YuDa là một nhà máy của Wanplas và là một trong những nhà sản xuất chuyên về máy ép nhựa PET hàng đầu ở Trung Quốc, với hơn 20 năm kinh nghiệm, thiết bị hoạt động ở hơn 60 quốc gia, được công nhận là nhà sản xuất máy ép nhựa PET hàng đầu ở Trung Quốc và có hơn 20 bằng sáng chế về công nghệ ép nhựa và tích hợp đường. Bài viết này trả lời câu hỏi phổ biến nhất mà người mua đặt ra sau khi chọn một máy ép nhựa: những gì còn phải được mua, cài đặt và xác minh trước khi đường thực sự sản xuất được các chai có thể bán? Câu trả lời là một danh sách thiết bị phụ trợ đầy đủ, và giá trị của bài viết này là nó được tổ chức như một danh sách kiểm tra có thể xác minh với các tham số lựa chọn cho mỗi mục thay vì một danh sách mua sắm mơ hồ.
Mua máy ép nở kéo chỉ là bước đầu tiên. Một dây chuyền sản xuất chai PET hoàn chỉnh là một hệ thống các hệ thống: nó cần các sản phẩm sẵn sàng và điều chỉnh, không khí áp suất cao để kéo và ép PET, nước làm mát để giữ máy và khuôn ở nhiệt độ thích hợp, nhiệt hồng ngoại để làm mềm sản phẩm sẵn sàng, khuôn để tạo hình chai, hệ thống vận chuyển để di chuyển chai xuống dòng, kiểm tra để loại bỏ các lỗi, hệ thống điện và tự động hóa để điều phối mọi thứ, và các dịch vụ cơ sở để cung cấp không khí, nước, điện và thoát nước. Nếu bỏ sót bất kỳ một trong những thứ này, dây chuyền sẽ không bắt đầu hoạt động hoặc sẽ sản xuất ra các chai không đạt tiêu chuẩn. Mục đích của hướng dẫn này là để đảm bảo không bỏ sót bất kỳ thứ gì và rằng mỗi lựa chọn được xác định bởi một tham số chứ không phải là một đoán nhầm.
Cấu trúc này theo dòng chảy vật lý của đường dây và sau đó là các nhánh công cụ hỗ trợ. Chúng ta bắt đầu với bản đồ logistics đầy đủ, đi qua 9 mô-đun thiết bị theo thứ tự vật liệu và năng lượng thực sự di chuyển, trình bày loạt máy YuDa thực tế với bảng thông số, cung cấp danh sách kiểm tra phụ trợ tổng hợp được chia thành các cấp cần thiết, khuyến nghị và tùy chọn, hiển thị ba ví dụ cấu hình đầy đủ ở quy mô nhỏ, trung bình và lớn, cung cấp bảng chọn từ yêu cầu đến mô hình, liệt kê những sai lầm đắt tiền nhất mà người mua thường mắc phải, và kết thúc với danh sách kiểm tra vận hành và chấp nhận tại hiện trường cùng với một bảng câu hỏi thường gặp thực tế. Đến cuối cùng, một nhóm mua hàng hoặc kỹ thuật có thể cung cấp một danh sách vật liệu đầy đủ, được hỗ trợ bằng các tham số cho nhà máy và nhà thầu công trình.
Toàn bộ dây chuyền thổi chai PET trong nháy mắt
Một dây chuyền sản xuất chai PET hoàn chỉnh được hiểu tốt nhất là một dòng vật liệu chính cộng với bốn nhánh tiện ích. Dòng chính chuyển mẫu thành phẩm từ kho đến chai hoàn thiện và sau đó đi xuống dòng để đổ đầy hoặc đóng gói. Nhánh tiện ích cung cấp năng lượng và kiểm soát mà dòng chính không thể thiếu: khí nén, nước làm mát, điện và chân không hoặc drenage khi cần thiết. Xử lý dây chuyền như một dòng có nhánh, thay vì như một danh sách các máy, là cách nhanh nhất để phát hiện những thứ thiếu.
Dòng chuyển vật liệu chính như sau. Các preform được lưu trữ trong một cối, được nâng lên và định hướng bằng một máy cấp tự động, được sắp xếp và điều chỉnh, sau đó được vận chuyển vào lò nung. Trong lò, preform được điều chỉnh nhiệt độ theo một biểu đồ nhiệt độ chính xác bằng các đèn hồng ngoại. Preform điều chỉnh được chuyển đến trạm thổi, nơi nó được kéo giãn bằng một thanh kéo và thổi bằng không khí áp suất cao trong một khuôn nung để tạo ra chai. Chai hoàn thành được thải ra, vận chuyển bằng không khí hoặc băng đến một bộ đệm, và sau đó được giao cho quá trình đóng gói hoặc đóng gói. Các preform bị hỏng, chai bị hỏng và các phần cắt được thu thập để tái chế.
Cả bốn nhánh công cụ đều chạy song song với dòng này. Nhánh khí nén cung cấp không khí áp suất thấp cho các hoạt động khí nén và không khí áp suất cao cho việc thổi thực tế. Nhánh nước làm mát cung cấp nước lạnh cho khuôn và một vòng nước điều hòa riêng biệt cho khung máy và lò. Nhánh điện cung cấp điện 3 pha ổn định cho các bộ điều khiển servo, lò và các tủ điều khiển. Nhánh hút chân không và thoát nước hỗ trợ các bước cung cấp, dán nhãn và làm sạch và đưa đi nước đọng. Mỗi nhánh có yêu cầu về dung lượng riêng mà phải được xác định theo số chai mục tiêu mỗi giờ, khối lượng chai và hình dạng chai, không phải theo một quy tắc kinh nghiệm.
Nếu đọc dòng này theo cách này, bạn cũng sẽ thấy thứ tự phụ thuộc. Máy thổi thiết lập nhịp độ, nhưng hệ thống khí quy định số lượng chai có thể thổi mỗi giờ vì mỗi chai tiêu thụ một lượng khí áp suất cao nhất định. Hệ thống làm mát đặt giới hạn về thời gian mỗi chu kỳ vì khuôn phải thoát nhiệt trước khi có chu kỳ tiếp theo. Hệ thống cung cấp đặt giới hạn tối thiểu vì lò có thể xử lý chỉ số lượng preform được đưa vào. Khi một nhánh nhỏ hơn, toàn bộ dây chuyền sẽ chậm lại đến nhánh đó, và chỗ chặn lại thường không phải là máy thổi chính.
Phần 1: Làm việc với các thanh và cung cấp
Cách xử lý preform là mô-đun vật lý đầu tiên sau khi lưu trữ và là phần của dây chuyền thường bị đánh giá thấp nhất. Một máy thổi có công suất 12000 BPH là vô dụng nếu các preform đến vào lò ở 8000 BPH. Vai trò của mô-đun này là cung cấp số lượng đúng các preform được định hướng, sạch, khô và ổn định nhiệt độ đến cửa vào lò mà không bị tắc nghẽn, không bị nhiễm bẩn và không làm hỏng lớp hoàn thiện cổ sau này đóng gói chai.
Hộp chứa preform là bộ đệm giữa kho hàng và dây chuyền. Nó chứa một lượng preform hoạt động để khi có sự gián đoạn nhỏ trong nguồn cung cấp phía trên, dàn nung không bị ngừng hoạt động. Kích thước của hộp chứa nên đủ để đáp ứng ít nhất 10 đến 15 phút tiêu thụ của dây chuyền, tính theo số chai mỗi giờ và khối lượng preform, để người vận hành có thời gian để bổ sung từ máy xay hoặc silo mà không cần ngừng máy. Một hộp chứa quá nhỏ sẽ gây ra các sự gián đoạn nhỏ; một hộp chứa quá lớn sẽ lãng phí không gian và có thể nén quá mức các preform nhẹ.
Thang máy tự động hoặc máy nâng đưa các mẫu ra từ kho chứa và đặt chúng lên máy phân loại. Công suất định mức của nó phải vượt quá nhu cầu của lò nướng, được biểu diễn bằng số lượng mẫu mỗi phút, với khoảng 10 đến 15% để lò nướng không bị thiếu. Máy phân loại đặt các mẫu theo hướng miệng lên hoặc miệng xuống tùy thuộc vào thiết kế lò nướng và phân bố chúng trên khoảng cách truyền. Một máy phân loại tốt giữ nguyên hướng thông qua quá trình truyền và vào chuỗi lò nướng mà không có xoay hoặc chấn động khiến bề mặt mẫu bị xước.
Giữa máy phân loại và lò nung, một máy phát hiện kim loại và một trạm loại bỏ bụi hoặc điện tích bảo vệ cả sản phẩm và máy. Các mảnh kim loại từ quá trình xử lý hoặc xử lý trước có thể phá hủy một máy ép nhựa khi tiếp xúc, và bụi hoặc sợi trên mẫu chuyển sang chai và xuất hiện dưới dạng ô nhiễm nhìn thấy khi đổ. Trong các nhà máy sản xuất thực phẩm và đồ uống, các trạm này không phải là tùy chọn, vì mẫu là bề mặt tiếp xúc với thực phẩm và bất kỳ vật thể lạ nào là một rủi ro phải thu hồi.
