قائمة كاملة بأجهزة إنتاج مصنع زجاجات المشروبات الغازية من PET
يختلف بناء مصنع إنتاج زجاجات المشروبات الغازية بشكل أساسي عن بناء خط المياه العذبة، والجدول الآتي هو المكان الذي يصبح فيه هذا الاختلاف واضحًا. تحتوي المشروبات الغازية على ما بين 3.5 و4.5 حجم من ثاني أكسيد الكربون المذاب، مما يعني أن الزجاجة النهائية يجب أن تحتوي على ضغط داخلي يمكن أن يصل إلى 5 إلى 6 بار عندما يسخن المنتج إلى 38 درجة مئوية أثناء النقل أو تخزين المستودع. يتم تصميم كل آلة downstream من حوض الراتنج حول هذه الحقيقة الفيزيائية الوحيدة: يكون النموذج أثقل، ونسب التمدد أكثر تشددًا، وضغط الضربة أعلى، وجغرافية القاعدة هي شكل petaloid ذو خمسة أقدام بدلاً من شكل مسطح أو شمبانيا، ويجب أن يعمل الملء تحت ضغط مضاد بدلاً من الجاذبية، ويجب على قسم التعبئة التعامل مع حاوية تحاول التوسع بشكل دائم. شركة آلة YuDary، مصنع Wanplas الذي يتمتع بخبرة تزيد عن عشرين عامًا في مجال آلات صب البلاستيك PET، تصدر إلى أكثر من ستين دولة وتحمل أكثر من عشرين براءة اختراع في مجال إعادة تسخين التمدد بالضغط، ويظهر الجدول الآتي كيفية تهيئة هذه الخطوط في الميدان بدلاً من قائمة عامة.
من الأفضل فهم المصنع على أنه ستة وحدات متصلة: معالجة المياه، وإعداد الشراب، وتغذية الكربون والغاز الكربوني، وتعبئة الزجاجات، والتعبئة تحت الضغط، والتغليف في الخط التالي. لكل وحدة مواصفات آلية رئيسية خاصة بها ومجموعة من الوحدات المساعدة التي تحدد بشكل سري ما إذا كان يمكن الوصول إلى الرقم الإجمالي للإنتاج أم لا. يقوم المستثمرون في كثير من الأحيان بتحديد الميزانية بعناية لمصنع التعبئة والتغليف، ثم يكتشفون أن مضخة الهواء عالية الضغط الصغيرة، أو مبرد لا يحتوي على سعة احتياطية كافية لحرارة الصيف التي تبلغ 40 درجة مئوية، أو جهاز إزالة الأكسجين الذي لا يستطيع سحب الأكسجين الذائب إلى مستوى منخفض بما يكفي، سيحد من قدرة المصنع عند 70% من الطاقة الإنتاجية. تناقش الأقسام التالية كل آلة على التوالي، وتقدم منطق التحديد ومعلمات النافذة التي يحتاجه المهندس لتحديد كل آلة، وتحدد المكان الذي يؤدي فيه تغيير صغير في المواصفات إلى تغيير كبير في جودة الزجاجات أو استهلاك الطاقة أو وقت التبديل.
لماذا تتغير مواصفات الآلات عند استخدام الزجاجات المغلفة بالغاز
مقاومة الضغط في زجاجة PET لا تُنتج بإضافة مادة؛ بل تُنتج بالاتجاه. عندما يتم تمدد البريforme المعاد تسخينه محوريًا بواسطة قضيب التمدد، ثم يتم توسيعه محيطيًا بواسطة هواء عالي الضغط، تتوجه سلاسل البوليمر غير المتبلورة إلى بنية موجهة ثنائية المحور مع بلورية محفزة بالتشوه، وهو الجدار الموجه هذا الذي يقاوم الزحف. بالنسبة للمياه الساكنة، نسبة التمدد المستوي، أي نسبة التمدد المحوري مضروبة في نسبة التمدد المحيطي، تُحافظ عادةً بين 8 و10. أما للمشروبات الغازية، فإن نفس الحساب يُدفع إلى ما بين 10 و14، مع نسبة تمدد محوري تقارب 2.5 إلى 3.0 ونسبة تمدد محيطي من 3.5 إلى 4.5، لأن الدرجة الأعلى من الاتجاه هي التي تُعطي مقاومة لتشقق الإجهاد وانخفاض الزحف الحجمي. تحقيق هذه الأرقام يتطلب بريforme مصممًا خصيصًا للزجاجة وليس بريforme عامًا، ويتطلب أيضًا مزيجًا من الفرن والقالب يمكنه الحفاظ على نافذة درجة حرارة الجسم بإحكام، عادةً من 95 إلى 115 درجة مئوية تُقاس على سطح البريforme عند خروج منطقة التسوية، مع تبريد نشط ل.finish العنق بحيث تبقى الخيط والحلقة الداعمة أبعادًا مستقرة.
يختار اختيار الراتنج نفس المنطق. تطلب التطبيقات المحلاة عادة استخدام PET من فئة زجاجات ذات معامل مرونة داخلي يتراوح بين 0.80 و0.84 ديسيلتر لكل غرام، وهو أعلى من النطاق الذي يتراوح بين 0.76 و0.80 الشائع في حالة المياه، لأن السلاسل الأطول تحسن قوة الذوبان أثناء حقن النموذج وتحسن مقاومة الانضغاط في الحاوية النهائية. كما يرتفع وزن غرام النموذج بشكل كبير. يمكن إنتاج زجاجة مياه عادية سعة 500 ملليتر بوزن 12 إلى 15 غرامًا، بينما تحتاج نفس الحجم في نسخة محلاة إلى 22 إلى 28 غرامًا؛ وتتراوح زجاجة محلاة سعة 1.5 لتر بين 38 و45 غرامًا، بينما تتراوح زجاجة سعة 2 لتر بين 48 و54 غرامًا. إن النهاية القطرية للنخلة هي دائمًا ملفًا محلاة يبلغ 28 مللي متر، إما النسخة التقليدية الأطول أو النسخة القصيرة التي توفر حوالي غرام واحد من الراتنج لكل زجاجة، ويجب أن يتم مطابقة كل من القابس ومغذي القبعات وإدخال رقبة القالب. إذا تم صب النماذج بالحقن في المنزل بدلاً من شرائها، أضف مجفف إزالة الرطوبة قادر على الحفاظ على رطوبة الراتنج أقل من 50 جزء في المليون عند 160 إلى 170 درجة مئوية مع وقت بقاء يتراوح بين أربعة إلى ستة ساعات، لأن التدهور hydrolytic أثناء الحقن يقلل بشكل دائم من معامل المرونة الأساسي وبالتالي من أداء الضغط لكل زجاجة يتم إنتاجها والتي تتغير.
