西林瓶灌装机装量时间和速度计算

灌装机的设计计算

液体产品从贮液槽送往灌装用的包装容器一般用的是圆形管道，因此管道尺寸的确 定就需要合理选择圆管的内径和壁厚.

25.1圆管内径的确定

设输液管的内径为d,其截面积为A= xd²/4,液体在管内流动的速度为：S=V/A , V为流经管道任意截面上液料的体积流量，那么，输液管的内径为：

d=(4V/xS)s • (2-1)

V=W/p=G*Qmax/3600»p - (2-2)

式中：w—重量流量：指单位时间内流经管道任意横截面的液料重量；

p-液体产品的密度；

G—每瓶灌装液料的重量；

Qmax —灌装的大生产能力。

流速S—般根据经驶选取，这是因为流速增大，管径则小，虽使材料消耗和基建投 资减少，但赠大了流体的动力消耗，又使操作费用提高，因此，在设计时应根据具体情

况选取，根据体枳流量V及S流速代入公式计算所等于的管径，还必须根据工程手册中 查取的规格

一般根据管子的耐压和耐腐蚀等情况，按标准炭格选定壁厚.

2.5.2液料输送的功率计算

要在单位时间内供给灌装容器一定量的液料，其能量可以来自高位贮液槽的位能， 也可以来自输入泵的机械能，究竟需要多少能量呢？这可由流体力学中能量守恒的努 利方程式来求解，-般先取供料开始及终了的两个截面作为分

式中：Z为位压头、P/y为静压头.au²/2g为动压头，其中a为动能修正系数，层流时a=2, 紊流时a=L计算开始时，一般可先假定am,后面根据计算结果可再进行验算、修正、 凡为泵的压头，它指单位重量的液料通过泵后获得的能量、为损失压头，它包括宜 管阻力损失址及局部阻力损失h,之和，其计算方法可查阅流体力学的有关资料.

2.53灌装时间的计算

液体灌装的过程包括稳定的管嘴自由出流，不稳定的管嘴自由出流和不稳定的管嘴 淹没出流等下面针对每种情况分别讨论灌装时间的计算方法.

稳定的管嘴自由出流，由于流经管嘴孔口的液料流量恒定不变即Vs为常量，所以 灌装时间为：

t = V/Vs (2-4)

式中：V-每瓶所需灌装液料的容积；

VsTL 口出流的液料体积流量。

由式可见，只有增大Vs才能提高灌装机的生产能力，而Vs的增加，又与液体的截

积&和导管中液体的压力有关，因此在增大孔口出流液料体枳流量的同时，应考虑到 压力的增大将导致液料流速的提高，这将有害于灌装的稳定进行，而&的增大除应考虑 瓶口尺寸的限制外，在按照液位高度定量的结构中，还应考虑到当液位升至回气管后, 能否在孔口截面E截断液流，以便保证定量精度。

全n动液体噩装机投制系统的设迁^蜒究■

2.5.4生产能力的计算

旋转型的自动灌装机的生产能力可用式：Q = a,n进行计算。

式中：Q—生产能力（瓶/分钟）；

a-灌装机头数：

n—灌装台的转速（转/分）。.

从上式可见，要提高灌装机的生产能力就必须埴大头数a和转速n°如果采用增大 灌装机的头数a来提高生产率，那么，灌装机的旋转台直径也要相应增大，这不仅使机 器庞大，而且在旋转台转速一定的情况下，还必须考虑离心力的影响，即瓶托上的瓶子 在未被灌装阀压下前或在灌满液料温装完成灌装阀离开之后，其绕立轴旋转时产生的离 心力都必须小于瓶子与瓶托之间的摩擦力，否则瓶子将会被抛出托瓶台，从而影响正常 操作。

如果采用增大立轴的转速n来提高生产率，那么，除同样需要考虑离心力的影响外, 主要的还需考虑灌装时间的影响，当n值提高，但液料灌装速度没有提高而与n值不相 适应时，瓶子在旋转台上转动一周的时间内并未能灌满，没有达到定量要求，生产循环 也因此受到破坏。