Điều chỉnh nhiệt độ của preform là một bước tinh tế nhưng quan trọng, đặc biệt trong mùa lạnh hoặc ở các nhà máy không có điều hòa không khí. Các preform PET được lưu trữ ở nhiệt độ môi trường thấp hoặc có độ ẩm trên bề mặt sẽ nở không đều vì nhiệt độ khởi đầu và phân bố độ nhớt nội tại không phù hợp. Một giai đoạn làm khô hoặc điều chỉnh nhiệt độ của preform, và trong một số khí hậu, một giai đoạn làm ấm kiểm soát, giữ preform khởi động trong một khoảng nhỏ để lò chỉ cần thực hiện điều chỉnh cuối cùng. Điều này ổn định độ dày của tường và giảm thiểu chất thải, điều này quan trọng hơn ở tốc độ cao hơn là ở tốc độ thấp.
Các tiêu chí lựa chọn cho mô-đun này được tóm tắt dưới đây. Độ chênh lệch năng suất, độ tin cậy của hướng và kiểm soát ô nhiễm là ba tham số quyết định xem mô-đun có phù hợp với dây chuyền hay không.
| [N] Mục | Tham số lựa chọn | Cách tính kích thước | Vì sao nó quan trọng |
|---|---|---|---|
| Hopper tiền định hình | Mức dung lượng đệm trong phút tiêu thụ | 10–15 phút của BPH × khối lượng phôi | Tránh tình trạng thiếu điện trong lò nướng do sự thiếu hụt nguồn cung |
| Máy nâng / máy cấp liệu | Tốc độ xử lý (pcs / phút) | Nhu cầu lò × biên 1,10–1,15 | Phải vượt quá yêu cầu của máy thổi hoặc dây chuyền sẽ chậm lại |
| Máy phân loại | Độ chính xác định hướng, khớp bước | Phù hợp với khoảng cách giữa các dây chuyền nướng | Vị trí sai sẽ gây tắc hoặc làm hỏng cổ máy |
| Máy phát hiện kim loại | Kích thước lỗ, độ nhạy | Dựa trên đường kính của mẫu trước khi ép | Bảo vệ máy ép khỏi bị hư hỏng nghiêm trọng |
| Xử lý bụi / tĩnh điện | Tốc độ của máy xông hơi, ion hóa | Chiều rộng chuyển mẫu | Giữ bề mặt tiếp xúc thực phẩm sạch |
| Cải biến nhiệt độ mẫu trước khi ép | Nhiệt độ vào mục tiêu | Được thiết lập bởi nhiệt độ môi trường và loại IV | Giảm độ dày của tường trong khí hậu lạnh |
Phần 2: Hệ thống khí áp suất cao (cơ cấu phụ quan trọng nhất)
Nếu một phụ trợ quyết định liệu đường ống thổi PET hoạt động hay không, đó là hệ thống khí áp cao. Thủy tinh dạng thổi mở sử dụng khí nén có áp suất 3,5 đến 4,0 MPa để kéo dài và nén mẫu trước vào tường khuôn, và các chai nước giải khát ở đầu áp suất cao có thể yêu cầu áp suất đầy đủ 4,0 MPa để giữ được độ bền áp suất và thiết kế cơ sở. Khí nén áp thấp có áp suất 0,6 đến 0,8 MPa xử lý các tác động khí như chuyển động khuôn, chuyển đổi và kích hoạt van, nhưng đó là vòng áp cao tạo ra chai và do đó đặt giới hạn sản xuất.
Vòng áp cao bắt đầu với một máy nén áp cao kiểu piston. Đối với thổi PET, các máy nén piston không dầu hoặc được lọc chặt chẽ được ưa chuộng vì bất kỳ aerosol dầu nào trong không khí thổi tiếp xúc với bề mặt bên trong chai có liên quan đến thực phẩm. Máy nén phải cung cấp tổng lượng khí tiêu thụ cho mỗi chai trong giờ, cộng với một khoảng trống cho sự rò rỉ van và động lực phục hồi. Tiêu thụ cho mỗi chai tăng theo khối lượng chai và theo đó liệu chai đó là loại nước bình thường hay loại nước có ga, vì chai nước có ga cần áp suất thổi cao hơn và độ căng chặt hơn.
Giữa máy nén và máy có một bình tiếp nhận, dung tích của nó dễ bị đánh giá thấp và tốn kém khi sai. Bình tiếp nhận làm nhẹ nhàng nhu cầu xung nhịp của mỗi cú thổi nên máy nén không nhận thấy tải có dạng sóng gợn, và dung tích của nó nên được tính từ dung tích không khí của một chai nhân đôi với số chai mỗi giờ và nhân với một nhân tố đệm để bao trùm thời gian phản ứng của máy nén. Bình tiếp nhận quá nhỏ sẽ khiến áp suất đường ống giảm trong phần bận rộn nhất của mỗi cú thổi, và sự giảm áp suất đó là nguyên nhân chính của lớp vỏ chai mỏng hoặc không đều, điều mà thay đổi khuôn không thể khắc phục được.
Thiết bị chất lượng không khí không được lựa chọn trên một dây chuyền sản xuất thực phẩm. Sau khi được nén, không khí đi qua các thiết bị làm mát giữa các giai đoạn và sau đó làm giảm nhiệt độ và làm bay hơi độ ẩm, sau đó đi qua một hệ thống lọc chính xác giữ lượng dầu ở mức 0,01 mg mỗi mét khối hoặc thấp hơn, rồi qua một thiết bị làm khô được thiết kế để đạt được điểm tuyết áp suất cần thiết. Độ ẩm trong không khí thổi sẽ kết tủa trên mẫu lạnh và trên mẫu, gây ra hiện tượng mùi, mùi và trong trường hợp tồi tệ nhất là những giọt nước bên trong chai. Độ lọc là một tham số an toàn thực phẩm, không phải là một điều cần thiết, vì không khí tiếp xúc trực tiếp với bên trong chai.
Một mô-đun thu hồi không khí áp suất cao được khuyến nghị mạnh mẽ trên bất kỳ đường ống nào trên cấp độ đầu vào. Trong chu trình thổi, một phần lớn không khí trong chai vẫn ở áp suất có thể sử dụng khi khuôn mở. Mô-đun thu hồi thu thập không khí đó, lưu trữ và cung cấp nó vào chu trình tiếp theo, đưa trở lại từ 20 đến 35% dung tích áp suất cao tùy thuộc vào hình dạng và áp suất của chai. Điều này được biểu diễn bằng tỷ lệ thu hồi của nhu cầu không khí, không phải bằng tiết kiệm tiền tệ, và đây là một trong những cách hiệu quả nhất để giảm kích thước máy nén và tải năng lượng trên đường ống.
Bảng dưới đây chuyển đổi số chai mục tiêu mỗi giờ thành nhu cầu khí nén cao áp, dung tích nhận của nhà máy và đường ống hướng dẫn. Số chai mỗi lần là một ước tính kỹ thuật đại diện cho chai PET bình thường có dung tích từ 0,5 đến 1,5 lít và phải được xác nhận với kết thúc chai và cổ chai chính xác trong thiết kế cuối cùng.
| Đường sản xuất mục tiêu (BPH) | Nhu cầu áp suất cao (Nm³/phút, tiêu biểu) | Tần suất hút (m³, đại diện) | ống cấp (mm, đại diện) | Vòng áp suất thấp (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| ~2000 | 0.12 – 0.20 | 1.0 – 2.0 | DN25 | 0.6 – 0.8 |
| ~6000 | 0.40 – 0.55 | 2.0 – 3.0 | DN40 | 0.6 – 0.8 |
| ~12000 | 0.80 – 1.10 | 3.0 – 5.0 | DN50 | 0.6 – 0.8 |
| ≥15000 | 1.10 – 1.50 | 5.0 – 8.0 | DN65 | 0.6 – 0.8 |
Các lưu ý thực tế giúp bảo vệ đầu tư: cài đặt máy tiếp nhận gần máy thổi nhất có thể để giảm thiểu sự mất áp suất trong những mét cuối cùng; chọn kích thước đường ống chính cho dòng đường cao nhất trong tương lai, không chỉ là máy thổi đầu tiên, vì hầu hết các nhà máy sẽ thêm một mô-đun thổi thứ hai sau đó; và sử dụng van thổi điều khiển bằng servo để mỗi cú thổi chỉ sử dụng lượng không khí mà chai cần, thay vì một lượng rơi cố định. Các cảm biến áp suất ở máy tiếp nhận và ở đầu vào máy nên cung cấp cho hệ thống điều khiển để bất kỳ sự giảm áp suất nào cũng được ghi lại và báo trước khi nó đạt đến chai.
Mô-đun 3: Nước làm mát và kiểm soát nhiệt độ
Nước làm mát là ngành công nghiệp thứ hai và là ngành công nghiệp quyết định thời gian của chu trình. Máy ép phải loại bỏ nhiệt của PET và của sự mở rộng khí nén nhanh chóng đủ để chai có thể được đẩy ra cứng, và khung máy và lò phải nằm trong các cửa sổ nhiệt của riêng chúng để bảo vệ tuổi thọ của bộ điều khiển và đèn. Một máy làm lạnh có kích thước quá nhỏ là nguyên nhân phổ biến nhất của một dây chuyền hoạt động tốt trong một giờ và sau đó dần mất tốc độ khi các mẫu bị nóng lên.
