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食品工厂机械与设备——第十一章 包装机械设备 食品工厂机械与设备 第十一章 包装机械设备 第一节 液体物料装料机械设备 一、液体装料机基本构成及类型 （一）基本构成 液体装料机是定量地将液体食品装入容器的设备，通常称为灌装机。 灌装机由以下几部分组成：定量机构、装料机构、控制系统，瓶罐升降机构，瓶罐输送机构及传动系统等。 （二）灌装机类型 通常按容器的运动方式和按灌装时容器的压力分类。 1．按容器运动方式分类 分为旋转型和直线移动型两种。 旋转型灌装机中的包装容器在灌装操作中绕机器主轴作旋转运动。灌装过程为完全连续式，生产能力大。回转体半径越大，生产能力越大。 直线移动型灌装机中的包装容器按直线方式移动。 这种灌装机的结构简单，适合于小批量多品种的生产。 二、定量方式与机构 液体食品灌装机一般均采用容积式定量机构。根据液体性质和包装容器形状，常有三种形式： （一）液位定量机构 （二）量杯式定量机构 （三）定量泵定量杯机构 （一）液位定量机构 工作原理：通过调节插入容器内的排气管高度控制液位，达到定量装料目的。 当液体从进液管注入瓶内时，瓶内的空气由排气管排出，随着液面上升至排气管时，因瓶口被碗头压紧密封，上部气体排不出去，液体继续流入的时，这部分空气被略微压缩，稍超过排气管口瓶内液面就不能再升高。 根据连通器原理，液体还可从排气管上升，直到与供液槽有相同液位为止。瓶子随托盘下降，排气管内的液体立即流入瓶内，定量装料工作完成。 液位定量机构的特点 结构简单，使用方便，辅助设备少。 但由于它只根据瓶的高度定量，故其定量精度直接受瓶子的几何精度影响。 （二）量杯式定量机构 对于装料精度要求较高、黏度低的液体，可用量杯式定量方式。 旋塞式定量杯机构 当旋塞将供液槽与定量杯连通时，液体靠静压力通过进液管进入定量杯，当杯内的液面到达细管的下端时不再升高，但细管中的液位还将上升,直至与贮液槽内液位相平，使定量杯中液体得到定量。将旋塞旋转 90°，定量杯中液体由灌装嘴流入瓶、罐之中。 这种机构比较准确，密封性好，但不适合含气液体的装料。 升降式量杯机构 定量杯相对于贮液槽在定量和灌装时发生升降运动。量杯在其杯口位置低于贮液槽液面位置装满液体后开始上升，上升到杯口高于液面时，与定量杯相连的灌装阀开启，使液体灌入瓶子，当定量杯内的液面与杯内的定量调节管口相平时，杯内的液体不再能够往下流动。从而完成一次定量灌装。 （三）定量泵定量杯机构 利用活塞泵腔的恒定容积定量，灌装量的大小通过调节活塞行程实现。 三、灌装方式与装置 根据与液体灌装时各空间的压力状态，灌装方式可以分为。 （一）常压法灌装 （二）等压法灌装 （三）真空法灌装 （一）常压法灌装 常压法灌装是一种最简单、应用最广泛的装填灌注方式之一。它的特点是，灌装时容器与大气相通。它可有两种方式，分别用于低黏度液体和黏稠物料灌装。 1．低黏度料液的灌装 2．黏稠料液的灌装 1．低黏度料液的灌装 在常压式灌装中，液料箱和计量装置处于高位，包装容器置于下方，在大气压力下，液料靠自重经导液管注入容器中。 适用于低黏度不含气料液，如牛奶、白酒、酱油等的灌装。 灌装机构举例 它是一种液位定量式弹簧灌装阀。其进液管及排气管的开闭通过瓶子的升降实现。当瓶子在低位时，由弹簧通过套筒将阀门关闭；瓶子上升将阀打开，进行灌装，瓶内的空气通过排气管排出；完成后阀门随着瓶子的下降回到关闭状态。 2．黏稠料液的灌装 黏稠料液的灌装可以采用滑阀活塞泵方式进行定量灌装。容器在灌装过程中始终与大气相通，不需要有专门的排气管。 （二）等压法灌装 含气饮料需要采用等压灌装法，以免CO2在灌装过程中损失。 等压灌装的基本原理 先用压缩 （CO2或无菌空气）气体给灌装容器充气，待灌装容器与灌装机贮液槽压力接近相等时，料液靠自重流入容器内。 单室式等压灌装机的灌装过程 每个灌装周期可以分为4步骤。这种装置在一个贮液槽内同时贮液和气，结构上比较简单。但可以发现，每次灌装必然会将空瓶中的空气带入贮液槽内。 表11- 1等压灌装过程中三个阀管的启闭状态 三室式等压灌装装置 真空法灌装原理：先对被灌装容器抽真空，再使贮液箱的液料在一定的压差或真空状态下注入待灌容器。 适用于富含维生素的果蔬汁饮料、各类罐头的糖水、盐水、清汤等的灌注。 这种灌装法分为两种形式： 灌装容器和贮液箱处于同一真空度，液料实际是在真空等压状态下以重力流动方式完成灌注； 灌装容器和贮液箱真空度不相同，前者的真空度大于后者，液料在压差状态下完成灌注。此种形式可大大提高灌装效率。 1．单室式真空灌装机 单室式，指真空室和贮液箱合二为一。 单室式真空灌装机的特点 优点：结构简单，清洗容易，对破损瓶子（由于无法抽气）不会造成误灌装。 缺点