Pivovarennaya_inzheneria_ / Глава 7

а)

а)

б)

б)

в)

в)

г)

г)

д)

д)

Рис. 7.22. Схемы расположения электроприводов некоторых бутылкомоечных машин фирмы Krones:

а— Lavatec KEK / KESK; б — Lavatec KES; в — Spiragrip;

г— Lavatec KD-4,2/5,2; д — Lavatec KD-3,6

а)

а)

б)

Б)

в)

в)

Рис. 7.24. Этикетоотборники бутылкомоечных машин фирмы Krones:

а — Lavatec KD; б — Lavatec KES 3,4; в — Spiragrip

Внекоторых конструкциях бутылкомоечных машин применяют подвижные шприцевальные устройства (рис. 7.25, б) с центрированием шприцевальных трубок относительно гнезд бутылконосителей.

Рамка 1 подвешена на рычагах и может перемещаться на ограниченном отрезке вдоль трассы бутылконосителей, обеспечивая при этом точную ориентацию шприцевальных трубок. Благодаря центрирующей звездочке 2 при шприцевании обеспечивается жесткое соединение между шприцевальной рамкой и цепью 5, на которой закреплены бутылконосители.

На рисунке показаны два промежуточных положения такого шприцевального устройства. В положении I показано центрирующее устройство незадолго до освобождения звездочки 2. Шприцевальная рамка при помощи цепи перемещается дальше, неподвижный упорный ролик 3 освобождает звездочку, и шприцевальная рамка под действием кулачка 6 на ролик рычага 7 описывает траекторию в форме параллелограмма и возвращается в исходную позицию. Центрирующая звездочка захватывается следующей осью цепи и прижимается к упорному ролику. В этот момент (положение II) сопла шприцевальной рамки вновь автоматически центрируются под гнездами бутылконосителей. Продолжительность центрирования соответствует длительности воздействия струи и должна быть такой, чтобы после шприцевания оставалось достаточно времени для опорожнения бутылок.

Вбутылкомоечных машинах с непрерывным движением бутылконосителей широкое распространение получили устройства «следящего» шприцевания, при котором стремительный поток воды или моющего средства синхронно следует за рядом перемещаемых бутылок, обеспечивая при этом эффективную гидродинамическую обработку стенок и донышка бутылки струями по различным направлениям и под различными углами. Принципиальное устройство «следящих» шприцевальных устройств показано на рис. 7.26.

5

1

Рис. 7.26. Принцип работы шприцевального устройства «следящего» типа:

1 — труба распределительная; 2 — толкатель; 3 — планка; 4 — диск ведущий; 5 — вал с соплами

Шприцевание осуществляют струями диаметром 2–4 мм под избыточным давлением 0,2–0,25 МПа. При этом струя воды должна проникать в бутылку не препятствуя сливу воды из нее.

Помимо обычного гидродинамического воздействия струй моющих сред на загрязнения (рис. 7.27, а) в некоторых бутылкомоечных машинах применяют принцип пульсирующего шприцевания (рис. 7.27, б), при котором в течение короткого времени в бутылку вводят под высоким давлением такое количество моющей жидкости, что возникающий импульс почти достигает силы тяжести бутылки. При этом максимально охватывается не только донышко бутылки, но и вся она стремительно заполняется большим количеством аэрированной жидкости, которую пронизывает сконцентрированная плотная струя, вызывая сильную турбулизацию среды. Благодаря этому происходит эффективный смыв загрязнений с внутренней поверхности бутылок.

Важнейшим условием пульсирующего шприцевания является очень быстрое нарастание давления, которое должно происходить за доли секунды, поскольку только в этом случае струя жидкости может обеспечить эффективную очистку внутренней поверхности бутылки.

Устройства для наружного обмыва бутылок чаще всего представляют собой систему форсунок, расположенных над бутылконосителями соосно со шприцевальными трубками (соплами). Моющие среды или вода подаются одновременно через форсунки на бутылки

ичерез шприцы внутрь их.

Внекоторых конструкциях зарубежных бутылкомоечных машин вместо форсунок используют отражатели, направляющие струю жидкости из шприцов (не задействованных при шприцевании) на наружную поверхность донышка бутылки (рис. 7.28).

Система распределения и рекуперации теплоты позволяет обеспечить экономию тепловой энергии, расходуемой в бутылкомоечной машине. Это обеспечивается за счет переноса теплоты от одной стадии к другой при обработке бутылок, например, избыточная теплота со стадии щелочного шприцевания посредством промежуточного теплообменника переносится к первой щелочной отмочной ванне.

Потери теплоты восполняются благодаря теплообменникам подогревателям в отмочных ваннах.

