李涌
摘要:們對飲食文化的追求催生了飲料工業的出現,而飲料工業的產生使得飲料生產設備也相繼產生。隨著飲料工業的進一步發展,飲料生產設備也得到了相應的發展。目前,在世界上具備較高飲料生產設備技術水平的主要有德美意等國。我國飲料生產設備技術水平與這些國家相比還存在差距。對飲料生產設備來說,做好密封與防漏是非常重要的。本文主要圍繞這個問題展開討論,重點分析了實現飲料生產設備密封及防漏的具體措施。
1.飲料生產設備密封與防漏的重要性
隨著人們飲食的日趨多樣化,人們對飲料的需求也日趨多樣化,這使得我國飲料加工業迎來了黃金發展時期。但是我國飲料加工業在發展過程中也面臨著一個問題,即設備的密封不嚴導致的泄漏問題。飲料生產設備在生產過程中的泄漏危害是直接的,它會造成飲料的損失,會浪費原材料,增加成本消耗;泄漏會造成衛生死角的出現,也可能會導致微生物污染;泄漏嚴重會導致串漏,影響飲料的正常生產,會導致食品污染問題的出現。因此,必須要做好飲料生產設備的密封和防漏工作,必須要針對飲料生產設備中密封和滲漏薄弱環節采取補強措施,避免發生滲漏問題造成巨大損失。
2.飲料生產設備的組成及采用的密封形式
水處理設備——沖瓶機——灌裝機——封口機——脫氣機——殺菌機——清洗機——過濾設備——包裝設備等是飲料生產設備的重要構成部分。不同的飲料生產設備,所采用的密封形式也是不同的。飲料生產過程中需要用到各種設備,包括進行飲料調配的調配槽,進行介質過濾的過濾器、進行脫氣處理的脫氣機、進行殺菌處理的殺菌機和將飲料灌入包裝袋或瓶內的灌裝機等。這些設備之間密封形式也存在差異。例如調配槽和過濾器、殺菌機等采用的都是靜聯接處密封,而飲料輸送泵和攪拌器等密封多是可動聯接處密封。
3.飲料生產設備密封及防漏具體措施
在整個飲料生產線上,有一些設備是處于靜止部位的,有一些是處于相對運動部位的,處于不同部位的設備其密封措施也是不同的,以下主要介紹靜止部位和相對運動部位設備的密封措施。
3.1靜密封設備及措施。
在飲料生產線上,有很多處于靜置部位的設備,以下僅從換熱設備和管路及閥門這兩個重要設備的靜密封措施談起:
(1)管路和閥門的密封。在飲料生產線上,管路作為重要的輸送渠道,對整個生產線起著非常重要的作用,螺紋聯接、法蘭聯接是管路常用的聯接形式。螺紋聯接通常采用的是圓頭的三角螺紋,這種形狀的螺紋旋合后管路的密封性較好,能起到強化密封效果的作用。為了防治管路部位出現泄漏,要做好以下兩個方面的工作:一方面要確保螺紋的質量合格。要確保所采用的螺紋是符合規格要求的,不是殘次產品;另一方面要選擇合適的密封填料,確保密封嚴實,還要確保整個安裝過程的準確無誤。法蘭聯接的密封通常采用的是環形的密封墊圈,這種密封方式拆裝起來較為便捷,而且便于清洗,經過一段時間的使用后方便及時更換。但是在其使用的過程中,為了確保密封和防滲漏作用的發揮,必須要定期檢查密封墊圈,避免其出現老化和斷裂等現象,影響其作用,影響泄漏防范。
(2)換熱設備的密封。換熱設備指的是殺菌設備,殺菌是飲料生產中一個重要環節,不做好這個環節的工作,很難保證飲料的質量,很難保證飲用者的身體健康。而做好這個關鍵設備的密封也是非常重要的。在一般的飲料生產中,產用的主要是板式的換熱設備和列管式的換熱設備。這兩種形式的換熱設備構成時不同的,因此采用的密封措施也是不同的。
1)板式換熱設備。該設備是由傳熱板——導桿——前支架——后支架——壓緊板——壓緊螺桿——板框橡膠墊圈——連接管——上角孔——分界板——圓環橡膠墊圈——下角孔——連接管組成的。主體部分是通過傳熱板依次重疊在導桿上然后壓緊而成的,為了達到密封效果,在片與片之間采用橡膠墊圈進行密封,并保持兩片之間留有間隙,這樣便于調整墊圈的厚度。
2)列管式的換熱設備。這種殺菌設備在封頭和殼體的兩端通常采用的是法蘭進行聯接,并在聯接處用環形的密封圈,以進行密封。為了達到密封效果,必須要確保所采用的密封件的質量,要選用能夠耐高溫和彈性好的密封件。同時在,在使用過程中,還要經常查看,確保其未出現脫墊和老化的情況,避免出現加熱介質和飲料串漏的現象。要定期對密封圈進行檢查,要定期更換墊圈,此外,嗨喲啊控制冷熱流體的流量,避免壓力差的出現導致泄漏。
3.2相對運動部位設備密封措施。
