Danh sách máy hoàn chỉnh cho nhà máy sản xuất chai PET đồ uống có gas
Xây dựng nhà máy sản xuất chai nước giải khát có gas là hoàn toàn khác với việc xây dựng dây chuyền sản xuất nước bình thường, và danh sách máy móc là nơi sự khác biệt đó trở nên rõ ràng nhất. Một chai nước giải khát có gas chứa khoảng 3,5 đến 4,5 khối lượng khí carbon dioxide hòa tan, do đó chai hoàn thành phải chứa áp suất bên trong có thể đạt 5 đến 6 bar khi sản phẩm nóng lên 38 độ C trong quá trình vận chuyển hoặc lưu trữ kho. Mỗi máy ở phía dưới máy nạp nhựa được thiết kế dựa trên một thực tế vật lý duy nhất đó: viên nén nặng hơn, tỷ lệ kéo dãn chặt hơn, áp suất thổi cao hơn, hình học cơ sở là một hình petaloid có năm chân thay vì một hình dáng bằng phẳng hoặc champagne, thiết bị nạp phải hoạt động dưới áp lực ngược thay vì trọng lực, và phần đóng gói phải xử lý một thùng chứa luôn cố gắng mở rộng. Máy YuDary, một nhà máy Wanplas có hơn hai mươi năm kinh nghiệm chuyên biệt trong các máy ép nén thổi chai PET, xuất khẩu sang hơn 60 quốc gia và sở hữu hơn 20 bằng sáng chế trong công nghệ ép nén thổi tái ấm, và danh sách thiết bị dưới đây phản ánh cách các dây chuyền này được cấu hình trong thực tế thay vì một danh sách chung trong catalogue.
Nhà máy được hiểu tốt nhất là 6 khối liên kết: xử lý nước, chế biến siro, cung cấp carbon dioxide, thổi chai, đổ đầy và đóng nắp theo áp suất và đóng gói sau đó. Mỗi khối có máy quan trọng riêng của nó và một bộ các thiết bị phụ hỗ trợ quyết định liệu con số sản lượng được công bố có được thực hiện hay không. Các nhà đầu tư thường lập kế hoạch chi tiết cho máy thổi và máy đổ, sau đó phát hiện ra rằng một máy nén khí áp suất cao quá nhỏ, một thiết bị làm mát không có đủ khả năng dự phòng cho nhiệt độ môi trường mùa hè 40 độ C hoặc một thiết bị loại bỏ khí không hòa tan không thể làm giảm độ hòa tan của oxy xuống mức thấp sẽ làm cho nhà máy hoạt động ở mức 70% công suất danh định. Các phần tiếp theo sẽ đi qua từng máy theo thứ tự, cung cấp logic quy định và các cửa sổ tham số mà một kỹ sư cần để xác định từng máy, và xác định nơi một thay đổi nhỏ trong các thông số dẫn đến một thay đổi lớn trong chất lượng chai, tiêu thụ năng lượng hoặc thời gian chuyển đổi.
Vì sao chai có gas thay đổi mọi thông số máy
Độ bền chịu áp suất trong chai PET không được tạo ra bằng cách thêm vật liệu; nó được tạo ra bởi hướng. Khi một preform được nguội lại và kéo theo trục bởi thanh kéo và sau đó được mở rộng theo chiều xung quanh bằng không khí áp suất cao, các chuỗi polymer amorf được sắp xếp thành một cấu trúc biaxially oriented với tính chất tinh thể do sự căng thẳng gây ra, và đó là lớp tường được định hướng này tạo ra khả năng chống lún. Đối với nước bình thường, tỷ lệ kéo theo chiều ngang, nghĩa là tỷ lệ theo trục nhân với tỷ lệ theo vòng, thường được giữ trong khoảng 8 đến 10. Đối với đồ uống có gas, cùng phép tính đó được đẩy lên khoảng 10 đến 14, với tỷ lệ theo trục khoảng 2,5 đến 3,0 và tỷ lệ theo vòng khoảng 3,5 đến 4,5, vì độ định hướng cao hơn là điều tạo ra khả năng chống rạn nứt và lún thể tích thấp. Để đạt được những con số đó, cần một preform được thiết kế đặc biệt cho chai thay vì preform chung, và cần một tổ hợp lò nung và khuôn có thể giữ khoảng nhiệt độ trên bề mặt preform ở cửa ra của khu vực cân bằng, thường là từ 95 đến 115 độ C, với phần cuối của cổ được làm mát tích cực để phần vòi và vòng đỡ giữ được độ dày ổn định.
Chọn nhựa theo cùng một logic. Các ứng dụng có chứa carbon thường yêu cầu PET loại dùng cho chai với độ nhớt nội tại từ 0,80 đến 0,84 deciliters per gram, cao hơn khoảng 0,76 đến 0,80 thường thấy trong nước, vì các chuỗi dài hơn cải thiện độ cứng trong quá trình chảy khi ép nhựa và cải thiện khả năng chống trượt trong chai hoàn thiện. Trọng lượng gram của preform tăng lên nhanh chóng. Một chai nước bình thường 500 ml có thể được sản xuất với trọng lượng 12 đến 15 gram, trong khi cùng dung tích trong một chai có chứa carbon cần 22 đến 28 gram; một chai 1,5 lít có chứa carbon thường nằm trong khoảng 38 đến 45 gram và một chai 2 lít nằm trong khoảng 48 đến 54 gram. Kết thúc cổ chai thường là một hình dạng 28 mm của chai có chứa carbon, hoặc là loại cao hơn theo kiểu thông thường hoặc loại ngắn giúp tiết kiệm khoảng một gram nhựa cho mỗi chai, và cả hai đều phải được phù hợp với máy đóng nắp, máy nạp nắp và bộ phụ kiện cổ ép. Nếu preform được ép nhựa trong nhà thay vì mua, thêm một máy sấy loại bỏ độ ẩm có khả năng giữ độ ẩm của nhựa dưới 50 phần trăm mỗi triệu tại 160 đến 170 độ C với thời gian lưu trữ từ bốn đến sáu giờ, vì phân hủy thủy phân trong quá trình ép nhựa làm giảm độ nhớt nội tại và với đó là hiệu suất áp suất của mỗi chai được sản xuất, điều này gây ra sự thay đổi.
