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如何计算灌装机的灌装时间?

2017-06-12 点击数:393
  影响灌装时间的因素很多,与物料的性能、灌装通道及待灌容器结构等有关。而这些因素的综合作用,决定了灌装过程物料的流动状态。换言之,物料流动状态直接影响到灌装时间的长短。
  根据流体力学,流体在流动过程中有两种状态:一是稳定流动状态;二是不稳定流动状态。灌装机中所采用的灌装方法主要是按待灌容器的容积控制其装料高度的定量灌装法和定量杯式计量灌装法。前者具有稳定流动状态的基本条件,而后者则属于不稳定流动状态。以下对两种流动状态的灌装时间计算加以详述。
  1.稳定流动状态下的灌装时间
  若管口伸至瓶颈部分,储液箱内液位保持不变,储液箱和待灌瓶内气相空间的压力也基本不变,则该灌装过程属于稳定的管口自由出流,亦即液料体积流量V是常量。
  可见,增大灌装通道截面积A。,提髙储液箱液面距管口高度h,增加压差Δp,均有利于缩短灌装时间。由压差影响可见,在灌装时于待灌容器内建立一定的真空度,使液料在一定压差下灌装,可有利于提高灌装速率。但是,增加C、Δp、h尚应考虑液流过快,以实现稳定的灌液过程;而增加也应考虑瓶内液面超过回气管口,能及时达到定量的精度。
  2.不稳定流动状态下的灌装时间
  所示是定量杯定量的灌装过程。定量杯液面和容器均处于常压,其灌装过程为不稳定流动状态。若管口伸至瓶颈部分,随着定量杯内液位逐渐降低,液体流速也会相应减慢,即液料体积流量V是变量,它是孔口截面压头的函数:
  由上式可见,在定量杯式灌装中,欲提高灌装速度,主要是增大流通截面积以及改善流速系数,减少流通阻力。
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