Статьи

Варианты осушения бутылок на транспортере на воздуходувке, а так же сжатом воздухе - форсунки и воздушные ножи

Рассмотрим возможные решения для осушения бутылки на конкретном примере клиента и сравним эффективность, стоимость владения за первый год. 


Бутылка пивная:

- материал - стекло;

- высота 300 мм;

- диаметр 80 мм;

- сушка боковых сторон;

- скорость до 6000 бут/час.

reshenije1.png

на воздушных форсунках сжатого воздуха

reshenije2.png

на воздушных ножах сжатого воздуха

reshenije3.jpg

на воздушных ножах для воздуходувки



 

По системе сушки бутылок высотой до 300 мм можем предложить несколько вариантов решений: 

Вариант 1) - с использованием воздушных форсунок на сжатом воздухе;
Вариант 2) - с использованием воздушных ножей на сжатом воздухе;
Вариант 3) - с использованием воздушных ножей на воздуходувке (нагнетателе). 


Рассмотрим все варианты подробнее:


Вариант 1) На воздушных гребенках сжатого воздуха серии F002-F009 и подобных http://spray-expert.ru/pdf/LL/F002-F030.pdf 

Конструкция: Две трубы с плоскими воздушными форсунками, установленными под углом 35-75* к вертикали и против движения бутылок.


Пример реализации: 

reshenije1.png

Рис.1. Вариант сушки бутылок на гребенках сжатого воздуха

 

Преимущества: 
- дешево. 


Недостатки: 
- очень высокий расход воздуха 500-600 л/мин на каждую форсунку, 
- высокий шум до 100 дБ на 5.5 бар.


Расчеты:

Количество форсунок для создания одной стороны обдува 9 штук, 
Общее количество с двух сторон: 18 штук 
Стоимость форсунки 7 долл/шт. 
Общий бюджет на форсунки = 7*18 = 126 долл = 8190 руб (по курсу 65 руб/долл) 
Требуемый расход воздуха = 600*18 = 10800 л/мин при давлении 5.5 бар.

Энергопотребление воздушного компрессора на 10800 л/мин - 90 кВт. 


Стоимость владения в первый год:
Стоимость решения = 8190 руб
Стоимость электричества = 90*5*24*365 = 3 942 000 руб в год, при условии работы 24 часа в сутки, 365 дней в году.

Итого, стоимость владения = стоимость решения + стоимость электричества = 8190 + 3 942 000 = 3 950 190 руб. 


Вариант 2) на воздушных ножах сжатого воздуха, продукция EXAIR Corporation 
Конструкция: два воздушных ножа 18" на сжатом воздухе под 45* против потока бутылок высотой до 300 мм.


Пример реализации:


reshenije2.png

Рис.2. Сушка бутылки воздушными ножами 
высокого давления на сжатом воздухе


Преимущество решения: 
- использует сжатый воздух как источник энергии из вашей линии (существующие или новые мощности); 
- низкий уровень шума (69-83 dBA); 
- невысокая стоимость приобретения по сравнению с воздуходувкой; 
- возможность включения/выключения потока воздуха по наличию продукта на транспортере - например решения EFC от компании EXAIR Corporation;
- отсутствие движущихся деталей; 
- может использоваться при отрицательной температуре воздуха; 
- масштабируемость, можно в любой момент добавить новый нож, форсунку или усилитель потока при наличии лимита сжатого воздуха. 


Недостатки: 
- требует наличия компрессора на сжатом воздухе и лимита воздуха; 
- высокие энергозатраты.


Расчеты:

Cерия ножей Super Air Knife, материал алюминий  

Описание на серию ножей: http://airflow-expert.ru/catalog/Air_Knives/Super_Air_Knife.php
BP110018, Воздушный нож серии Super, 18", 457 мм длиной, расход воздуха 1476 л/мин, шум 69дБ на 5.5 бар. 
Стоимость ножа -  700 долл/шт 
Стоимость 2х ножей (без системы креплений) - 1400 долл (за 2 шт). 
Срок поставки 30 календарных дней. 
Требуемый расход воздуха = 1476 *2 = 2952 л/мин на 5.5 бар, что равнозначно мощности компрессора 30 кВт. 


Стоимость владения в первый год:
Стоимость решения = 91 000 руб
Стоимость электричества = 30*5*24*365 = 1 314 000 руб в год, при условии работы 24 часа в сутки, 365 дней в году.

Итого, стоимость владения = стоимость решения + стоимость электричества = 91 000 + 1 314 000 = 1 405 000 руб. 


Вариант 3) на воздуходувке и воздушных ножах низкого давления 
Конструкция: 
- электродвигатель с нагнетателем центробежного типа или регенеративного типа;  
- воздушные ножи низкого давления;  
- шланги, клипсы, крепления на транспортер.


reshenije3.jpg

Рис.3. Система сушки бутылок на конвейере на воздуходувке (только боковые ножи).
Воздуходувка в защитном корпусе, в расчетах стоимость корпуса не учтена.


