一种液体灌装机的制作方法

本发明涉及一种液体灌装机，尤其涉及一种可灌装多种液体的液体灌装机。

背景技术：

饮料的种类有多样，其灌装到饮料瓶的工艺大致分为含气灌装、热灌装和水灌装。目前饮料灌装技术中只能实现其中两种灌装方式的混合使用，即目前现有技术中的含气、水两用机以及热、水两用机。但实际生产中经常需要根据客户的订单不断变换灌装液体，当需要使用三个工艺轮流工作的话，必须多设置流水线，造成资源的浪费和影响工作效率。也不能对热、水灌装工艺时调整目标容器的压力，使灌装质量降低。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种能任意更换灌装工艺的液体灌装机。

本发明所述的一种液体灌装机，包括用于缓冲灌装的环形罐、用于回收回流液体气体的回流罐；其特征在于，还包括：

主进液管路：输入产品液体到环形罐、输入清洗液进行CIP；

二氧化碳备压管路：对含气灌装过程提供二氧化碳以及保持环形罐压力、控制二氧化碳比例；

灌装管路：将产品液体从环形罐定量灌装到目标容器；

灌装备压管路：在含气灌装过程中对灌装的目标容器提供压力、控制灌装流速；

排气管路：排出目标容器的压力到回流罐、排出环形罐的压力；

热回流管路：将低于热灌装工艺温度的产品液体回流至回流罐；

所述的主进液管路通过环形罐连接灌装管路，组成水灌装系统；

所述的主进液管路通过环形罐连接灌装管路，环形罐通过热回流管路连接回流罐，组成热灌装系统；

所述的主进液管路通过环形罐连接灌装管路，同时二氧化碳备压管路和灌装备压管路分别控制环形罐和目标容器的压力，最后由排气管路排出环形罐和目标容器多余的压力，组成含气灌装系统。

所述的二氧化碳备压管路包括进气管和泄气管；所述的进气管用于对环形罐升压，泄气管用于对环形罐降压；所述的二氧化碳备压管路通过上分配器控制进气管和泄气管。

所述的二氧化碳备压管路在入气端和出气端分别设置比例阀控制二氧化碳的压力和进出比例。

所述的灌装备压管路在灌装出口设有快灌控制阀和慢灌控制阀；所述的快灌控制阀和慢灌控制阀通过对外排出管路气压控制灌装速度和精度。

所述的CIP即本领域通用术语CLEAN IN PLACE(原位清洗)。本发明所述的一种液体灌装机，其优点在于，可以实现不同液体通过同一条生产线实现灌装，而且液体的种类可以涵盖了目前所有的饮料品种，包括含气的或需要热灌装等。解决了行业内因为更换生产线或多置生产线导致的成本剧增问题，同时也解决了因为调整灌装液体工艺而增加的人力成本。

附图说明

图1是本发明所述的液体灌装机结构示意图。

图2是本发明所述的主进液管路结构示意图

图3是本发明所述的二氧化碳备压管路结构示意图。

图4是本发明所述的灌装管路结构示意图。

图5是本发明所述的灌装备压管路结构示意图。

图6是本发明所述的排气管路结构示意图。

图7是本发明所述的热回流管路结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种液体灌装机包括用于缓冲灌装的环形罐、用于回收回流液体气体的回流罐；其特征在于，还包括：主进液管路：输入产品液体到环形罐、输入清洗液进行CIP；二氧化碳备压管路：对含气灌装过程提供二氧化碳以及保持环形罐压力、控制二氧化碳比例；灌装管路：将产品液体从环形罐定量灌装到目标容器；灌装备压管路：在含气灌装过程中对灌装的目标容器提供压力、控制灌装流速；排气管路：排出目标容器的压力到回流罐、排出环形罐的压力；热回流管路：将低于热灌装工艺温度的产品液体回流至回流罐；所述的主进液管路通过环形罐连接灌装管路，组成水灌装系统；所述的主进液管路通过环形罐连接灌装管路，环形罐通过热回流管路连接回流罐，组成热灌装系统；所述的主进液管路通过环形罐连接灌装管路，同时二氧化碳备压管路和灌装备压管路分别控制环形罐和目标容器的压力，最后由排气管路排出环形罐和目标容器多余的压力，组成含气灌装系统。

