Основное оборудование полной линии розлива воды
А линия наполнения водой это не одна машина — это интегрированная последовательность станций оборудования, каждая из которых выполняет определённую функцию, синхронизированную со станциями, расположенными до и после неё. Ядро состоит из трёх машин: ополаскивателя бутылок, розливочной машины и закаточной машины. Всё остальное — конвейеры, этикетировщики, кодировщики, упаковщики — служит поддержкой этого ядра.
Ополаскивание, розлив и закупорка бутылок — трёхстанционное ядро
Ополаскиватель бутылок — это первая станция. Пустые бутылки переворачиваются вверх дном над форсунками для ополаскивания, подающими очищенную или обработанную озоном воду, чтобы удалить пыль и загрязнения. Для негазированной воды в ПЭТ-бутылках стандартным является ополаскивание водой. линия наполнения водой . Гравитационные розливочные машины используют вес столба воды — простой и надежный способ розлива негазированной воды при умеренной скорости. Розливочные машины с давлением используют подачу воды с помощью насоса при производительности свыше 5000 бутылок в час (BPH). Изобарические розливочные машины предварительно повышают давление внутри бутылки до уровня давления в резервуаре розливочной машины перед началом розлива — это необходимо для розлива газированной воды. Точность розлива должна составлять ±1–2 % от заданного объема. Станция закупорки устанавливает крышки сразу после розлива. Сортировщик крышек ориентирует крышки и подает их на линию. Современные линии оснащаются автоматическим контролем крутящего момента с функцией отбраковки крышек, не соответствующих техническим требованиям.
Вспомогательное оборудование — этикетировочное, кодирующее и упаковочное
После укупорки бутылки проходят через этикетировочную машину — с подачей рулонной этикетки, с отрезкой и укладкой или с применением самоклеящихся этикеток, — а также через дататор, наносящий дату производства, номер партии и срок годности. Упаковочная машина с термоусадочной пленкой или коробочная упаковочная машина группирует бутылки в многоместные упаковки, а паллетайзер укладывает коробки на поддоны. Каждая вспомогательная станция должна обеспечивать такую же производительность, как и основная розливочная станция, чтобы избежать узких мест в линия наполнения водой .
Интеграция с предшествующими и последующими участками
Очистка воды, выдувание бутылок и транспортировка
На предшествующем участке система очистки воды — с многослойной фильтрацией, угольной фильтрацией, умягчением, обратным осмосом и стерилизацией ультрафиолетом или озоном — производит очищенную воду, поступающую в розливочную машину. Эта система должна обеспечивать требуемый расход и давление на входе в розливочную машину. На последующем участке конвейеры соединяют все станции с точным шагом расположения бутылок — расстоянием между бутылками, — поскольку розливочная машина, укупорочная машина и этикетировочная машина рассчитаны на поступление бутылок в строго определённые моменты времени. Нестабильный шаг приводит к заклиниванию.
Реальный пример — стартап планирует свою первую линию
Западноафриканская стартап-компания, производящая бутилированную воду, запланировала линия наполнения водой для ПЭТ-бутылок объемом 500 мл и 1500 мл со скоростью 3000 бутылок в час. В первоначальный перечень оборудования не был включен блок очистки воды. Исходная вода из местного источника содержала высокий уровень железа и общее количество растворенных твердых веществ — 450 мг/л, что значительно превышает рекомендации ВОЗ. Консультант-инженер определил необходимость установки предварительной системы очистки — фильтрации через зеленый песок с содержанием марганца, умягчения и обратного осмоса. Добавление этой системы стоимостью 45 000 долларов США к линии стоимостью 120 000 долларов США стало решающим фактором, обеспечившим соответствие нормам питьевой воды и успешное прохождение испытаний на качество. Линия эксплуатируется уже три года с постоянным поддержанием высокого качества продукции.
