Machine de remplissage de bière Introduction

Depuis les années 1980, sur la base de la digestion et de l'absorption de la technologie de fabrication avancée étrangère, nous avons d'abord développé un système de contrôle de la machine à la machine à remplissage de bière avec nos propres caractéristiques en Chine. Cela fait près de 20 ans depuis son développement, et maintenant il s'est développé à la quatrième génération, essentiellement en étape avec le développement de la technologie internationale de contrôle du gaz de remplissage de machine à remplissage. Dans ce processus, grâce à la recherche sur le processus physique du remplissage de la bière, la communication et la discussion avec les fabricants d'équipements domestiques et étrangers, il est constaté que certains problèmes doivent être clarifiés, certains problèmes doivent être expliqués et certains autres problèmes méritent d'être des recherches et des discussions plus approfondies. Avant de discuter des problèmes spécifiques, premièrement, la connotation de la garniture de bière est analysée scientifiquement. La bière est une sorte de nourriture liquide brassée par réaction biochimique. Sa matrice est de l'eau. Il devrait suivre les principes de base de l'hydrodynamique, tels que la conservation de l'énergie, la continuité des fluides et l'équilibre de la force. Son corps principal est les métabolites des réactions microbiennes et biochimiques ainsi que certaines substances inorganiques. Parmi eux, le dioxyde de carbone et les protéines dans le micro-organisme et le métabolite sont les principaux facteurs qui doivent être confrontés au processus de remplissage de la bière, ce qui est également la difficulté de remplissage de bière différent des autres remplissages des aliments liquides. Par exemple, réduire la quantité d'oxygène pour réduire l'espace de vie des micro-organismes; Suivez la loi sur la solubilité du gaz d'Henry en chimie physique, déterminez la pression du dos en fonction de la teneur en dioxyde de carbone et en température de remplissage; Les protéines sont faciles à bouillonner sous l'action du gaz de dioxyde de carbone, et le temps de maintien de la bulle est long, etc. Le remplissage fait référence au remplissage des marchandises, qui doivent être échangés sur le marché. Par conséquent, le volume, la qualité ou le niveau liquide dans un certain conteneur doivent être mesurés. Il est impossible d'améliorer la qualité de tout emballage alimentaire, et il aura inévitablement un impact. Le principe de la technologie d'emballage est de minimiser l'impact négatif. I. Le cœur de la technologie de remplissage de bière est la valve de remplissage. Dans les médias et les réunions professionnelles en Chine, nous pouvons souvent voir et entendre des opinions. L'augmentation du nombre de vannes de remplissage est publiée comme un progrès technologique, et les fabricants l'utilisent également comme publicité. Il semble que plus la tête de remplissage est remplie, plus la technologie de remplissage est avancée, plus la vitesse de remplissage est rapide. En fait, peu importe le nombre de vannes, en ce qui concerne chaque vanne de remplissage, son état de travail et son processus sont les mêmes. L'augmentation du nombre de vannes n'est due qu'au grand diamètre du cylindre, à certains changements dans la puissance et la transmission requises, et aucune progression dans la technologie de remplissage. La soi-disant vitesse à grande vitesse de remplissage à grande vitesse fait référence à l'augmentation de la vitesse tangente des bouteilles dans et hors des bouteilles et l'augmentation du nombre de bouteilles remplies en temps unitaire. Cependant, la vitesse angulaire de la machine à remplir est la même, c'est-à-dire que le temps requis pour remplir chaque bouteille de bière ne change pas du tout. Pour chaque vanne de remplissage, c'est toujours un cercle pour terminer le processus de remplissage. Le changement réel est le système de transmission, le système de transfert à grande pression à haute vitesse et non de blocage est la technologie centrale de la remplissage à grande vitesse. Tant que la vanne de remplissage a la même fonction et la même structure, ses performances techniques de