《灌装原理》课件

1、品检部金桐厂制程组/2015年*月*日灌装原理1h灌装方式灌装设备灌装流程灌装不良原因分析目录2h液体产品按其粘度可分为: 流体:在自身重力作用下即可以按一定速度流过圆管的任何液体。流速主要是受流体粘度和压力影响,一般粘度范围规定为1100厘泊,如酒类、果汁、牛奶、酱油等。 半流体:在大于自身重力的压力作用下才能在圆管中流动的液体叫半流体,其粘度范围为1001000厘泊,如番茄酱、肉糜等。 粘滞流体:产品粘度超过1000厘泊的,不属于流体和半流体的范围，如浆糊之类的产品。3h对于低粘度液料,根据液体中是否含有二氧化碳气体,可分为不含气和含气的两类。 不含气的饮料如酒类、牛奶、果汁、酱油等； 含

2、气饮料如可乐， 芬达，天地壹号等。 流体的流动特性还会受温度、固体粒子的含量、分解性、表面张力、氧化或起泡特性等因素的影响。4h 包装容器包装容器目前按其材料分主要有玻璃、金属、纸包容器、塑料等，称为现代包装材料的四大支柱。包装容器按照容器硬度还可分为:硬质容器、半硬质容器、非硬质容器。5h硬质容器:金属、玻璃、陶瓷或塑料制成的、加封盖后不漏液体的容器都称为硬质容器。半硬质容器:任何以轻量塑料吹塑成型或热成型或是纸板及其复合纸材制成的, 加封盖后不漏液体的容器叫半硬质容器。非硬质容器:通常以塑料薄膜、金属箔、塑料复合薄膜或是由它们的复合物制成的容器都叫非硬质容器。6h按照灌装和定量基本功能实施

3、的不同原理，液体食品可以有以下三类不同包装形式：一，先灌装后定量： 目前大量在用的液体灌装阀就是在灌装的最后阶段通过定液位（液位传感器或排气管）间接计量定量，此种灌装常用于含气饮料包装（等压灌装）。二，先定量后灌装： 容积式灌装阀，就是每一个灌装阀都配有一个量筒（定量杯），由液位传感器控制其定量，液体先由料缸转移到定量杯计量，然后再灌装到包装物。此种灌装多用于不含气饮料和PET包装。三，边定量边灌装： 这是一种配置电磁感应流量计的电子阀灌装机，是一种动态计量定量形式，电磁流量计用于流经该阀的液体的动态计量。7h灌装方式常压灌装负压灌装等压灌装压力灌装液位传感式灌装虹吸法灌装隔膜式灌装定时法灌装

4、称重法灌装灌装方式8h常压灌装在常压下将液体产品充填到包装容器内的灌装方式称常压灌装，它只适宜灌装低粘度不含气体的液体产品，同时适用料液应不怕与大气接触氧化、溶解氧等。如白酒、药油、醋、酱油等。灌装方式9h负压灌装（真空灌装）先将包装容器抽气形成负压，然后再将液体产品充填到包装容器内的灌装方式称负压灌装。负压灌装分为两种：1.压差式负压灌装：贮液箱内处于常压，只对包装容器抽气使之形成负压，依靠贮液箱和待灌容器之间的压力差将液体产品充填到包装容器内的方法，称为压差式负压灌装。2.重力式负压灌装：将贮液箱和包装容器都抽气形成负压，液体产品依靠本身的自重充填到包装容器内的方法，称为重力式负压灌装。1