Dây lạnh khuôn là phần đòi hỏi cao nhất. Nước lạnh ở khoảng 7 đến 12 độ C được lưu thông qua các kênh lạnh khuôn, và lưu lượng cần thiết tăng theo số lượng các lỗ và diện tích mặt của chai. Một con số thiết kế thực tế là từ vài chục lít mỗi phút cho mỗi lỗ, tăng lên cho các chai lớn và cho các chai có chứa khí carbon dioxide có lượng nhiệt cao hơn. Công suất máy làm lạnh phải đáp ứng được tải nhiệt liên tục của quá trình phun liên tục, không phải là tải được đo trong một thử nghiệm ngắn, vì tải chỉ tăng theo thời gian hoạt động của dây chuyền.
Một vòng luân chuyển thứ hai, riêng biệt, ở khoảng 15 đến 20 độ C, phục vụ cho cấu trúc máy, lò nướng và các tủ thủy lực hoặc servo. Trộn hai vòng luân chuyển là một sai lầm: khuôn cần nước ổn định ở nhiệt độ thấp, trong khi khung cần chỉ cần ổn định nhiệt độ vừa phải, và việc kết hợp chúng sẽ khiến máy làm lạnh làm lạnh quá mức toàn bộ nhà máy. Hai vòng luân chuyển độc lập với các máy bơm và các bộ điều khiển riêng là thiết kế chính xác, và vòng luân chuyển khuôn cần phải có tiêu chuẩn cao hơn vì chất lượng chai phụ thuộc vào nó.
Chất lượng nước là một tham số bảo trì mà nhiều người mua bỏ qua cho đến khi xuất hiện vết ố. Nước cứng tạo ra vết ố trong các kênh của máy khuôn và trên các thiết bị trao đổi nhiệt, gây tắc nghẽn dòng chảy và làm tăng nhiệt độ của máy khuôn cho đến khi độ dày của tường thay đổi. Một quá trình lọc và, khi nguồn cung cấp địa phương có độ cứng cao, một quá trình làm mềm hoặc xử lý ngược dòng điện ngược sẽ bảo vệ các kênh. Một thiết bị trao đổi nhiệt bằng tấm ngăn cách chuỗi tuần hoàn sạch khỏi tháp làm mát mở nếu có tháp làm mát, để máy khuôn không bao giờ gặp nước tháp nguyên chất mang tải sinh học và khoáng chất.
Bảo vệ mùa đông và thông số của máy bơm đóng các mô-đun. Máy bơm phải cung cấp cả lưu lượng và áp suất mà vòng tuần hoàn cần; một máy bơm có lưu lượng thích hợp nhưng áp suất không đủ sẽ không đẩy nước qua các đường ống mạch lâu dài. Trong khí hậu lạnh, phần bên ngoài của vòng tuần hoàn cần được bảo vệ chống đóng băng, bằng cách thoát nước hoặc bằng hỗn hợp glycol, vì một đường ống cấp nước đóng băng có thể làm vỡ một máy làm lạnh và ngưng hoạt động của toàn bộ nhà máy. Các con số dự kiến dưới đây là các điểm khởi đầu đại diện để được xác nhận đối với máy được chọn và nước địa phương.
| [N] 17. Vòng tròn | Nhiệt độ (đại diện) | [N] 18. Cơ sở lưu thông | [N] 19. Thiết bị cốt lõi |
|---|---|---|---|
| [N] 20. Làm mát khuôn | 7 – 12 °C | Chục L/min trên mỗi lỗ | Máy làm lạnh, bơm, vòng lặp được lọc |
| Máy / lò nung | 15 – 20 °C | Đặt cố định bởi tải tủ | Lạnh phụ hoặc tháp phun |
| [N] 21. Làm mát mở | Phụ thuộc môi trường xung quanh | Theo đánh giá tháp phun | Tháp giải nhiệt, bộ trao đổi tấm |
| [N] 22. Chuẩn bị nước | n/a | theo độ cứng của nguồn cung cấp | Lọc, làm mềm hoặc RO |
Module 4: Gia nhiệt hồng ngoại và điều kiện hóa phôi
Máy nung là nơi một mẫu trước cứng trở thành có thể phun, và mặc dù nó là một phần của máy phun, cấu hình và vật tư của nó hoạt động như thiết bị phụ cần được xác định và lưu trữ. Máy nung sử dụng đèn hồng ngoại được bố trí theo các khu vực, mỗi khu vực được cung cấp năng lượng độc lập để nâng nhiệt độ thân mẫu lên khoảng 95 đến 115 độ C trong khi giữ phần cổ dưới 70 độ C thông qua làm mát cổ hoạt động. Thân mẫu phải nóng và có thể kéo dài; phần cổ phải giữ ở trạng thái lạnh để sợi không bị biến dạng và sự kín đáo được bảo tồn.
Số lượng đèn và phân vùng phụ thuộc vào chiều dài mẫu trước và hình dạng chai. Mẫu trước dài hơn và chai có thân cao hơn cần nhiều khu vực hơn và một lò nung dài hơn; chai có miệng rộng hoặc thân ngắn cần ít hơn. Cường độ đèn cho mỗi khu vực được thiết lập trong quá trình cài đặt và được lưu trữ dưới dạng công thức, do đó lò nung thực sự là một điều hòa nhiệt độ có thể lập trình. Kích cỡ 38,1 mm của ổn định nhiệt được sử dụng trên lò nung YuDa tập trung năng lượng hồng ngoại với thiểu tổn thất tối thiểu cho không khí xung quanh và là lý do tại sao các lò nung này tiết kiệm hơn 30% điện so với các lò nung làm nóng truyền thống sử dụng khoảng cách rộng hơn.
Độ tuổi thọ của đèn là một tham số tiêu hao được đo bằng giờ hoạt động, và các nhà máy nên mua sắm các đèn dự phòng và thay đổi chúng theo lịch trình thay vì chờ cho một đèn bị hỏng giữa quá trình. Các tấm phản xạ phía sau các đèn phải được giữ sạch, vì bụi hoặc lớp dầu phân tán năng lượng hồng ngoại và buộc bộ điều khiển đẩy nhiều năng lượng hơn cho cùng nhiệt độ của mẫu, làm tăng chi phí năng lượng và giảm tuổi thọ của đèn. Máy nướng cũng cần được làm mát bằng không khí cưỡng bức khu vực đèn để đèn và các thiết bị điện tử luôn ở trong nhiệt độ được quy định.
Tốc độ quay của mẫu trong lò là một tham số quá trình kết hợp trực tiếp với sự đồng đều của tường. Mẫu phải quay để năng lượng hồng ngoại đạt được mọi mặt một cách đều đặn; nếu quay không đều, một mặt sẽ nóng hơn, căng ra nhiều hơn và tạo ra một điểm mỏng dẫn đến thất bại trong thử nghiệm tải trên đầu hoặc nổ. Số lượng năng lượng cần theo dõi là kilowatt giờ cho 1000 chai, kết hợp sức mạnh của đèn, chiều dài của lò và các khoản mất mát khi không hoạt động thành một số tương đương trên toàn bộ tốc độ dòng. Giảm số lượng này thông qua khoảng cách đèn ấm chặt hơn và phân vùng tốt hơn là một khoản tiết kiệm chi phí hoạt động trực tiếp.
Điều kiện cũng bao gồm quá trình chuyển từ cửa ra lò đến quá trình thổi. Bao gồm việc đưa viên mẫu đến trạm thổi trong một khoảng nhiệt độ chặt chẽ và không có quá trình làm lạnh kéo dài từ hệ thống khí tại cổ. Mọi sự lệch này sẽ xuất hiện dưới dạng chai bị kéo dài không đều và chai không trung tâm. Vì lý do này, lò được đưa vào hoạt động cùng với trạm thổi như một hệ thống nhiệt, và các tham số của nó là một phần của công thức máy chứ không phải là một cài đặt riêng biệt để được điều chỉnh sau đó.
Mô-đun 5: Khuôn thổi và khuôn đổi nhanh
Máy ép nén là công cụ xác định chai, và nó là vật dụng phụ có thời gian thực hiện lâu nhất và ảnh hưởng lớn nhất đến chi phí chuyển đổi. Máy ép nén PET thường được làm từ thân bằng hợp kim nhôm để truyền nhiệt nhanh chóng, với phần đáy bằng thép không gỉ để chống mài mòn ở phần đáy petaloid của chai có gas. Nhôm truyền nhiệt nhanh chóng nên máy có thể được làm mát hiệu quả; thép không gỉ ở phần đáy chống lại sự mài mòn của phần đáy chai khi chạm vào máy.
Các đường ống làm mát khuôn được thiết kế trong khối, không được thêm vào sau đó. Chúng phải phù hợp với đường ống làm mát khuôn của máy và cung cấp lưu lượng theo kế hoạch mà không có các hốc không khí, vì một hốc không khí trong một đường ống là một điểm nóng tạo ra một lớp mỏng ở nơi đó. Bề mặt bên trong được đánh bóng gương để chai được tháo ra một cách sạch sẽ và chai hoàn thành có chất lượng bề mặt cần thiết; một khuôn bị đánh bóng kém kéo theo PET và để lại các vết bẩn có thể nhìn thấy trên một chai trong suốt.
