книги из ГПНТБ / Главинский Д.Г. Современная техника пивоваренного производства
.pdfНосители буты лок
От правильного выбора конструкции носителя часто зависят безостановочная работа машины, качество мойки бутылок и про цент боя их в процессе мойки
В старых бутылкомоеч ных машинах имеется много разновидностей носителей. Изучение носителей зару бежных и отечественных кон струкций показывает, что удаление этикеток из носите ля зависит главным образом от направления струи внут ри носителя. При закрытой кассете моющая жидкость, попадая в гнезда, вследствие направленности струи увле кает с собой отмокшие эти кетки (рис. 133, а). Чтобы предотвратить при этом за жимание этикеток, бутылки
вкассетах ворошат.
Воткрытых носителях
моющая жидкость разбрыз гивается, не увлекая с собой этикеток. По этой причине на современных бутылкомо ечных машинах открытые носители заменены закрыты ми. Попадая в закрытую кас сету, моющая жидкость с большой скоростью протека ет через зазор между бутыл кой и стенками кассеты, бла годаря чему надежно смы вает и увлекает с собой от мокшие этикетки.
Важнейшей особенностью конструкции закрытой кассеты является наличие отверстий внизу
конической части носителя для свободного удаления из него жид кости и этикеток. Если эти отверстия расположены слишком вы соко, то в конусе образуется чашка, в которой оседают увлекае мые водой этикетки. Такое же явление наблюдается при недо статочном живом сечении этих отверстий.
В силу изложенного в большинстве бутылкомоечных машин применяются два типа закрытых кассет с носителями четырех угольной и цилиндрической формы.
171
Носители четырехугольной формы широко используются в бутылкомоечных машинах фирмы «Зейтц» (рис. 133, б). Этот носитель выполнен в виде двух продольных стенок, связанных поперечными перегородками, благодаря чему между ними обра зуются гнезда прямоугольной формы. Перегородки расположены не на всей высоте носителя. В нижней части носителя в каждом гнезде к продольным стенкам привариваются центрирующие колпачки в форме усеченной пирамиды. В боковых стенках кол пачков выштампованы просечки для стока жидкости.
Носители просты в изготовлении, однако они уступают носи телям цилиндрической формы (рис. 133, в). В четырехугольных носителях вода стекает по поверхности бутылок неравномерно, так как по углам гнезда образуются более свободные каналы, куда устремляется весь поток. Места с более близким прилега нием стенок кассет к бутылкам плохо промываются струей воды и находящиеся там этикетки не увлекаются водой.
М еханизмы для автом атического удаления этикеток
При мойке бутылок в отмочно-шприцевальных машинах смы тые этикетки размокают и постепенно накапливаются в щелоч ных ваннах. Так, в бутылкомоечной машине производительностью 6000 бутылок в час при работе в две смены и при замене щелоч ного раствора раз в три дня в щелочной ванне накопилось бы (если их не удалять в процессе работы) около 250 тыс. этикеток, или 25—30 кг бумаги. В горячем щелочном растворе (60° С) эти этикетки разбухают и распадаются на отдельные волокна, кото рые увлекаются вместе с раствором в шприцы и засоряют их. Кроме того, волокна бумаги, попадающие в бутылку, осаждают ся на ее стенках и трудно смываются; поэтому часто бутылки выходят из машины с несмытыми волокнами, что дает брак про дукции (ворсинки). Это обстоятельство обязывает часто удалять этикетки из щелочного раствора.
Вбутылкомоечных машинах старого выпуска отмокшие эти кетки оседают на сетках и вручную периодически счищаются щетками или скребками. Значительная часть отмокших этикеток при этом надолго застревает в отмочных ваннах.
Всовременных машинах предусмотрено минимальное засо рение моющих растворов этикетками, и смыв их с бутылок рас
считан таким образом, чтобы они скапливались на одном огра ниченном участке, вблизи всасывающего патрубка насоса. Для этой цели предусмотрена установка мощных циркуляционных насосов с большой высотой всасывания, а также использование механических самоочищающихся сит, выполненных в виде вра щающихся дисков, барабанов или бесконечных перфорирован ных лент. Барабанные этикетоотборники установлены также на
всех серийно выпускаемых отечественных бутылкомоечных авто матах.
172
Ниже приводится описание наиболее интересных конструкций автомати ческих механизмов для удаления этикеток, установленных на современных бутылкомоечных машинах зарубежных фирм.