Danh sách máy hoàn chỉnh trong nháy mắt
Dưới đây là bảng phân loại cây trồng thành sáu khối chức năng với các máy chính trong mỗi khối. Nó được thiết kế để gọn gàng; các đoạn sau đó mở rộng mỗi khối với các số đo kích thước, cửa sổ tham số và các thiết bị phụ không xuất hiện trong một bản tóm tắt nhưng phải xuất hiện trong một đơn đặt hàng. Hãy đọc danh sách như một chuỗi phụ thuộc thay vì một danh sách mua hàng, vì thứ tự có ý nghĩa: chất lượng nước đặt giới hạn cho hương vị sản phẩm, độ chính xác của siro đặt giới hạn cho sự đồng đều của Brix, nhiệt độ làm ngọt đặt giới hạn cho khối lượng khí có thể đạt được, hướng chai đặt giới hạn cho thời hạn sử dụng và áp lực ngược của chất lấp đầy đặt giới hạn cho tốc độ đường ống.
| Block | Máy cốt lõi | Chức năng |
|---|---|---|
| Phòng nước | Lọc đa phương tiện, lọc carbon, làm mềm, ngược osmos, đơn vị tia cực tím | Sản xuất nước xử lý |
| Phòng nước ngọt | Máy tanh đường, bộ trao đổi nhiệt bằng đĩa, bộ lọc kép, thùng trộn | Chuẩn bị và bảo quản siro thành phẩm |
| Carbon hóa | Máy loại bỏ khí, máy trộn trong dòng, máy tạo khí cacbonic, máy tạo hơi cacbon dioxide | Trộn và thêm khí |
| Hút khí | Máy nạp mẫu, máy ép nở, tái nóng, máy làm lạnh, máy nén áp cao | Đóng gói chai có áp suất định mức |
| Đóng gói | Máy chiết quay đẳng áp, máy đóng nắp, bộ cấp nắp và máy khử trùng | Đổ đầy và đóng nắp dưới áp suất |
| Gói | Máy làm ấm chai, máy dán nhãn, máy mã hóa, máy kiểm tra, máy đóng gói thu gọn, máy xếp pallet | Hoàn thiện, kiểm tra và xếp pallet |
Hai máy không nằm trong danh sách đó vì có chủ ý. Máy đầu tiên là máy ép nhựa định hình với khuôn định hình, máy làm lạnh và máy sấy, nó chỉ nằm trong danh sách nếu nhà máy chọn sản xuất nhựa định hình thay vì mua chúng; hầu hết các nhà máy sản xuất đồ uống có ga mới mua nhựa định hình trong hai hoặc ba năm đầu vì việc ép nhựa định hình là một lĩnh vực riêng với kinh tế công cụ riêng và gánh nặng kiểm soát chất lượng riêng. Máy thứ hai là hệ thống sạch trong chỗ, nó không phải là tùy chọn nhưng nó phục vụ phòng nước, phòng siro, khu vực carbon hóa và máy đổ đồng thời và vì vậy không nằm trong bất kỳ khối nào. Một dây chuyền sản xuất đồ uống có ga cũng cần một máy rửa không khí chai trống thay vì máy rửa nước đầy, vì chai được thổi trực tiếp từ máy thổi định hình thông qua một băng chuyền không khí kín hơn là chai đã được lưu trữ và vận chuyển.
Xử lý nước và phòng siro
Nước sử dụng cho đồ uống có gas phải tốt hơn nước uống. Độ alkalinit còn lại trung hòa axit trong đồ uống và thay đổi đặc tính vị, clo và chloramin tấn công các hợp chất tạo hương vị, sắt và mangan gây ra hiện tượng chuyển màu, và bất kỳ chất rắn lơ lửng nào cũng trở thành điểm hình thành hạt, khiến sản phẩm tạo bọt không kiểm soát khi đổ. Một chuỗi xử lý thông thường bắt đầu với lọc cát đa phương tiện để loại bỏ các hạt có kích thước lớn hơn khoảng 20 micromet, chuyển đến lọc than hoạt tính với thời gian tiếp xúc trong lồng trống ít nhất 10 phút để loại bỏ clo và các chất hữu cơ, sau đó đến máy làm mềm hoặc máy lọc ngược tùy thuộc vào độ cứng và tổng chất hòa tan trong nước nguyên liệu, và kết thúc với một túi lọc vi mạch có kích thước 0,2 micromet và một máy diệt trùng bằng tia cực tím có kích thước ít nhất 30 millijoules mỗi centimet vuông. Độ alkalinit dưới 50 phần trăm bằng cacbonat canxi và tổng chất hòa tan trong khoảng 50 đến 250 phần trăm là các mục tiêu tiêu chuẩn cho các sản phẩm có gas. Tạo chuỗi cho ít nhất 1,3 lần nhu cầu đường truyền đỉnh, vì đường truyền xử lý 12.000 chai mỗi giờ với dung tích 500 mililit trong giờ chỉ tiêu thụ khoảng 6 mét khối nước sản xuất mỗi giờ cộng với nhu cầu rửa và làm sạch trong quá trình, và một phòng nước hoạt động ở giới hạn tối đa không còn khả năng phục hồi cho các chu kỳ tái tạo mà nó cần.