قائمة الأجهزة الكاملة في لمحة
الجدول أدناه يجمع المصنع في ست كتل وظيفية مع الآلات الأساسية في كل منها. وهو مقصود أن يكون مدمجًا؛ الفقرات التي تليها توسع كل كتلة بأرقام الأبعاد، ونوافذ المعلمات، والوحدات المساعدة التي لا تظهر في الملخص ولكنها يجب أن تظهر في أمر الشراء. اقرأ القائمة كسلسلة تبعية وليس كقائمة تسوق، لأن التسلسل مهم: جودة المياه تحدد السقف على طعم المنتج، ودقة الشراب تحدد السقف على اتساقrix، ودرجة حرارة الكربنة تحدد السقف على أحجام الغاز القابلة للتحقيق، واتجاه الزجاجة يحدد السقف على عمر التخزين، وضغط مضاد في المملأ يحدد السقف على سرعة الخط.
| Block | Core الآلات | الوظيفة |
|---|---|---|
| غرفة الماء | فلتر الوسائط المتعددة، فلتر الكربون، المعزز، التناضح العكسي، وحدة الأشعة فوق البنفسجية | ماء معالجة العملية المعالجة |
| غرفة الشراب | جهاز حل السكر، ومبادل حراري للأطباق، وفلتر مزدوج، وخزان الخلط | إعداد وشراء شراب جاهز. |
| التخمير. | جهاز إزالة الهواء، ومضخة داخلية، ومضخة ثاني أكسيد الكربون، ومبخر ثاني أكسيد الكربون. | خلط الغاز وتعبئته. |
| النفخ. | آلة تحميل القالب، وآلة تشكيل بالتدفق الحراري، ومبرد، ومضخة ضغط عالية. | تعبئة زجاجات ذات ضغط قياسي. |
| الملء | آلة تعبئة ذات ضغط ثابت، ومكبس، ومغلف، ومبرد. | ملء وتغليف تحت الضغط |
| التعبئة والتغليف | مزيل زجاجات، مزيل ملصقات، كودير، مفتش، غلاف تقلص، موزع حاويات | الانتهاء من العملية والتفتيش ووضع الحاويات |
غائبة من هذا الموجز عن قصد. أول آلة هي آلة حقن القوالب مع قالبها، ومبردها، ومجففها، والتي لا تدخل في القائمة إلا إذا اختارت المنشأة صنع القوالب بدلاً من شرائها؛ حيث تشتري معظم المصانع الجديدة للقوالب في السنوات الأولى الثلاث لأن عملية حقن القوالب هي تخصص منفصل مع اقتصاديات الأدوات الخاصة بها وعبء مراقبة الجودة الخاص بها. الآلة الثانية هي نظام التنظيف في المكان، والذي ليس اختيارياً على الإطلاق، ولكنه يخدم غرفة المياه وغرفة السكر وحوض الكربون ومزيل الزجاجات في وقت واحد، وبالتالي لا يوجد داخل أي كتلة واحدة. وتحتاج خط التعبئة أيضاً إلى مزيل غسيل زجاجات خالية بدلاً من مزيل غسيل المياه في العديد من التكوينات، حيث أن الزجاجات المنفخة التي تصل مباشرة من آلة النفخ عبر ناقل هوائي مغلق أكثر نظافة من الزجاجات التي تم تخزينها ونقلها.
معالجة المياه وغرفة الشراب
يجب أن يكون ماء process water للمشروبات الغازية أكثر من صالح للشرب. تقوم القلوية المتبقية بتحييد الحمض في المشروب وتغيير ملف النكهة، وتخرب الكلور والكلورامين مركبات النكهة، وتسبب الحديد والمنغنيز تغير اللون، وأي صلبة معلبة تصبح موقع نوى يجعل المنتج يفور بشكل لا يمكن التحكم فيه عند الملء. يبدأ قطار تقليدي مع فلتر رمل متعدد الوسائط لإزالة الجسيمات فوق حوالي 20 ميكرومتر، ثم ينتقل إلى فلتر الكربون النشط بوقت اتصال حجرة فارغة لا يقل عن عشر دقائق لإزالة الكلور الحر والمواد العضوية، ثم إلى منعم أو وحدة تنقية عكسية اعتمادًا على صلابة الماء الخام والمواد الصلبة الكلية الذائبة، وينتهي بفلتر مجهري بقطر 0.2 ميكرومتر ومطهر بالأشعة فوق البنفسجية مصمم لحد أدنى 30 ميلي جول لكل سنتيمتر مربع. يجب أن تقل القلوية عن 50 جزءاً في المليون كالسيتات الكالسيوم، وتتراوح المواد الصلبة الكلية الذائبة في نطاق 50 إلى 250 جزءاً في المليون، وهي أهداف نموذجية للمنتجات الغازية. صمم القطار لحد أدنى 1.3 مرة الطلب الأقصى في الخط، لأن خطًا ينتج 12,000 زجاجة في الساعة ويستخدم زجاجات بسعة 500 مل يستهلك حوالي 6 أمتار مكعبة من الماء المنتج في الساعة بالإضافة إلى الطلب على الشطف والتنظيف في الموقع، ويعمل غرفة الماء عند حدها الأقصى فلا يوجد لديها سعة متبقية لدورات التجدد التي تحتاجها.
