اصل کار و طبقه‌بندی دستگاه‌های پر کردن مایع

Feb 14, 2025

مایع ماشین پر کردن دستگاهی است که برای پر کردن انواع مایعات محصولات (مانند آب , نوشیدنی‌ها و غیره) به داخل ظرف‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه دارای ویژگی‌هایی مانند بازدهی بالا و اتوماسیون است و به‌طور گسترده در صنایع غذایی و سایر صنایع استفاده می‌شود.

1. طبقه‌بندی ماشین‌های تعبیه مایع

ماشین‌های تعبیه مایع بر اساس اصل تعبیه به سه دسته ماشین تعبیه فشار عادی، ماشین تعبیه فشاری و ماشین تعبیه شوایق تقسیم می‌شوند.

دستگاه پرکننده با فشار طبیعی، مایعات را با وزن خودشان و تحت فشار جو پر می‌کند. این نوع دستگاه پرکننده به دو نوع تقسیم می‌شود: پرکننده با زمان مشخص و پرکننده با حجم ثابت. این دستگاه تنها برای پر کردن مایعات بدون گاز و با ویسکوزیته پایین مانند آب، شیر، شراب و غیره مناسب است.

ماشین‌های تکمیل فشاری به صورت فشاری که بیشتر از فشار جوی است، عمل می‌کنند و همچنین می‌توانند به دو نوع تقسیم شوند: یکی آن است که فشار در سیلندر نگهداری مایع با فشار در ظرف برابر است و مایع به علت وزن خود به ظرف جریان پیدا می‌کند تا تکمیل شود که این روش «تکمیل ایزوبار» نامیده می‌شود؛ نوع دیگر آن است که فشار در سیلندر نگهداری مایع بیشتر از فشار در ظرف است و مایع به علت اختلاف فشار به ظرف جریان پیدا می‌کند. این روش اغلب در خطوط تولید سریع استفاده می‌شود. ماشین تکمیل فشاری مناسب برای تکمیل مایعات حاوی گاز مانند بیر، نوشابه، شامپانی و غیره است.

ماشین تکمیل شูایی زمانی که فشار در ظرف کمتر از فشار جوی است، تکمیل می‌کند. این ماشین تکمیل ساختار ساده‌ای دارد، کارایی بالا و تنوع بالایی در انطباق با چسبندگی مواد مانند روغن، شربت، وینگ میوه‌ای و غیره دارد.

2. روش تکمیل

از آنجایی که خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مایع متفاوت هستند، نیازها برای تعبئه نیز متفاوت است. مواد مایع به ظرف‌های بسته‌بندی از دستگاه ذخیره‌سازی مایع تخلیه می‌شوند و روش‌های زیر اغلب استفاده می‌شود.

(1) تعبئه تحت فشار عادی.

به روش تعبئه اشاره دارد که مستقیماً به وزن ماده مایع تکیه می‌کند تا در فشار جویی به ظرف بسته‌بندی منتقل شود. فرآیند تعبئه تحت فشار عادی این است: 1. تغذیه مایع و خارج کردن هوا، یعنی ماده مایع وارد ظرف می‌شود و همزمان هوا در ظرف خارج می‌شود؛ 2. متوقف کردن تغذیه مایع، یعنی وقتی ماده مایع در ظرف به مقدار مشخص رسید، تغذیه خودکار متوقف می‌شود؛ 3. حذف مایع باقی‌مانده، یعنی حذف مایع باقی‌مانده در لوله خروجی.

روش فشار طبیعی عمدتاً برای پر کردن مواد مایع غیرگازدار و با ویسکوزیته پایین مانند آب، شیر، الکل و غیره استفاده می‌شود.

(2) روش پر کردن ایزوباریک.