Устройства для фильтрования моющих растворов и удаления из них частиц стекла. В процессе мойки бутылок моющие растворы фильтруют. В одном случае, пропуская их через плоские стационарные фильтрующие сетки (рис. 7.29, а), периодически удаляя с этих сеток накопившиеся на их поверхности загрязнения. А в другом, — пропуская моющие среды через фильтрующее устройство ленточного типа (рис. 7.29, б). В этом случае удаление загрязнений с подвижной ситчатой ленты осуществляется автоматически.

В процессе тепловой обработки бутылки могут биться, поэтому еще одной инженерной задачей при организации мойки бутылок является удаление из бутылкомоечной машины частиц стекла, обладающих высокой твердостью; накапливаясь и застревая, они могут повредить машину. Во избежание этого некоторые машины оснащают устройством для удаления частиц стекла. Бутылки перемещаются над участком с крупноячеистой решеткой, под которой установлен специальный конвейер с ситчатой металлической лентой, на поверхности которой частицы стекла непрерывно удаляют из бутылкомоечной машины (рис. 7.29, в).

в)

в)

Рис. 7.29. Устройства для выделения из щелочи посторонних включений:

а — через стационарную плоскую сетку; б — через подвижную ситчатую ленту; в — устройство для отделения частиц стекла

Система вентиляции. Поскольку в бутылкомоечных машинах используют моющие среды с достаточно высокой температурой (до 85 °С), то мойка бутылок сопровождается значительными испарениями. На входе из машины происходит охлаждение, и при понижении температуры ниже точки росы испарения конденсируются и могут оказаться в вымытой бутылке, привнеся в нее контаминанты. Во избежание этого машины оснащают системой вытяжной вентиляции со стороны выгрузки вымытых бутылок (рис. 7.30, а).

Испарения, скапливающиеся в верхней части машины, удаляют через патрубок, соединенный с вытяжной вентиляцией (рис. 7.30, б).

Но особое внимание к вентиляции бутылкомоечной машины следует уделять при мойке оборотных бутылок, содержащих на горлышке остатки алюминиевой фольги. Это вызвано тем, что при взаимодействии алюминия с раствором щелочи протекает реакция c образованием газообразного водорода:

а)

а)

б)

б)

Рис. 7.30. Системы вентиляции бутылкомоечных машин для удаления испарений:

а — в месте выгрузки вымытых бутылок; б — из верхней части машины

Опасность этого заключается в том, что смесь двух объемов водорода с одним объемом кислорода образует взрывоопасный гремучий газ, который при воспламенении (например, от случайной искры) сгорает с сильным взрывом, образуя воду:

Во избежание этого машины, в которых обрабатываются бутылки с остатками фольгирования, для безопасной эксплуатации необходимо оснащать высокоэффективной системой вытяжной вентиляции (рис. 7.31), которая автоматически включается после распознавания на входе в машину бутылок с остатками фольгирования.

Аккумуляторы бутылок, предназначенные для накопления бутылок непосредственно перед загрузкой их в бутылкомоечную машину, представляют собой рольганги или системы пластинчатых конвейеров (см. рис. 7.8). Для равномерного распределения бутылок и равномерной подачи их к загрузочному устройству, над ними расположены разделители в виде перегородок, веерорасходящихся направляющих и пр. Иногда над аккумуляторами устанавливают ворошители, совершающие колебательные движения навстречу бутылкам, перемещающимся между разделителями.

В зависимости от компоновочного решения упаковочной линии, бутылки на аккумуляторный стол могут подаваться одноили многоручьевым пластинчатым конвейером с правой или с левой стороны.

Система управления современных бутылкомоечных машин обеспечивает их работу по заданной программе с отображением на дисплее всей необходимой информации о текущем состоянии машины, включая выявление и локализацию возникающих сбоев.

7.3.5.3.5. Инженерные расчеты бутылкомоечных машин

Производительность бутылкомоечных машин с циклическим движением конвейера, к которым относится большинство современных машин отмочно-шприцевального типа, зависит от длительности кинематического цикла — периода времени, по истечении которого машина выдает очередную порцию вымытых бутылок, и числа параллельных потоков или, если сказать иначе, количества гнезд m для бутылок в кассете. Продолжительность кинематического цикла складывается из длительности двух этапов: движения τд (с) и остановки (выстоя) τост (с). В данном случае продолжительность кинематического цикла можно принять равной продолжительности рабочего цикла τр (с). Поэтому производительность машины (бут./ч)

Полезная продолжительность мойки τм (с) складывается из времени, затраченного на отмачивание и шприцевание

где τо — продолжительность отмачивания, с; τш — продолжительность шприцевания, с.