remplissage sont les mêmes. Pour chaque valve de remplissage, en excluant les erreurs d'usinage et d'assemblage, elle devrait être identique en théorie. C'est la vanne de remplissage elle-même, et non le nombre de vannes, qui détermine la qualité de remplissage et le niveau technique. Par exemple, les sociétés allemandes de KHS et Krones classent et forment leurs propres séries de produits en fonction de la fonction et de la structure de la valve de remplissage; Alors que les entreprises nationales, dont la plupart font des articles sur le nombre de têtes, n'ont pas encore formé de série de produits avec valve comme technologie de base. À l'heure actuelle, en Chine, pour autant que je sache, seule la valve de remplissage mécanique externe du nanqing, dont les performances sont supérieures aux autres vannes mécaniques existantes, est la seule technologie de base remplissant ses propres droits de propriété intellectuelle. À cette fin, il y a deux ans, j'ai écrit et publié cette réalisation innovante dans les journaux pertinents. Après l'exposition de la technologie et de l'équipement de la technologie et des boissons internationales de la Chine 2000, j'ai commenté les différences entre les expositions étrangères et nationales. Les exposants étrangers affichent principalement la technologie, tandis que les exposants nationaux affichent principalement la capacité de traitement et le niveau de fabrication. Cela montre que les entreprises chinoises ne sont pas vraiment devenues le principal corpus de développement technologique et d'innovation. Le cœur de la technologie de remplissage de bière est la vanne de remplissage. Ce n'est que lorsqu'il y a une valve peut être organique; La machine est divisée en fonction de la valve. Les progrès de la technologie de remplissage se reflètent principalement dans les performances techniques des vannes, plutôt que le nombre de vannes. La clé pour améliorer le niveau de technologie de remplissage est de mener à bien la recherche de la technologie de valve unique de remplissage de la vanne. 2 、 La clé de la garniture lisse de la bière est la vanne d'ouverture de pression égale de la soupape de remplissage. Dans les années 1980, la Chine a importé deux types de technologies de fabrication de machine à remplissage de soupape mécanique d'Allemagne, l'une est la machine à tube longue externe de Sen Company, l'autre est la machine à tube courte interne de la société H&K. Pour diverses raisons, si la fabrication de bouteilles en verre de la Chine n'est pas standardisée, la plupart des brasseries en Chine les adoptent avec la machine à tube courte, cet article prend la machine à tube courte comme exemple pour discuter de la garniture stable de la bière. La mousse de bière est une caractéristique de la saveur de la bière. C'est l'un des principaux index pour évaluer la qualité de la bière. La bière doit être remplie de bière en mousse. Cependant, cette caractéristique de la bière suscite beaucoup de problèmes à la garniture, et le phénomène anti-bulle peut souvent être vu dans le site de remplissage de la brasserie. Les causes de l'anti-bulle de la bière peuvent être les suivantes: le positionnement du bouteille et l'alignement ne sont pas en place, le défaut de la bouche du bouteille n'est pas bien scellé et la bague d'étanchéité vieillit pour former une garniture de pression inégale; La teneur en dioxyde de carbone est trop élevée ou la pression du dos est trop faible pour faire trop de dioxyde de carbone à partir de la liqueur; La vitesse d'écoulement est trop rapide ou le flux le long de la paroi intérieure de la bouteille n'est pas formé pour provoquer une perturbation excessive à la bière, etc. Une fois la mousse formée, il faudra un certain temps pour disparaître. Une fois que la mousse flottant sur la surface liquide de la bière atteint le bas du tuyau de retour, elle affectera la vitesse normale du gaz, entraînant un niveau de liquide inégal. La valve mécanique est ouverte sous la force de la force de ressort. Théoriquement, la valve doit être ouverte lorsque la pression d'inflation dans la bouteille est égale à la pression arrière dans le cylindre. La force de ressort n'est utilisée que pour surmonter la différence