Phòng siro chuyển đường, acid, hương vị và màu thành một chất kết hợp ổn định với độ Brix được kiểm soát. Giải phóng nóng ở nhiệt độ 80 đến 85 độ C, sau đó làm mát qua một ống trao đổi nhiệt bằng tấm để đạt nhiệt độ 20 đến 25 độ C là lựa chọn an toàn vì nó biến đổi một phần nhỏ của sucrose và giảm nguy cơ vi khuẩn, trong khi giải phóng lạnh bằng máy trộn cao áp tiết kiệm năng lượng và phù hợp với các nhà máy sử dụng đường lỏng hoặc các chất làm ngọt cao độ. Một phòng hoàn chỉnh bao gồm một thùng hòa tan đường với máy khuấy, một ống trao đổi nhiệt bằng tấm, một lưới lọc hai túi hoặc một ống lọc, ít nhất hai thùng pha để một thùng có thể được trộn trong khi thùng kia cung cấp cho đường ống, một thùng chứa siro hoàn thành có dung tích cho một đến hai giờ sản xuất, và các máy bơm định lượng với đo độ Brix và điện dẫn trong đường ống. Độ chính xác quan trọng hơn so với công suất ở đây: sự sai lệch 0,1 độ Brix trong đồ uống hoàn thành có thể được phát hiện bởi các chuyên gia và có thể đẩy sản phẩm ra khỏi các giá trị dinh dưỡng được tuyên bố, vì vậy các máy bơm định lượng và máy trộn sau đó phải được chỉ định với tính lặp lại trong tâm trí thay vì chỉ số thông lượng.
Tạo ga, phối trộn và cung cấp carbon dioxide
Độ hòa tan của carbon dioxide trong nước tăng khi nhiệt độ giảm và khi áp suất tăng, chính vì vậy mỗi thiết bị làm ngọt cũng là vấn đề về chế độ làm lạnh. Sản phẩm thường được làm lạnh đến 2-6 độ C trước khi thêm khí, vì ở 4 độ C và áp suất 4 bar, nước sẽ chứa khoảng 4 khối lượng khí trong dạng hòa tan ổn định, trong khi ở 20 độ C cùng áp suất đó, chỉ chứa được khoảng một nửa. Oxy có trong nước cạnh tranh không gian vật lý tương tự và làm mất ổn định quá trình làm ngọt, vì vậy một thiết bị loại bỏ oxy có trong nước bằng cách tạo ra áp suất âm hoặc một thiết bị loại bỏ oxy có trong nước bằng cột, được đặt trước điểm xả khí. Cấu trúc hiện đại là một máy trộn trong dòng có thể đo lượng nước và siro xử lý theo khối lượng so với một đo lưu lượng khối lượng hoặc đo lưu lượng từ cảm biến từ, kiểm tra chỉ số Brix trong dòng, và sau đó xả khí carbon dioxide qua một thiết bị xả khí hoặc một cột gắn, tất cả trong một thiết bị có bảng điều khiển riêng. Máy làm ngọt lồng đơn với một thùng trộn riêng vẫn hoàn toàn có thể sử dụng cho các dây chuyền sản xuất dưới 6.000 chai mỗi giờ và có giá mua thấp hơn, nhưng nó chậm hơn trong việc chuyển đổi giữa các sản phẩm và không chính xác về chỉ số Brix.
Mua khí là một mục trong danh sách thiết bị mà các nhà máy mới thường đánh giá thấp. Đầu vào khí carbon dioxide chất lượng đồ uống với độ tinh khiết 99,9% được cung cấp dưới dạng chất lỏng và được lưu trữ trong một bình cách nhiệt ở khoảng 18 đến 20 bar, từ đó một máy tạo hơi môi trường hoặc điện chuyển đổi nó thành khí theo tốc độ dòng mà máy tạo cồn yêu cầu, sau đó là một trạm điều chỉnh áp suất và một bộ lọc khí cuối cùng. Cung cấp chạy từ 5 đến 7 kg cho mỗi 1.000 lít sản phẩm carbonat hóa hoàn thành sau khi trừ đi các mất mát thoát, xả áp suất chống lại và thay thế sạch trong chỗ. Đây là một mức cao đáng kể so với chỉ số hòa tan lý thuyết. Khi giảm kích thước máy tạo hơi, nó tạo ra một triệu chứng giống như lỗi carbon hóa nhưng thực tế là lỗi nguồn cung cấp: lượng khí giảm xuống khi đường ống chạy ở tốc độ cao hơn 20 phút, và người điều khiển theo dõi các điểm cài đặt của máy tạo cồn thay vì đường viền trên máy tạo hơi.
Thổi khuôn: Máy cốt lõi của nhà máy
Máy ép nhựa nén tái nóng, hoạt động theo quy trình hai bước, là nơi một mẫu nhựa đã mua hoặc sản xuất trong nhà trở thành một bình chứa áp suất. Mẫu nhựa được nâng lên bằng một máy nạp bằng cối, được phân loại và định hướng bằng một máy phân loại quay hoặc cuộn, treo trên một chuỗi hỗ trợ cổ bằng các vòng đỡ, và được đưa qua một lò nung bằng tia hồng ngoại được xây dựng từ các hàng đèn quang được bố trí theo các khu vực, với mẫu nhựa quay liên tục để phân phối nhiệt đều xung quanh đường kính. Cách phân phối điện của các đèn trong các khu vực là công cụ chính để tạo ra độ dày của nhiệt độ theo chiều trục, và nó là điều cho phép một mẫu nhựa carbonat dày được đưa đến nhiệt độ cơ thể đồng đều mà không làm nóng quá mức lớp ngoài. YuDa giảm khoảng cách giữa các đèn nung và bề mặt mẫu nhựa xuống 38,1 milimet, điều này tăng hiệu quả bức xạ và giảm tiêu thụ điện của lò nung hơn 30% so với các lò nung có khoảng cách rộng thông thường; vì lò nung thường chiếm từ 60 đến 70% tổng lượng điện tiêu thụ của khối ép, quyết định thiết kế duy nhất này chiếm chủ đạo trong đường điện của ngân sách hoạt động. Các tấm làm mát cổ và không khí được ép giữ bề mặt bên ngoài dưới nhiệt độ mà đường ống bị biến dạng, và một khu vực cân bằng sau hàng đèn cuối cho phép nhiệt độ truyền vào bên trong để lớp vỏ đồng đều theo độ dày của nó thay vì chỉ nóng ở bề mặt.