تحول غرفة الشراب السكر والحمض والنكهة واللون إلى تركيز مستقر عند بريكس مُسيطر عليه. الذوبان الساخن عند 80 إلى 85 درجة مئوية ثم التبريد عبر مبادل حراري plat إلى 20 إلى 25 درجة مئوية هو الخيار المحافظ لأنه يقلب نسبةcontrolled من السكروز ويقلل المخاطر الميكروبية، بينما الذوبان البارد مع mixer عالي القص يوفر الطاقة ويناسب المصانع التي تستخدم السكر السائل أو المحليات عالية الشدة. comprises غرفة شراب كاملة خزان إذابة السكر مع agitator، مبادل حراري plat، فلتر كيس مزدوج أو شمعة، على الأقل خزانين للدُفعات بحيث يمكن خلط أحدهما بينما يغذي الآخر الخط، خزان تخزين الشراب النهائي sized ل ساعة إلى ساعتين من الإنتاج، ومضخات جرعة مع قياس بريكس والتوصية conductivity في الخط. تهم الدقة أكثر من السعة هنا: انحراف 0.1 درجة بريكس في المشروب النهائي يكتشفه panels trained ويمكن أن يدفع المنتج خارج قيمه الغذائية المعلنة، لذا يجب تحديد مضخات الجرعة والمخلط الذي يليه مع التركيز على التكرار بدلاً من السعة فقط.
التخمير، المزج، وإمداد ثاني أكسيد الكربون
يزداد ذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء مع انخفاض درجة الحرارة وزيادة الضغط، ولهذا السبب فإن كل نظام ترسيب غاز هو أيضًا مشكلة تبريد. عادةً ما يتم تبريد المنتج إلى ما بين 2 و6 درجات مئوية قبل حقن الغاز، لأن الماء عند 4 درجات مئوية و4 بار يمكنه احتواء ما يقرب من 4 أحجام من الغاز في محلول مستقر، بينما عند 20 درجة مئوية فإن نفس الضغط يحتفظ بالكاد بنصف هذا الحجم
إن إمداد الغاز نفسه هو عنصر قائمة آلات غالبًا ما يستهتر بها المصانع الجديدة. يتم تسليم ثاني أكسيد الكربون من نوع المشروبات بنسبة نقاء 99.9 في المائة على شكل سائل ويتم تخزينه في خزان معزول عند ضغط يتراوح بين 18 و 20 بار، حيث يقوم مكبر البخار العادي أو الكهربائي بتحويله إلى غاز عند معدل التدفق الذي يتطلبه الكاربوناتور، يليه محطة تنظيم الضغط وفلتر غاز نهائي. يبلغ الاستهلاك ما بين 5 و 7 كجم لكل 1000 لتر من المنتج المنكه بعد احتساب خسائر التفريغ، وتنظيف محلول التعبئة، وإزالة المواد الملوثة من مكانها، وهو أعلى بكثير من الرقم النظري للذوبان وحده. يؤدي نقص حجم مكبر البخار إلى ظهور أعراض تبدو وكأنها عيب في عملية الكربون، ولكنها في الواقع عيب في الإمداد: تنخفض كميات الغاز عندما تعمل الخط بسرعة كاملة لأكثر من عشرين دقيقة، ويطارد المشغل نقاط ضبط الكاربوناتور بدلاً من خط الجليد على مكبر البخار.
عملية القذف: آلة المركز الرئيسية للمصنع
آلة التشكيل بالتدفئة والتشكيل بالضغط، التي تعمل على عملية من مرحلتين، هي المكان الذي يصبح فيه النموذج المسبق الذي تم شراؤه أو المنتج الداخلي وعاءًًا للضغط. يتم رفع النماذج من قبل آلة تحميل الحوض، وتتم معالجتها وتوجيهها بواسطة آلة فرز دورانية أو لولبية، وتعلق على سلسلة دعم الرقبة بواسطة حلقات الدعم الخاصة بها، وتنتقل عبر فرن الأشعة تحت الحمراء مصنوع من بنوك من مصابيح الكوارتز المقسمة إلى مناطق، مع دوران النموذج باستمرار حتى يتوزع الحرارة بشكل متساوٍ حول محيطه. توزيع طاقة المصابيح عبر المناطق هو الأداة الرئيسية لتشكيل الملف الزمني للحرارة المحورية، وهو ما يسمح لنموذج محاط بالغازات الكربونية السميك أن يصل إلى درجة حرارة الجسم الموحدة دون ارتفاع درجة حرارة جلده الخارجي. تقلل YuDa المسافة بين مصابيح التسخين ونموذج السطح إلى 38.1 ملليمتر، مما يزيد من كفاءة الإشعاع ويخفض استهلاك الكهرباء في الفرن بنسبة تزيد عن ثلاثين في المائة مقارنة بالأفران العريضة الفجوة التقليدية؛ حيث أن الفرن عادة ما يمثل من ستين إلى سبعين في المائة من إجمالي استهلاك الطاقة في كتلة النفخ، لذلك يسيطر هذا القرار التصميمي الوحيد على خط الطاقة في ميزانية التشغيل. لوحات تبريد الرقبة والهواء المفرغ تحافظ على النهاية دون الوصول إلى درجة الحرارة التي تتسبب في تحريك الخيط، كما أن قسم التوحيد بعد آخر بنك من المصابيح يسمح للحرارة بالتدفق إلى الداخل حتى يكون الجدار موحدًا عبر سمكه بدلاً من أن يكون فقط ساخنًا على السطح.
