[摘要]
考察了美国某喷雾系统公司吹干系统产品,并对其进行了测算和分析,从而找出了现行设备存在的技术问题,为改进提出了具体方案。
在啤酒、饮料灌装线上,对灌装好了的产品外表面要进行贴刷标签和打印灌装时间这两道工序,为达到较好的效果,要求表面干燥。一般采用吹干或烘干的方法。可是用在实际工程上的设备不尽如人意,以至让人失去了信心。对此笔者特作了一番实地考察,又比较了
以往的设备,现在基本上搞清了原因。考察的是美国喷雾系统公司的相关产品。早几年曾用过该公司产品,质量是值得信赖的。但这并没引发客户对其它产品的认同。在现场有一台现成的吹风刀系统,它是由高压风机、过滤器、特制风刀、消音器、压力表、管路配件、风刀配件所组成。
组成配件都很简单。在简单的组装后,启动了该系统,对准备好的瓶型淋水(玻璃瓶、PET瓶)进行试吹干,风机、风刀(18〃)是固定不动的,手持瓶型按照上下、左右、前后等各种方向反复运行多遍,认为顺着风刀纵向行驶(有点交叉),离风口50mm,连续吹5
秒钟,效果最好。用洁净的餐巾纸去试,瓶表面无水迹。此举突破了水珠不可能吹干的成见。该吹干状态下的技术参数是:功率8HP(马力),50Hz,压力76~80"H2O(英尺水柱)。该规格的风机当压力为76~80"H2O时,风量应为246cfm(立方英尺/分钟)即7m3/min。又从
资料中查得18〃的汉克风刀出口狭缝是0.04~0.06〃,这样我们可以大概测算出从汉克风刀出口的风速至少应是167m/s!这样大的风速是原先不敢设想的,难怪水珠一下被吹掉。用这些从实际现场中考察来的参数对比我们的设备,不难看出吹干的设备存在的问题。我们有一款设备,
是先用压缩空气吹水,再用蒸汽加热吹干,设备总长不超过1米。总体方案的设想是对的,但技术参数没有掌握好,在技术说明中也没有指出对工件运行速度的要求,试想一台这样的设备对500瓶/分钟易拉罐(0.55m/s),瓶子实际被吹到的时间还不足2秒钟,压缩空气也没起到应起的效果。还
有一款吹风装置用的是(550*400)风罩,风速仅为0.68m/s,后来改成了单列,风刀(450*2)两边摆放,也只达到83m/s,且吹水时间只有2.7秒(仅就10000瓶/小时,直径为60mm而言),…虽然我们做了许多成功的灌装线、成功的设备,但这些都是建立在引进技术基础上的扩展,
如果完全独立地进行设计开发,哪怕就一台小小的装置,没有一个科学的态度,可能要走弯路,甚至失败!对于吹干机这个小小的装置,我做过几种吹干方案,有采用压缩空气吹水热风吹干的;有用汉克高压风机吹水热风吹干;有用汉克高压热风机吹水吹干的(采用高红外管制作的加热头)
,但最终采用了汉克高压风机冷吹干方案。风机额定风量10m3/h,风压4400mmH2O,功率7.5kw。风刀(400*1.5)一字形纵向摆放,延长了吹水时间,风速达到了110m/s
以上。所做技术要求是:
a.本吹干装置适用于瓶盖上喷墨打印前的吹干,瓶型直径58~107mm,高166~343mm。对于各种生产能力(BPM),如果没有其它辅助装置(如空气压缩机等),建议参考下表配置,保证对每一个瓶吹水时间达到5秒以上。
b.选择通风良好,尘埃及湿气少的场所,安放时尽量离开吹下的水汽。
c.该喷嘴可以做五个方向的调整,以吹干为准调整该喷嘴确切的位置。
d.温度传感器可控制在40℃,超过时自动停掉该风机(或打开排气阀),启动另一台。
e.24小时连续使用时,建议两台交替使用,以延长风机的使用寿命。
特别说明的是:在诸多吹干因素中,汉克风刀的长度和狭缝尺寸是有讲究的,在一定的长度下,狭缝尺寸越小,阻力越大,产生的热量越大,风机寿命就越短。所以有的风机为了保证使用寿命就要求出气孔之总截面积应大于风机出口截面积之二分之一。所以狭缝的尺寸既要保证所要的风速,
又不能使出口截面积过小而长时间使用过热,影响寿命。如果以上设计在实际效果中不够理想,我们可以采用增加流量的方法来提高更大的冲击力,这比增加流体压力的办法更有效。对一特定流体,其压力增加一倍时流体冲击力增加约40%,而流量增加一倍时流体冲击力增加100%
。下表比较了一只喷嘴的流量增加和压力增加对喷射冲击力的影响。