Tại trạm thổi, viên mẫu được cố định, thanh kéo xuống dưới sự điều khiển servo, không khí thổi trước ở áp suất 8 đến 12 bar bắt đầu mở rộng theo chiều ngang trong khi thanh kéo vẫn di chuyển, và không khí thổi cuối cùng ở áp suất 35 đến 40 bar hoàn thành quá trình tạo hình và đẩy lớp vỏ vào bề mặt khuôn. Các chai có gas được đặt ở phần trên của phạm vi áp suất này vì phần đế dạng cánh hoa cần áp suất cao để tạo ra chân của nó hoàn toàn và để tránh các lớp mỏng giữa chúng. Nước làm mát khuôn ở nhiệt độ 8 đến 12 độ C lưu thông qua hai nửa thân khi khuôn đế thường được giữ ở nhiệt độ thấp hơn 2 đến 4 độ, vì phần đế là khu vực dày nhất và chậm nhất trong quá trình tinh luyện và cũng là khu vực bắt đầu xảy ra các lỗi rò rỉ do căng thẳng. YuDa áp dụng hệ thống liên kết cam kết hợp việc mở khuôn, khóa khuôn và nâng khuôn đế thành một chuyển động đồng bộ duy nhất được điều khiển bởi hệ thống servo tốc độ cao, giúp giảm thời gian chết giữa các chu kỳ và cải thiện độ lặp lại của lực cài đặt; một bố trí máy được mô-đun hóa sau đó giúp giảm thời gian thay đổi khuôn và bảo trì nhanh chóng, điều này quan trọng trên một dây chuyền sản xuất chai có gas vận hành ba hoặc bốn kích cỡ chai. Hệ thống thu hồi không khí thổi cuối cùng thu thập khí thải từ thổi cuối cùng và đưa nó trở lại mạng áp suất thấp hoặc vào giai đoạn thổi trước, giúp giảm tiêu thụ khí áp suất cao từ 30 đến 40% và trả lại vốn nhanh hơn hầu hết các phương án khác trên máy.
| Cấu hình FGX của YuDa | Vết lõm | Xuất suất (BPH) | Khối lượng tối đa |
|---|---|---|---|
| FGX tốc độ cao | 3 | 8,000 – 9,000 | 600 ml |
| FGX tốc độ cao | 4 | 10,000 – 12,000 | 600 ml |
| FGX tốc độ cao | 5 | 12,500 – 15,000 | 600 ml |
| FGX tốc độ cao | 6 | 15,000 | 500 ml |
| FGX định dạng lớn | 4 | 7,000 – 8,000 | 2,000 ml |
Dòng FGX là nền tảng tốc độ cao, có thể sản xuất từ 8.000 đến 15.000 chai mỗi giờ với tốc độ một mẫu là 2.500 đến 3.000 chai mỗi giờ, và đây là sự phù hợp tự nhiên cho nhà máy sản xuất nước ngọt có thể đóng gói các loại chai 330 đến 600 ml với khối lượng phân phối quốc gia. Hãy chú ý cách dòng chai lớn hoạt động khác nhau: một chai nước ngọt 2 lít cần một khoảng thời gian dài hơn, nhiều không khí hơn và thời gian làm lạnh trong mẫu lớn hơn, do đó tốc độ mỗi buồng giảm xuống khoảng 1.800 đến 2.000 chai mỗi giờ và cách thực tế để đạt hiệu suất cao trên các loại chai lớn là sử dụng nhiều buồng hơn thay vì tốc độ vòng quay nhanh hơn. Công suất cài đặt cho khối thổi nằm trong khoảng từ 120 kilowatt trên máy có ba buồng đến 260 kilowatt trên máy có sáu buồng, với lò chiếm phần lớn; thực tế, mức tiêu thụ đo được thường là 55 đến 70% của công suất cài đặt sau khi các lò đạt trạng thái ổn định, vì các đèn điều chỉnh xuống sau khi khởi động. Đảm bảo theo dõi từ xa là tiêu chuẩn, do đó các kỹ sư tại trụ sở chính Trung Quốc có thể đọc dữ liệu của bộ điều khiển logic được lập trình từ thiết bị di động và gửi phân tích các sự cố phát sinh trở lại địa điểm của khách hàng trước khi sự cố phát triển trở thành thời gian ngừng hoạt động.
| Cấu hình chuẩn của YuDa | Vết lõm | Xuất suất (BPH) | Khối lượng tối đa |
|---|---|---|---|
| [N] 17: Toàn tự động | 1 | 1,000 – 1,500 | 2,000 ml |
| [N] 17: Toàn tự động | 2 | 2,000 – 3,000 | 2,000 ml |
| [N] 17: Toàn tự động | 4 | 4,000 – 5,000 | 600 ml |
| [N] 17: Toàn tự động | 6 | 6,000 – 7,000 | 600 ml |
| Miền Nam | 2 | 800 – 1,200 | 2,000 ml |
Dòng sản xuất tự động tốc độ chuẩn từ 1.000 đến 7.000 chai mỗi giờ sử dụng cùng kiến trúc sưởi và cố định như nền tảng tốc độ cao nhưng với lò ngắn hơn và ít hơn các trạm, do đó nó là lựa chọn thích hợp cho các thương hiệu có chứa carbonat ở các khu vực, cho các nhà máy thực hiện nhiều lô nhỏ và cho các dây chuyền thứ hai chuyên phục vụ các loại chai có kích thước lớn. Dòng sản xuất bán tự động giảm đáng kể chi phí mua hàng bằng cách tách sưởi và thổi thành hai bước được thực hiện bởi người vận hành, và nó vẫn là điểm khởi đầu hợp lý cho một nhà máy mới muốn chứng minh một sản phẩm có chứa carbonat trên thị trường trước khi cam kết đầu tư vào một dây chuyền tự động đầy đủ, miễn là người vận hành hiểu rằng sự đồng nhất phụ thuộc vào kỷ luật trong việc xử lý thủ công. Đối với các nhà máy nơi diện tích sàn là giới hạn, YuDa cũng xây dựng một khối kết hợp thổi, đổ và đóng nắp và một máy đóng nắp chai kết hợp tạo ra chai, đổ và đóng nắp trong một khu vực; đối với các sản phẩm có chứa carbonat, khối kết hợp này thích hợp hơn cho các lượng khí nhỏ và các kích thước nhỏ hơn, trong khi các loại nước có chứa carbonat cao như loại cola ở quy mô quốc gia vẫn được phục vụ tốt hơn bằng một máy thổi riêng biệt cung cấp cho máy đổ isobaric thông qua một băng chuyền không khí.
