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圖 1:R5 RD 0360 A 迴轉葉片真空泵浦是全新一代包裝用真空泵浦的其中一個規格。來源:Busch 真空解決方案公司。

用於肉類加工廠的高效節能真空供給系統

肉類和香腸產品的衛生包裝

集成式包裝概念旨在保證成品包裝衛生、可靠、迅速且高效,是現代化肉類和香腸產品生產中的重要製程。
正確選擇真空產生系統可以顯著影響包裝製程的運行可靠性和經濟效益。
正因如此,創新的肉類加工廠致力於優化自己的生產製程,以盡可能出色的方式將包裝線集成到整個製程中。正確選擇真空產生系統可以顯著影響包裝製程的運行可靠性和經濟效益。有多種真空供給方案可供選擇,這主要取決於工廠規模及產量。下面將詳細介紹這些方案,並提供一些抛磚引玉的材料,以找到能夠實現理想技術和成本效益的解決方案。
肉類和香腸產品的 真空包裝具有一項重要優勢:消除包裝中的空氣可以大大降低含氧量降低需氧菌的活性,從而顯著延長保質期
市場上有各種各樣的真空包裝機,這意味著,對於幾乎所有包裝要求,均能找到一款合適的包裝機。
此外,真空包裝很衛生,並且產品的展示方式更具吸引力。市場上有各種各樣的真空包裝機,這意味著,對於幾乎所有包裝要求,均能找到一款合適的包裝機。無論設計或尺寸如何,這些包裝機都有一個共同點:所有包裝機都必須產生真空,以滿足真空包裝的要求。這可以透過集成式真空泵浦或獨立式真空泵浦來實現。其他方案包括 中央真空供給系統,這種系統可以連接多台包裝機。

集成式真空泵浦

對於任何真空包裝機,無論是真空腔體包裝機、盒式封口機還是熱成型包裝機,真空泵浦通常都可以集成到包裝機中,或者獨立安裝在緊鄰包裝機的位置。 油潤滑回轉葉片真空泵浦幾乎專用於此用途(圖 1)。
持續不斷的研發確保了 Dr.-Ing. K. Busch GmbH 的真空泵浦始終保持先進水平,現有數百萬台真空泵浦在全球多地運行。
此類真空泵浦由 Busch 於 20 世紀 60 年代專門針對包裝業而研發,一直是真空包裝業的標杆。持續不斷的研發確保了這些真空泵浦始終保持先進水平,現有數百萬台真空泵浦在全球多地運行。這些真空泵浦的最新一代產品特別針對能耗進行了優化,可以節約 20% 的能源

無論是集成在包裝機中,還是獨立安裝,真空泵浦都是包裝業使用的非常簡單、非常普遍的真空產生方式。真空腔體、密封站和真空泵浦之間的連接管道很短,可以保證快速排空包裝中的空氣。大規模、高包裝量的熱成型包裝機還可以安裝真空助力器。
透過迴轉葉片真空泵浦和真空助力器的結合使用,可以實現更快的速度,從而減少抽真空時間。
透過迴轉葉片真空泵浦和真空助力器的結合使用,可以實現更快的速度,從而減少抽真空時間。在實踐中,這意味著生產週期縮短,因此每個單位時間內所包裝的產品數量也就越多。如果要運行多台熱成型包裝機,則應考慮至少採用局部 集中式真空供給系統。

局部集中

在局部集中系統(圖 2)中,迴轉葉片真空泵浦被移出實際包裝室,改為集成到用於所有包裝機的中央預抽真空系統中,並置於一個單獨的房間內。乾式無油 真空助力器直接安裝在包裝機內,並使用管道系統連接到中央預抽真空技術系統中。當一個區域有兩台或最多五台熱成型包裝機彼此相鄰運行時,採用局部集中系統是明智之舉。如果使用更多的包裝機,投資成本會特別高,因為每台機器內都要使用真空助力器;因此建議將真空供給系統完全集中起來。