في محطة النفخ، يتم تثبيت النموذج، وينزل قضيب التمدد تحت تحكم servo، ويبدأ الهواء المسبق للضغط عند 8 إلى 12 بار في التوسع الراديالي بينما لا يزال القضيب يتحرك، ويكمل الهواء النهائي للضغط عند 35 إلى 40 بار التشكيل ويضغط على الجدار على سطح القالب. تتواجد الزجاجات المحمّلة بالغازات الكربونية في الجزء العلوي من نطاق الضغط لأن القاعدة ذات الشكل المجعّد تحتاج إلى ضغط عالي لتشكيل أقدامها بالكامل وتجنب الأغطية الرقيقة بينها. يتدفق ماء تبريد القالب عند 8 إلى 12 درجة مئوية عبر نصفي الجسم بينما يتم الاحتفاظ بقالب القاعدة في كثير من الأحيان بدرجة حرارة أقل من ذلك بمقدارين إلى أربعة درجات، لأن القاعدة هي المنطقة الأكثر سمكًا وأبطأ في التبلور، كما أنها المنطقة التي تبدأ فيها حالات فشل التكسير الناتج عن الضغوط. تستخدم YuDa نظام ربط الكاميرا الذي يجمع بين فتح القالب، قفل القالب، وارتفاع القالب في حركة واحدة منسقة تديرها نظام servo عالي السرعة، مما يختصر الوقت المستغرق بين الدورات ويحسن تكرار قوة التثبيت؛ ومن ثم، يضمن تصميم الآلة المعياري إجراء تغييرات القالب والصيانة بسرعة، وهو أمر مهم في خط إنتاج زجاجات محمّلة بالغازات الكربونية الذي ينتج ثلاثة أو أربعة تنسيقات زجاجات. يعمل نظام استرداد هواء الضخ على التقاط العادم من الضخ النهائي وإعادته إلى الشبكة ذات الضغط المنخفض أو إلى مرحلة الضخ المسبق، مما يقلل استهلاك الهواء عالي الضغط بنسبة ثلاثين إلى أربعين في المائة ويحقق العائد على الاستثمار بشكل أسرع من أي خيار آخر على الآلة.
| يو دا FGX التكوين | تجاويف | الإنتاج (وحدات في الساعة) | الحجم الأقصى |
|---|---|---|---|
| [N] 5. FGX عالية السرعة | 3 | 8,000 – 9,000 | 600 ml |
| [N] 5. FGX عالية السرعة | 4 | 10,000 – 12,000 | 600 ml |
| [N] 5. FGX عالية السرعة | 5 | 12,500 – 15,000 | 600 ml |
| [N] 5. FGX عالية السرعة | 6 | 15,000 | 500 مل |
| [N] 6. FGX كبيرة الحجم | 4 | 7,000 – 8,000 | 2,000 ml |
سلسلة FGX هي المنصة عالية السرعة، وتغطي من 8000 إلى 15000 زجاجة في الساعة مع سرعة قالب واحد تتراوح من 2500 إلى 3000 زجاجة في الساعة، وهي المنصة المثالية لمحطة تعبئة زجاجات غازية ذات أحجام 330 إلى 600 ملتر في أحجام التوزيع الوطنية. لاحظ كيف يتصرف الصف ذو الأحجام الكبيرة بشكل مختلف: تحتاج زجاجة غازية بحجم 2 لتر إلى مسافة أطول، وأكثر هواء، ووقت تبريد أطول في القالب، لذلك ينخفض معدل الزجاجة الواحدة إلى حوالي 1800 إلى 2000 زجاجة في الساعة، والطريقة العملية للوصول إلى إنتاج مرتفع في الأحجام الكبيرة هي المزيد من التجاويف بدلاً من دورات أسرع. تتراوح الطاقة المثبتة لكتلة النفخ من حوالي 120 كيلووات في آلة ذات ثلاث تجاويف إلى 260 كيلووات في آلة ذات ست تجاويف، مع هيمنة الفرن؛ عادةً ما يكون الاستهلاك الفعلي 55 إلى 70 بالمائة من الطاقة المثبتة بمجرد وصول الأفران إلى حالة ثابتة، وذلك لأن المصابيح تنخفض بعد التسخين. المراقبة عن بُعد هي معيار، لذا يمكن للمهندسين في المقر الرئيسي بالصين قراءة بيانات وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من جهاز محمول وإعادة تحليل المشكلات إلى موقع العميل قبل أن يتحول العطل النامي إلى وقت توقف.
| [N] 7. مواصفات YuDa القياسية | تجاويف | الإنتاج (وحدات في الساعة) | الحجم الأقصى |
|---|---|---|---|
| أوتوماتيكي بالكامل | 1 | 1,000 – 1,500 | 2,000 ml |
| أوتوماتيكي بالكامل | 2 | 2,000 – 3,000 | 2,000 ml |
| أوتوماتيكي بالكامل | 4 | 4,000 – 5,000 | 600 ml |
| أوتوماتيكي بالكامل | 6 | 6,000 – 7,000 | 600 ml |
| شبه أوتوماتيكي | 2 | 800 – 1,200 | 2,000 ml |
النطاق الكامل من السرعة القياسية التلقائية من 1,000 إلى 7,000 زجاجة في الساعة يحمل نفس هندسة التسخين والإغلاق الأساسية مثل منصة السرعة العالية، ولكن بفرن أقصر ومحطات أقل، مما يجعله الخيار الصحيح للعلامات التجارية الغازية الإقليمية، والمنشآت التي تعمل على دفعات صغيرة متعددة، والخطوط الثانية المخصصة للزجاجات الكبيرة. تخفض السلسلة شبه التلقائية تكلفة الشراء بشكل كبير من خلال فصل التسخين وال النفخ في خطوتين يدويتين للمشغل، وتبقى خيارًا منطقيًا للمبتدئين الذين يريدون إثبات منتج غاز في السوق قبل الالتزام بخط كامل أوتوماتيكي، شريطة أن يفهم المشغل أن الاتساق يعتمد على discipline التعامل اليدوي. بالنسبة للمنشآت التي تكون فيها مساحة الأرضيةconstraint، تقوم YuDa أيضًا ببناء CombiBlock خطي لل نفخ-ملء-إغلاق، وآلة نفخ-ملء-إغلاق للزجاجات التي تشكل الزجاجة، وتملؤها، وتطبق الإغلاق داخل enclosure واحد؛ ففي المنتجات الغازية، يكون block المجمّع الأفضل suited للغازات المنخفضة والحجوم الأصغر، بينما المنتجات من نوع الكولا عالية الكربون والحجوم الوطنية لا تزال تخدم بشكل أكثر متانة من قبل آلة نفخ منفصلة تغذي filler isobaric مخصصًا من خلال ناقل هوائي.