Đóng đầy, đóng nắp và đóng gói sau đó
Đổ đầy có gas là đổ đầy áp suất ngược. Máy đổ quay đầu tiên loại bỏ không khí trong mỗi chai bằng khí carbon dioxide, sau đó tăng áp suất chai lên cùng mức áp suất với bồn chứa sản phẩm, thường là 3,5 đến 5 bar, để nước chảy vào theo trọng lực mà không bị bão hòa; chỉ sau khi một quá trình thoát khí được kiểm soát, chai mới thải bỏ áp suất thừa và di chuyển đến máy đóng nắp. Nhiệt độ sản phẩm ở van được giữ ở mức 2 đến 6 độ C vì lý do tương tự như đã đề cập trước đó, và số lần đóng nắp phụ thuộc vào tốc độ dòng: một dây chuyền có thể đóng 12.000 chai mỗi giờ thường có 40 đến 60 van đóng nắp quay chậm thay vì một vòng quay nhỏ quay nhanh, vì chuyển động xoay của một chất lỏng bão hòa tạo ra bọt và làm giảm lượng chất lỏng. Máy đóng nắp thường được kết hợp trên cùng một khung cơ sở, áp dụng một nắp nhựa 28 mm với lực kéo 1,4 đến 2,2 newton mét, được cung cấp từ một máy nâng và sàng lọc nắp và, cho nhiều thị trường, một máy rửa nắp hoặc máy diệt khuẩn tia cực tím. Độ chính xác độ cao đổ đầy là ± 2 mm và độ lặp lại lực kéo nắp là hai biến số thường gây ra khiếu nại của người tiêu dùng đối với sản phẩm có gas, vì cả hai biến số này đều chuyển đổi trực tiếp thành lượng khí mất trên kệ.
Dưới máy đóng nắp, phần đóng gói xử lý một thùng chứa được nén lạnh, ẩm ướt. Một đường ống làm ấm chai, phun nước ấm tái sử dụng và làm tăng nhiệt độ bề mặt lên vài độ C so với điểm sương của môi trường là rất cần thiết, vì sự kết tủi trên một chai lạnh sẽ ngăn cản keo dán nhãn bám vào và làm nếp nhăn trên màng co. Sau khi làm ấm, dây chuyền chạy một máy dán nhãn màng co lăn hoặc một máy áp màng co, một máy in mực hoặc máy mã vạch để ghi thông tin về lô hàng và hạn sử dụng, và một trạm kiểm tra kiểm tra mức chứa, sự hiện diện của nắp và nắp bị xoay, và vị trí nhãn, với một băng chuyền loại bỏ các lỗi mà không ngừng dây chuyền. Một máy kiểm tra chai rỗng nằm phía trước máy đổ, và một thiết bị phát hiện rò rỉ sau khi đóng nắp là hữu ích trên các dây chuyền sản xuất đồ uống có ga vì một sự đóng nắp không chặt sẽ không bị hỏng ngay lập tức. Đóng gói cuối cùng là một túi co màng co sản xuất các gói nhiều sản phẩm, một máy đóng gói hộp bao quanh, hoặc cả hai, sau đó là một máy phân chia hoặc máy áp màng tay cầm trên các sản phẩm lớn, một hệ thống vận chuyển với các bảng tích trữ có kích thước ít nhất là 90 giây sản lượng của dây chuyền, và một máy xếp lớp hoặc máy xếp hàng robot với một túi co màng. Tích trữ là yếu tố không hào nhoáng quyết định hiệu quả thực tế của nhà máy: nếu không có nó, mỗi lần ngừng trong 10 giây ở máy dán nhãn sẽ lan truyền về phía sau đến máy đổ và về phía trước đến máy xếp hàng.
