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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-07-22 16:46:36 |來源:網絡轉載
1充氣置換機理
根據玻意耳-馬略特定律、査理定律和蓋,呂薩克定律律知,當氣體溫度不太低(與室溫相比)、壓力不太大(與大氣壓力相比)時,都可近似當作理想氣體,其溫度八壓力p和體積/的互依變化關系遵循如下方程
pV=—RT (1)
或,改寫成
(2)
式中M——氣體質匱
M——1摩爾氣體的質量
R——普適氣體恒量,其量值與狀態(tài)參量的單位有關
如果認為披壓縮氣體的溫度不變或近似為常數,若令4=7?。則A亦為常數,而式⑵簡化為
M=^-“ (3)
A
這樣,將幾種氣體按質量比例進行混合,應滿足
:P/M:…(4)
由式(4)可以看出,要實現混合氣體質最的不同配比,只需相應改變氣體的體積或壓力就可以了。從工程實用角度出發(fā),調節(jié)氣體壓力比調節(jié)氣體體積方便,結構也簡單,因此在保證單一氣體體稅相等的條件下,即不難導出
:M2:…::p?%:…:P/“ (5)
實用中,欲制備氤和二氧化缺的混合氣體,要求配比為1:3,已知氮分子最為28,二氧花碳分子量為44,則由式(5)算出該二種氣體所需的壓力比為
Pf_% _1?44_11?1
Pc% M斗 % 328211.91
亦即気為1個大氣壓時,二氧化碳應是1.91個大氣壓。至于對二種以上氣體的混合,其計算方法可依此類推。
2氣體混合裝置
由上述分析得知,在保證單一氣體完全等容的條件下,要按預定質髭比例進行混臺,必須按適當比例調整其進氣壓力。為此設計了相應的氣體置換裝置,如圖1 所示。俵裝置可對三種或三種以下氣體進行混合。
圖中,對三種氣體釆用3只容積完全相等的換氣缸3,在毎只氣缸的進氣口均設置調壓閥1,以控制進氣壓力,。=1,2,3),另外,在氣缸兩側設置4只二位二通電磁間2,以保證來自氣源的氣體能夠順利地通過氣缸進入穩(wěn)壓箱4,并使氣源與穩(wěn)壓箱不直接串通。設置穩(wěn)壓箱會有助于混合氣木的緩沖與儲存,為充氣包裝作好準備。每次
工作前,先藉真空泵將穩(wěn)圧箱抽成近真空狀態(tài),然后単一氣體通過換氣虹分別進入穩(wěn)壓箱,成為混合氣體。在穩(wěn)壓箱充氣過程中.當箱內壓力p略大于一個大氣壓時,換氣缸即停止工作,待工作一段時間后,當穩(wěn)壓箱內混合氣體的工作壓力低于一個大氣壓時,則換氣缸便自動對穩(wěn)壓箱充氣。可見,由氣源通過氣釘向穩(wěn)壓箱充氣充分必要條件是
P>>P
這里應強調指出,位于換氣缸活塞同一側的電磁閥不能同時打開,否則該氣缸將失去作用,致使混合氣體比例失調。
3充氣包裝機工作原理
該機包括三大部分:氣體混合裝置(上節(jié)已介紹),氣體置換封口裝置及其控制系統(tǒng)。下面只對后兩部分作簡要介紹。
3,1 /悼置換封口裝置
見圖2,其工作過程大體是這樣:先藉氣虹4將充氣管S插入放在工作臺面上的復合包裝袋1中,再藉氣缸3帶動壓緊裝置2將袋口緊緊壓住,接著關閉電磁閥L打開電磁聞6,對包裝袋抽真空。然后關州電磁閥6,打開電磁閥7,使穩(wěn)壓箱中的混合氣體充入包裝袋內。充氣結束后,換氣管5退出,立即熱封袋口,至此充氣包裝完成一次工作循環(huán)。
3.2控制系觥
本機釆用8031系列單片微機進行控制,其程序框圖如圖3所示。在工作臺面上設置光電傳感器,判別包裝袋是否到位;在穩(wěn)壓箱內設置壓力傳感器,控制箱內氣體壓力;在熱封加熱部位設置熱敏電阻,使加熱元件溫度處于預先設置的狀態(tài)。此控制系統(tǒng)結構簡単,工作可靠,操作維護也很方便。
4結論
通過上述分析及對樣機調試結果得出如下結論:
1.由理想氣俳狀態(tài)方程式導出的氣體置換公式對圖3充氣包裝機控制系統(tǒng)框圖整機設計具有重要的指導意義。
2.根據該公式設計的氣體混合裝置原理正確、結構簡單、工作可靠,其性能明顯優(yōu)于原真空充氣包裝機。
3.在該機工作過程由,機-電-氣布統(tǒng)協(xié)調一致,主要參數及工作性能指標達到設計要求
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