التعبئة، والتغليف، والتعبئة في مرحلة ما بعد التعبئة
التعبئة المنكهة هي تعبئة الضغط المضاد. يقوم المملء الدوار أولاً بتطهير كل زجاجة بغاز ثاني أكسيد الكربون لإزالة الهواء، ثم يضغط على الزجاجة إلى نفس الضغط مثل وعاء المنتج، وهو عادة ما يتراوح بين 3.5 و 5 بار، بحيث يتدفق السائل تحت تأثير الجاذبية دون أن ينفصل عن المحلول؛ فقط بعد انقضاء وقت انسكاب محدد، تطلق الزجاجة الضغط الزائد وتنتقل إلى جهاز التغطية. يتم الحفاظ على درجة حرارة المنتج عند الفتح على 2 إلى 6 درجات مئوية لنفس سبب قابلية الذوبان التي تم مناقشتها سابقًا، ويتم حساب عدد الفتحات من سرعة الخط: حيث يعمل خط يزن 12000 زجاجة في الساعة على 40 إلى 60 فتحة تعبئة بسرعة دورانية معتدلة بدلاً من عجلة صغيرة تدور بسرعة عالية، لأن التحريك المركزي للسائل المشبع يسبب الفقاعات ونقص التعبئة. يتم دمج جهاز التغطية عادة على نفس القاعدة، حيث يتم تطبيق غطاء بلاستيكي مقاس 28 ملم عند عزم دوران يتراوح بين 1.4 و 2.2 نيوتن متر، ويتم تغذيته من رافعة حاوية من خلال مصفاة أغطية، وفي العديد من الأسواق، غسالة أغطية أو معقم بالأشعة فوق البنفسجية. دقة ارتفاع التعبئة زائد أو ناقص 2 ملم وتكرار عزم التغطية هما المتغيران اللذان يؤديان في معظم الأحيان إلى شكاوى المستهلكين على المنتجات المنكهة، لأنهما يترجمان مباشرة إلى فقدان كميات الغاز على الرف.
أسفل جهاز التغطية، يعالج قسم التعبئة حاوية باردة رطبة مضغوطة. يجب أن يكون نفق مزيل الرطوبة الذي يرش بالماء الساخن المعاد تدويره ويرفع درجة حرارة السطح إلى بضعة درجات فوق نقطة الندى، إلزاميًا، لأن الرطوبة على الزجاجة الباردة تمنع لاصق الملصق من التثبيت وتجعل فيلم التقلص يتجعد. بعد التسخين، يمر الخط بمزيل ملصق الساخن المتدفق أو جهاز تطبيق الأكمام المتقلصة، وكاشفicode بالليزر أو بالليزر للحصول على معلومات الدفعة وتاريخ انتهاء الصلاحية، ومحطة تفتيش تفحص مستوى التعبئة ووجود الغطاء ووجود الغطاء المقلوب، وموضع الملصق، مع ناقل الإلغاء الذي يزيل الفشل دون إيقاف الخط. ينتمي جهاز فحص الزجاجة الفارغة إلى أعلى من الملء، ومن المفيد وجود جهاز كشف التسرب بعد التغطية على خطوط المشروبات الغازية لأن الغلق الضئيل لن يفشل على الفور. يتم التعبئة النهائية إما من خلال غلاف فيلم التقلص الذي ينتج حزم متعددة، أو من خلال جهاز حزم الحالات المتدلية، أو كلاهما، يليه جهاز تقسيم أو تطبيق المقبض على الأشكال الكبيرة، ونظام نقل مع طاولات تراكم مقاسها على الأقل تسعين ثانية من ناتج الخط، ومزيل طبقات أو مزيل حاويات آلي مع غلاف ممتد. التراكم هو العنصر غير المشرقي الذي يحدد كفاءة المصنع الحقيقية: بدون ذلك، فإن كل توقف كل عشر ثوان في جهاز الترميز ينفد إلى الخلف إلى الملء وإلى الأمام إلى مزيل الحاويات.
المرافق، الهواء المضغوط، والتبريد
| المنفعة | الواجب عند 12,000 BPH | ملاحظة |
|---|---|---|
| هواء بضغط عالٍ، 40 bar | 7.0 – 8.5 Nm3/min | انخفاض مع استرداد الهواء |
| هواء بضغط منخفض، 8 bar | 2.0 – 2.5 Nm3/min | صمامات، نقل، آلة ختم الزجاجات |
| ماء بارد، 8-12 C | 90 – 110 kW | قوالب التبريد والرقبة |
| الجليكول، 2 درجة مئوية | 150 – 200 kW | تبريد المنتج وتكوين الكربون |
| الطاقة، كتلة النفخ | 180 – 260 kW installed | الأفران تهيمن على الحمل |
| ثاني أكسيد الكربون | 5 – 7 kg per 1,000 L | 99.9 في المائة من درجة المشروبات |
نظام الهواء عالي الضغط هو ثاني أكثر الآلات تكلفة في المصنع بعد آلة النفخ والمعبئ، وهو يستحق نفس الانضباط في المواصفات. يعتبر ضاغط المكبس الخالي من الزيت أو المزود بالزيت ذو الأربع مراحل الذي يوفر ضغطًا يبلغ 40 بار هو الحل القياسي، والذي تم تحديده على أساس أن كل زجاجة مشعرة سعة 500 ملليتر تستهلك ما يقرب من 25 إلى 30 لترًا من الهواء عالي الضغط بعد حساب حجم الموت في الآلة وخسائر الصمامات. احرص دائمًا على تحديد مستوعب بسعة لا تقل عن 2 متر مكعب عند الضغط العامل لاستيعاب نبض دورة النفخ، ومبرد أو مجفف مائي يخفض درجة حرارة نقطة الندى إلى ما لا يقل عن 20 درجة مئوية، ونظام تصفية يصل إلى 0.01 ميكرومتر مع الكربون المنشط على المرحلة الأخيرة، نظرًا لأن الهواء الذي يلمس داخل حاوية غذائية هو وسيط اتصال بالأغذية. يجب تقسيم التبريد إلى-circuitين لسبب وجيه: حيث يحتاج تبريد العفن إلى ماء عند درجة حرارة 8 إلى 12 درجة مئوية مع تدفق عالي واستقرار درجة الحرارة المعتدل، في حين يحتاج تبريد المنتج إلى دائرة غليكول عند حوالي 2 درجة مئوية، ومن ثم فإن دمجهما يجبر أحد الدوائر على العمل عند درجة حرارة خاطئة. في الظروف المحيطة التي تزيد عن 35 درجة مئوية، أضف من 15 إلى 20% إلى سعة المبرد nominal، وفضل مبرد مبرد بالماء مع برج تبريد على وحدة تبريد بالهواء عندما يكون الماء متاحًا، لأن فجوة الكفاءة تتوسع تمامًا عندما يكون المصنع أكثر ازدحامًا.
