灌装阀的主要设计过程

通常可将灌装阀的结构划分为三个部分：一是由若干个流道开关元件(或称阀门)所组
成的阀体：二是与灌装容器直接接触的阀端：三是受外界控制的阀门启闭结构，现以啤酒灌装阀的设计为例进行说明。

1．明确灌装质量要求，拟定阀的总体方案
瓶装啤酒的质量一般需达到如下要求；①应保证有足够的二氧化碳质量分数，一放优质啤洒不小于o．40％，普通啤酒不小于o．35％。

②应尽量降低氧浓度，一段不超过l01(即1mg4)，试验表明，含氧多会加速啤酒变质，缩短贮存期。

⑧应尽量减少酒损，国产设备为175％，国外先进指标小于o．5％。

④应达到一定的定量精度，我国规定为640m(眺
液面离开瓶口距离约75M)，国外可控制在i1．5伽范围内。

②应有较高的理装速率，国产设备为53—70，引进设备可达80—125。

根据上述要求，特别是考虑到直接影响啤酒质量的氧浓度问题，采用三室长管阀或领袖真空阀的结构方案较为适宜。

所谓预抽真空即先抽取待灌瓶内约90％的原有空气，然后再充入二氧化碳气体进行等压灌装。

因此，预拍真空阀的结构可参照等压灌装阀进行设计，目前常见的预抽真空阀与图10—11所示单室短管阀有些类似，只是在阀端部分需增设真空通道及环槽并与真空泵相连，并需在排气阀4的上方安置一个用于预抽真空的阀门。

分析瓶装啤酒中导致氧浓度的增加，主要应考虑以下几个因素：一是空瓶内原有的空气；二是贮液箱气室内的空气：三是灌装过程中增大了与空气的接触面；四是灌装结束后瓶颈空隙残存的空气。

针对空瓶内原有空气的影响，宏精机械采用预抽真空短管阀。

此时，由于贮液箱气室内不再是压缩空气而需采用二氧化碳气体，且消耗量大，故应用不广。

刽对贮液笛气室内空气的影响，可采用三室长管阀。

储液箱5内不再有气室，仅作为洒室，另外再设充气室6、回气室7，这样，停留在液室内的啤酒不再接触空气，进液时瓶内空气也不再国到液室内。

针对灌装过程中接触空气的影响，采用三室长管阀比采用单室短管阀有利。

这是因为：首先，短管阀进入瓶内的啤酒成环状薄膜，大大增加了与瓶内空气的接触面，而长管阀由管口进液，与瓶内空气的接触面仪维持在不断L升的啤酒液面上；其次，利用三室长管阀灌装，大半是快灌过程，缩短了惩装时间，也就减少了与空气接触的机会。

针对瓶颈空隙残存空气的影响可选择这样一些办法：一是用：氧化碳气来置换，但这需增加阀结构的复杂性，降低生产能力：二是用高压无菌水来激泡，使啤酒内逸出二氧化碳气来驱除瓶颈内空气：三是用回气管内约0.5—1.0ml的剩余酒液，在降瓶时滴入瓶内激泡；四是用机械方法敲击瓶子，使其晃动激泡，随后压盖密封。

实用中，一般要求瓶颈空隙占瓶子容积的5％，以减少杀菌时爆瓶的危险。

2．确定阀体中阀门的数目
根据选定的阀的总体结构及其相应的工艺过程，数日及其相对位置。

对于预抽真空阀的结构，除需没—的气门，处于靠近贮液笛气室的位置，均处于靠近阀端与瓶颈相连的位置。

个液门外，尚需设三个气队即一个用于充气及回气一个用于预抽真空的气门及一个用于压力释放的气门对于三宣长管阀的结构，除斋设一个液门外，也需设三个气门，即——个用于加速排气、实现快速灌装的气门，一个用于压力释放的气门，端与瓶颈相连的位置。

3．确定阀体的结构布局
根据阀门的启闭形式，确定阀体可动部分与不动部分的结构布局，十间的密封形式。

—个用于充气的气门，它们均应处于靠近阀以及作相对运动表面强翘宅继涵淄摄摄说摄品德犊：密封材料(如“o”形密封圈)进行白封性密封。

比较而言，移动阀特别是平面密封结构容易实现弹簧的压紧密封。

由于流道截面大，弯路少，零件的结构形状亦较简单，故有利于提高灌装速度，且便于清洗。

但其零件数量偏多，而且密封弹簧一旦失效，灌装就36以进行。

旋转阀的零件数目少，有一定可靠性，但难以保证破瓶不灌装，特别是采用圆柱面的密封结构，密封材料磨损后无法进行补偿，只得重新更换，容易产生泄漏现象，故应用不广泛。

就上述所设计的各种阀门而言，多采用移动阀及平面密封结构。

气阀门(即充气阀1、卸压阀2、节流阀3)采用了圆柱面密封的移动阀结构，为了减少磨损与泄漏，可改用一个旋转阀替代。

如图10—18所示，图10—18a为打开充气阀时的摆块位图10—18c为打开节流阀时的摆块位置，图10—18d为打开卸压阀时摆块位置。