de pression statique entre le niveau de liquide dans le cylindre et le port de soupape, mais en fait, il doit surmonter la force de friction lorsque la soupape est ouverte, et il doit y avoir de la place, c'est-à-dire que la valve est ouverte lorsque la pression d'inflation est plus faible que la pression arrière. Par conséquent, pour toute la garniture en ouvrant la valve avec le ressort, lors de l'ouverture de la valve, la force pour pousser le débit de fluide augmente la pression différentielle entre la pression du dos et la pression dans la bouteille, qui est la soupape d'ouverture de pression différentielle. Une fois la valve ouverte, en raison de la communication de pression arrière entre le tuyau de retour d'air et le cylindre, la force supplémentaire disparaît lorsque la soupape est ouverte, formant une garniture à pression égale. Cependant, lorsque la pression différentielle ouvre la valve, la mousse produite par la force plus grande ne disparaîtra pas. Il affectera l'ensemble du processus de remplissage et la force de ressort est incohérente. L'intensité de perturbation causée par la force supplémentaire inégale est différente. Le niveau inégal est le résultat inévitable. C'est la principale raison de la mauvaise cohérence du remplissage du niveau de liquide de la machine à bobine de soupape mécanique domestique, qui est liée au matériau et à la technologie du printemps, au niveau de technologie de fabrication et à la gestion de la qualité de la vanne de remplissage. Il est observé que la machine de remplissage de soupape mécanique de la société allemande KHS et Krones peut voir le processus de remplissage lors de l'ouverture de la plaque de remblai de la machine de remplissage en état de fonctionnement normal. Il peut voir qu'il y a un niveau de liquide élevé et faible sur la ligne diagonale, et il n'y a pas beaucoup de différence dans le nombre de bulles flottant sur la surface liquide, et la consistance de la hauteur liquide est meilleure après le remplissage. La raison en est que la cohérence de l'ouverture de la valve est meilleure, et la cohérence de la force printanière et de la force de frottement statique à surmonter est meilleure. La façon de résoudre le problème est d'améliorer le processus de fabrication de la valve au niveau de KHS et de Krones, mais cela n'élimine toujours pas la force supplémentaire lors de l'ouverture de la valve. Une autre méthode consiste à ouvrir activement la valve sans ressort, tout comme la soupape de remplissage électronique lorsqu'elle est sous pression constante, afin d'éliminer la force supplémentaire lors de l'ouverture de la valve de la source et réalisez le remplissage d'une pression égale ouvrant la vanne. Il s'agit du principe de base de la vanne de remplissage externe de la machinerie de lumière Nanjing. En fait, la raison est très simple, c'est-à-dire que la vitesse de remplissage de la bière devrait suivre la règle lente lente lente. Le démarrage lent est d'empêcher beaucoup de mousse, et la fin consiste à réduire l'inertie d'écoulement et à rendre le niveau liquide précis. Cependant, le jeûne au milieu n'est pas aussi rapide que possible. La limite doit être non moussante. De plus, le débit est limité par le diamètre extérieur du tuyau de retour d'air et le diamètre intérieur de la bouche de la bouteille. Dans la valve mécanique traditionnelle, car la soupape de ressort est une soupape de pression différentielle, elle ne peut pas commencer lentement. Lorsque la bière ouvre la valve, la bulle est inévitable, donc le niveau liquide ne peut pas être très précis. De plus, lorsque la soupape de pression différentielle à ressort est gonflée après la première évacuation, le temps d'inflation doit être ajusté plus court pour éviter l'ouverture à tort, ce qui endommage pratiquement l'effet d'évacuation. Par conséquent, la valve de remplissage électronique qui peut surmonter ce défaut apparaît. La soupape de remplissage mécanique externe de Nanjing Light Machinery Co., Ltd. peut également atteindre cet objectif. Pour résumer, la clé de la garniture lisse de la bière est d'ouvrir la vanne à la même pression de la vanne de remplissage, ou la clé est d'éviter autant que possible de la bière lors de l'ouverture de la vanne. 