中央真空供給

  • 經濟效益
如果有六台或更多台包裝機,完全集中式真空供給(圖 3 和圖 4)往往是一項經濟可行的方案
通常情況下,使用中央真空系統時所需真空泵浦的數量更少。
可以肯定的是,使用中央真空供給系統所需的真空泵浦比在包裝線旁安裝一系列單台真空泵浦往往要少得多。如果以後要將真空供給從非集中式系統轉換為集中式系統,則可以將現有真空泵浦集成到新的集中系統中,從而降低投資成本。使用真空助力器時的能源成本大幅降低,其影響亦不容低估。再者,由於所有真空泵浦都位於包裝室外,因此空調系統的製冷需求也隨之降低。因而,受益于集中式系統,總體耗能量將明顯降低。
  • 衛生
所有真空發生器都不會安裝在生產和/或包裝室中,從而消除了油氣懸浮顆粒造成食品污染的風險。此外,員工不需要進入對衛生敏感的包裝室中進行維護或維修工作。因此,可以在包裝線周圍區域營造潔淨室的條件。

  • 運行方法
各個包裝腔體均分兩個階段排空,以便能夠在包裝線上以盡可能大的循環頻率運行。為此,利用臨界壓力梯度來使抽真空達到盡可能快的速度。
這需要使用粗真空泵浦機組進行初步抽真空,使用中真空泵浦機組抽真空達至包裝壓力。包裝機安裝有換向閥及相應的控制裝置。它們控制從粗真空向中真空的過渡。

對於熱成型包裝機,成型站使用獨立的熱成型真空泵浦機組來供給真空。這樣可以確保將之前已加熱的基箔吸入到託盤模具中並加工成所需形狀。

一方面,成型功能和密封功能需要以不同的真空度運行,因此分離成不同的真空站是有必要的;另一方面,密封室的雙級抽真空操作需要大幅降低抽氣速率。管道充當真空「緩衝器」。此「緩衝器」非常必要,旨在將包裝壓力保持在恒定水平,即使所有包裝機都以相同的循環次數運行亦是如此。

中央真空系統完全自動化:如果需要較高的真空度,它可以啟動各個真空模塊;和/或如果需要較低的真空度,它可以關閉各個真空模塊。如果粗真空泵浦、中真空泵浦或熱成型泵機組中有一個真空泵浦出現故障,則備用泵將自動啟動。這樣可以確保包裝機真空供給系統達到盡可能大的運行可靠性。

  • 維護
中央真空供給系統採用模組化設計,這意味著各個模塊可以拆解後進行維護。此時,備用泵浦會自動啟動。這表示甚至可以在系統運行過程中執行維護工作,而不會影響包裝機的產量。相對於單個泵浦,中央系統中的各個旋片真空泵浦可以顯著降低負載,從而延長維護週期。中央系統安裝在生產區域之外,這也有利於維護,因為維護工作不會導致運行流程中斷或衛生違規問題。
  • 集成至製程控制系統中
中央真空供給系統非常適合集成至運行製程控制系統中,這意味著可以透過計算機控制和監控真空設備。可以輕鬆識別任何故障前兆並予以糾正,從而避免機器發生故障。可以隨時調用必要的技術參數,真空管路中的壓力可以透過圖表形式顯示。這樣可以對所有流程相關數據進行評估和存檔。重要信息會提供給質量保證和維修部門。

結語

在使用兩台或更多真空包裝機的系統中,操作工或運營部門的負責人應考慮如何產生真空。他們不應忘記,使用灌腸機或轉鼓等設備生產時也需要真空,而這同樣可以由中央真空供給系統提供。
Dr.-Ing. K. Busch GmbH 是全球知名的大型包裝用真空泵浦製造商。
不同真空應用具有不同的真空度和抽氣速率,因而真空專家必須精確分析實際情況,並據此提供量身定制的解決方案。數十年來,Dr.-Ing. K. Busch GmbH 一直幫助其遍佈全球的客戶設計和製造中央真空供給系統。作為全球知名的大型包裝用真空泵浦製造商,Busch 的專家可以提供專業意見,並針對每個具體情況,精確評估哪個真空解決方案在經濟和技術上都為切實可行。