Kết cấu thay đổi nhanh là một tính năng tăng năng suất, không phải là một sự sang trọng, trên bất kỳ dây chuyền sản xuất nào sản xuất nhiều hình dạng chai. Việc lắp đặt khuôn phải dựa trên một cơ sở tiêu chuẩn với các kết nối nhanh cho nước làm mát và, khi được sử dụng, cho các tác động khí nén, vì vậy việc thay đổi là một việc di chuyển ra và di chuyển vào thay vì một quá trình tái tạo. Số lượng khuôn mà một nhà máy giữ trong kho và thời gian để chuyển đổi giữa chúng quyết định tốc độ mà dây chuyền có thể phản ứng với sự thay đổi trong thành phần đơn đặt hàng, và khả năng phản ứng đó là một phần của năng suất thực của dây chuyền.
Bảo trì khuôn được thực hiện dựa trên sự mòn của các lỗ và sự suy giảm độ bóng. Sau một số lượng chu kỳ được xác định, bề mặt lỗ sẽ được tái chế, các đường ống làm mát sẽ được loại bỏ lớp sơn, và phần phụ kiện cơ sở sẽ được kiểm tra để xem có bị xước hay không. Để làm cho khuôn như một tài sản được bảo trì thay vì một công cụ có thể sử dụng một lần, chúng ta có thể kéo dài tuổi thọ của nó và giữ chất lượng chai ổn định trong hàng triệu chu kỳ. Đối với chai có chứa khí CO2, cấu trúc cơ sở petaloid phải được kiểm tra để xem có bị nứt hay biến dạng hay không vì sự cố hỏng cơ sở là con đường rò rỉ phổ biến nhất trên chai có chứa khí CO2.
YuDa FGX Series tốc độ cao: động cơ của dòng sản phẩm có sản lượng lớn
Dòng FGX là nền tảng sản xuất túi nhựa tự động tốc độ cao của YuDa, được thiết kế cho các dây chuyền từ 8000 đến 15000 BPH, nơi hệ thống phụ trợ phải được thiết kế cho năng suất tối đa liên tục. Dòng này được thiết kế dựa trên hệ thống liên kết cam độc đáo, kết hợp mở nắp, khóa nắp và nâng nắp đáy thành một chuyển động đồng bộ, được điều khiển bởi hệ thống servo tốc độ cao, giữ độ chính xác lặp lại trên hàng triệu chu kỳ. Các lò nung sử dụng khoảng cách sưởi 38,1 mm, tiết kiệm hơn 30% điện năng so với các lò nung thông thường, và toàn bộ dây chuyền là mô-đun nên các công việc bảo trì và thay đổi được thực hiện bằng cách thay thế các đơn vị thay vì tái thiết các phần.
Đối với kỹ sư phụ trợ, điểm chính là dòng FGX đặt yêu cầu cho mỗi bộ phận phụ trợ ở mức cao hơn. Khi đạt 12000 đến 15000 BPH, nhu cầu khí nén cao áp, lưu lượng làm mát nắp và điện năng của lò nung đều ở mức cao nhất, do đó, bộ thu, máy làm lạnh và máy nén phải được xác định từ đầu của phạm vi, không phải ở giữa. Hệ thống giám sát từ xa cũng quan trọng đối với các thiết bị phụ trợ: các kỹ sư tại trụ sở chính Trung Quốc có thể đọc dữ liệu PLC thông qua kết nối di động, theo dõi hành vi chu kỳ và nhận thông báo bất thường, bao gồm lỗi hệ thống phụ trợ như sự giảm áp suất hoặc báo động của máy làm lạnh được gửi về địa điểm khách hàng.
Dưới đây là danh sách các tham số đại diện cho lớp tốc độ cao FGX. Các giá trị này đại diện cho lớp và được xác nhận theo thiết kế chai cuối cùng và bố trí lỗ của người mua; các số cố định thực sự được cung cấp cùng với cấu hình đơn đặt hàng.
| [N] Tham số | Lớp tốc độ cao FGX (đại diện) |
|---|---|
| [N] 14 Phạm vi dung tích chai | 0,2 – 2,0 L (nước, CSD, dầu ăn, hóa chất hàng ngày) |
| Xuất ra của dây chuyền | 8000 – 15000 BPH |
| Tốc độ mô-đun thổi đơn | 2500 – 3000 BPH |
| Hình dạng của lỗ | các mô-đun nhiều lỗ, 6/8/10 lỗ thông thường |
| hệ thống cố định | liên kết cam servo tích hợp mở mẫu, khóa, nâng mẫu dưới |
| Công suất cài đặt (chính xác) | 45 – 95 kW theo số khoang và chiều dài lò |
| Khí phun cao áp | 3.5 – 4.0 MPa với mô-đun thu hồi khí (thu hồi 20–35%) |
| Diện tích máy (chính xác) | khoảng 3,6 × 2,1 × 2,3 m mỗi mô-đun (D × R × C) |
| Sưởi ấm | Kích thước 38,1 mm, tiết kiệm năng lượng 30% so với các lò thông thường |
| Điều khiển | PLC + HMI, công thức thẻ SD, giám sát PLC từ xa |
Dòng tốc độ tiêu chuẩn và bán tự động YuDa
Không phải tất cả các nhà máy đều cần 15000 BPH, và YuDa bao gồm các dòng máy tự động tốc độ tiêu chuẩn và dòng máy bán tự động để đáp ứng các cấp trung và đầu vào. Dòng máy tự động tốc độ tiêu chuẩn có thể đạt từ 1000 đến 7000 BPH với cùng nguyên lý liên kết cam và servo như lớp FGX áp dụng cho số khoang thấp hơn, do đó đây là lựa chọn thích hợp cho các nhà sản xuất nước, dầu thực vật, hóa chất hàng ngày và gia vị ở các khu vực có nhu cầu sản xuất tự động liên tục mà không cần tải điện năng cao. Dòng máy bán tự động phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ, các phòng thí nghiệm và sản xuất theo lô nhỏ linh hoạt khi người vận hành nạp các mẫu bằng tay.
Tải phụ cho các dòng này tương ứng thấp hơn. Một dây chuyền bán tự động 2000 BPH cần một máy nén và máy nhận nhỏ hơn, một máy làm lạnh nhỏ hơn và một hệ thống cấp liệu đơn giản hơn so với một dây chuyền tự động 12000 BPH, chính vì vậy mà mức mua và vận hành của nó thấp hơn. Đổi lại là lao động: một dây chuyền bán tự động cần một người vận hành ở các vị trí tải và tháo hàng, do đó hiệu suất thực của nó phụ thuộc vào việc bố trí nhân sự và sự đồng đều trong việc vận hành thủ công, trong khi một dây chuyền tự động loại bỏ người vận hành khỏi chu trình.
Bảng dưới đây so sánh hai loạt trên các tham số điều khiển quy mô phụ. Như trong bảng FGX, các con số đại diện cho mỗi lớp và được hoàn thiện theo cấu hình chai và lỗ đã xác nhận.
| [N] Tham số | Tốc độ tự động tiêu chuẩn | Tự động bán tự động |
|---|---|---|
| Tốc độ sản xuất | 1000 – 7000 chai / phút | lên đến ~ 2000 chai / phút (tải thủ công) |
| Thể tích chai | 0.2 – 2.0 L | 0.1 – 2.0 L |
| Loại khuôn | tự động nhiều lỗ | 2 – 4 lỗ thủ công / bán tự động |
| Công suất cài đặt (chính xác) | 25 – 60 kW | 10 – 25 kW |
| Khí phun cao áp | 3.5 – 4.0 MPa | 3.0 – 4.0 MPa |
| Diện tích (tương đương) | khoảng 2,8 × 1,8 × 2,1 m | khoảng 1,6 × 0,9 × 2,0 m |
| Tiêu chuẩn mua hàng | Trung bình – Cao | Trung bình – Cao |
| Phù hợp nhất | Nước cỡ vừa, CSD, dầu, hóa chất hàng ngày | Các công ty khởi nghiệp, phòng thí nghiệm, các lô nhỏ |
Module 6: Vận chuyển chai và giao diện hạ nguồn
Sau khi chai được thổi nó phải đến quá trình tiếp theo mà không bị biến dạng, nhiễm bẩn hoặc xếp chồng, và đó là nhiệm vụ của mô-đun vận chuyển. Trên hầu hết các dây chuyền PET, phương pháp được ưa chuộng là một hệ thống vận chuyển bằng không khí, một đường ray kín mà không khí áp suất thấp vận chuyển chai bằng phần kết thúc cổ, vì thân chai không bao giờ chạm vào bề mặt và giữ sạch để đổ đầy. Hệ thống vận chuyển bằng không khí cần một quạt có công suất phù hợp với tốc độ và áp suất không khí cần thiết trên toàn bộ dây chuyền, với khả năng bổ sung cho các nâng và gấp dọc.