Tiện ích, khí nén và làm mát
| Tiện ích | Nhiệm vụ tại 12.000 BPH | [N] Ghi chú |
|---|---|---|
| Khí nén cao áp, 40 bar | 7.0 – 8.5 Nm3/min | Giảm áp với khôi phục khí |
| Khí nén áp suất thấp, 8 bar | 2.0 – 2.5 Nm3/min | Khay, truyền tải, máy nắp |
| Nước lạnh, 8-12°C | 90 – 110 kW | Mô hình và làm mát cổ chai |
| [N] [N] Glycol, 2 C | 150 – 200 kW | Làm mát sản phẩm và làm ngọt bằng carbon dioxide |
| Nguồn điện, máy thổi | 180 – 260 kW installed | Bếp chiếm phần lớn tải |
| [N] [N] Carbon dioxide | 5 – 7 kg per 1,000 L | 99,9 phần trăm chất lượng đồ uống |
Hệ thống khí nén áp suất cao là máy thứ hai đắt nhất trong nhà máy sau máy thổi và máy đóng nắp, và nó xứng đáng với sự quy định về tiêu chuẩn. Một máy nén piston không dầu hoặc dầu 4 cấp cung cấp áp suất 40 bar là giải pháp tiêu chuẩn, được tính toán dựa trên giả định rằng mỗi chai nước ngọt 500 ml tiêu thụ khoảng 25 đến 30 lít khí áp suất cao một lần khi tính toán khối lượng chết của máy và mất mát của van. Luôn chỉ định một bộ thu nhận ít nhất 2 m3 ở áp suất làm việc để hấp thụ nhịp của chu trình thổi, một máy làm lạnh hoặc máy khử ẩm đưa điểm áp suất ẩm xuống ít nhất -20 độ C, và một hệ thống lọc xuống còn 0,01 micromet với than hoạt tính trên giai đoạn cuối cùng, vì không khí chạm vào bên trong một thùng chứa thực phẩm là một môi trường tiếp xúc với thực phẩm. Hạ nhiệt được chia thành hai chu trình vì lý do chính: làm lạnh mốc muốn có nước 8 đến 12 độ C ở lưu lượng cao và ổn định nhiệt độ vừa phải, trong khi làm lạnh sản phẩm muốn có chu trình glycol ở khoảng 2 độ C, và kết hợp chúng buộc một chu trình phải hoạt động ở nhiệt độ không đúng. Trong điều kiện môi trường trên 35 độ C, hãy thêm 15 đến 20% vào công suất làm lạnh tiêu chuẩn, và ưu tiên máy làm lạnh làm mát bằng nước với một tháp làm mát hơn một máy làm lạnh làm mát bằng không khí khi có nước sẵn, vì khoảng cách hiệu quả mở rộng chính xác khi nhà máy bận rộn nhất.
Tổng nhu cầu điện cho một nhà máy sản xuất nước ngọt có ga đầy đủ 12.000 chai mỗi giờ, bao gồm xử lý nước, phòng siro, máy làm lạnh, máy nén, thổi khí, đóng chai và đóng gói, thường nằm trong khoảng từ 750 đến 1.000 kilowatt công suất cài đặt với mức tiêu thụ điện đo được trong khoảng từ 30 đến 45 kilowatt giờ cho mỗi 1.000 chai có dung tích 500 mililít. Số liệu này là cách chính xác để so sánh các lựa chọn đầu tư, vì một máy có giá mua thấp và lò rộng khoảng cách có thể tiêu thụ nhiều điện hơn để làm mất đi khoản tiết kiệm ban đầu trong vòng hai đến ba năm khi hoạt động hai ca. Với chỉ số chi phí khi một dây chuyền carbonat tự động trung bình được đặt ở mức 100 điểm cơ bản, khối thổi khí thường chiếm 22 đến 28 điểm, khối đóng chai và đóng nắp 25 đến 32 điểm, xử lý nước và siro 12 đến 16 điểm, thiết bị công cộng bao gồm máy nén và máy làm lạnh 14 đến 18 điểm, và đóng gói cùng vận chuyển phần còn lại. Độ nhạy chi phí hoạt động tương đối là Cao đối với điện, Trung bình đối với carbon dioxide và nước, và Thấp đối với phụ tùng trên một dây chuyền được bảo trì tốt, và biến số duy nhất có thể điều chỉnh trên tất cả chúng là ổn định nhiệt độ của mẫu.
Chọn cấu hình máy phù hợp
| Yêu cầu | Chai | Máchine YuDa khuyến nghị |
|---|---|---|
| Thử nghiệm thị trường, chi phí đầu tư thấp nhất | 1.5 L carbonated | Hai chậu bán tự động |
| 1,000 – 1,500 BPH startup | 500 ml carbonated | Toàn tự động chậu đơn |
| Thương hiệu địa phương 3.000 BPH | 1,5 l và 2 l | Hai buồng tự động hoàn toàn |
| 6,000 – 7,000 BPH | 500 ml carbonated | Sáu buồng tự động hoàn toàn |
| 10,000 – 12,000 BPH | 330 – 600 ml | FGX bốn buồng tốc độ cao |
| 15.000 BPH (bottle per hour) lượng sản xuất quốc gia | 500 ml carbonated | FGX năm hoặc sáu chậu |
Chọn bắt đầu với chai, không phải máy. Hãy cung cấp khối lượng mục tiêu, khối lượng khí dự định, kết thúc cổ chai, trọng lượng và chiều dài mẫu, sản lượng cần thiết trong chai mỗi giờ, số loại chai cần sản xuất trên cùng một máy và nhiệt độ môi trường nhà máy, và cấu hình sẽ theo quy luật gần như xác định. Hai quy tắc thực tế giúp tiết kiệm chi phí ở giai đoạn này. Thứ nhất, chọn máy thổi cao hơn khối lượng đổ từ 10 đến 15% thay vì phù hợp hoàn toàn, vì băng chuyền không khí giữa chúng hoạt động như một bộ đệm và một máy thổi nhanh hơn sẽ giữ cho khối lượng đổ được bão hòa thông qua các dừng nhỏ; một máy thổi hoạt động như điểm chậm nhất sẽ được đẩy vượt quá cửa sổ ổn định của nó và chất lượng chai sẽ bị lệch. Thứ hai, quyết định nhóm kích thước trước khi đặt hàng, vì một máy được tối ưu hóa cho các chai từ 330 đến 600 mililít và một máy được tối ưu hóa cho các chai từ 1,5 đến 2 lít khác nhau về độ mở nắp, chiều dài thanh kéo, chiều dài ổ và lượng không khí tiêu thụ, và việc nâng cấp một máy kích thước nhỏ để chạy các kích thước lớn sau này sẽ tốn nhiều hơn so với việc chỉ định một máy có khả năng hoạt động hai loại kích thước ngay từ đầu. Khi một nhà máy thực sự cần cả hai nhóm kích thước với khối lượng lớn, hai máy chuyên dụng thường có hiệu suất cao hơn một máy phù hợp về tổng sản lượng và thời gian thay đổi.
