當n值提高，但液料灌裝速度沒有提高而與n值不相 適應時，瓶子在旋轉臺上轉動一周的時間內并未能灌滿，沒有達到定量要求，生產循環 也因此受到破壞。