Kết thúc cổ quyết định chiều rộng đường ray và bộ dẫn chai. Các kết thúc cổ phổ biến như PCO 1810, PCO 1881 và 28 mm Alaska đều có đường kính và vòng đỡ cổ được xác định, và hệ thống vận chuyển và máy đổ sau đó phải sử dụng cùng một tiêu chuẩn xử lý cổ chai, nếu không chai sẽ bị kẹt ở giao điểm. Đây là một nguồn thường gặp của vấn đề tích hợp khi dây chuyền thổi và dây chuyền đổ được chỉ định bởi các nhóm khác nhau, vì vậy kết thúc cổ nên được xác định trước khi đặt hàng bất kỳ dây chuyền nào.
Cung cấp và tích trữ giúp bảo vệ đường ống khỏi bị ngừng hoạt động ở phía dưới. Một bộ đệm hoặc bộ tích trữ giữa quá trình thổi và đổ giúp máy thổi tiếp tục hoạt động trong vài phút nếu máy đổ ngừng hoạt động để chuyển đổi, và một bộ đệm tương tự bảo vệ máy thổi nếu băng chuyền bị lùi lại. Khả năng đệm được tính bằng phút sản lượng của đường ống, và số lượng thích hợp phụ thuộc vào tần suất và thời gian ngừng hoạt động ở phía dưới; quá ít đệm và mỗi lần máy đổ ngừng hoạt động sẽ khiến máy thổi ngừng hoạt động, quá nhiều sẽ lãng phí không gian.
Các thiết bị liên kết giúp hệ thống an toàn và ổn định. Một tình trạng không có chai ở đầu vào máy đổ nên cho máy thổi biết phải giảm tốc hoặc dừng hoạt động thay vì làm tràn băng chuyền, và một tình trạng băng chuyền đầy cũng nên làm tương tự. Các thiết bị liên kết này là một phần của kiến trúc tự động hóa nhưng được tính toán ở đây vì chúng xác định cách thiết kế mô-đun vận chuyển và cách nó hoạt động trong tình huống bị rối loạn. Kết hợp đồng bộ giữa máy thổi và máy đổ là tham số cuối: băng chuyền chỉ hoạt động khi cả hai đầu di chuyển với cùng số chai mỗi giờ với cùng hành vi tăng đột biến.
Module 7: Thiết bị kiểm tra chất lượng
Một đường ống thổi sản xuất hàng nghìn chai mỗi giờ, và không có nhà mua nào muốn một chai bị lỗi đến máy đổ hoặc, còn tệ hơn, đến kệ. Các thiết bị kiểm tra chia thành các hệ thống trực tuyến được tích hợp vào dòng chảy và các thiết bị kiểm tra phòng thí nghiệm được sử dụng để xác nhận thiết kế chai và để kiểm tra sản xuất. Cả hai đều nằm trong danh sách phụ trợ vì chúng nằm xung quanh máy thổi và bảo vệ sản phẩm đầu ra.
Kiểm tra trực tuyến bao gồm các đo lường để phát hiện chai kém chất lượng trước khi nó rời khỏi mô-đun. Độ dày của tường được kiểm tra bằng một thiết bị đo hoặc hệ thống quan sát, tải trọng ngang bằng một trạm tải trên cùng, áp suất vỡ bằng kiểm tra áp suất trên một mẫu hoặc mỗi chai, thể tích chai bằng kiểm tra đổ và cân, độ dọc bằng kiểm tra hướng, kích thước hoàn thiện cổ bằng một trạm đo, và độ trong hoặc độ mờ bằng kiểm tra quang học. Kiểm tra rò rỉ hoặc ánh sáng loại bỏ các chai có lỗ hoặc điểm mỏng, và một cửa loại bỏ loại bỏ chúng khỏi dòng chảy tự động.
Thiết bị kiểm tra trong phòng thí nghiệm xác định thiết kế và kiểm tra quá trình. Kiểm tra chống nứt dưới áp lực môi trường kiểm tra chai chống nứt dưới áp lực, kiểm tra thu nhỏ nhiệt kiểm tra cách chai thay đổi kích thước khi nóng, và kiểm tra rơi xác nhận chai chịu được xử lý. Các thử nghiệm này được thực hiện trên các mẫu khi khởi động và với một tần số xác định trong quá trình sản xuất, và kết quả của chúng là một phần của tài liệu cấp phép cho khách hàng sản xuất thực phẩm và đồ uống.
Quy tắc lựa chọn rất đơn giản: kiểm tra trực tuyến là bắt buộc trên bất kỳ dây chuyền tự động nào cung cấp máy thổi, vì kiểm tra thủ công không thể theo kịp với hàng nghìn chai mỗi giờ; khả năng kiểm tra trong phòng thí nghiệm là được khuyến nghị cho các sản phẩm tiếp xúc thực phẩm, đồ uống và dược phẩm và tùy chọn cho các thùng chứa công nghiệp không quan trọng. Cả hai đều nên được chỉ định cùng với máy thổi để tín hiệu loại bỏ và dữ liệu được gửi vào cùng một hệ thống điều khiển và báo cáo.
Mô-đun 8: Kiến trúc điện và tự động hóa
Mô-đun điện và tự động hóa là hệ thống thần kinh giúp các mô-đun cơ khí và công nghiệp hoạt động như một dòng. Nó bắt đầu từ nguồn điện vào, phải được ổn định vì các bộ điều khiển servo và lò nướng rất nhạy cảm với sự gián đoạn điện áp và vì sự gián đoạn trong một bước tăng đột ngột có thể gây lỗi cho dòng điện. Một ổn định điện áp hoặc, đối với các mạng không ổn định, một nguồn điện không ngừng có kích thước đủ để vượt qua các sự gián đoạn ngắn nhất bảo vệ bộ điều khiển và bộ nhớ công thức nấu ăn.
Bộ điều khiển là một PLC có giao diện người dùng đồ họa (HMI) cho người vận hành, và quản lý công thức lưu trữ bộ tham số đầy đủ cho mỗi chai trên một thẻ SD, vì vậy một định dạng mới được khởi động bằng cách tải một công thức đã được kiểm tra thay vì điều chỉnh bằng cách thử nghiệm. Theo dõi từ xa mở rộng điều này đến cấp nhà máy: các kỹ sư tại trụ sở chính ở Trung Quốc có thể đọc dữ liệu PLC thông qua kết nối di động và nhận được thông báo bất thường, điều này chuyển đổi việc phát hiện lỗi từ khám phá phản ứng thành hướng dẫn tiên tiến. Đối với các hệ thống phụ trợ, điều này có nghĩa là một báo động của máy làm lạnh hoặc một sự giảm áp suất không khí có thể được nhìn thấy để hỗ trợ trước khi nó trở thành một lỗi của chai.
An toàn được xây dựng trong kiến trúc chứ không phải được thêm vào sau đó. Các màn cửa an toàn bảo vệ các điểm truy cập của người điều khiển, các khóa cửa ngăn chặn máy móc hoạt động khi có người ở ngoài, và nút dừng khẩn cấp được kết nối để tắt nguồn cho các hệ thống di chuyển và có áp suất. Hệ thống tự động cũng mang các khóa liên kết được mô tả trong mô-đun vận chuyển, điều phối các thiết bị thổi, băng chuyền, máy nạp và cửa loại bỏ để đường dây hoạt động trơn tru thay vì va chạm hoặc tràn nước.
Công suất phân phối phải được tính từ tổng của máy thổi, lò nướng, máy nén, máy làm lạnh, máy thổi băng tải và các động cơ phụ, được biểu diễn bằng kilovolt-amper ở bảng điện. Một sai lầm phổ biến là tính toán bảng điện từ bảng tên máy thổi và quên máy nén và máy làm lạnh, tổng cộng có thể vượt quá máy thổi trong tải khởi động. Bảng điện, cáp và ổn áp đều phải được xác định từ tải kết nối và khởi động của toàn bộ dây chuyền.
Mô-đun 9: Tiện ích nhà máy và tuân thủ
Mô-đun cuối cùng là nhà máy chính: không gian, cấu trúc, dịch vụ và tuân thủ mà đường sản xuất nằm trong đó. Một đường sản xuất PET hoàn chỉnh cần một diện tích sàn bao gồm máy thổi, lò nướng, hệ thống không khí, máy làm lạnh, đường băng vận chuyển, bộ đệm và hành lang bảo trì, cùng với độ cao rõ ràng cho lò nướng và bất kỳ dịch vụ trên trần nào. Sàn phải chịu tải trọng tĩnh và động của máy và máy tiếp nhận, và nó nên được sàn bằng và sạch để có thể sắp xếp máy chính xác.
Hệ thống thông gió và kiểm soát tiếng ồn là những yêu cầu thực tế dễ bị quên. Các lò và máy nén phát ra nhiệt, vì vậy nhà máy cần hệ thống thông gió hoặc hút để giữ môi trường trong phạm vi thiết kế, vì một không gian nóng làm tăng tải của máy làm lạnh và làm giảm tuổi thọ của đèn. Máy nén áp suất cao là thiết bị ồn nhất trên dây chuyền và nên được đặt trong một khu vực riêng biệt hoặc được xử lý âm thanh để các nhân viên không phải tiếp xúc với tiếng ồn cao liên tục, điều này là cả một vấn đề về sự thoải mái và tuân thủ.