3 、 À l'heure actuelle, le fonctionnement de la survitesse de la machine de remplissage de bière est essentiellement basé sur le processus technologique suivant: Alimentation des bouteilles → Vasage → Remplissage du dioxyde de carbone → Soulagement de la pression → Valve mécanique et soupape électronique de la décharge de bouteille, qui sont les mêmes dans le processus technologique. En termes de distribution de temps, les soupapes mécaniques sont généralement distribuées sous forme d'angle de rotation, car les curseurs ou les pagaies contrôlant le pompage, l'inflation, l'ouverture et la fermeture des vannes de contrôle (les valves mécaniques traditionnelles ont uniquement des vannes fermées) et des actions de soulagement de la pression sont toutes placées sur la bague de commande en fonction de la taille de l'angle de rotation, qui est en fait déterminée par le temps et l'angle de rotation correspondant dans le cadre de la vitesse d'exploitation normale, le fabricant de temps et le temps encore. Lorsque la vitesse est inférieure à la vitesse de fonctionnement normale, le temps pour l'ensemble du processus à terminer augmentera, sinon, le temps pour le fonctionnement de la survitesse sera raccourci. Par conséquent, le fonctionnement de la vitesse supérieure de la valve mécanique peut affecter la qualité de la remplissage de la bière, comme l'augmentation de la teneur en oxygène et le niveau de liquide inégal, et même le phénomène de l'anti-bulle. Parce que dans le fonctionnement de la survitesse, le contrôle de toutes les soupapes est complété par le curseur ou la pagaie sur la bague de commande, le temps entre le curseur ou la palette de soupape de vin réduira inévitablement, ce qui affectera la qualité de remplissage de l'ensemble du processus de remplissage. Le contrôle de la soupape de remplissage électronique est à contrôler en temps et en séquence, et le temps de terminer chaque processus de remplissage de remplissage reste inchangé lorsque la vitesse change. S'il n'y a pas de limite de vitesse dans la procédure, la survitesse n'affectera que le temps de soulagement de la pression, c'est-à-dire qu'elle affectera la dernière procédure, et n'affectera pas la procédure précédente, telle que l'évacuation, le remplissage, etc. en un mot, lorsque la valve de remplissage sera déterminée, le temps de terminer chaque section du processus de remplissage est également déterminé. À moins qu'il n'y ait une grande marge dans chaque section lors de la conception ou de la fourniture de données techniques, elle aura inévitablement un impact négatif sur la qualité de remplissage. Par conséquent, si nous voulons améliorer l'efficacité de la production, nous devons commencer à améliorer l'efficacité de toute la ligne et la fiabilité de l'opération, plutôt que en augmentant la vitesse de la machine à remplir.

4 、 À la fin des années 1980, nous avons développé le système de contrôle du gaz liquide de la première machine à remplir de bière en Chine pour la machine de remplissage des bouteilles / heures 20000 produite par Guangzhou Light Industry Co., Ltd., qui a été mise en service dans le troisième atelier d'emballage de Yanjing. Dans le débogage, il y a parfois un phénomène de cylindre vide et complet. Après analyse, il est déterminé que le phénomène est causé par la fluctuation de la pression du dos dans le cylindre. Lorsque des mesures sont prises pour stabiliser la pression du dos, le niveau de liquide dans le réservoir de vin est stable à une certaine position pendant le fonctionnement normal, à l'exception de la fluctuation pendant le démarrage et l'arrêt. Cependant, l'opérateur doit encore observer le niveau du liquide à tout moment, ajuster le réglage de l'écoulement de la réapprovisionnement à l'air de dioxyde de carbone, qui est essentiellement pour affiner la pression du dos. Le schéma de contrôle du niveau de liquide dans le réservoir de vin provient de la H&K Company d'Allemagne. À ce moment-là, il a utilisé l'instrument pneumatique de Taylor Company pour contrôler le niveau de liquide dans le réservoir de vin en mesurant la pression statique au niveau du tuyau d'entrée de l'alcool. Au début, nous n'avons pas effectué une