Подбор размера, количества и типа воздушных ножей низкого давления, а также воздуходувки осуществляется на основе следующих параметров:

- скорости подачи изделий на транспортере; 
- габаритных размеров банки;

- материала изделия;

- гладкости поверхности (наличия/отсутствия венчиков, штамповки, наклеек) бутылки; 

- наличия сложных элементов для сушки на банке (ключи, кромки, коронки и т.п.).


reshenije4.png

Рис. 4. Пример бутылки для осушения на конвейере


Виды ножей для воздуходувки следующие: 
- воздушный нож из алюминия, нержавеющей стали, нержавеющей стали 316; 
- воздушный нож с форсунками.


reshenije5.jpgreshenije5-1.png


Рис. 5. Воздушный нож (слева) и воздушный нож с форсунками (справа) 
для применения с воздуходувкой.


Воздушный нож используется для обдува и сушки поверхностей на расстоянии до 50 мм от поверхности, дает ровный ламинарный поток воздуха, который как лезвие ножа сбрасывает воду с поверхностей. Именно воздушный нож не сушит бутылку, он обеспечивает срыв водяной пленки с поверхности бутылки.

           

Воздушный нож с форсунками для воздуходувки предназначен для сушки особо критичных мест таких как коронка бутылки, ключи, сложный профиль крышки, либо гофрированные боковины. Возможно применение воздушного ножа с форсунками на удалении до 100-150 мм от осушаемой поверхности.


Далее на основании количества и расчетного расхода воздушных ножей мы определяем мощность электродвигателя, а так же тип и вид воздуходувки: 
- нагнетатель центробежный;

- нагнетатель регенеративный.


reshenije6.pngreshenije6-1.png


Рис. 6. Воздуходувка центробежного типа (слева), 
воздуходувка регенеративного типа (справа).


 reshenije7.png

Рис. 7. Зависимость мощности электродвигателя 
от планируемого расхода воздуха и необходимой 
силы удара (давления) на выходе ножа.


Преимущества воздуходувки центробежного типа в следующем: 
- экономия электричества (мощность двигателя на 15-30% ниже чем у регенеративного типа); 
- ремонтопригодность – в случае выхода из строя двигателя – он заменяется на аналогичного типа, остальные узлы легко обслуживаются. 

Преимущества регенеративной воздуходувки – цена. 


Недостатки нагнетателя регенеративного типа состоят в том, что: 
- в случае выхода из строя электродвигателя – зачастую придется заменить всю воздуходувку целиком; 
- более высокое энергопотребление по сравнению с воздуходувками центробежного типа; 
- мощность воздуходувки ограничена небольшими размерами, по сравнению с центробежным типом.


Порядок установки воздушных ножей может быть следующий: 
reshenije8.jpg

Рис. 8. Возможный порядок установки ножей 
– ножи для сушки боковых сторон, дальше крышка, дальше коронка. 

Стоимость комплекта со склада в Москве: от 2000 дол США и выше в зависимости от комплектации. 
Срок поставки - 14-35 календарных дней.

Преимущество: 
- низкое энергопотребление;
- без потребления сжатого воздуха; 
- низкий уровень шума при использовании корпуса для воздуходувки; 
- отличное качество сушки;

- наличие большого объема установок с опытом использования в различных ситуациях.

Недостатки: 
- более высокие капитальные вложения изначально; 
- система предназначена только для локального участка;  
- для использования в отрицательных температурах и на улице – необходимо ставить обогреваемый/охлаждаемый контейнер, что значительно удорожает проект; 
- система рассчитывается на конкретный участок, масштабируемость при росте потребления воздуха требует замены двигателя на более мощный (при наличии заложенного резерва).



Расчеты:

Воздушные ножи на 500 мм с двух сторон;
Воздуходувка регенеративного типа 11 кВт с делителем, креплениями, шлангами, хомутами;


Стоимость владения в первый год:
Стоимость решения = 4700 долл * 65 = 305 500 руб

Стоимость электроэнергии = 11*5*24*365 = 481 800 руб. 


Итого, стоимость владения = стоимость решения + стоимость электричества = 305 500 + 481 800 = 787 300 руб. 


Сравним полученные результаты:

Бутылка пивная:

- материал - стекло;

- высота 300 мм;

- диаметр 80 мм;

- сушка боковых сторон;

- скорость до 6000 бут/час.

reshenije1.png

Воздушные форсунки на сжатом воздухе

reshenije2.png

Воздушные ножи на сжатом воздухе

reshenije3.jpg

Воздушные ножи на воздуходувке

Стоимость владения за первый год (приобретение + энергопотребление):

3 950 190 руб

1 405 000 руб. 

787 300 руб. 


Выводы:

Решения на сжатом воздухе применимы в случаях:
- точечного обдува, сдува;
- прерывистого обдува, к примеру - редко идущие детали по транспортеру;
- когда необходимо оперативно решить технологическую задачу;

В иных случаях, рекомендуем рассмотреть решение по осушению на воздуходувках. 


Заинтересовал подбор решения по осушению под ваши задачи? 

Свяжитесь с нами и мы решим Вашу задачу!



Нет комментариев

Добавить комментарий
Сделать сайт на
конструкторе сайтов