Tuân thủ bao gồm các vấn đề về điện, rác thải và tiếp xúc với thực phẩm. Hệ thống thoát nước phải xử lý nước ngưng tụ từ các máy sấy không khí và nước làm mát, và bất kỳ nước xử lý nào cũng phải đáp ứng các quy định về thải ra của khu vực nơi nhà máy được đặt. An toàn phòng cháy tuân theo quy định xây dựng địa phương đối với thiết bị và tải điện. Đối với chai chính, tuân thủ tiếp xúc với thực phẩm được tham chiếu bởi FDA ở Hoa Kỳ và EU 10/2011 trên thị trường Châu Âu, và chất liệu nhựa và bất kỳ chất phụ gia nào cũng phải có tài liệu hỗ trợ thị trường mong muốn. Những tiêu chuẩn này được tham chiếu như những tiêu chuẩn đơn giản ở đây; các chứng chỉ thực tế được cấp cho từng loại vật liệu và từng thị trường.
Dữ liệu về năng lượng và môi trường ngày càng trở thành một phần của việc tuân thủ. Vì lò nung là người tiêu dùng ổn định lớn nhất, việc tiết kiệm 30% trở lên từ khoảng cách đốt 38,1 mm không chỉ là một khoản tiết kiệm chi phí hoạt động mà còn là một con số năng lượng có thể chứng minh cho các nhà máy báo cáo về tiêu thụ. Mô-đun thu hồi không khí và các bộ điều khiển servo giúp giảm số lượng năng lượng tiêu thụ mỗi 1000 chai, và con số này nên được theo dõi từ khi đưa vào hoạt động để nhà máy có thể chứng minh xu hướng.
Danh sách kiểm tra thiết bị phụ trợ đầy đủ
Danh sách kiểm tra tổng hợp dưới đây chia mỗi vật phẩm phụ thành các cấp cần thiết, khuyến nghị và tùy chọn, với tham số lựa chọn chính và đánh giá ưu tiên từ thấp đến cao. Sử dụng nó như bản thiết kế vật liệu: các vật phẩm cần thiết là cần thiết để đường ống hoạt động và đảm bảo an toàn thực phẩm, các vật phẩm khuyến nghị bảo vệ sản lượng và chất lượng trên quy mô lớn, và các vật phẩm tùy chọn tăng khả năng hoặc tiện lợi. Ưu tiên phản ánh mức độ ảnh hưởng của vật phẩm đó đến việc đường ống đạt các mục tiêu sản lượng chai mỗi giờ và chất lượng.
| [N] 23. Cấp bậc | [N] Mục | Tham số lựa chọn then chốt | [N] 24. Độ ưu tiên |
|---|---|---|---|
| Bắt buộc | Hopper tiền định hình | Đệm 10–15 phút của BPH × khối lượng | Cao |
| Bắt buộc | Thang nâng / cung cấp tiền định hình | pcs / phút > nhu cầu của lò nướng × 1,10 | Cao |
| Bắt buộc | Sắp xếp và chuyển giao | độ chính xác của hướng, độ nghiêng của lò | Cao |
| Bắt buộc | Máy nén áp suất cao | 3.5–4.0 MPa, Nm³/min từ BPH | Cao |
| Bắt buộc | Hộp nhận áp suất cao | dung tích từ không khí mỗi chai × BPH | Cao |
| Bắt buộc | bộ lọc và máy sấy chính xác | dầu ≤ 0,01 mg/m³, điểm sương | Cao |
| Bắt buộc | Vòng áp suất thấp | [N] 0.6–0.8 MPa cho khí nén | Trung bình |
| Bắt buộc | [N] Bộ điều hòa làm mát khuôn | [N] 7–12 °C, L/min trên mỗi lỗ khuôn | Cao |
| Bắt buộc | Bộ khuôn nén | Thân nhôm, đế thép không gỉ, khoang đánh bóng | Cao |
| Bắt buộc | Tủ điện và bộ ổn áp | [N] kVA từ tải điện toàn phần | Cao |
| Bắt buộc | [N] PLC + HMI + các khóa an toàn | quản lý công thức, màn hình chắn sáng | Cao |
| khuyến nghị | Máy phát hiện kim loại | kích thước lỗ bằng đường kính của mẫu hình | Cao |
| khuyến nghị | Xử lý bụi / tĩnh điện | lưu lượng bằng máy cắt không khí, ion hóa | Trung bình |
| khuyến nghị | mô-đun thu hồi không khí | thu hồi 20–35% không khí HP | Cao |
| khuyến nghị | vòng tuần hoàn làm mát phụ | [N] 15–20 °C cho khung và lò nung | Trung bình |
| khuyến nghị | băng chuyền và bộ đệm không khí | Cổ chai, phút đệm | Cao |
| khuyến nghị | kiểm tra trực tuyến | tường, tải từ trên xuống, vỡ, cổ | Cao |
| khuyến nghị | Đảm bảo giám sát từ xa | Dữ liệu PLC, thông báo di động | Trung bình |
| khuyến nghị | Tẩy trùng nước | Lọc, làm mềm hoặc RO | Trung bình |
| tùy chọn | Cải biến nhiệt độ mẫu trước khi ép | Khung nhiệt độ đầu vào | Thiếu |
| tùy chọn | Thiết bị kiểm tra trong phòng thí nghiệm | ESCR, co rút, thử rơi | Trung bình |
| tùy chọn | UPS cho việc điều khiển | đi qua cho hệ thống lưới | Thiếu |
| tùy chọn | Đèn dự phòng và bộ phụ kiện | hàng dự trữ cho vòng xoay định kỳ | Trung bình |
Các ví dụ cấu hình đường ba tầng
Ba ví dụ dưới đây cho thấy cách bảng phụ trợ thay đổi theo dòng. Ví dụ nhỏ là dòng bán tự động hoặc thấp tự động gần 2000 chai / giờ, ví dụ trung bình là dòng tự động gần 6000 chai / giờ, và ví dụ lớn là dòng tốc độ cao ở mức 12000 chai / giờ trở lên. Năng lượng được biểu diễn bằng kilowatt giờ cho 1000 chai, và cấp độ đầu tư sử dụng quy mô thấp, trung bình, cao, rất cao và cao cấp thay vì số tiền.
[N] Dây chuyền nhỏ (~2000 BPH)
| [N] 25. Hệ thống con | [N] Cấu hình |
|---|---|
| Máy phun khí | Mô hình bán tự động hoặc tự động nhập liệu, tốc độ lên đến ~2000 BPH |
| Khí phun cao áp | máy nén piston, bình chứa 1.0–2.0 m³, 3.0–4.0 MPa |
| Làm mát | máy làm lạnh nhỏ gọn, vòng lặp máy 7–12 °C |
| Động cơ cấp | phễu, thang nâng thủ công hoặc cơ bản, máy phân loại |
| Chuyển động | dây đai ngắn hoặc đường ray không khí cơ bản, đệm nhỏ |
| Năng lượng | kWh cao hơn trên 1000 chai (thủ công, quy mô nhỏ hơn) |
| [N] Cấp độ đầu tư | Trung bình – Cao |
[N] Dây chuyền trung (~6000 BPH)
| [N] 25. Hệ thống con | [N] Cấu hình |
|---|---|
| Máy phun khí | Tốc độ tự động tiêu chuẩn, lớp 1000–7000 BPH |
| Khí phun cao áp | máy nén piston, bộ thu nhận 2,0–3,0 m³, khuyến cáo sử dụng hệ thống thu hồi khí |
| Làm mát | vòng khuôn máy làm lạnh + vòng thứ cấp, xử lý nước trước |
| Động cơ cấp | thang nâng tự động, máy phân loại, dò kim loại, hút bụi |
| Chuyển động | băng tải khí, phút đệm, khóa liên động máy chiết |
| Kiểm tra chất lượng | kiểm tra thành, tải đỉnh, vỡ, cổ chai trực tuyến |
| Năng lượng | [N] kWh vừa phải trên 1000 chai |
| [N] Cấp độ đầu tư | Trung bình – Cao |
Dây sản xuất lớn (≥ 12000 chai/phút)
| [N] 25. Hệ thống con | [N] Cấu hình |
|---|---|
| Máy phun khí | FGX tốc độ cao, 8000–15000 chai/giờ, mô-đun đa lòng khuôn |
| Khí phun cao áp | Máy nén nhiều bơm, thùng chứa 3,0–8,0 m³, thu hồi khí |
| Làm mát | máy làm lạnh lớn, hai vòng, bộ trao đổi tấm, xử lý trước |
| Động cơ cấp | Máy nâng tải, máy phân loại, máy phát hiện kim loại, máy làm lạnh |
| Chuyển động | băng tải khí đầy đủ, bộ đệm lớn, khớp nhịp máy chiết chặt |
| Kiểm tra chất lượng | Bộ công cụ trực tuyến đầy đủ cộng với phòng thí nghiệm ngoài đường |
| Tự động hóa | PLC + HMI, giám sát từ xa, UPS, các hệ thống khóa an toàn đầy đủ |
| Năng lượng | mức tiêu thụ điện thấp nhất cho 1000 chai, tiết kiệm điện cho lò nung 38,1 mm |
| [N] Cấp độ đầu tư | [N] Rất cao – Cao cấp |
Hướng dẫn chọn từ yêu cầu sang mô hình
Bảng này chuyển đổi yêu cầu của người mua thành mẫu máy YuDa và bộ phụ kiện hỗ trợ. Lối suy luận được thúc đẩy bởi ba đầu vào: số chai mỗi giờ, dung tích chai và loại chai. Chai có gas và chai nạp nước nóng đẩy cả áp suất thổi và yêu cầu kiểm tra lên, trong khi nước bình thường với dung tích vừa phải là trường hợp nhẹ nhất. Cột phụ kiện liệt kê bộ Bắt buộc tối thiểu cộng với các phần bổ sung được khuyến nghị mà cấp tốc độ vừa mới được xác định.