analyse approfondie de ce schéma de contrôle et avons suivi cette méthode. Nous n'avons changé que l'instrument pneumatique en instrument électrique, tandis que l'actionneur a toujours utilisé la valve pneumatique. Lorsque nous rencontrons les problèmes ci-dessus dans le site de débogage, nous utilisons les principes de base de l'hydrodynamique pour analyser et constater que ce schéma de contrôle a des défauts. Parce que la pression statique au niveau du tuyau d'entrée de l'alcool est non seulement affectée par le niveau liquide dans le réservoir de vin, mais aussi par la pression arrière dans le réservoir de vin. D'une manière générale, le changement de pression mesuré par le capteur de pression ne peut pas être distingué de la source. Le régulateur ne sait qu'ouvrir la soupape de régulation que lorsque la pression est inférieure à la valeur définie et fermer la soupape de régulation lorsque la pression est inférieure à la valeur définie. Si la pression change due au changement de niveau liquide, le contrôle est normal. Si le niveau du liquide n'est pas modifié mais causé par le changement de pression du dos, le régulateur indique toujours que la soupape de régulation d'entrée est ouverte et fermée petite, entraînant le niveau de liquide hors de contrôle. Si la bouteille est cassée et que l'alimentation à air est insuffisante, le cylindre complet peut apparaître bientôt. Il est difficile d'atteindre la cohérence synchrone dans le contrôle de cette corrélation, et la précision et la stabilité du contrôle ne sont pas très bonnes. Au début des années 1990, nous avons présenté le schéma de contrôle du contrôle indépendant de la pression du dos et du niveau du liquide, et avons développé un capteur pour contrôler le niveau de liquide. En 1995, le deuxième atelier d'emballage de Yanjing a effectué le test productif sur la machine à tuyaux courts de la tête de Guangqing 60 améliorée, qui a été accueillie et affirmée par les opérateurs et les fabricants. À ce moment-là, nous n'avons installé qu'un capteur de niveau liquide sur le réservoir de vin. Il a été constaté que lorsqu'il y avait du vin dans le réservoir sans remplir la bouteille ou le ralenti, la valeur d'affichage de niveau liquide a changé de trois à quatre mots et n'avait rien à voir avec la vitesse de rotation. Il est analysé que cela est causé par l'impossibilité d'un parallèle absolu entre la surface rotative du réservoir de vin et le plan horizontal naturel, c'est-à-dire la piste d'un cercle à un certain point sur le capteur de niveau liquide ne peut pas tomber sur le plan horizontal naturel, mais a un angle inclus avec le plan horizontal. Si elle est vue depuis le plan vertical passant à travers le centre de rotation, l'angle inclus est nul à l'intersection du plan de rotation et du plan horizontal, et continue de tourner à partir de l'intersection, l'angle inclus augmente progressivement et atteint le maximum lors du tournant à 90 degrés, c'est-à-dire l'angle inclus entre le plan de rotation et le plan horizontal. Continuez ensuite à réduire l'angle de rotation. Lorsque l'angle atteint la ligne d'intersection à 180 degrés, l'angle revient à zéro. Puis continuez à tourner dans la même direction, l'angle inclus deviendra négatif et augmentera. Lorsqu'il atteint 270 degrés, il atteindra la valeur négative maximale, puis diminuera. Lorsqu'il atteint 360 degrés, il reviendra à sa position d'origine et l'angle inclus reviendra à zéro. Selon la loi mathématique, la distance verticale d'un point du capteur au plan horizontal naturel devrait être le produit du rayon de rotation et la fonction sinusoïdale de l'angle inclus. Sa valeur change avec l'angle de rotation et la loi de son changement est exactement la même que celle de l'angle inclus. Il change en fonction de la loi de la fonction sinusoïdale. Par conséquent, afin d'éliminer cette erreur, il peut être automatiquement éliminé en installant le même capteur à la même différence de phase de rayon de rotation de 180 degrés, c'est-à-dire à l'endroit symétrique avec le centre de rotation. À l'heure actuelle, ce schéma de contrôle est utilisé dans la machine de remplissage de notre pays, en particulier dans la machine à remplir avec un diamètre