Քայլ առ քայլ ուղեցույց. Ինչպես են գազավտացված ըմպելիքների լցման մեքենաները աշխատում արտադրական գծում

Իզոբարային լցման սկզբունքը՝ ինչու Գազավտանգ խմիչքների լցման մեքենաներ relied on հակաճնշման վրա

Ինչու է CO₂ ճնշման համընկնումը անհրաժեշտ փրփուրացման և գազավտության կորստի կանխարգելման համար

Բուրված խմիչքների լցման մեքենաները հիմնված են հակաճնշման տեխնիկայի վրա՝ հավասարակշռելու շշերի ներսում գտնվող տարածությունը խմիչքի մեջ առկա CO₂-ի մակարդակի հետ: Սա կանխում է այն պոպրոցները, որոնք բոլորս էլ ճանաչում ենք՝ բացելով հենց լցված ամանը: Երբ ճնշման տարբերությունը գերազանցում է 0,2 բարից, ամեն ինչ արագ սխալ է ընթանում: Պեղ սկսում է արագ առաջանալ, ինչը հանգեցնում է անկարգ անցանկալի արտահոսքի և թանկարժեք գազավորման կորստի մոտ 15%: Իրական պայմաններում փորձարկումները ցույց են տալիս, որ ճնշումների ճիշտ կարգավորումը կրճատում է կորցված արտադրանքի քանակը մոտ 22%-ով՝ պահպանելով պղփունջների ճիշտ տեսքը: Շատ գործարաններ հետևում են այսպես կոչված իզոբարային գործընթացին, որն ունի երեք հիմնական մաս: Նախ յուրաքանչյուր շիշը ճնշման տակ է դրվում՝ այն համապատասխանեցնելով պահեստային անոթներից դուրս եկողին: Դրանից հետո գալիս է բարդ մասը, երբ հեղուկը լցվում է առանց խաթարելու այս նուրբ հավասարակշռությունը: Վերջապես, ճնշումը դանդաղ նվազեցվում է միայն այն բանից հետո, երբ ամեն ինչ ճիշտ կերպով կնքված է: Լավագույն արտադրողները կարողանում են պահպանել ±0,05 բար ճշգրտություն՝ շնորհիվ իրենց ճկուն իրական ժամանակում ճնշումը չափող սենսորների: Այս փոքր սարքերը համոզվում են, որ յուրաքանչյուր շիշը ստանում է ճիշտ քանակով գազավորում՝ առանց չափից ավելի լցման:

Գազի լուծելիության ֆիզիկա. Ինչպես ջերմաստիճանը, ճնշումը և ժամանակը կարգավորում են լցման ճշգրտությունը

Բարձր ցածր ջերմաստիճաններ պահպանելը խիստ բարձրացնում է նյութերի լուծման արագությունը, ինչի պատճառով էլ մեծամասնությամբ համակարգերում հեղուկները պահվում են մոտավորապես 4 աստիճան Ցելսիուսում, որտեղ ածխաթթու գազը հիանալի ձևով լուծվում է: Տեխնոլոգիական գործընթացի ընթացքում ճնշման կայուն պահումը նույնքան կարևոր է: Ճնշման նույնիսկ փոքրագույն անկումները կամ ցատկերը կարող են հանգեցնել լուծված CO2-ի անօգտակար գազային պղպուղների առաջացմանը: Ուստի նորագույն լցման սարքավորումները դարձել են այնքան արդյունավետ ճնշման փոփոխությունների արագ կարգավորման գործում, սովորաբար՝ տասներորդ մեկից պակաս վայրկյանում: Այս արագ արձագանքումը օգնում է պահպանել գազի և հեղուկի միջև հավասարակշռությունը՝ ապահովելով, որ վերջնական արտադրանքները ստացվեն այնպիսի գազավորման մակարդակով, որը գրեթե ճիշտ համապատասխանում է պահանջվողին, սովորաբար շեղվելով նշված արժեքից կես ծավալային միավորից պակաս:

Գազավորված ըմպելիքների լցման մեքենայի աշխատանքային գործընթաց. Համակարգված փուլեր մուտքից մինչև ելք

Փուլ 1. Սրվակի նախնական պատրաստում՝ մաքրում, լվացում և CO₂ փոխարկում

Լցման ցանկացած գործընթացից առաջ շշերը ենթարկվում են եռաստիճան մաքրման գործընթացի: Նախ կիրառվում են բարձր ճնշման ջրային փողամազեր, որոնք լվանում են հին պարունակությունից մնացած փոշին ու մնացորդները: Այնուհետև օդային դանակի համակարգը չորացնում է մակերեսին մնացած вся խոնավությունը: Վերջում շշի մեջ սեղմվում է ածխաթթու գազ՝ թթվածինը դուրս մղելու համար և շշի վերևում անիներտ տարածություն ստեղծելու համար: Այս քայլերը շատ կարևոր են, քանի որ կանխում են համի վատացումը ժամանակի ընթացքում՝ կապված օքսիդացման հետ: Նաև օգնում են պահպանել գազավորման մակարդակը, երբ արտադրանքը լցվում է շշերի մեջ: Բեվերիջ Փաթքեջինգ Ջորնալ-ում հրապարակված վերջերս ուսումնասիրությունը հետաքրքիր բան էր հայտնաբերել. այն շշերը, որոնք անցել էին այս լրիվ մաքրման գործընթացը, 27 տոկոսով պակաս պղպղունց կորցրեցին, քան այն շշերը, որոնք բաց են թողել այս քայլերը: Դա նշանակում է, որ խմիչքները ավելի երկար են պահպանում գազավորված վիճակը խանութների թեքանոցներում, ինչը, իհարկե, լավ լուր է արտադրողների և հաճախորդների համար, ովքեր ցանկանում են, որ խմիչքները թարմ համ ունենան՝ անկախ նրանից, թե երբ են այն գնում:

Փուլ 2՝ Իզոբար լցման ռեժիմ — ճշգրիտ վալվի կառավարում և ճնշման փոխանցման տրամաբանություն

Իզոբարային լցման գործընթացում, երբ շշերը շրջադիմաձև տեղափոխվում են իրենց դիրքերին, այդ շշերը լցվում են CO2-ով՝ մինչև ներքին ճնշումը համընկնի խմիչքի համար անհրաժեշտ մակարդակի հետ: Այս գործընթացը կառավարող հատուկ փականները ոչ միայն զսպանակով են, այլև սերվոկառավարման ենթակառուցվածք ունեն, որպեսզի բացվեն միայն այն դեպքում, երբ ճնշումը լրիվ հավասարակշռված է: Սա օգնում է պահպանել հեղուկի հարթ հոսքը՝ առանց փրփրման խնդիրների տեղափոխման ընթացքում: Մենք օգտագործում ենք հաղորդակից զննադրոշակներ՝ յուրաքանչյուր շշի լցվածությունը ստուգելու համար, ինչպես նաև շարունակական ճնշման սենսորներ՝ ամբողջ գծով ընթացքում: Դրանք աշխատում են երեք հիմնական փուլերով. նախ մենք շշերը ճնշման տակ ենք դնում, ապա ավելացնում ենք հեղուկը՝ ստեղծելով կայուն ճնշում, և, վերջապես, վերականգնում ենք այն CO2-ը, որը չի օգտագործվել լցման ավարտից հետո: Ամբողջ համակարգը շատ լավ է աշխատում, նույնիսկ առավելագույն արագությունների դեպքում տալիս է մոտ կես տոկոսային ճշգրտություն ծավալի չափումներում՝ միաժամանակ ապահովելով խմիչքի որակին համապատասխան գազավորում:

Փուլ 3. Կորպուսի տեղադրում և լցման հետո ամբողջականության ստուգում

Անմիջապես այն բանից հետո, երբ շշերը լցվում են, հատուկ կորպուսավորման մեքենաներ՝ կոչված մոմենտի վերահսկման գլխեր, սեղմում են ճիշտ չափով ուժով՝ պահելով ներքին ճնշումը կայուն: Սա օգնում է կանխել ածխաթթու գազի արտահոսքը կնքման պրոցեսի ընթացքում: Հաջորդը լազերային ստուգումն է՝ յուրաքանչյուր շշի մանր արտահոսքերի համար: Այդ լազերները կարող են հայտնաբերել 5 միկրոմետր տրամագծով անցքեր: Շշերից այն ցանկացածը, որը պարունակում է անբավարար CO2 (պակաս քան 2,6 ծավալ), ձախողում է ստուգումը և ավտոմատ կերպով հեռացվում է: Ամբողջ համակարգը այնքան լավ է աշխատում, որ ըմպելիքները խանութների թեքերին պահպանվում են ճիշտ գազավորված մեկ տարիից ավելի ժամանակով: Աշխարհում գտնվող ըմպելիքների մեծամասնությունը պահանջում է այս տեսակի երկար պահպանման ժամկետ իրենց գազավորված արտադրանքների համար, ինչը տրամաբանական է՝ հաշվի առնելով այն, թե ինչքան համաշխարհային ճանաչում ունեն գազավորված ըմպելիքները:

Գազավորված ըմպելիքների լցման մեքենայի կարևորագույն ենթահամակարգեր

CO₂ մատակարարման և ճնշման կարգավորման համակարգ՝ լցման առաջ և ընթացքում կայուն գազավորում ապահովելու համար

CO2-ի սնուցման համակարգը պահում է գազի ճնշումը մոտ 5-ից 6 բար, ինչը համապատասխանում է այն մակարդակին, որն սովորաբար օգտագործվում է խմիչքների գազավորման համար, ուստի շարժման ընթացքում փրփուր կամ գազ չի արձակվում: Համակարգն օգտագործում է ճշգրիտ կարգավորիչներ և արագագործ կառավարման սեղմակներ՝ հոսքը կարգավորելու համար՝ հիմնվելով անմիջական ճնշման սենսորների իրական ժամանակում տրված ցուցմունքների վրա: Ինչպես նշված է անցյալ տարի Beverage Production Journal-ում հրապարակված ուսումնասիրության մեջ, եթե ճնշումը շեղվի ±0,2 բարից, ապա փրփուրացման խնդիրները մեծանում են մոտ 34%: Այնուամենայնիվ, շատ կարևոր է, որ շիշերը նախքան հեղուկ լցնելը, ճիշտ ճնշման մակարդակի հասցվեն: Եթե այս փուլը ճիշտ կատարվի, ընկերությունները կկորցնեն արտադրանք և լցման գործընթացը բավարար ճշգրտությամբ չի իրականացվի:

Սառեցուցիչի և գազավորիչի ինտեգրում. կայուն լցման համար հավասարակշռության պահպանում

Ջերմաստիճանը մեծ դեր է խաղում այն բանում, թե որքան շատ CO2 կարող է լուծվել հեղուկներում: Օրինակ՝ ցուրտ ջուրը, մոտավորապես 4 աստիճան Ցելսիուսով, կարող է պարունակել մոտ 30%-ով ավելի շատ ածխաթթու գազ, քան 20 աստիճան Ցելսիուսով տաք ջուրը: Այդ իսկ պատճառով շատ կայաններ տեղադրում են սառեցնող սարքեր, որոնք ջերմաստիճանը հսկողության տակ պահում են 1-ից մինչև 4 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում: Դրանից հետո գիծը ներառում է նաև այսպես կոչված կարբոնացման միավորներ, որոնք ճնշման տակ հեղուկը նուրբ ձևով խառնելով՝ բռնում են այն CO2-ը, որն ինչ-որ պատճառով կորել է մշակման ընթացքում: Այս երկփուլային մոտեցումը գրեթե վերացնում է այն անհարմար հարթ տեղերը, որտեղ պղպուղները պարզապես անհետանում են: Ըստ գործարանների զեկույցների, այն համակարգերը, որոնք կարողանում են նպատակային ջերմաստիճանից շեղվել ոչ ավելի, քան 0,5 աստիճան Ցելսիուսով, լցման հետո սովորաբար պահպանում են իրենց գազավորման մոտ 99,2%-ը: Սա նշանակում է ավելի լավ համ սպառողների համար և ավելի երկար պիտանիության ժամկետ՝ արտադրողների համար:

Կատարողականի օպտիմալացում. Արագության, որակի և գազավորման պահպանման հավասարակշռում

Բարձրացված գազերով ըմպելիքների լցման սարքավորումների օպտիմալ աշխատանքի համար անհրաժեշտ է հավասարակշռել երեք հիմնական գործոն՝ արագություն, արտադրանքի որակ և այն արժեքավոր CO₂-ը պահել շշի ներսում: Այստեղ մեծ նշանակություն ունի ջերմաստիճանը: Ըմպելիքների ջերմաստիճանը պահելը մոտավորապես 4 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում օգնում է կանխել ածխաթթու գազի արտահոսքը, քանի որ ցուրտ հեղուկները ավելի լավ են պահում գազը: Նույնիսկ այն պահին, երբ անհրաժեշտ է պահել հաստատուն ճնշում՝ սկսած գազային անոթից մինչև լցման փականները: Առանց այդ պայմանի՝ առաջանում է անցանկալի փրփուր, և լցման մակարդակը կարող է շեղվել նպատակայինից ավելի քան 1%-ով: Շշերի կնիքները նույնպես մեծ նշանակություն ունեն: Կնքելուց անմիջապես հետո կատարվող արտահոսքի ստուգումը հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել փոքր խնդիրներ՝ մինչև դրանք մեծ խնդիրներ դառնան: Մենք դեպքեր ենք տեսել, երբ հայտնաբերված չարտահոսքերը կարող են հանգեցնել այն բանին, որ ընդամենը երկու օրում կորցվի 15-20% գազավորում: Այսօրվա առաջադեմ սարքավորումները սենսորներ են պարունակում, որոնք հսկում են ջերմաստիճանը, ճնշման ցուցանիշները և ամեն մի տարայի լցվածության աստիճանը: Այս համակարգերը ինքնաշխատ ձևով կարգավորում են փոխադրիչի արագությունը և փոփոխում են փականների բացվելու ու փակվելու պահերը՝ միաժամանակ ապահովելով, որ պղպղունցները մնան կախված, թթվածինը չթափանցի արտադրանքի մեջ, և ամեն ինչ համապատասխանի օրենսդրական պահանջներին:

FAQ բաժին

Ինչ է իզոբարային լցման գործընթացը

Իզոբարային լցման գործընթացը գազավորված խմիչքներ լցնող սարքավորումներում կիրառվող տեխնիկա է, որտեղ շշի ներսում ճնշումը համապատասխանեցվում է լցվող խմիչքի ճնշմանը՝ փրփուր առաջացումը և գազավորման կորուստը կանխելու նպատակով

Ինչու՞ է ջերմաստիճանը կարևոր գազավորված խմիչքների լցման համար

Ջերմաստիճանը կարևոր դեր է խաղում խմիչքների գազավորման գործընթացում, քանի որ ցուրտ հեղուկները ավելի լավ են պահում ածխաթթու գազը, ինչը նվազեցնում է գազի արտահոսքի հնարավորությունը լցման ընթացքում

Ինչպե՞ս են գազավորված խմիչքներ լցնող սարքերը կանխում արտահոսքը

Շշերը լցնելուց հետո փականները կիրառվում են մոմենտի կարգավորվող գլխեր՝ շշերը կնքելու և ներքին ճնշումը պահպանելու համար: Լցման հետո ամբողջականությունը ստուգվում է լազերային ստուգումներով՝ միկրոսկոպիկ արտահոսքեր հայտնաբերելու համար