| Mục tiêu BPH | Thể tích chai | Loại chai | [N] Mô hình được khuyên dùng | [N] Sự kết hợp phụ trợ |
|---|---|---|---|---|
| up to ~2000 | 0.1 – 2.0 L | [N] Nước, hóa chất hàng ngày | [N] Series bán tự động | Bộ thiết yếu, máy nén nhỏ và máy làm lạnh |
| 1000 – 3000 | 0.2 – 2.0 L | [N] Nước, dầu, gia vị | Tốc độ tiêu chuẩn tự động | Bộ thiết yếu, máy phát hiện kim loại, băng tải cơ bản |
| 3000 – 7000 | 0.2 – 2.0 L | CSD, nước, dầu | Tự động tốc độ tiêu chuẩn (nhiều khoang hơn) | Bộ thiết yếu, thu hồi không khí, làm mát hai vòng, kiểm tra trực tuyến |
| 8000 – 12000 | 0.2 – 2.0 L | CSD, nước | FGX tốc độ cao | Bộ thiết yếu, nhiều máy nén, bộ tiếp nhận lớn, thu hồi, kiểm tra đầy đủ, giám sát từ xa |
| ≥12000 | 0.2 – 2.0 L | CSD, nước, xuất khẩu | FGX tốc độ cao, nhiều mô-đun | Bộ thiết yếu đầy đủ + khuyến nghị, phòng thí nghiệm ngoài tuyến, UPS, xử lý trước |
Những lỗi cấu hình phổ biến cần tránh
Những lỗi tương tự xuất hiện trong hầu hết các đường ống thổi PET hoạt động kém, và mỗi lỗi đều có nguồn gốc từ việc tính toán kích thước một thiết bị phụ từ trung bình thay vì từ đỉnh hoặc từ một ước tính thay vì từ một tham số. Tránh chúng là rẻ hơn so với sửa chữa chúng sau khi đưa vào hoạt động.
- Máy nén có kích thước từ nhu cầu trung bình.Không khí thổi được tiêu thụ ở đỉnh cao ở mỗi bước, vì vậy máy nén và bộ tiếp nhận phải đáp ứng đỉnh cao, không phải trung bình. Kích thước từ trung bình sẽ khiến đường ống bị thiếu hụt vào thời điểm bận rộn và tạo ra các chai mỏng hoặc không đều.
- [N] Thùng chứa quá nhỏ.Một ống thu nhận có kích thước nhỏ hơn cho phép áp suất giảm giữa các phản ứng của máy nén, và sự giảm áp suất đó chuyển đổi trực tiếp thành sự thay đổi độ dày của tường mà bất kỳ điều chỉnh mẫu nào cũng không thể khắc phục được. Tính kích thước ống thu nhận theo công thức: thể tích không khí mỗi chai nhân với số chai mỗi giờ, nhân với một nhân tố đệm.
- [N] Dung lượng máy làm mát không đủ.Máy làm lạnh được thiết kế cho các thử nghiệm ngắn hạn sẽ hết công suất sau một giờ thổi liên tục khi các khuôn bị nóng lên. Tính kích thước từ tải nhiệt ổn định của số lượng các khuôn đầy đủ, không phải từ một thử nghiệm ngắn.
- Sự không đồng bộ giữa băng tải và máy đổ.Nếu băng chuyền không khí hoặc máy nạp phía dưới di chuyển với số chai mỗi giờ khác với máy thổi, các chai sẽ tích tụ hoặc thiếu. Khóa kết thúc cổ và tốc độ trước khi đặt hàng cho bất kỳ dây nào.
- Bỏ qua cấp độ lọc không khí.Bỏ qua quá trình lọc chính xác sẽ đưa các hạt dầu vào bên trong chai tiếp xúc với thực phẩm, gây ra sự vi phạm nghiêm trọng. Nồng độ dầu phải được giữ ở mức 0,01 mg mỗi mét khối cho dây chuyền thực phẩm.
- Hai vòng lặp được trộn thành một.Nếu cung cấp khuôn và khung máy từ một vòng lặp làm mát duy nhất, nó sẽ làm quá lạnh và lãng phí năng lượng trong khi vẫn có nguy cơ làm lạnh khuôn. Hãy giữ vòng lặp làm mát 7-12 °C riêng biệt với vòng lặp 15-20 °C.
- Kích thước tủ chỉ tính từ máy thổi.Bỏ qua tải khởi động của máy nén và máy làm lạnh sẽ dẫn đến giảm điện áp và các sự cố không mong muốn. Tính toán bảng điện, cáp và ổn áp từ tải khởi động và kết nối đầy đủ.
Danh sách kiểm tra chạy thử và SAT
Kiểm tra tại nơi tiếp nhận là nơi danh sách phụ trợ được chứng minh. Dây chuyền nên vượt qua một chuỗi có cấu trúc trước khi được đưa vào sản xuất: kiểm tra chạy trống, kiểm tra một lỗ, chạy ổn định liên tục và kiểm tra chất lượng và năng lượng. Mỗi bước có một tiêu chí vượt qua mà người mua và nhà máy đều ghi lại.
| Bước | Những gì được kiểm tra | Tiêu chí vượt qua |
|---|---|---|
| Chạy không tải | Tất cả thiết bị phụ trợ khởi động, khóa liên động, báo động | Không có lỗi; áp suất và nhiệt độ đạt mức đặt trước |
| Kiểm tra một buồng | Thổi một khoang, đo thành và cổ chai | Cánh trong giới hạn cho phép; kết thúc cổ theo tiêu chuẩn |
| 4 giờ ổn định | Chạy liên tục ở áp suất và nhiệt độ mục tiêu | Áp suất và nhiệt độ ổn định |
| Kiểm tra chất lượng | Đổ đầy, xả, âm lượng, độ mờ | [N] Đáp ứng yêu cầu của chai |
| Kiểm tra năng lượng | [N] kWh thực tế đo lường trên 1000 chai | Trong phạm vi băng được quy định cho cấp |
| Kiểm tra tiếng ồn | [N] Mức độ ồn khu vực máy nén | [N] Trong giới hạn phù hợp địa phương |
Các ngành công nghiệp được phục vụ bởi YuDa
Máy thổi YuDa và các dây phụ trợ phục vụ cho toàn bộ các thị trường chai PET, và danh sách phụ trợ thay đổi theo sản phẩm. Đối với nước uống, dây phụ trợ là trường hợp nhẹ nhất: chai nước, cổ bình thường, áp suất vừa phải, và tập trung vào năng suất và năng lượng. Đối với đồ uống có gas, áp suất thổi đạt đến mức cao nhất trong khoảng 3,5 đến 4,0 MPa, cơ sở petaloid và áp suất vỡ trở nên quan trọng, và việc thu hồi không khí cùng với kiểm tra đầy đủ được khuyến nghị mạnh mẽ.
Đối với dầu ăn và dầu nấu ăn, chai có kích thước lớn hơn và hình dạng ống nặng hơn, do đó tăng tải trong lò và yêu cầu làm lạnh ống, vì vậy máy lò và máy làm lạnh phải được thiết kế cho diện tích bề mặt lớn hơn. Đối với chai dầu hoá học và dầu rửa, hình dạng thường không tiêu chuẩn với tay cầm hoặc bất đối xứng, khiến máy ống phải tạo nhiều lỗ ống thiết kế tùy chỉnh và xử lý băng chuyền cẩn thận hơn. Đối với các sản phẩm như gia vị, sốt và tương tự, dây chuyền phải xử lý một loạt kích thước và kết thúc cổ, do đó, thiết bị thay đổi nhanh và quản lý công thức trở nên có giá trị hơn.
Trên tất cả những điều này, mối liên hệ chung là hệ thống phụ trợ xác định liệu máy có thực sự đạt được số chai mỗi giờ được đánh giá trên chai của người mua, ở điều kiện khí hậu của người mua, với nước và điện của người mua. Máy FGX tốc độ cao có thể đạt 15.000 BPH tại một địa điểm và gặp khó khăn ở một địa điểm khác chỉ vì không khí, nước hoặc hỗ trợ cấp liệu được chỉ định khác nhau. Chính vì vậy, bài viết này xem danh sách phụ trợ như phạm vi thực sự của dự án, không phải là một điều sau cùng.