5、0h优点1.能提高灌装速度；2.能减少包装容器内残存的空气，防止液体氧化 变质，延长产品的保存期；3.能限制毒性液体的逸散；4.可以避免灌装有裂纹或缺口的容器。适用于不含气，怕接触空气而氧化变质的粘度稍大的液体，以及有毒的液体。如灌装含维生素的饮料、有毒的农药和化工试剂等。11h压力灌装压力法灌装是利用外部的压力（机械压力、气压、液压等）将液体产品充填到包装容器内的方法。它适用于：粘度较大，流动性较差的粘稠物料的灌装，可以提高灌装速度。对一些低粘度的液体物料，由于物料本身的特性或包装容器材料及结构限制，也可采用压力灌装。粘稠性物料，例如牙膏、番茄酱、豆瓣酱、香脂等。12h等压灌装等压法灌装也称

6、压力重力式灌装法,即在高于大气压的条件下,首先对包装容器充气,使之形成与贮液箱内相等的气压,然后再依靠被灌液料的自重，使之流进包装容器内。灌装方式13h特点：这种方法普遍用于含气饮料,如啤酒、汽水、汽酒等的灌装。采用此种方法灌装,可以减少这类产品中所含二氧化碳的损失,并能防止灌装过程中过量起泡而影响产品质量和定量精度。灌装方式14h液位传感式灌装原理：利用传感方法，如极低的空气流传感装置，电子传感装置，检测容器是否到位，以及灌装液面的高度，并发出适当的信号启闭灌装阀。适用于：那些由于压力或真空作用，会出现鼓胀或凹陷的塑料容器，特别适用于狭颈塑料瓶和玻璃瓶的高速灌装，也可以用于难于清洗的液体物料

7、的灌装。特点：包装容器在灌装过程中不需要密封；灌装速度比常压灌装和真空灌装快；灌装液位非常精确。灌装方式15h隔膜容积式灌装原理：用一个挠性起伏隔膜在压力气体的作用下，将液体物料从贮液箱抽到灌装室，再注入到包装容器中。适用于：灌装较贵重的液体物料，特别适用于各种静脉注射液和针剂的灌装，可以灌装狭颈瓶。特点：可以保证液体物料的清洁卫生；灌装精度高；物料损失少；灌装速度快。灌装方式16h虹吸法灌装原理：利用简单的虹吸原理，使贮液箱中的液体物料经虹吸管吸入容器。是出现最早的灌装方式，原理简单，在生活中使用普遍，但由于灌装速度慢一般不应用于现代工业化生产。适用于：灌装低粘度不含气的液体物料，现今大规模

8、使用虹吸灌装的生产方式已经很少出现，但在一些葡萄酒生产中也有留存。特点：结构简单，方法简单，但灌装速度低。灌装方式17h定时灌装原理：在流量和流速保持一定的情况下，通过控制液体流动的时间来确定灌装容量。可控压差定时灌装：灌装容量依靠精确地控制液流时间来实现。灌装精度由灌装管口处压差的稳定性及液流时间控制的精确性来决定。适用于：灌装流动性比较好且不含气的液体物料，尤其适用于灌装精度要求比较高的贵重物料或药品，以及有剧毒或强腐蚀性的物料。特点：灌装精度极高；易于进行清洗或蒸汽消毒，实现无菌灌装；很容易转换灌装物料。灌装方式18h称重灌装原理：旋转工作台的每个工位都是拥有应变载荷元件的精密称盘，当容

9、器进入工位，称盘先扣除容器毛重，然后精确控制液料流入容器；灌装过程计算机监控液料的流动速度和灌装量，并不断调节流速，使灌装精度达到最高。适用于：对塑料，玻璃和金属容器进行低粘度或中等粘度液料的灌装。特点：容器在工作过程中不与灌装阀接触，也不要求密封；精确度极高。灌装方式19h灌装方式上述几种灌装方法的选择上,除考虑液体本身的工艺性能，如粘度、重度、含气性、挥发性外,还必须考虑产品的工艺要求、灌装机的机械结构等综合因素。对于一般不含气的食用液料如瓶装牛奶、瓶装酒类等,可以采用常压法,亦可采用真空法,为了减少灌装时液料中的含氧气量,以便延长产品的保质期,采用较大的真空度的真空法更有利。另外,采用真