Các ngành ứng dụng và sản phẩm cuối cùng
Các đồ uống có ga là phần cuối của một phạm vi ứng dụng rộng hơn mà cùng một gia đình thiết bị phục vụ. Các đồ uống có ga kiểu cola và có hương vị cam quýt với lượng khí 3,8 đến 4,2 volume nằm ở đầu của yêu cầu áp suất, tiếp theo là nước ngọt và tonic với 4,0 đến 4,5 volume trong các kích thước nhỏ hơn, các đồ uống có ga có hương vị và các loại đồ uống năng lượng với 2,5 đến 3,5 volume, và các loại đồ uống có ga kiểu bia hoặc rượu vang mà thêm các yếu tố về lớp ngăn cản ánh sáng và oxy. Dưới tầng này, các máy thổi tạo ra các chai nước bình thường, chai nước ép và chai trà cho các dây truyền nạp nóng hoặc vô trùng, các thùng chứa dầu thực vật, chai sữa và chai đồ uống yến mạch, và các thùng chứa các sản phẩm hóa học và mỹ phẩm hàng ngày như xà phòng lỏng, toner. Liên hệ với thực phẩm và đồ uống mang lại khung pháp lý riêng của nó thay vì một khung pháp lý hoàn toàn cơ học: nhựa PET và các thùng chứa hoàn thành thường được đánh giá theo FDA 21 CFR 177.1630 ở Hoa Kỳ, Quy định EU 10/2011 ở Châu Âu và GB 4806.6 ở Trung Quốc, trong khi các máy đó được cung cấp bằng dấu CE và được xây dựng theo hệ thống chất lượng ISO 9001. Kiểm tra cấp chai thường bao gồm áp suất vỡ, nứt do căng thẳng môi trường với ngâm hóa chất, và thử nghiệm ổn định nhiệt trong đó các chai được nén áp đặt ở 38 độ C trong 24 giờ và được kiểm tra về sự mở rộng thể tích dưới 3% mà không mất khoảng cách cơ bản.
Kết quả thực tế cho chủ nhà máy là danh sách máy cần được chọn dựa trên sản phẩm rộng nhất mà nhà máy dự định bán trong vòng 5 năm, không phải là sản phẩm hẹp nhất mà nó sẽ phát hành. Một nhà máy xác định cho nước ngọt rồi thêm dòng sản phẩm có gas thì phát hiện rằng kho nguyên mẫu, thiết bị hoàn thiện cổ, thiết kế van bơm và thường là máy nén áp cao đều cần được thay thế, trong khi một nhà máy xác định cho các sản phẩm có gas có thể sản xuất nước ngọt trên cùng một thiết bị với áp suất thổi thấp hơn và nguyên mẫu nhẹ hơn mà không cần thay đổi phần cứng. Xác định theo chiều tăng là không tốn kém; xác định theo chiều giảm thì không phải vậy.
Bố trí, vận hành thử và hỗ trợ hậu mãi
Kế hoạch bố trí nhà máy cho một dây sản xuất nước ngọt theo một đường sản phẩm thẳng với các thiết bị công nghiệp xung quanh. Một nhà máy sản xuất 12.000 chai mỗi giờ thường chiếm diện tích từ 800 đến 1.200 mét vuông cho nhà sản xuất, với phòng nước và phòng siro ở một khu vực được đóng gói riêng biệt và được hoàn thiện theo tiêu chuẩn vệ sinh, phòng máy nén và máy làm lạnh được cách ly để giảm tiếng ồn và nhiệt, và máy thổi được đặt sao cho đường ống không khí của nó có độ dốc nhẹ và không có các chuyển hướng đột ngột khi đến máy đổ. Để đảm bảo tải trọng sàn ít nhất 1.000 kg/m2 dưới máy thổi và máy đổ, chiều cao tối thiểu 4,5 đến 6 mét cho đường ống không khí và đường vào kho, hệ thống thông gió môi trường được thiết kế để loại bỏ nhiệt từ lò và máy nén, và các hố thoát nước dưới máy đổ và máy làm ấm. Để lại một hành lang bảo trì ít nhất 1,2 mét ở phía thay đổi khuôn của máy thổi; các bố trí tiết kiệm không gian bằng cách thu hẹp hành lang này trả giá cho nó mỗi lần thay đổi trong suốt thời gian hoạt động của nhà máy. Hãy quyết định trước các đường ống công nghiệp sơ cấp, phân phối điện ba pha, đường ống khí nén bằng thép không gỉ hoặc nhôm thay vì thép carbon, và kế hoạch thoát nước sàn trước khi các máy được vận chuyển, đó là lý do tại sao các bản vẽ bố trí được chuẩn bị song song với sản xuất thay vì sau khi giao hàng.
Mỗi máy YuDa đều được lắp ráp và kiểm tra với các mẫu trước khi rời nhà máy, vì vậy khách hàng nhận được các chai mẫu đã phun và các tham số quá trình được ghi lại thay vì một máy chỉ được kiểm tra điện. Wanplas hỗ trợ mỗi lắp đặt bằng các cam kết dịch vụ của toàn bộ các nhà máy: các kỹ sư tại hiện trường để lắp đặt và vận hành, đào tạo cho người vận hành và bảo trì trên sản phẩm và mẫu của khách hàng, 500 USD phụ tùng miễn phí mỗi năm, thay thế miễn phí các bộ phận bị hỏng trong thời hạn bảo hành, bảo đảm vận chuyển và bảo đảm khả năng sản xuất gắn kết hợp đồng với số lượng sản xuất thay vì số thứ trong danh mục. Theo dõi từ xa cho phép các kỹ sư tại trụ sở kiểm tra dữ liệu điều khiển và xu hướng quá trình mà không cần đi lại, do đó giải quyết hầu hết các vấn đề về tham số và cảm biến trong vòng vài giờ thay vì vài ngày. Wanplas cũng duy trì chính sách nhà máy mở, vì vậy khách hàng được phép đi dạo trên sàn lắp ráp, xem máy của họ được lắp ráp và chạy sản xuất thử nghiệm với các mẫu và khuôn của họ trước khi vận chuyển.