الطلب الكلي للطلب الكهربائي لمصنع غازي كامل بسعة 12,000 زجاجة في الساعة، بما في ذلك معالجة المياه، وغرفة الشراب، والثلاجات، والضواغط، والنفخ، والتعبئة، والتغليف، يتراوح عادةً بين 750 و1,000 كيلوواط من القدرة المركبة، مع استهلاك مقاس يتراوح بين 30 و45 كيلوواط/ساعة لكل 1,000 زجاجة لتنسيقات 500 مل. هذه الطريقة الصادقة لمقارنة خيارات الاستثمار، لأن آلة ذات سعر شراء أقل وفرن بفجوة واسعة قد تستهلك كهرباءً إضافية كافية لمسح التوفير الأولي خلال سنتين إلى ثلاث سنوات من التشغيل بنظام ورديتين. باستخدام فهرس تكلفة حيث يتم تعيين خط كامل أوتوماتيكي متوسط المدى للمشروبات الغازية عند 100 نقطة أساس، فإن كتلة النفخ تمثل عادةً 22 إلى 28 نقطة، والكتلة الأحادية للتعبئة والغطاء 25 إلى 32 نقطة، ومعالجة المياه والشراب 12 إلى 16 نقطة، والمرافق بما في ذلك الضواغط والثلاجات 14 إلى 18 نقطة، والتغليف والنقل يمثلان الباقي. شدة تكلفة التشغيل النسبية تكون عالية للكهرباء، ومتوسطة لثاني أكسيد الكربون والمياه، ومنخفضة لقطع الغيار على خط مُحافظ عليه جيدًا، وأكبر متغير قابل للتحكم عبر جميعها هو استقرار درجة حرارة القالب المسبق.
اختيار تكوين الجهاز المناسب
| الشرط | الزجاجة | يوصى باستخدام آلة YuDa |
|---|---|---|
| تجربة السوق، أدنى تكلفة للدخول | 1.5 L carbonated | شبه أوتوماتيكي تجويفين |
| 1,000 – 1,500 BPH startup | 500 مل carbonated | أوتوماتيكي كامل تجويف واحد |
| العلامة التجارية الإقليمية 3000 BPH | 1.5 لتر و 2 لتر | كامل التلقائي ذو تجويفين |
| 6,000 – 7,000 BPH | 500 مل carbonated | كامل التلقائي ذو ست تجاويف |
| 10,000 – 12,000 BPH | 330 – 600 ml | FGX أربعة تجاويف عالية السرعة |
| 15,000 وحدة إنتاج سنويًا | 500 مل carbonated | FGX خمسة أو ستة فتحات |
يبدأ الاختيار من الزجاجة وليس من الآلة. حدد الحجم المستهدف، أحجام الغاز المقصودة، نهاية الرقبة، وزن وطول القمع، الإنتاج المطلوب بالزجاجات في الساعة، عدد التنسيقات التي يجب إنتاجها على نفس الآلة، ودرجة حرارة ambiente المصنع، وتتبع التكوين تقريباً بشكل Deterministic. توفر قاعدتان عمليتان المال في هذه المرحلة. أولاً، صمم آلة النفخ بعشرة إلى خمسة عشر بالمائة فوق الملء بدلاً من مطابقتها تماماً، لأن ناقل الهواء يعمل كحاجز، وآلة نفخ أسرع قليلاً تبقي الملء مشبعاً خلال التوقفات البسيطة؛ ستدفع آلة نفخ تعمل كعنق زجاجة الملء خارج نافذتها المريحة وستتغير جودة الزجاجة. ثانياً، حدد عائلة التنسيق قبل الطلب، حيث تختلف آلة مُحسَّنة للزجاجات من 330 إلى 600 ملليلتر، وآلة مُحسَّنة للزجاجات من 1.5 إلى 2 لتر، في مسافة الإغلاق بالقالب، وطول قضيب التمدد، وطول الفرن، واستهلاك الهواء، وستكلف إعادة تجهيز آلة صغيرة التنسيق لتشغيل تنسيقات كبيرة لاحقاً الكثير أكثر من تحديد آلة قادرة على التنسيق المزدوج من البداية. حيث تحتاج المصنع genuinely لعائلتي التنسيق بحجم كبير، فإن آلتين مخصصتين دائماً ما تتفوقان على آلة تنازلية واحدة من حيث الإخراج الإجمالي ووقت التغيير.