10、空法其灌装阀的结构较简单,液漏损失小。但从另一个角度，真空度越大,酒的香味越易损失,而且真空法较之常压法也需增加设备成本。可以看出,对于某种液料的灌装不一定选择单一的方法,也可以综合选择几种方法,20h例如为了减少啤酒中的含氧量,避免保存期失光变质,一种方法是灌装前对瓶内抽取真空,然后再充入二氧化碳进行等压灌装,即采用真空-等压法。另一种方法是用二氧化碳充气等压,瓶内被替代的空气被引入单独设置的回气箱,并不排至贮液箱。灌装前阶段在等压下进行,灌装后阶段可加快回气速度,形成与贮液箱的压差,从而提高灌装速度,即采用等压-压力(压差)法。灌装方式21h灌装流程饮料灌注包装大致流程（以瓶线为例）吹水吹

11、水22h灌装流程灌装流程23h灌装装各种饮料用的瓶子（易拉罐）灌装流水线的流程基本相似。但因饮料性质不同，各种液体产品的物理性质和化学性质均不相同,在灌装过程中,为了使产品的特性保持不变,必须采用不同的灌装方法，及其使用的灌装机和压盖机也不同。例如啤酒灌装流水线除选用合适的灌装压盖机外，还增加一部杀菌机。封盖机根据使用的盖形(王冠盖、旋盖、塞盖等)不同而选用相应的机种，易拉罐和瓶子的灌装和封盖设备也有较大的区别。灌装设备24h1-输入分瓶螺旋杆 2-进瓶星轮 3-升降机构 4-定中装置 5-中间星轮 6-压盖星轮 7-出瓶星轮 8-环形酒缸 9-真空通道 10-灌装阀 11-中央分配器灌装设备

12、25h瓶子在灌装过程中的俯视图灌装设备26h进瓶机构:进瓶机构包括止瓶器、进瓶螺杆、进瓶星轮。止瓶器用于控制进瓶；根据不同瓶型设计的螺杆将瓶子分开以便瓶子有序进入星轮传送至灌注阀底座。止瓶器进瓶螺杆进瓶星轮灌装设备27h基本组成包括由锥齿轮传动的变螺距螺杆、固定侧向导板、链式水平输送带和组合式拔瓶轮等, 分件供送螺杆在结构上是一种空间高副机构,它的结构形式受供送瓶的大小、形状等的制约。从外观形式看,前端应设计呈截锥台形,有助于将玻璃瓶顺畅地导入螺杆的工作区段,而另一端应具有与玻璃瓶同半径的圆弧。1-瓶槽；2-等螺距螺杆；3-侧向道轨；4-水平输送带分瓶螺旋灌装设备28h灌装阀：将贮液箱中的液料

13、充填到包装容器内的机构称为灌装阀。它是贮液箱、气室、包装容器间液料的通道。灌装阀的功能是根据灌装工艺要求,以最快的速度沟通或切断贮液箱、气室和灌装容器之间流体流动的通道,保证灌装工艺过程的顺利进行。主要由阀体、阀端、阀门、密封元件、开闭件等组成。灌装设备29h根据灌装机阀门的数目区分，灌装阀的阀体结构有单阀型、双阀型和多阀型。单阀型灌装阀：只有一个气阀或液阀的灌装阀称为单阀型灌装阀。如常压灌装阀的气道始终处于开启状态，所以只需一个液阀；压差式负压灌装法，省去了一个液阀，只有气阀。双阀型灌装阀：既有液阀又有气阀的灌装阀称为双阀型灌装阀。如重力式负压法灌装装置中，有一个气阀和一个液阀；机械压力灌装