Các câu hỏi thường gặp
Máy chai nước có thể làm chai có gas không?
Thường không thay đổi. Các chai có gas cần áp suất thổi cuối từ 35 đến 40 bar, một mẫu cơ sở petaloid, một lò nung dài hơn cho các mẫu nặng hơn và tỷ lệ kéo phẳng cao hơn. Máy được chỉ định cho nước bình thường với áp suất từ 25 đến 30 bar sẽ sản xuất các chai vượt qua kiểm tra thị giác đầu tiên và sau đó không vượt qua các thử nghiệm ổn định nhiệt hoặc nứt do căng thẳng. Chỉ định cho nhiệm vụ có gas và chạy nước trên cùng một máy, không bao giờ ngược lại.
Bao nhiêu áp lực cần để nén chai PET có chứa khí carbonat?
Cấp trước khi thổi ở mức 8 đến 12 bar và thổi cuối cùng ở mức 35 đến 40 bar là các cửa sổ bình thường, với đầu cao được sử dụng cho các kích thước lớn và các nền petaloid sâu. Máy nén áp suất cao phải duy trì áp suất đó trong khi chịu sự thay đổi của chu trình thổi, chính vì vậy một bình chứa ít nhất 2 mét khối và điểm sương thấp hơn 20 độ C hoặc tốt hơn là một phần của tiêu chuẩn thay vì phụ kiện tùy chọn.
Phôi chứa ga 500 ml nặng bao nhiêu?
Thường là 22 đến 28 gram, so với 12 đến 15 gram cho một chai nước bình thường có cùng dung tích. Một chai 1,5 lít có ga nặng 38 đến 45 gram và một chai 2 lít nặng 48 đến 54 gram. Giảm trọng lượng dưới các mức này chỉ có thể thực hiện được với thiết kế cơ sở tối ưu, chất liệu cao su có độ nhớt nội tại cao và kiểm soát quy trình chặt chẽ, và nó luôn phải được xác nhận bằng thử nghiệm nứt và lún thay vì chỉ dựa vào ngoại hình.
Vỏ cổ nào phù hợp với đồ uống có gas?
Một khung carbon hóa 28 mm là mặc định trong ngành, có sẵn trong một phiên bản cao hơn thông thường và một phiên bản ngắn giúp tiết kiệm khoảng một gram nhựa mỗi chai. Chọn lựa phải luôn đồng nhất trên các bộ phận cung cấp preform, các phần gắn vào cổ máy ép, định vị van nạp, kẹp máy đóng nắp và cung cấp nắp. Thay đổi chất liệu cổ sau này là một dự án chế tạo trên nhiều máy, không phải là việc thay đổi một bộ phận đơn giản.
Thay đổi khuôn mất bao lâu?
Trên một máy tự động được phân cấp, một nhóm hai người được đào tạo thay một bộ khuôn bốn lỗ trong khoảng 45 đến 90 phút, bao gồm điều chỉnh thanh kéo, cài đặt độ cao của khuôn cơ sở và kiểm tra sản phẩm đầu tiên. Các thay đổi định dạng cũng thay đổi chiều dài của mẫu hoặc kết thúc cổ sẽ mất nhiều thời gian hơn vì các cài đặt của hình dạng đèn nung và khoảng cách chuỗi cần được thiết lập lại. Cách hiệu quả nhất để rút ngắn quá trình là giữ một bộ khuôn khác được sẵn sàng và đã được sạc trước.
Có cần máy hâm nóng chai sau khi chiết lạnh không?
Có, trên hầu hết các dòng sản xuất có chứa carbon. Sản phẩm rời khỏi máy đóng gói ở nhiệt độ 2 đến 6 độ C, do đó, trên thành của chai ngay lập tức hình thành các hạt nước, ngăn không cho mực dán nhãn nóng chảy bám vào và màng co dãn khô ráo. Một đường ống ấm nâng nhiệt độ bề mặt lên trên điểm sương của môi trường giải quyết cả hai vấn đề và cũng giảm căng thẳng cho lớp dán kín trước khi xếp pallet.
Tạo dây sản xuất nước ngọt có carbon với YuDa
Nhà máy sản xuất chai PET có gas là một hệ thống, và chỉ tiêu kỹ thuật yếu nhất của nó quyết định sản lượng thực tế. Nếu bạn chia sẻ khối lượng chai mục tiêu và lượng khí, trọng lượng gram của preform và kết thúc cổ, số chai cần thiết mỗi giờ, số loại chai bạn dự định sản xuất, và nhiệt độ môi trường của nhà máy và nguồn điện có sẵn, các kỹ sư của YuDa sẽ cung cấp danh sách máy đầy đủ với số lượng khoang, cấu hình lò nung, công suất máy nén và máy làm lạnh, tải điện và một bản vẽ nhà máy được quy đổi phù hợp với tòa nhà của bạn. Gửi một mẫu chai hoặc bản vẽ và đội ngũ sẽ thực hiện thử nghiệm thổi với preform của bạn trước khi sản xuất bất kỳ thứ gì, hoặc tổ chức một chuyến thăm nhà máy để xem một dây chuyền tương tự đang hoạt động và kiểm tra chất lượng xây dựng trực tiếp. Máy YuDary, một nhà máy của Wanplas, đã dành hơn hai mươi năm cho việc sản xuất chai PET có gas, và sự tập trung này là điều khiến một danh sách máy biến thành một nhà máy đạt được các chỉ tiêu.