Барабанные этикетоотборники (рис. 134,а) — одно из наиболее рас пространенных устройств для удаления этикеток. Это устройство состоит из встроенных в машину вращающегося сетчатого барабана и выдвижной те лежки— сборника этикеток. Отде лившиеся в отмочной ванне эти кетки увлекаются циркулирующим моющим раствором в горизонталь ный сетчатый барабан и задержи ваются на наружной поверхности цилиндрической сетки, с которой смываются струей щелочного ра створа или сдуваются сжатым воздухом в приемную тележку, или сетчатый ящик — сборник эти кеток.
Для более эффективного уда ления этикеток и циркуляции ра
створа |
через барабан |
устанавли |
|
вают |
насос |
большой |
производи |
тельности, |
который |
обеспечивает |
в течение часа примерно 30-крат ный обмен жидкости в ванне.
Иногда сетчатый барабан вы носят за пределом моечной маши ны и устанавливают рядом с ней.
Дисковые этикетоотборники (см. рис. 134, б) по принципу дей ствия мало чем отличаются от ба рабанных. Этикетки оседают на
вращающейся плоской |
сетчатой |
|
поверхности, |
выносятся |
из ванны |
и сжатым |
воздухом |
сдуваются |
с нее на сетчатый ленточный кон
вейер, |
с которого |
сбрасываются |
в ящик. |
Прилипшие |
к сетке кон |
вейера этикетки счищаются вра щающейся щеткой.
На новых машинах фирмы «Зейтц» (ФРГ) в местах смыва этикеток в ваннах установлена бесконечная сетчатая лента (см. рис. 134, в), уносящая из ванны все смытые этикетки. С ленты эти кетки сдуваются сжатым возду хом в приемник, установленный вне машины.
На бутылкомоечный маши не «Интернейшн» фирмы «Барри Веймиллер» (США) установлен оригинальный этикетоотделитель вибрационного типа. Этикетки уда ляются непрерывно (в приемник) при помощи вибрирующего сита с мелкими отверстиями. Щелочь че рез отверстия сита стекает в ван ну, а этикетки продвигаются к концу сита и сбрасываются в сборник.
Интересно также отметить, что большинство зарубежных бутылкомоеч ных машин оборудованы конденсаторами для гашения испарений внутри машин (рис. 135).
АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ МОЙКИ БУТЫЛОК
Автом атические приборы регулирования тем пературы м ою щ их ж идкостей
Высокая эффективность мойки бутылок в бутылкомоечных машинах в значительной степени зависит от постоянства темпе ратуры моющих жидкостей. Температурный режим моечной ма шины меняется в зависимости от температуры и давления пара, температуры 'поступающих в машину бутылок и числа вынуж денных остановок во время работы машины. Изменение того или
другого фактора нарушает установленный режим мой ки, что приводит к ухудше нию качества мойки бутылок и увеличению брака готовой продукции, а также термиче ского боя бутылок в машине-
Поддержание постоянно го температурного режима в ваннах моечных машин в со временных машинах обеспе чивается автоматическими терморегулирующими при борами.
В пивоваренном производстве на бутылкомоечных машинах
применяются терморегуляторы прямого и пропорционального действия самой различной конструкции.
Терморегуляторы прямого действия (типа РИД и другие) просты и вполне обеспечивают поддержание постоянной темпе ратуры в ваннах машин, в пределах 60—70° и 30—40° С с точ ностью регулирования до 2—4 град, однако опыт их эксплуата ции при использовании острого пара для нагревания моющих жидкостей показал, что они справляются со своей задачей толь ко при условии, что температура головки регулятора будет ниже температуры регулируемой среды не менее чем на 10 град. Ча сто эти условия на заводах строго не соблюдаются и терморегу
ляторы выходят из строя. |
|
J |
||
„ ,0„.Х -Р |
зарекомендовал себя |
терморегулятор прямого действия, исполь |
||
зуемый |
в ваннах |
бутылкомоечной машины фирмы «Юдек» (Англия) |
Кон- |
|
пииУКЦРвг ЭТОГО теРмоРег.Улятора |
(рис. 136) проста и надежна в эксплѵата |
|||
ции. Регулятор |
состоит из закрытой трубки, погруженно* и м о ю ™ |
Ja- |
174
створ. Внутри трубки находится легкоиспаряющаяся жидкость, которая по мере нагревания создает в замкнутой системе давление и растягивает силь фон, нажимающий при этом на клапан и прикрывающий его. При охлаж дении жидкости в ванне сильфон сжимается и приоткрывает паровой кла
пан.
Наряду с очевидными достоинствами конструкции и надежностью рабо ты этот терморегулятор имеет низкую точность регулирования — в преде лах 2—3 град.
