Сегодня для работы с вязкими смесями используется гравитационный метод наполнения, благодаря которому удаётся добиться высокой точности и производительности. Сложность заключается в вариативности контейнеров и разных показателей вязкости. Для того чтобы спроектировать универсальный аппарат для упаковки масел, пастообразных смесей и соусов, необходимо подобрать метод, с помощью которого удастся заполнять тару любой формы максимально точно и быстро.
Какие критерии принимаются во внимание
Для того чтобы понять тонкости процесса, нужно начать с определений. Вязкостью называют способность продукта сопротивляться течению. Легкотекучие, похожие на воду жидкости имеют низкую вязкость, тогда как у более густых этот показатель выше.
Дополнительные характеристики промышленных смесей включают следующие параметры:
- Температуру.
- Размер включений.
- Степень пенообразования и pH.
Такие характеристики как смазывающая способность и абразивность также принимаются во внимание для определения наилучшего выбора конфигурации сопла. Головка для контроля потока жидкости обычно относится к инновационным разработкам производителя. Через эту часть поступает продукт по контролируемой схеме, определяя эффективность всего процесса.
Современные форсунки и их возможности
Универсальное оборудование для розлива растительного масла и других вязких жидкостей комплектуется прецизионными форсунками, позволяющими адаптировать технику к широкому спектру продукции.
Устройства для наполнения включают пробку, вентилируемый конус, насадки в форме душа и зонд. Проектируя конфигурацию сопла, важно обеспечить надёжность, устойчивость к коррозии, прочность и лёгкую очистку. Устройства с пробками обеспечивают точный контроль налива. Подобная система доступна в стандартной и санитарно–гигиенической конфигурации. Усовершенствованные схемы помогают вести наполнение тары с проблематичными жидкостями с высокой смазывающей способностью. Подобные конструкции используются в оборудовании для фасовки томатной пасты, фруктовых начинок, арахисового масла и других смесей с затруднённой текучестью.
Форсунки с вентилируемым конусом подходят для наполнения жидкостей как с низкой, так и с высокой вязкостью. Коническая форма направляет поток продукта по стенкам контейнера, тем самым уменьшая разбрызгивание. Устройства подобного типа позволяют работать с маслами, химикатами, красками и агрессивными жидкостями.
Форсунки, напоминающие головки для душа и оборудованные сменными пластинами, предназначены для быстрого ламинарного наполнения ёмкостей с открытым верхом. Для таких операций годится любая тара от 200 мл и выше. Форсунки с душевой лейкой обеспечивают быстрый, непрерывный, нетурбулентный поток жидкого продукта, практически полностью убирая разбрызгивание. Сопла по типу душа предназначены для работы с жидкостями низкой и средней вязкости. Системы используют в оборудовании для розлива моющих средств, растворителей, пятновыводителей, клеящих составов.
Как работают системы заполнения
Устройства прямого наполнения с гравитационной подачей стали важным нововведением в области розлива жидкости. Сфера работы с вязкими составами нацелена на поиски средств повышения эффективности, увеличении рентабельности инвестиций и использования капитальных вложений по максимуму.
Технология розлива развивалась постепенно, последовательно проходя следующие этапы:
- Ручное наполнение.
- Налив через шланг или воронку.
- Дозирование с помощью форсунок под давлением.
- Прямой гравитационный налив через сопла.
В современном оборудовании используют два последних варианта, каждый из которых выбирают в зависимости от характера жидкости. Налив под давлением обеспечивает большую скорость, но у него есть недостаток. Принудительное перемещение даёт сильное разбрызгивание потока. Это ведёт к большим потерям продукта, а также частой и сложной очистке форсунок с остановкой оборудования.
Негативные эффекты подобных машин снижают скорость заполнения, ухудшают точность и приводят к частому техническому обслуживанию. Кроме того, неидеальный метод увеличивает время переналадки. В конечном итоге система доставки с чрезмерным разбрызгиванием приводит к потере ценного продукта, то есть снижает прибыльность. Именно поэтому сегодня стараются внедрять гравитационную подачу с ламинарными струями, не дающими разрыв между слоями. Такая схема лучше всего подходит для вязких и полувязких жидкостей.
Система прямого наполнения самотёком в конечном итоге обеспечивает высокую скорость наполнения и необходимую точность, одновременно снижая производственные затраты. Оборудование открывает новые возможности для использования аппаратов розлива жидкостей, в том числе для переоборудования устаревших машин.
Преимущества системы прямого розлива с гравитационной подачей
Движение жидкости самотёком обеспечивает более равномерное наполнение и большую пропускную способность системы. При сбалансированном течении скорость заполнения возрастает до 35%, что способствует повышению продуктивности. Ламинарный поток позволяет лучше контролировать отсечение форсунок во время цикла наполнения, и это повышает точность розлива.
Процесс самотечного движения без брызг увеличивает промежутки между очистками и сокращает время на восстановление пропускной способности форсунок. Общая экономия времени достигает 50% в сравнении с аппаратами, работающими под давлением.
Простая конструкция с небольшим количеством обслуживаемых частей сокращает эксплуатационные расходы и снижает требования к техническому обслуживанию. Техника с гравитационным принципом наполнения не требует комплектации уравнительными резервуарами, шлангами, клапанами и демпферами перенапряжения.
Основным экологически чистым атрибутом систем прямого наполнения с гравитационной подачей является уменьшение остатков продукта. В результате снижается количество опасных отходов, если речь идёт об оборудовании для розлива бытовой химии. Кроме того, в процессе эксплуатации расходуется меньше чистящих средств, и это улучшает прибыльность метода.
В любом правиле есть исключения, и одно из них — продукты, содержащие твёрдые включения. Например, некоторые тягучие заправки или соусы с зёрнами, специями, кусочками овощей. Без частиц продукт может легко течь через гравитационную машину или сопла аппарата перелива. Однако если твёрдая фракция характеризуется значительными размерами, смесь может блокировать поток и застревать в форсунках. В результате заполнение становится непоследовательным, работа тормозится, то есть оборудование для фасовки кетчупа и соусов простаивает. В таком случае лучше использовать поршневую машину для розлива с порционным перемещением продукта.
Регулирующие элементы управления скорости заполнения и стекания позволяют работать с разными типами жидкостей. Системы прямого наполнения могут проектироваться с одной, двумя, четырьмя, шестью или восемью форсунками, и это обеспечивает оптимальное решение проблемы — широкий диапазон пропускной способности для разных типов контейнеров.
