CN103570144B - 利用装酒机外排的二氧化碳阻止洗瓶机结垢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用装酒机外排的二氧化碳阻垢的方法，对装酒机排真空过程中产生的二氧化碳进行收集，并将收集的气体通过输送管道输入到洗瓶机中水槽，装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，包括用于吸入二氧化碳的电机，气体输送管道，设置在管道上的高压风机，用于吸入二氧化碳的电机的气体排出口与气体输送管道的一端连接，导流装置在高压风机和吸入二氧化碳的电机之间，由气体输送管道连接；将二氧化碳充入洗瓶机中，减少了二氧化碳排入大气，有利于环保；改善了工作环境，有助于员工工作改进和身体健康；减少对喷淋管的不利影响，开创了降低洗瓶机结垢问题的新的研究方向，此项目符合循环经济要求，无食品安全问题，是十分具有推广价值的。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用二氧化碳阻垢的方法及二氧化碳回收装置，具体的说，涉及一种利用装酒机外排的二氧化碳阻止洗瓶机水槽结垢的方法及回收装置。
背景技术
当前啤酒销售市场竞争激烈，回收瓶因其价格较新瓶低廉，在啤酒行业普遍使用。为了刷洗干净回收瓶，洗瓶机的碱液浓度则成倍增加，但由此引起洗瓶机的温、热水槽喷淋管的结垢增加，造成生产停顿、因结垢而负荷增重造成运行费用增加和因结垢造成喷淋堵塞而影响产品质量。
目前，针对此问题的解决方法主要有：
1. 缩短生产时间，对温、热水槽喷淋管进行更换刷洗。缺点：会打断生产节奏，综合成本较高。
2.在洗瓶机的温、热水槽加入酸性阻垢剂。缺点：费用较高，有食品安全风险。
3.对洗瓶机用水进行软化处理。缺点：投资较大，日常费用较高。
自来水结垢主要与水中硬度和碱度有关，水的结垢性能与水的实际硬度和碱度的乘积成正比，水中实际硬度和碱度越高，该水的结垢趋势越强，越容易结垢；反之，水中硬度和碱度越低，该水的结垢性越弱，越不容易结垢。水的结垢性能与水的平衡硬度和碱度的乘积成反比，达到平衡时的硬度和碱度越高，水的结垢趋势越弱，越不容易结垢；反之，达到平衡时的硬度和碱度越低，水质的结垢趋势越强，越容易结垢。
水质的性能还与pH有关，pH越高越容易结垢；反之，pH越低越不容易结垢，在一般水质中pH=5.3时，水中碱度为零，不可能形成碳酸钙结垢，因而，pH=5.3是形成碳酸钙结垢的低限pH，水质实际pH与低限pH差值越大，水质越容易结垢；反之，越不容易结垢。
水中溶解盐类产生固相沉淀是构成结垢（水垢）的主要因素，其产生固相沉淀的条件是： ①随着温度的升高，某些盐类的溶解度降低，如Ca(HCO3)2、CaCO3、Ca(OH)2、CaSO4、MgCO3、Mg(OH)2等； ②随着水份的蒸发，水中溶解盐的浓度增高，达到过饱和程度； ③在被加热的水中产生化学过程，某些离子形成另一些难溶的盐类离子
重碳酸盐在水中存在着下列平衡：
Ca(HCO3)2↔ Ca2+＋2HCO3 -
HCO3 -↔ H+＋CO3 2-
Ca(HCO3)2↔ CaCO3＋H2O＋CO2↑
从上述离解平衡可看出加酸或加CO2都可使Ca(HCO3)2稳定，加CO2也可以降低pH，使水的结垢性减弱，降低结垢。洗瓶机温热水箱中的pH较高，充入CO2可以同时从两个方面起到阻垢作用。
另一方面，降碳减排是目前的主流，但啤酒包装生产中装酒机排放的二氧化碳大约为5kg/千升酒液，都排向大气，不符合目前的低碳经济的要求。
发明内容
本发明针对现有的洗瓶机结垢问题，提供了一种利用装酒机外排的二氧化碳对洗瓶机加以阻垢的方法及回收装置，该方法符合循环经济要求，无食品安全问题，是十分具有推广价值的。
本发明的技术方案是：一种利用装酒机外排的二氧化碳阻垢的方法，对装酒机排真空过程中产生的二氧化碳进行收集，并将收集的气体通过输送管道输入到洗瓶机水槽中。
优选的是，所述二氧化碳流量为50 kg/h,为保证二氧化碳充入水中，吸入二氧化碳的电机功率为不小于0.81千瓦。
为实现上述方法所涉及的碳阻垢装置，包括用于吸入二氧化碳的电机，气体输送管道，设置在管道上的用于将CO2鼓入水槽的高压风机，电机的气体排出口与气体输送管道的一端连接，在高压风机和电机之间的气体输送管道上设置有防止啤酒泡沫进入的导流结构。
优选的是，所述气体输送管道中间有“U”型弯，“U” 型弯底部垂直向下。