de cylindre plus grand. Les machines de remplissage de KHS et Krones en Allemagne sont équipées de quatre capteurs dans le même rayon. D'un point de vue mathématique, il n'est pas nécessaire du tout et son effet est exactement le même que celui des deux. Théoriquement, tant que dans le même rayon, dans la plage à 360 degrés, selon la distribution uniforme d'angle, comme tous les 120 degrés, un est trois, tous les 90 degrés, un est quatre. La hauteur de niveau liquide mesurée est la somme des valeurs mesurées de tous les capteurs divisés par le nombre de capteurs. Deux sont divisés par 2, trois sont divisés par 3 et quatre sont divisés par 4. Du point de vue de la physique, la vitesse de la machine de remplissage est très basse, la vitesse angulaire est très petite et l'écoulement de remplissage de chaque soupape de remplissage est très faible, il est donc impossible d'avoir un impact significatif sur l'état du plan horizontal. Par conséquent, je pense qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser quatre capteurs. Seuls deux capteurs doivent être installés symétriquement sur la même circonférence. Le contrôle du niveau d'alcool dans le cylindre de remplissage a une grande influence sur la garniture de bière. La fluctuation du niveau d'alcool affectera la fluctuation de la vitesse de remplissage, non seulement le temps de remplissage, mais aussi la stabilité de remplissage. Bien sûr, tant qu'il y a du vin dans le réservoir, la petite fluctuation du niveau liquide n'est pas pertinente. Cependant, si le niveau du liquide et la pression du dos ne sont pas contrôlés indépendamment, il augmentera inévitablement le nombre d'arrêt de la machine à remplir, augmentera l'intensité de fonctionnement des travailleurs et il est difficile d'atteindre une automatisation complète. De plus, du point de vue de la théorie du contrôle, le contrôle de cette quantité connexe est également inapproprié. 5 、 Afin de devenir un produit après le brassage de la bière, la bière non pasteurisée doit être emballée. La technologie d'emballage et les matériaux d'emballage adoptés dépend du fonctionnement et de la gestion du marché. Le processus d'emballage comprend ici le traitement terminal de la bière. Le but de toute méthode de traitement terminal est d'étendre la durée de conservation des produits de base, qui est obtenu au prix de la perte de saveur de bière. Plus la durée de conservation est prolongée, plus la perte de saveur est grande et vice versa. La bière avec le meilleur goût est la bière trouble avec plus de levure non filtrée, suivie de la bière fraîche avec la plupart des levures filtrées. En Europe, en particulier en Allemagne, à l'exception de quelques bières exportées vers un endroit lointain, d'autres bières sont remplies sans pasteurisation. La condition préalable à la réalisation de cette technologie d'emballage de bière est le brassage de purification pure, qui comprend le contrôle et la gestion efficaces des micro-organismes. Pour le remplissage de la bière, il s'agit principalement de prévenir la pollution secondaire et le contrôle microbien efficace. La bière est un aliment ou une injection. C'est bon si c'est un peu inoffensif. De plus, toutes les bactéries consommatrices d'oxygène ne peuvent pas survivre dans la bière. Les deux points les plus importants de la garniture de la bière: l'un est le nettoyage et la stérilisation, l'autre est la fiabilité de l'opération de la machine à remplir. Le plus important est la fiabilité, qui est simplement la faiblesse de l'équipement domestique, qui est l'une des principales raisons pour lesquelles la plupart des machines de remplissage domestiques pour la bière à usage de la bière utilisent des équipements importés. La cohérence de la vanne de remplissage et la fiabilité du fonctionnement de la machine à remplir sont les différences les plus évidentes entre l'équipement domestique et l'équipement importé, ainsi que les aspects les plus remarquables. Au début de cette année, dans l'article de la bière 'Pure Draft ' publié dans cette revue, il y a eu une discussion spéciale. Il n'y a plus de répétition ici. Une fois que le niveau technique atteint un certain niveau, la fiabilité atteindra la première place.