14、法灌装装置中有两个液阀。 多阀型灌装阀：有液阀、气阀、回气阀的阀体结构称为多阀型灌装阀。如等压法灌装阀中有液阀、充气阀、回气阀、压力释放阀、清洗阀等。灌装设备30h瓶线灌注阀结构灌装设备31h灌装设备32h灌装阀组件由液体阀、回（注）气管、气阀、定心罩、提升机构、排气（泄压）及抽真空阀等组成。等压罐装首先向包装容器中充气，使其压力等于贮液箱内气相压力，然后再打开进液口，在液料的自重作用下流入包装容器内，灌装设备33h通过升瓶底座上升，带导架的对中罩固定瓶口，压缩弹簧，使瓶口密封性增强，同时打开CO2阀开始对罐内进行CO2吹扫。充气等压：接通回气管 ，贮液箱（酒缸）内的气体充入瓶内，直至瓶内气压

15、与贮液箱内气压相等。进液回气：开启进液阀和回气阀，贮液箱内液体进液管道经过分流伞流向瓶内，瓶内气体由回气管道入贮液箱的空间内。当瓶内液面上升至回气管口时，淹没了回气管的孔口，瓶内液面上的气体无法排出，酒缸停止进液，液面停止上升，到此时为止，停止灌液。排气卸压：灌装结束后，在瓶子送至压盖装置前，须将瓶内气压缓慢减低，以免卸压时产生大量气泡，损失酒液而使定量不足形成低液位产品。固定在贮液箱外围支架上的控制凸轮打开排气阀，使瓶颈部分残留的压缩气体从排气嘴排出，完成排气卸压过程。瓶颈部的气体压力缓慢释放到大气中，使瓶内外压力相平衡，同时静止一段时间，防止压盖前饮料泛泡过多。排除余液：羊角开关经过位于进

16、瓶星轮和中间星轮之间的瞬开机构将短暂打开注气阀针，缸中背压气体将注气管中的残液吹掉。灌装设备34h瓶盖斗：缓存部分瓶盖。理盖器：不同方向的瓶盖通过理盖器变成所需要的同一方向。瓶盖滑道：瓶盖延着滑道滑下进入压盖头内口。压盖头：压盖机的关键部件，负责将瓶盖按照工艺要求压到瓶子上。瓶盖进入压盖头内口，相应的瓶子过来后将盖压在瓶口上。瓶口护板：有定位导向作用，使瓶口与瓶盖对中。灌装设备35h36h一、进罐1、罐通过星轮与灌装机同步并进入罐底托中心位置。37h38h二、托起吹扫1、罐底托升起，同时打开CO2阀开始对罐内进行吹扫，此时罐口尚未密封完成，罐内空气从罐口排出39h40h三、密封排气1、罐底托升

17、起到灌装位置，罐口密封完成，CO2阀继续进气对罐内进行吹扫，残留空气从排气阀排出41h42h四、等压1、罐内残留空气已经排空完成，排气阀关闭。CO2阀继续进气，以达到罐内与酒缸内等压43h44h五、灌装1、罐内压力已与料缸达到等压效果。2、打开进料阀开始进行快速进料灌装。3、罐内CO2通过中央气管排出（CO2进气阀）。45h46h六、灌装结束1、进料灌装满足灌装角度198，灌装完成。2、关闭灌装阀，关闭中央排气排气阀。47h48h七、泄压1、打开呼吸阀进行排气泄压2、底托下降至最低点，灌装完成出灌装机49h吹扫50h八、卷封51h52h液位过高爆瓶的一个因素，且液位打检仪器不能检出高液位产品。1、回气管过高、弯曲、与所需液位高度不匹配。L ?灌装不良问题分析之液位过高53h灌注阀关闭太晚、关闭受阻、不能关闭阀门羊角开关凸轮不能正确地工作操作杆衬套磨损操作杆弹簧变软灌装不良问题分析之液位过高54h排气阀泄漏定中杯密封胶损坏托瓶气缸压力太低灌装不良问题分析之液位过高55h注入液位过低的原因：许多液位过低产品出现的原因是泛泡严重导致回气管不能回气