Рис. 136. Терморегулятор системы «Юдек»:
/ — корпус, 2 — предохранительный |
клапан, 3 — регулировочный |
винт, 4 — гнездо клапа |
на, 5 — сильфон, б —трубка с |
испаряющимся раствором, 7 |
— шток, 8 —клапан. |
Хорошо работают также терморегуляторы дилатометрическо го действия. Они отличаются высокой надежностью, простотой устройства и точностью регулирования в пределах ±1,5%.
Дилатометрические терморегуляторы выпускаются многими приборостроительными заводами под разными марками и рабо тают как датчики в паре с регулирующими клапанами.
В пивоваренной промышленности широко применяются тер морегуляторы дилатометрического действия марки ДР-3 (Текстильмашприбора) с терморегулирующими мембранными кла панами типа ПРК, ТХМ, 25ч30нж и др.
Принцип действия дилатометрического терморегулятора осно ван на большой разности коэффициентов линейного расширения латунной трубки и связанного с ней инварного стержня. В зави симости от отклонений заданной температуры в ванне инварный стержень, укорачиваясь или удлиняясь, меняет проходное сече ние воздушного клапана и давление на мембрану исполнитель ного клапана, который соответственно изменяет подачу пара в нагревательный змеевик ванны.
Схема такого регулирования температуры моющего раствора в ванне бутылкомоечной машины показана на рис. 137.
175
Клапаны ПРК (рис. 138) выпускаются в различных модифи кациях, в зависимости от их назначения. Принцип действия их основан на изменении проходного сечения парового или водяного
Рис. |
137. |
Дилатометриче |
|||
|
ский терморегулятор: |
||||
1 |
— исполнительный |
механизм, |
|||
2 |
— ванна, 3 — латунная трубка, |
||||
4 |
— стержень, |
5 — рычаг, |
6 — |
||
сопло, |
7 — игольчатый |
дроссель, |
|||
8 — редуктор, |
9 — фильтр, |
10 — |
|||
|
|
подогреватель. |
|
вентиля в зависимости от давления воздуха на мембрану. Воз дух поступает в полость мембранной головки от дилатометриче
ского регулятора. |
Клапан работает следующим |
образом. |
При |
||||||
|
|
пониженном |
давлении |
воздуха в |
|||||
|
|
мембранной камере пружина разжи |
|||||||
|
|
мается и клапан |
открывается; |
при |
|||||
|
|
повышенном давлении мембрана да |
|||||||
|
|
вит на пружину и закрывает клапан. |
|||||||
|
|
Мембранные приборы типа ПРК |
|||||||
|
|
надежно |
перекрывают |
клапан |
при |
||||
|
|
давлении в мембранной камере не |
|||||||
|
|
менее 90—110 кПа |
|
(0,9—1,1 кг/см2) |
|||||
|
|
и при давлении пара не более 1 МПа |
|||||||
|
|
(1 кг/см2), |
В бутылкомоечных ма |
||||||
|
|
шинах эти условия обеспечены. При |
|||||||
|
|
монтаже клапанов типа ПРК необ |
|||||||
|
|
ходимо |
предусматривать |
байпасы |
|||||
|
|
для возможности их отклонения при |
|||||||
|
|
ремонтах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дилатометрические терморегуля |
|||||||
|
|
торы используются |
также в паре с |
||||||
|
|
электрическими |
исполнительными |
||||||
|
|
клапанами с однофазными сервомо- |
|||||||
Рис. 138. Пневматический |
торами мощностью 60 Вт и напряже |
||||||||
регулирующий клапан ПРК: |
нием 220 В марки ДР, однако в пи |
||||||||
1 — мембрана, 2 — полость мем |
воваренном |
производстве |
наиболь |
||||||
бранной головки, |
3 — шкала, |
шее применение имеют мембранные |
|||||||
і — игольчатый клапан, 5 — пру |
|||||||||
жина, 6 —- шток. |
исполнительные механизмы. |
|
|
176 |
О |
|
Автом атический контроль чистоты буты лок
В отечественной промышленности вымытые бутылки просмат риваются контролером на конвейере перед освещенным экраном и все бутылки с дефектами снимаются с конвейера вручную. В зависимости от характера дефекта бутылки передаются на повторную мойку или же отбраковываются. Таким же образом просматривают бутылки и на многих линиях розлива за рубе жом. При повышенной производительности бутылкомоечных ма шин один контролер не успевает тщательно просмотреть все бу тылки, вследствие чего на участке розлива увеличивается про цент бракованной продукции, что повышает убытки производ ства. Иногда для уменьшения такого брака после мойки бутылки просматриваются двумя контролерами.