這種部位的密封也被成為動壓密封。下文主要從離心輸送泵的密封和高壓均質機的密封談起:
(1)離心泵的填料密封和端面密封。作為液體輸送機械,離心泵的密封至關重要,要謹防泵內的高壓液體出現泄漏。離心泵密封中比較長采用的密封結構主要有填料密封和機械密封兩種。
1)填料密封結構。這種結構主要有填料的涵殼——軟填料——液封圈——填料壓蓋——內襯套——調整螺釘構成。在采用這種材料進行密封時要注意幾個問題:填料密封裝置的零件是極易磨損的,這種磨損會引發泄漏問題。因此,必須要經常觀察零件的磨損情況,如果發現有磨損情況,要及時調整螺釘。還要經常檢查泵軸的磨損情況,查看軸套材料是否軟化,查看是否有雜質進入密封面。然后根絕磨損情況和軸套材料的情況選擇是否更換。
2)端面密封。這種密封結構有很多種形式,可以適用于不同的作業環境。離心泵常用的端面密封裝置是由翼輪——主軸——鍵——彈簧——不銹鋼擋圈——氯丁橡膠墊圈——不透性石墨——柱頭螺絲——壓緊蓋——橡膠墊料——螺釘——泵體構成的。在離心泵端面密封時主要采用的密封和防漏措施如下:
①加強動環和靜環貼合密封面的密封。這個密封面是決定密封性能的關鍵環節,密封好壞會直接影響密封的壽命,如果密封不好,將會縮短密封壽命,讓離心泵提前出現泄漏問題。在這個密封面密封時要注意以下問題:要選擇粗糙度足夠的接觸面,平面度也要符合要求,針對不同的介質,要采用相應的摩擦副材料組合。在使用過程中,如果發現有流量不足問題,或者出現泄漏問題,要及時檢查是否是動、靜環出現了磨損或變形,如果磨損或變形嚴重,要及時的進行修復,不能修復就要及時更換。
②加強動環與軸套配合面及靜環和壓蓋連接處的密封。這個密封面不是主要的密封面,但是作為輔助密封面,其密封效果也會對離心泵的密封產生影響。對于動環和軸套配合面的密封,要保證動環具有軸向的隨動性,這樣可以讓其與靜環之間緊密貼合。在安裝之后要經常檢查這兩個面的密封,要防止這個輔助密封面發生腐蝕或者結垢問題,從而引發泄漏。
③加強壓蓋和泵體結合面的密封。此處密封可以采用墊圈進行密封,也可以采用O型環進行密封,需要注意的要根據密封介質來選用密封材料。
(2)高壓均質機密封措施。從構成上來說,高壓均質機是由高壓泵與均質閥組成的。前者主要由進料腔——吸入活門——活門座——排出活門——泵體——冷卻水管——柱塞——填料——墊片——填料箱構成。高壓泵發生泄漏,將會使壓力無法得到要求,將無法對料液起到均質作用,為了避免其泄漏,可以采取如下措施
1)在柱塞桿與泵體的結合面處采用填料密封。高壓均質機在工作時,柱塞通常作直線運動,要想達到良好的密封效果,必須要采用填料進行密封。可以采用外設填料箱,這樣拆裝方便,能夠及時更換填料。在密封時可以采用自緊式密封,這種密封依靠的是液體的壓力來達到讓密封圈唇部與柱塞表面積泵體緊密接觸的目的,從而實現密封效果。這種密封的特點在于隨著液體壓力的升高,密封性能加強,相反則下降,優點在于可以減少磨損。需要注意的是,在填料更換時,要對表面進行潤滑處理,并保證安裝的平整,保證密封唇不會翹起或被撕裂。
2)加強泵閥和活門座結合處的密封。此處密封不需要填料密封,主要是通過金屬或非金屬的環形接觸面來實現密封。在密封的過程中,要注意觀察,如果出現接觸不良,壓力表指針會劇烈的跳動,而如果其跳動正常,說明接觸正常,密封正常。因此,要經常觀察壓力表,檢查活門和活門座的接觸面,如果接觸面出現魔紋,可以先進行修復,可以采用細號的金剛砂對其進行研磨。
3)加強泵體與泵蓋等聯接處的密封。此類聯接處的密封要考慮壓力高這個問題,可以采用金屬的墊圈進行密封,也可以采用金屬加軟芯的墊圈來進行密封。要經常檢查密封墊材料是否出現松弛,如果出現要在十八個小時內進行夾緊力的調整,如果墊圈老化,則要進行更換。
4.結語
綜上所述,泄漏問題是飲料是生產設備面臨的突出問題,飲料加工和生產行業必須要重視這個問題,要采取合理的密封措施,并加強定期檢查,防止泄漏問題的出現,確保飲料生產的正常進行。
參考文獻
[1]張志森,楊詩斌,宋明淦,張文明.高壓均質機理分析與探討[J].包裝與食品機械.2001(01)
[2]洪先志.機械密封端面力變形的研究[D].四川大學.2002年
[3]周梅芳.飲料生產設備的密封與防漏[D].揚州職業大學.2004年