所述的主进液管路、二氧化碳备压管路设有用于排空CIP清洗液的阀门。所述的二氧化碳备压管路包括进气管和泄气管；所述的进气管用于对环形罐升压，泄气管用于对环形罐降压；所述的二氧化碳备压管路通过上分配器控制进气管和泄气管。

根据图1-图7所示，多功能灌装机控制工艺如下：

多功能的液体灌装机能灌装水饮料、热灌装饮料、含气饮料的PET瓶装产品。不同的产品灌装过程通过切换（开启或关闭）不同的阀门，使产品通过不同的管道完成不同产品的灌装。

各管路配置：

主进液管路：（用于灌装、CIP进液的管路）

PI01 压力表

AVB1 比例阀

MV08 手动蝶阀

MV06 手动蝶阀

MV07 手动蝶阀

SJ01 视镜

GL01 过滤器

AVA4 气动蝶阀

AVA5 气动蝶阀

二氧化碳(CO2)备压管路：（给含气灌装过程提供CO2及环形罐保持压力的管路）

GL02 空气过滤器

SD01 先导阀

AVB2 比例阀

AVB3 比例阀

AVA11 气动蝶阀

AVA13 气动蝶阀

AVA8 气动蝶阀

ZH01 止回阀

灌装管路：（完成各种产品灌装过程的定量、进液的控制管路）

FT01 流量计

AVC1 灌装控制阀

TT01 灌度传感器

PT01 压力传感器

LT01 液位传感器

灌装备压管路：（在含气灌装时，给瓶子提供压力及CO2的控制管路，兼控制灌装流速）

AVA7 气动蝶阀

AVA1 气动蝶阀

AVA2 气动蝶阀

AVC2 快灌控制阀

AVC4 慢灌控制阀

排气管路：（含气灌装时瓶内排气。在非含气灌装时，给环形罐排气，和灌装过程瓶内排气。）

AVA9 气动蝶阀

AVA3 气动蝶阀

AVC3 排气控制阀

热回流管路：（用于环形罐内产品温度降低时的回流管路。）

AVA6 气动蝶阀。

含气灌装工艺控制：

灌装前准备：

产品进入主进液管路，开启AVB1比例阀，关闭MV06手动蝶阀，开启MV08手动蝶阀，开启MV07手动蝶阀排料，观察SJ01视镜，确认管路内产品没有泡沫后关闭MV07手动蝶阀，开启MV06手动蝶阀，产品通过GL01过滤器，开启AVA04气动蝶阀，关闭AVA05气动蝶阀，产品进入灌装机的环形罐缓冲，准备灌装。

CO2进入二氧化碳备压管路，CO2通过GL02空气过滤器，经过SD01先导阀使CO2压力稳定，开启AVB2比例阀，关闭用于CIP排空的AVA11气动蝶阀，CO2通过上分配器，通过ZH01止回阀，关闭用于CIP清洗的AVA8气动蝶阀，进入环形罐，对环形罐进行备压。当CO2压力大于灌装备压需要压力时，根据压力大小开启AVB3比例阀，CO2通过管路，通过AVB3比例阀，排出环形罐，使环形罐压力降低。

特点：

1、专为含气灌装配置的特点阀组：三个手动蝶阀、一个视镜。通过控制特点阀组可以保证进入灌装机的含气产品无泡沫。

2、配置比例阀作为进液控制阀，能有效控制环形罐内的液位。在灌装过程中比例阀可以通过环形罐内的液位高低，调整进入灌装机的产品流量，使环形罐内液位稳定。

3、采用先导阀使外部提供压力稳定的CO2气体。

4、采用双比例阀控制CO2进出，使环形罐内压力更稳定。一般机器只配置进气比例控制或手动调节阀门，只能控制CO2气体备压压力，在环形罐内部压力大于设定值时，一般设备采用安全阀卸压的方法，导致环形罐内部压力急速下降。而采用双比例阀控制CO2进、出气的方法能使环形罐内部压力更稳定，更有校验保证灌装过程稳定性。

灌装过程：

一、环形罐内用于备压的CO2通过 灌装备压管路进入瓶子，对瓶子进行备压。开启AVA7气动蝶阀，开启AVA1气动蝶阀，关闭用于排空的AVA2气动蝶阀，开启AVC2快灌控制阀、AVC4慢灌控制阀，使CO2进入瓶子。