Современные высокопроизводительные машины не приспо соблены для визуального бракеража бутылок. На таких маши нах, как правило, устанавливают бракеражные автоматы.
Наибольшее распространение имеют английские установки «Опти-Скен» фирмы «Барри Веймиллер» (Англия).
Установка «Опти-Скен» рассчитана на обслуживание линий розлива ча совой производительностью до 24000 бутылок ем костью 0,5 л и 30000 бутылок емкостью 0,33 л.
Компактный автомат (рис. |
139) устанавливается |
у пластинчатого конвейера |
таким образом, что |
бутылки набегают на вращающуюся звездочку, заходят в пязы и своим напором вращают ее. На звездочке бутылки просматривают фотоэлектрон ным устройством и все дефектные образцы авто матически сдвигаются на столик бракованной про дукции о помощью вакуум-присасывающего при способления.
С помощью набора линз дно пустой бутылки просматривается сверху через горлышко расши ряющимся оптическим пучком. При этом цилинд рические стенки бутылок не подвергаются инспек ции.
Автомат обнаруживает и отбраковывает все бутылки, имеющие на донышке прилипшие осад ки, пленки, осколки стекла,1трещинки и разные прозрачные включения, которые способны давать небольшую тень.
Трапецеидальная призма перемещает изобра жение дна бутылки по мозаике фотоэлементов, питающихся от четырех индивидуальных цепей тока. Одна из цепей постоянного тока применяет ся для определения крупных загрязнений и три цепи переменного тока — для обнаруживания за грязнений малых размеров в разных местах дна бутылки. Эти три линии перекрываются и рабо тают последовательно, что обеспечивает большую точность автомата.
Для каждой партии бутылок различного раз мера и формы применяется комплект линз, а эф-
Q-
Рис. 139. Автомат для контроля мытых бу тылок «Опти-Скен» фирмы «Барри-Вей
миллер»:
/ — прозрачный освеща
емый столик, 2, 4 — лин зы, 3 — фотоэлемент, 5 —
призма, 6 — турникет, 7— вакуум-выбрасыватель
бракованных бутылок, S — лампа.
177
фективность |
автомата — в значительной степени зависит от |
качества |
(чисто |
|||||||||||
ты) стекла и наличия оттисков на донышке, способных образовывать тени. |
||||||||||||||
При хорошем качестве бутылочного стекла автомат, по заявлению фир |
||||||||||||||
мы, гарантирует |
отбраковку |
95—97% |
загрязненных и |
дефектных |
бутылок. |
|||||||||
В условиях |
отечественного пивоваренного производства, |
где |
пивные бу |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
тылки имеют на донышках рельеф |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ные оттиски, а в стекле допускаются |
||||||||
|
|
|
|
|
|
единичные пузырьки, подобные авто |
||||||||
|
|
|
|
|
|
маты |
в настоящее время |
не |
смогут |
|||||
|
|
|
|
|
|
найти применения. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Фирма «Форде» (Англия) выпус |
|||||||
|
|
|
|
|
|
кает |
автоматы |
такого же |
назначе |
|||||
|
|
|
|
|
|
ния |
|
на |
производительность |
до |
||||
|
|
|
|
|
|
24000 бутылок. В отличие от «Барри. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Веймиллер», описанной выше, эта |
||||||||
|
|
|
|
|
|
установка |
контролирует |
не |
только |
|||||
|
|
|
|
|
|
донышко, но и боковую часть бутылки. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Принципиальная схема фотоэлектрон |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ной |
установки мало |
чем |
отличается |
|||||
|
|
|
|
|
|
от предыдущей конструкции, однако |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ее |
оптическая и |
электронная |
схемы |
|||||
|
|
|
|
|
|
более совершенны. Все рельефные от |
||||||||
|
|
|
|
|
|
тиски на бутылках не мешают отбра |
||||||||
|
|
|
|
|
|
ковке дефектных. Бутылки в автома |
||||||||
|
|
|
|
|
|
те подвергаются сильному вращению, |
||||||||
Рис. 140. Автомат для конт- |
вследствие |
чего |
центробежная |
сила |
||||||||||
роля |
боковой поверхности бу |
отбрасывает все посторонние вклю |
||||||||||||
|
|
тылок: |
|
|
чения на стенки бутылок, где они |
|||||||||
1 — ось вращения барабана, 2 — раз |
легко обнаруживаются. |
|
|
|
||||||||||
деляющие |
пластинки, |
3 — оптиче |
|
Для просмотра боковой поверх |
||||||||||
ские |
линзы, |
4 — фотоэлемент, |
5 — |
ности бутылки используется |
вращаю |
|||||||||
щель, |
6 — зажим |
бутылок, 7 — лам |
щийся барабан (рис. 140), |
по окруж |
||||||||||
па, 8 — диффузор, 9 — зеркало, |
Ю — |
|||||||||||||
|
вращающийся столик. |
|
ности которого расположены вращаю |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
щиеся стойки с бутылками. В стен |
||||||||
ются продольные |
щели, |
через |
которые |
ках барабана, против бутылок, име |
||||||||||
на |
фотооптическую |
систему |
падает |
направленный из диффузора на бутылку рассеянный свет, пронизывающий ее. Между щелью и бутылками расположена система увеличительных линз и пластинок, перекрывающих проникновение света на разные участки щели.