این یک روش پر کردن است که از هوا فشرده در قسمت بالایی حوضه نگهداری مایع استفاده می‌کند تا ظرف بسته‌بندی را به گونه‌ای نفخ دهد که فشارهای دو طرف به هم نزدیک شوند، سپس ماده مایع به وزن خود وارد ظرف بسته‌بندی می‌شود. فرآیند پر کردن ایزوباریک شامل مراحل زیر است: 1. نفخ و برابر کردن فشار؛ 2. تزریق مایع و بازگرداندن هوا؛ 3. متوقف کردن تزریق مایع؛ 4. آزاد کردن فشار، یعنی آزاد کردن گاز فشرده باقی‌مانده در دهانه بوtel به جو به منظور جلوگیری از کاهش ناگهانی فشار در داخل بوtel که می‌تواند باعث ایجاد فوم زیاد شود و کیفیت بسته‌بندی و دقت مقدار را تحت تأثیر قرار دهد.

روش ایزوباریک مناسب برای پر کردن نوشیدنی‌های گازدار مانند بیر، صودا، و غیره است که می‌تواند از ضیاع دی‌اکسید کربن موجود در آنها کاسته شود.

(3) روش پر کردن شوایع.

این روشی برای پر کردن در شرایط زیر فشار جوی است. دو روش اساسی دارد: یکی نوع فشار خالی، به این معناست که داخل مخزن ذخیره ساز مواد مایع تحت فشار عادی است و تنها ظرف بسته بندی خالی شده تا یک میزان خالی مشخص تشکیل شود. مایع به وسیله اختلاف فشار بین دو ظرف به ظرف بسته بندی جاری می‌شود و پر کردن را کامل می‌کند؛ دیگری نوع خالی شدگی گرانشی است، به این معناست که هم مخزن ذخیره ساز مواد مایع و هم ظرف بسته بندی در حالت خالی تقریباً برابری هستند و مایع با وزن خود به ظرف جاری می‌شود. در حال حاضر، نوع فشار خالی معمولاً استفاده می‌شود. تجهیزات آن ساده است و کار آن قابل اتکا است.

فرآیند پر کردن خالی شده این است:

1. ظرف را خالی کنید;

2. مایع را وارد و خارج کنید;

3. ورود مایع را متوقف کنید;

4. بازگشت مایع باقیمانده، یعنی مایع باقیمانده در لوله خروجی از طریق فضای خالی به مخزن ذخیره ساز مواد مایع بازمی‌گردد.

روش شفط مناسب برای تعبیه مواد مایع با ویسکوزیته کمتر (مانند روغن، شربت و غیره) و مواد مایع حاوی ویتامین (مانند آب میوه، آب گیاهی و غیره) است. این روش نه تنها می‌تواند سرعت تعبیه را افزایش دهد، بلکه تماس و تعامل بین ماده مایع و هوا باقی‌مانده در ظرف را کاهش می‌دهد، بنابراین به طولانی‌تر شدن عمر قابل ذخیره برخی محصولات کمک می‌کند. علاوه بر این، گاز و مایع فرار محدود می‌شود، که باعث بهبود شرایط عملیاتی می‌شود.

(4) تعبیه تحت فشار.

روش پر کردن تحت فشار از دستگاه‌های هیدرولیک مکانیکی یا پنوماتیک برای کنترل حرکت متقابل میله استفاده می‌کند. ماده مایع با ویسکوزیته کمتر به داخل سیلندر میله از تانک ذخیره کشیده می‌شود و سپس به ظرفی که باید پر شود فشرده می‌شود. این روش گاهی نیز برای پر کردن نوشیدنی‌های حاوی گاز استفاده می‌شود. چون شامل ماده کلوئیدی نیست، فوم حاصل به راحتی منحل می‌شود، بنابراین می‌توان از فشار گاز خود آن استفاده کرد تا مستقیماً به فless در بطری‌هایی که پیش از آن نفخ نشده‌اند ریخته شود، که این موضوع سرعت پر کردن را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

انتخاب ماشین پر کردن مایع باید بر اساس خواص محصول و سناریوهای قابل اجرا تعیین شود. اصول مختلف پر کردن و طبقه‌بندی‌های آن دارای مزایای خاص و محدوده کاربرد خود هستند. شرکت‌های تولیدی باید بر اساس نیازهای واقعی خود انتخاب کنند و با ترکیب عملکرد صحیح و نگهداری، فرآیند پر کردن کارآمد و پایداری را تضمین کنند.