صناعات التطبيق والمنتجات النهائية
المشروبات الغازية هي الطرف المتطلب من نطاق التطبيق الأوسع الذي يخدمه نفس عائلة المعدات. تقع المشروبات الغازية من نوع الكولا ومشروبات الحمضيات ذات الرغوة عند 3.8 إلى 4.2 حجم غاز في أعلى مستوى من متطلبات الضغط، تليها المياه المنعشة والمشروبات المنعشة عند 4.0 إلى 4.5 حجم غاز في تنسيقات أصغر، والمشروبات المنعشة ذات النكهات والمشروبات الطاقة عند 2.5 إلى 3.5 حجم غاز، وحاويات المشروبات المنعشة ذات نكهة الشعير أو البيرة التي تضيف معايير الحماية من الضوء والأكسجين إلى جانب الضغط. أدناه هذا المستوى، تقوم نفس آلات النفخ بإنتاج زجاجات المياه غير الغازية، وزجاجات العصير والشاي للخطوط الحارة أو المعقمة، وحاويات زيت الطعام، وزجاجات الحليب واللبن، وحاويات المنتجات الكيميائية اليومية ومستحضرات التجميل مثل الشامبو والمذيبات السائلة والمذيبات. يجلب اتصال المواد الغذائية والمشروبات إطارًا للامتثال خاص به بدلاً من إطار ميكانيكي بحت: يتم تقييم راتنج PET والحاويات النهائية وفقًا لقانون FDA 21 CFR 177.1630 في الولايات المتحدة، ولائحة الاتحاد الأوروبي 10/2011 في أوروبا، وقانون GB 4806.6 في الصين، في حين يتم تزويد الآلات نفسها بشهادة CE ويتم بناؤها بموجب أنظمة الجودة ISO 9001. تشمل التحقق على مستوى الحاوية ضغط الانفجار، وتكسس cracking الضغوط البيئية مع نقع الكاوية، واختبار الاستقرار الحراري الذي يتم فيه الاحتفاظ بالزجاجات المضغوطة عند 38 درجة مئوية لمدة 24 ساعة وتفحصها من حيث التوسع الحجمي الذي لا يتجاوز ثلاثة في المائة مع عدم فقدان المساحة الأساسية.
النتيجة العملية لمالك المصنع هي أنه يجب اختيار قائمة الآلات مقابل المنتج الأوسع الذي ينوي المصنع بيعه خلال خمس سنوات، وليس المنتج الضيق الذي سيطلقه. إن المصنع الذي يحدد المياه العذبة ثم يضيف خطًا من المشروبات الغازية يكتشف أن مخزون النماذج، وأدوات إنهاء الرقبة، وتصميم صمام التعبئة، وغالبًا ما يكون ضاغط الضغط العالي، كلها تحتاج إلى استبدال، بينما يمكن للمصنع الذي يحدد المشروبات الغازية إنتاج المياه العذبة على نفس المعدات بضغط نفخ أقل ونماذج أخف دون تغيير في الأجهزة على الإطلاق. تحديد الاتجاه نحو الأعلى غير مكلف؛ ولكن تحديد الاتجاه نحو الأسفل ليس كذلك.
التصميم والتشغيل ودعم ما بعد البيع
يتبع تخطيط المصنع لخط المشروبات الغازية مسارًا منتظمًا للمنتج مع المرافق على المحيط. عادةً ما تشغل مصنع ينتج 12000 زجاجة في الساعة مساحة تتراوح بين 800 و 1200 متر مربع للمبنى الإنتاجي، مع غرفة المياه وغرفة الشراب في منطقة مغلقة بشكل منفصل ومحصنة من الناحية الصحية، وغرفة الضاغط والتبريد معزولة من أجل الحد من الضوضاء والحرارة، ومكان آلة النفخ بحيث يصل موصل الهواء إلى الملء بارتفاع لطيف وبدون تغيرات حادة في الاتجاه. يجب أن يكون تحميل الأرض تحت آلة النفخ والملء على الأقل 1000 كيلوغرام لكل متر مربع، وارتفاع واضح يتراوح بين 4.5 و 6 أمتار لموصل الهواء ورافعة المستودع، وتكييف هواء مناسب لإزالة حرارة الفرن والضاغط، وخنادق الصرف تحت الملء والمبرد. اترك ممر الصيانة على الأقل 1.2 مترًا على جانب تغيير القوالب من آلة النفخ؛ وتخطيطات المصانع التي توفر مساحة أرضية عن طريق تضييق هذا الممر تدفع ثمنها في كل تغيير لمدة عمر المصنع. يجب تحديد مرافق التجهيز، وتوزيع الطاقة ثلاثية الفاش، وأنابيب الهواء المضغوط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم بدلاً من الفولاذ الكربوني، وخطة تصريف الأرضي تحت الملء والمبرد، قبل شحن الآلات، وهو السبب في إعداد رسومات التخطيط بالتوازي مع التصنيع بدلاً من بعد التسليم.
تقوم كل آلة YuDa بتجميعها واختبارها باستخدام القوالب قبل أن تغادر المصنع، لذلك يحصل العميل على زجاجات عينة تم نفخها ومعلومات عن معايير العملية بدلاً من آلة تم فحصها كهربائياً فقط. تدعم Wanplas كل تركيب من خلال التزامات الخدمة الجماعية التي يتم مشاركتها عبر جميع مصانعها: مهندسون في الموقع لتركيب الجهاز وتجربته التشغيلية، وتدريب المشغلين والصيانة على المنتج والقوالب الخاصة بالعميل، 500 دولار أمريكي من قطع الغيار المجانية كل عام، استبدال مجاني للقطع التي تفشل خلال فترة الضمان، ضمان النقل، وضمان قدرة الإنتاج التي تربط العقد بمعدل الإنتاج بدلاً من رقم الكتالوج. يتيح المراقبة عن بُعد لمهندسي المقر فحص بيانات المراقب والممارسات الإنتاجية دون السفر، مما يحل معظم مشكلات المعلمات وأجهزة الاستشعار خلال ساعات بدلاً من أيام. كما تتبع Wanplas سياسة مصنع مفتوحة، لذلك يُرحب بالعملاء بزيارة أرض التجميع، ومشاهدة آلتهم التي يتم بناؤها، وإجراء إنتاج تجريبي باستخدام قوالبهم ومoulds الخاصة بهم قبل الشحن.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن لآلة تصنيع زجاجات المياه أن تصنع زجاجات غازية؟
عادةً لا يكون ذلك دون تعديل. تحتاج الزجاجات الغازية إلى ضغط نفخ نهائي يتراوح بين 35 و40 بار، وقواعد قاعدة بتقسيم بتلة، وفرن تسخين أطول للبرمات الأثقل، ونسب تمدد مستوي أعلى. ستنتج الآلة المحددة للمياه الساكنة عند ضغط يتراوح بين 25 و30 بار زجاجات تجتاز الفحص البصري الأولي ثم تفشل في اختبارات الاستقرار الحراري أو تشقق الإجهاد. حدد للاستخدام الغازي وشغل المياه على نفس الآلة، ولا تفعل العكس أبدًا.