二、瓶内备压完成后，产品通过灌装管路进行灌装。产品经过FT01流量计，计算流量，开启AVC1灌装控制阀，开始进行灌装。

三、灌装过程控制灌装速度，灌装备压管路的AVC2快灌控制阀、AVC4慢灌控制阀开始灌装时均属于开启状态，当流量计计量到一定数值时关闭AVC2快灌控制阀，降低灌装速度，进行慢灌，达到设定灌装量时，关闭AVC1灌装控制阀，关闭AVC4慢灌控制阀，结束灌装。

四、灌装完成后，通过排气管路对瓶内备压进行排气。开启AVC3排气控制阀，开启AVA3气动蝶阀，对瓶内备压进行排气。关闭用于非含气灌装排气的AVA9气动蝶阀。

特点：

1、利用备压环形罐的CO2作为灌装瓶子的备压。

2、通过AVC2快灌控制阀、AVC4慢灌控制阀对瓶子进行CO2备压。

3、灌装备压管路设置有用于排空的AVA2气动蝶阀，可随时对灌装备压管路内的积液（产品）进行排空。

4、灌装过程利用AVC2快灌控制阀、AVC4慢灌控制阀进行灌装排气，且当两个控制阀同时排气时，灌装速度最快，关闭AVC2快灌控制阀，只剩下AVC4慢灌控制阀排气时，会降低灌装速度。快速灌装能提高灌装机效率，慢速灌装能提高灌装精度。一般控制灌装速度是控制灌注管路液体的流速，而不是控制灌装容器的灌注过程排气速度。控制排气速度能达到控制流速的同时，还不会造成液体流动状态的突变，从而能更有效地控制灌装泡沫。含气灌装过程最重要的就是控制泡沫，控制好泡沫就能使灌装温度做得更高，从而让灌装以外的设备，如：前处理使用更少的冷媒，后段暖瓶机节省更多的蒸气或不需要暖瓶机。

5、开启AVC3排气控制阀时，使瓶内CO2气体多次排出，使瓶内不会因为压力突变而产生大量泡沫。

热灌装工艺控制：

灌装前准备：

一、产品进入主进液管路，开启AVB1比例阀，开启MV08手动蝶阀，关闭MV07手动蝶阀，开启MV06手动蝶阀，产品通过GL01过滤器，开启AVA04气动蝶阀，关闭用于CIP的AVA05气动蝶阀，产品进入灌装机的环形罐缓冲，准备灌装。

二、产品在环形罐中，当温度低于灌装工艺温度时，通过热回流管路进行回流。开启AVA6气动蝶阀，使产品回流。

三、开启排气管路AVA9气动蝶阀，使环形罐内保持常压。关闭用于含气灌装的CO2备压管路。

特点：

1、热灌装采用靠近环形罐的AVA9气动蝶阀排气，没有采用CO2备压管路排气，能有效缩短排气管路，使环形罐压力波动小，减少热灌装胀瓶风险。

灌装过程：

一、产品通过灌装管路进行灌装。产品经过FT01流量计，计算流量，开启AVC1灌装控制阀，开始进行灌装。FT01流量计计量值达到设定灌装量时，关闭AVC1灌装控制阀，结束灌装。

二、灌装过程中通过排气管路进行瓶内排气，开启AVC3排气控制阀，开启AVA3气动蝶阀，瓶内气体或泡沫排到回流罐内。

特点：

1、灌装瓶内排气采用回流管路连接到回流罐内，能防止泡沫飞溅，保证卫生。

2、回流罐内增加负压还能提高生产效率。

水灌装工艺控制：

灌装前准备：

一、产品进入主进液管路，开启AVB1比例阀，开启MV08手动蝶阀，关闭MV07手动蝶阀，开启MV06手动蝶阀，产品通过GL01过滤器，开启AVA04气动蝶阀，关闭用于CIP的AVA05气动蝶阀，产品进入灌装机的环形罐缓冲，准备灌装。

三、开启排气管路AVA9气动蝶阀，使环形罐内保持常压。关闭用于含气灌装的CO2备压管路。

灌装过程：

一、产品通过灌装管路进行灌装。产品经过FT01流量计，计算流量，开启AVC1灌装控制阀，开始进行灌装。FT01流量计计量值达到设定灌装量时，关闭AVC1灌装控制阀，结束灌装。

二、灌装过程中通过排气管路进行瓶内排气，开启AVC3排气控制阀，开启AVA3气动蝶阀，瓶内气体排到回流罐内。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。