Dịch vụ và hỗ trợ từ YuDa
YuDa, như một nhà máy của Wanplas, hỗ trợ mỗi dây chuyền bằng các cam kết dịch vụ chung của các nhóm, để hệ thống phụ trợ được hỗ trợ trong suốt đời sử dụng của nó, không chỉ khi bàn giao. Trước khi vận chuyển, dây chuyền được chạy và kiểm tra tại nhà máy, bao gồm máy thổi cùng các thiết bị phụ trợ chính khi phạm vi cho phép, để các lỗi về công suất được phát hiện trong nhà máy thay vì tại địa điểm của người mua. Kiểm tra trước khi vận chuyển là hàng rào đầu tiên chống lại các lỗi cấu hình được liệt kê ở trên.
Sau khi đến nơi, các kỹ sư thực hiện việc lắp đặt và vận hành, điều chỉnh máy, kết nối các dây công suất, và chạy trình tự SAT cùng với người mua. Chính sách chung của Wanplas cung cấp 500 USD tiền phụ tùng miễn phí mỗi năm, bao gồm các bộ phận bị mòn như đèn, các phần khóa và các bộ phận nhỏ không có quy trình yêu cầu khiếu nại riêng, và các bộ phận bị hư hỏng trong thời hạn bảo hành sẽ được thay thế. Học tập cho người vận hành và khuôn mẫu dạy đội ngũ dây chuyền cách chạy công thức, thực hiện các thay đổi và bảo trì các thiết bị phụ trợ, trong khi theo dõi từ xa cho phép kỹ sư của YuDa đọc dữ liệu PLC và hướng dẫn sửa chữa khi tình trạng bất thường xuất hiện.
Chính sách nhà máy mở cửa khuyến khích khách hàng đến kiểm tra và thử nghiệm mẫu, cho phép người mua xác minh máy và các thiết bị phụ trợ trên các mẫu thực tế trước khi quyết định cấu hình đầy đủ. Đối với phạm vi thiết bị phụ trợ, điều này có nghĩa là máy nén, máy làm lạnh, băng chuyền và hệ thống kiểm tra đều hoạt động như một hệ thống, đây là cách đáng tin cậy nhất để xác nhận rằng không có gì trong danh sách kiểm tra đã bị bỏ qua.
Các câu hỏi thường gặp
Các thiết bị phụ trợ nào là cần thiết để chạy máy thổi PET?
Bộ thiết bị cần thiết bao gồm một cối chứa và máy cấp, một máy phân loại, một máy nén áp suất cao với bộ thu, lọc chính xác và làm khô, một máy làm lạnh chiller, bộ máy thổi, một bảng điện ổn định và PLC với các thiết bị chặn an toàn. Nếu thiếu bất kỳ một trong những thiết bị này, dây chuyền không thể sản xuất bình an toàn cho thực phẩm với tốc độ được định mức. Đầu vào, không khí, làm lạnh, máy thổi và điều khiển là 5 nhánh không thể bàn cãi.
Tại sao hệ thống không khí áp suất cao được gọi là thiết bị phụ trợ quan trọng nhất?
Vì nó tạo ra bình và đặt giới hạn sản xuất. Mỗi bình tiêu thụ một lượng cố định từ 3,5 đến 4,0 MPa không khí, do đó nếu máy nén, bộ thu hoặc lọc không thể cung cấp lượng này ở áp suất ổn định, toàn bộ dây chuyền sẽ chậm lại hoặc tạo ra các lỗi thành dày. Không khí áp suất thấp chỉ di chuyển các bộ phận; không khí áp suất cao tạo ra bình, vì vậy nhánh này được lên kế hoạch trước máy chính.
Bình chứa cao áp nên lớn bao nhiêu?
Mức độ âm thanh của bộ tiếp nhận được tính bằng tổng lượng không khí từ một bình xách tay nhân với số bình mục tiêu mỗi giờ và một nhân số đệm để bù đắp thời gian phản ứng của máy nén. Số liệu đại diện dao động từ khoảng 1,0 đến 2,0 mét khối gần 2000 BPH đến 3,0 đến 8,0 mét khối ở 12000 BPH và cao hơn. Một bộ tiếp nhận quá nhỏ sẽ gây ra sự sụt giảm áp suất xuất hiện trực tiếp dưới dạng các lớp vỏ bình không đều.
Tôi có cần thu hồi khí trên dây chuyền nhỏ hơn không?
Hệ thống thu hồi không khí được khuyến nghị từ cấp trung trở lên vì nó hồi phục từ 20 đến 35% không khí áp suất cao và giảm kích thước máy nén và tải năng lượng. Trên một dây chuyền bán tự động nhỏ, nó là tùy chọn, nhưng trên bất kỳ dây chuyền tự động nào trên 5.000 chai mỗi giờ, tỷ lệ hồi phục nhanh chóng chứng minh tính hợp lý của mô-đun thông qua một máy nén nhỏ hơn và năng lượng hoạt động thấp hơn.
Vòng khuôn nên dùng nhiệt độ nước làm mát bao nhiêu?
Dây ống nung phải chạy nước lạnh ở khoảng 7 đến 12 độ C, trong khi một dây ống riêng ở 15 đến 20 độ C phục vụ cho khung máy và lò. Trộn hai dây ống này có thể làm quá lạnh và vẫn có thể khiến ống nung quá ấm, do đó dây ống nung phải độc lập và được tính theo số lít mỗi phút cho mỗi lỗ nung cho toàn bộ số lỗ nung.
Thiết bị kiểm tra nào là cần thiết so với tùy chọn?
Kiểm tra trực tuyến là rất cần thiết trên bất kỳ dây chuyền tự động nào cung cấp cho máy bơm, vì kiểm tra thủ công không thể so sánh với hàng nghìn chai mỗi giờ; nó bao gồm độ dày của thành, tải lên trên, áp suất vỡ, thể tích, dọc, kích thước cổ và độ trong suốt. Các thiết bị kiểm tra trong phòng thí nghiệm cho việc nứt do căng thẳng, co rút nhiệt và thử rơi được khuyến nghị cho các thùng chứa tiếp xúc với thực phẩm và đồ uống và tùy chọn cho các thùng chứa công nghiệp không quan trọng.
Làm sao tránh các lỗi cấu hình phổ biến nhất?
Xác định mọi thiết bị phụ từ điểm cầu cao nhất và từ một tham số, không bao giờ từ trung bình hoặc đoán: máy nén và bộ tiếp nhận từ lượng khí tối đa mỗi chai, máy làm lạnh từ tải trọng trong ống cố định, băng chuyền và máy bơm từ cùng số chai mỗi giờ và kết thúc cổ, và bảng điện từ tải đầy và khởi động, bao gồm máy nén và máy làm lạnh. Để giữ độ dầu trong không khí ở mức 0,01 mg mỗi mét khối cho tiếp xúc với thực phẩm.
YuDa cung cấp gì sau khi dây chuyền được lắp đặt?
YuDa cung cấp kiểm tra trước khi vận chuyển, lắp đặt và điều hành tại chỗ, chính sách chung của Wanplas là miễn phí 500 USD cho các bộ phận mỗi năm, thay thế các bộ phận bị hư hỏng theo bảo hành, đào tạo cho người vận hành và khuôn, theo dõi PLC từ xa với thông báo di động, và chính sách nhà máy mở để kiểm tra và thử nghiệm mẫu. Các hệ thống phụ trợ được hỗ trợ như một phần của cùng một dây chuyền, không phải là thiết bị độc lập.
Kết luận và lời kêu gọi hành động
Một dây chuyền sản xuất chai PET hoàn chỉnh là nhiều hơn một máy ép nén dạng túi, và sự khác biệt giữa một dây chuyền có thể sản xuất được số chai theo giờ theo công suất và một dây chuyền không có thể làm được điều đó thường nằm trong phạm vi phụ trợ. Danh sách trong bài này bao gồm việc xử lý viên nén, hệ thống khí áp suất cao tạo ra chai và đặt giới hạn, nước làm mát định mức chu trình, lò nung hồng ngoại điều chỉnh viên nén, khuôn tạo ra chai, hệ thống vận chuyển bảo vệ chai ở phía dưới, kiểm tra bảo vệ chất lượng, điện và tự động hóa điều phối mọi thứ, và các dịch vụ công nghiệp và tuân thủ của nhà máy.
YuDa, một nhà máy Wanplas có hơn 20 năm kinh nghiệm, thiết bị ở hơn 60 quốc gia, vị trí thứ 2 trong số các nhà sản xuất máy ép nén PET Trung Quốc, và hơn 20 bằng sáng chế, xây dựng các dòng FGX tốc độ cao, tự động tốc độ tiêu chuẩn và bán tự động, và hỗ trợ chúng bằng kiểm tra trước khi vận chuyển, lắp đặt và điều hành, 500 USD phụ tùng miễn phí mỗi năm, đào tạo, giám sát từ xa và chính sách nhà máy mở. Bước tiếp theo đúng là gửi số chai theo giờ, thể tích chai, loại chai và kết thúc cổ chai của bạn, và đội ngũ YuDa sẽ trả lại một danh sách phụ trợ đầy đủ, được hỗ trợ bởi các tham số và cấu hình dây chuyền phù hợp cho nhà máy của bạn, cùng với lời mời đến thăm nhà máy và chạy viên nén trên hệ thống thực tế trước khi bạn quyết định.