Свет определенной зоны, проникнув в щель, попадает на фотоэлемент, ре
агирующий, на появление загрязненных или поврежденных участков на по верхности бутылки.
По данным фирмы, автомат прост в обслуживании и легко настраивает ся на просмотр бутылок любой конфигурации.
Поддержание концентрации м ою щ их растворов в отм очны х ваннах
Современные отечественные и зарубежные бутылкомоечные машины не имеют автоматических регуляторов щелочности. Из вестные и применяемые в химической промышленности для этой цели автоматические приборы очень сложны в изготовлении и эксплуатации, дороги и не оправдывают себя в условиях работы на бутылкомоечных машинах.
Как правило, на автоматических линиях розлива пива, где щелочность в отмочных ваннах поддерживается в пределах 1— 2%, раствор подают в ванны во время перерыва в работе линии
178
и не чаще одного раза в смену. Обычно за 3—4 ч работы щелоч ность раствора в отмочных ваннах падает максимально на 0,1 — 0,25%, что не оказывает большого влияния на качество мойки. Поэтому до появления в промышленности более простых и де шевых приборов регулирования щелочность моющих растворов можно определять и корректировать периодически, с помощью простейших лабораторных и технических средств.
На пивоваренных заводах, где установлено несколько бутыл комоечных машин, нецелесообразно иметь индивидуальные на сосы и этикетоочистительные устройства. Заданную концентра цию моющего раствора следует поддерживать на центральных очистительных станциях, в функции которых должны входить очистка моющих растворов от этикеток, подогрев и поддержа ние заданной концентрации. Станции оборудуются сборниками щелочных растворов, снабженными терморегуляторами и аппа ратурой для очистки и осветления моющих жидкостей.
Загрязненные моющие растворы вместе с этикетками посту пают со всех бутыдкомоечиых машин по трубам на центральную очистительную станцию, откуда насосами в подогретом и отфиль трованном виде при заданной концентрации подаются в отмоч ные ванны и шприцевальные устройства бутылкомоечных машин.
Подобного типа централизованная станция регенерации ще лочного раствора и подачи его в бутылкомоечные машины обо рудована на пивоваренном заводе им. Степана Разина в Ленин граде (рис. 141).
Щелочной раствор соответствующей концентрации и темпе ратуры нагнетается через коллектор и фильтры в напорную ма гистраль, откуда поступает в шприцы бутылкомоечных машин. Отработавшая после шприцев щелочь стекает в нижнюю ванну машин и через сливные патрубки поступает в возвратную ма гистраль. Далее щелочной раствор освобождается от отмокших этикеток на ленточном этикетоотборнике и сливается поочередно в один из двух баков, где доводится до заданной температуры и концентрации, а затем фильтруется и центробежным насосом подается в напорную магистраль.
Таким образом, циркуляция моющего раствора осуществ ляется непрерывно по замкнутому циклу.
Централизованная обработка моющих растворов позволяет полностью автоматизировать процесс кондиционирования этих растворов и сократить затраты труда на обслуживание машин.
АВТОМАТЫ ДЛЯ РОЗЛИВА ПИВА В БУТЫЛКИ
Все напитки, насыщенные углекислым газом, в том числе и пиво, разливают только на изобарических разливочных машинах, в продуктовом и газовом пространстве которых, как и в бутылке, автоматически поддерживается одинаковое давление. Скорость истечения напитков в бутылку зависит от статического давле-
179
Заналичиая mpySa
Рис. 141. Схема центральной станции регенерации моющего раствора:
1 — бутылкомоечные |
машины, 2 — бак щелочного раствора, |
3 — напорные баки щелочи, 4 — ленточный этикетоотборник, 5 — фильтры, |
коллектор, 7 — насос, |
8 — приемники этикеток, 9 — смотровые |
стекла, 10 — напорная магистраль, И — люки для чистки, 12 — манометры. |
1