ما هو ضغط الضرب الذي يحتاجه زجاجات PET المشحونة بالغاز؟
إن عملية النفخ السابقة عند 8 إلى 12 بار والنفخ النهائي عند 35 إلى 40 بار هي الفترات الطبيعية، ويستخدم الطرف الأعلى للأحجام الكبيرة وللقوالب ذات القاعدة المتدلية. ويجب أن يحتفظ مكبس الضغط العالي بهذا الضغط في ظل الطلب المتذبذب لدورة النفخ، وهذا هو السبب في أن مستوعبًا يبلغ سعته 2 متر مكعب على الأقل، ودرجة رطوبة أقل من 20 درجة مئوية أو أفضل، هو جزء من المواصفات وليس إضافات اختيارية.
ما هو وزن علبة 500 مل من المشروبات الغازية؟
عادة ما يتراوح وزنها من 22 إلى 28 غرامًا، مقابل 12 إلى 15 غرامًا لزجاجة المياه العادية ذات الحجم نفسه. وتتراوح وزن زجاجة 1.5 لتر من المشروبات الغازية من 38 إلى 45 غرامًا، و2 لتر من 48 إلى 54 غرامًا. لا يمكن خفض الوزن دون تلك الحدود إلا باستخدام هندسة أساسية متطورة، وراتنج ذات لزوجة داخلية عالية، ومراقبة عملية دقيقة، ويجب دائمًا التحقق من ذلك من خلال اختبار التمزق والتشقق بدلاً من الاعتماد على المظهر الخارجي.
أي إنهاء للرقبة يناسب المشروبات الغازية؟
يبلغ قطر الملف المكررة 28 ملليمتر، وهو المعيار الصناعي، ويوجد في نسخة أطول تقليدية، ونسخة قصيرة توفر حوالي غرام واحد من الراتنج لكل زجاجة. يجب أن يكون الاختيار متسقًا بين إمدادات القوالب، وإدخالات رقبة صمام التفجير، ومركز صمام التعبئة، ومقبس القابس، وإمدادات الإغلاق. تغيير تشطيب الرقبة في وقت لاحق هو مشروع أدوات عبر عدة آلات، وليس استبدال جزء بسيط.
كم يستغرق تغيير القالب؟
على آلة أوتوماتيكية كاملة معبأة، يقوم فريق مكون من شخصين مدربين بتغيير مجموعة قوالب ذات أربع تجاويف في حوالي 45 إلى 90 دقيقة بما في ذلك ضبط قضيب التمدد، وتحديد ارتفاع القالب الأساسي، وفحص القطعة الأولى. تستغرق تغييرات التنسيق التي تغير أيضًا طول القالب أو تشطيب الرقبة وقتًا أطول لأن ملفات مصباح الفرن وإعدادات خط السلسلة يجب إعادة ضبطها. يعد الحفاظ على مجموعة قالب أخرى مسبقة التسخين ومبنية مسبقًا أفضل طريقة لتقليل العملية.
هل هناك حاجة إلى سخان زجاجات بعد التعبئة الباردة؟
نعم، في كل خط مكرّر تقريبًا. يغادر المنتج من الصمام عند 2 إلى 6 درجات مئوية، لذلك تتشكل الرطوبة على جدار الزجاجة على الفور وتحول دون لاصق ملصق السيلوفان الساخن من التثبيت ووضع فيلم التمدد بشكل نظيف. يعمل حزام الساخن الذي يرفع درجة حرارة السطح فوق نقطة الندى المحيطة بحل كلا المشكلتين ويقلل أيضًا من الضغط على غطاء الإغلاق قبل تحميل البليت.
قم ببناء خطك المكرّر مع YuDa
نبات زجاجات PET الغازية هو نظام، والمواصفة الأضعف في هذا النظام تحدد الإنتاج الفعلي الحقيقي. إذا شاركت حجم الزجاجة المستهدف وحجوم الغاز، ووزن البريكوبس واسمFinish العنق، والعدد المطلوب من الزجاجات في الساعة، وعدد التنسيقات التي تخطط للتشغيل، ودرجة حرارة ambiente المصنع المتاحة، سيقوم مهندسو YuDa بإرجاع قائمة آلات كاملة تتضمن عدد الحفرة، وتكوين الفرن، ومهام المكابس والمبرد، وأحمال الخدمات، وخطط مصنع مقاسمة لمبناك. أرسل عينة زجاجة أو رسماً، وسيقوم الفريق بتجربة النفخ باستخدام بريكوباتك الخاصة قبل تصنيع أي شيء، أو Arrange زيارة للمصنع لمشاهدة خط مماثل في الإنتاج وتفقد جودة التصنيع عن قرب. آلة YuDary، وهي شركة Wanplas، قضت أكثر من عشرين عاماً في نفخ زجاجات PET وحدها، وهذا التركيز هو ما يحول قائمة الآلات إلى مصنع يحقق أرقامه.