Уровень автоматизации и планирование мощности
Ручные, полуавтоматические и полностью автоматические конфигурации
Руководство пользователя линия наполнения водой подходят для стартапов с производственной мощностью менее 500 бутылок в час. Полуавтоматические линии включают приводные конвейеры и автоматическую разливочную машину и рассчитаны на мощность от 500 до 2000 бутылок в час. Полностью автоматические линии с управлением по ПЛК обеспечивают производительность от 2000 до 36 000 бутылок в час. Уровень автоматизации должен соответствовать текущим потребностям, при этом в компоновке линии следует предусмотреть место для будущего добавления дополнительных станций.
Критерии выбора оборудования
Пять факторов, которые необходимо определить до закупки
Во-первых, определите материал бутылки, диапазон её размеров и тип крышки — это определяет конфигурацию розливочного автомата и аппликатора крышек. Во-вторых, укажите требуемую производительность в бутылках в час (BPH) и продолжительность рабочих смен. В-третьих, проанализируйте качество исходной воды и укажите необходимую систему водоподготовки. В-четвёртых, определите тип этикетки, формат многоместной упаковки и конфигурацию паллет. В-пятых, подтвердите доступную площадь на полу и наличие коммуникаций — электроснабжение, сжатый воздух, водоснабжение, канализация — и убедитесь, что объект способен обеспечить суммарную нагрузку линии по электроэнергии и потребление сжатого воздуха, поскольку заниженная оценка параметров коммуникаций — частая причина задержек при запуске. А линия наполнения водой система производства, спроектированная с учётом этих факторов, представляет собой единый комплекс; система, подобранная по общему списку оборудования, — это набор несогласованных между собой машин.
Часто задаваемые вопросы
Какое оборудование является обязательным для полной линии розлива воды?
Полный линия наполнения водой для полной линии розлива воды необходимы: система водоподготовки, ополаскиватель бутылок, жидкостный розливочный автомат, аппарат для навинчивания крышек, этикетировочная машина, датировальный автомат и упаковочное оборудование, соединённые конвейерами.
В чем разница между гравитационными и напорными розливочными машинами?
Гравитационные розливочные машины используют вес водяного столба — простое решение для розлива негазированной воды при умеренной скорости. Напорные розливочные машины используют подачу воды с помощью насоса при производительности свыше 5000 бутылок в час (BPH). Изобарические розливочные машины предварительно подают давление в бутылку перед розливом — это необходимо при розливе газированной воды.
Как определить подходящую систему очистки воды?
Проанализируйте исходную воду на содержание общих растворенных твердых веществ (TDS), железа, марганца, жесткости, микробиологических загрязнений и pH. Спецификация системы очистки должна обеспечивать снижение каждого из этих параметров до требуемых значений для конечного продукта при расходе воды, необходимом для розливочной машины. Соответствие мощности системы очистки потребностям розливочной машины предотвращает простои линии из-за нехватки воды.
Какая производительность розливочной линии подходит для стартапа?
Стартап линия наполнения водой обычно работает при производительности от 500 до 3000 бутылок в час (BPH). Рассчитайте требуемую производительность (BPH) по формуле: целевое годовое количество бутылок ÷ (количество рабочих дней × количество рабочих часов в день), затем добавьте 20 % на рост и потери эффективности.
Насколько важен контроль шага конвейера?
Шаг конвейера — точное расстояние между бутылками — имеет решающее значение для работы линии. Розливочная машина, закаточная машина и этикетировочная машина рассчитаны на поступление бутылок через строго определённые интервалы времени. Изменение шага вызывает заторы на входах станций, что приводит к остановке всей линия наполнения водой . Входные тайминговые винты и звёздчатые колёса обеспечивают правильный шаг на каждом входе станции.
Какие коммуникации требуются для линии розлива воды?
А линия наполнения водой линия требует трёхфазного электропитания для электродвигателей, сжатого воздуха для пневматических исполнительных механизмов, очищенной воды при заданном давлении и расходе, а также напольного водоотвода для воды после ополаскивания и разливов.