优选的是，所述的“U” 型弯底部还设置有一个排污阀。
优选的是，所述的导流结构为气体输送管道上一段断开的管道，断开的管道之间通过多个连接杆实现不接触连接。
优选的是，所述气体输送管道沿洗瓶机的水槽壁盘旋设置。
优选的是，所述洗瓶机的内的管道壁上有若干孔。
优选的是，所述气体输送管出气口设置于洗瓶机自来水汇流处。
本发明的有益效果是：首先，节能环保。将二氧化碳充入洗瓶机中，从另一个方面开创了解决了食品工业中洗瓶机温热水槽和管道结垢问题的方向；减少了二氧化碳排入大气，有利于环保；改善了工作环境，有利于员工身体健康；净瓶pH值降低，既满足质量要求，又可以降低水耗；瓶盒结垢减轻，有助于降低耗电；温热水槽的泵结垢减轻，减少了泵除垢的频次；投入：使用0.81千瓦的电机，1小时的电费为0.81*0.7=0.57元，按12千升/小时计算，千升酒为0.05分。其费用和降低洗瓶机温热水槽的4个左右的pH的效果，与目前添加阻垢剂的费用，约1.47元/千升相比，具有极高的性价比。
其次，结构合理。气体输送管道上断开的导流结构，有助于减少酒沫的吸入，对净瓶微生物检查的合格证明了此设计的成功，管道上的“U”型弯设计也助于减少酒沫的吸入和排放。同时本专利申请中，将二氧化碳出气口设置在在温水水箱最左端即自来水汇流处溶解，此处水温最低，可以溶入更多的气体。另外，洗瓶机洗出瓶子后就进行装酒，洗瓶机和装酒机的的运行时间和位置都很接近，因此在实际操作上的可行度非常高且实用性很强。
附图说明
附图1 为本发明具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：一种利用装酒机外排的二氧化碳阻垢的方法，对装酒机排真空过程中产生的二氧化碳进行收集，并将收集的气体通过输送管道输入到洗瓶机水槽中；
优选的是，所述二氧化碳流量为50 kg/h,为保证二氧化碳充入水中，吸入二氧化碳的电机（1）功率为不小于0.81千瓦。为实现上述方法所涉及的碳阻垢装置，包括用于吸入二氧化碳的电机（1），气体输送管道（4），设置在管道上的用于将CO2鼓入水槽的高压风机（7），电机的气体排出口（2）与气体输送管道（4）的一端连接，在高压风机（7）和电机（1）之间的气体输送管道（4）上设置有防止啤酒泡沫进入的导流结构（3）；优选的是，所述气体输送管道中间有“U”型弯（5），“U” 型弯（5）底部垂直向下；优选的是，所述的“U” 型弯（5）底部还设置有一个排污阀（6）；优选的是，所述的导流结构（3）为气体输送管道（4）上一段断开的管道，断开的管道之间通过多个连接杆实现不接触连接；优选的是，所述气体输送管道（4）沿洗瓶机的水槽（10）壁盘旋设置；优选的是，所述洗瓶机的内的管道（8）壁上有若干孔；优选的是，所述气体输送管出气口（9）设置于洗瓶机自来水汇流处。
采用上述方法及设备，进行测试，得到以下数据
充入 CO2的1#洗瓶机的温热水槽和未充入CO2的2#洗瓶机的温热水的pH对比
以上数据表明：充入 CO2的洗瓶机的温热水槽和未充入CO2的温热水槽的pH相比，要小于4个左右的pH，根据结垢机理，这有助于减缓结垢，同时，有助于净瓶残留水的pH降低。
试验结果：经过延长到4个班次（共48小时）不间断生产试验，喷淋管孔嘴堵塞的情况没有出现，喷淋管表面的垢松软，与自来水喷淋管的垢明显不同，满足了不间断生产的要求。
通过对洗瓶机视窗表面的干净程度比较，充入二氧化碳的温热水槽视窗要好于没有充气的，原视窗有的约3-5毫米左右的垢消除，满足质量检查的要求。
充入4个月二氧化碳后，洗瓶机温、热水槽内管道外壁原有的约3-5厘米左右后的长时间积垢开始脱落。
充入4个月二氧化碳后的温水箱上部的原有的约3-5厘米左右的长时间积垢开始脱落。
瓶盒结垢也开始脱落减轻，以上都有有助于降低耗电量。
温热水槽的泵结垢减轻，减少了泵除垢的频次，降低了市场成本，提高了洗瓶质量。
Claims (7)
1.一种利用装酒机外排的二氧化碳阻垢的方法，其特征在于：对装酒机排真空过程中产生的二氧化碳进行收集，并将收集的气体通过输送管道输入到洗瓶机水槽中；所述二氧化碳流量为50kg/h,为保证二氧化碳充入水中，吸入二氧化碳的电机功率为不小于0.81千瓦。
2.一种利用装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，其特征在于：包括用于吸入二氧化碳的电机，气体输送管道，设置在管道上的用于将CO2鼓入水槽的高压风机，电机的气体排出口与气体输送管道的一端连接，在高压风机和电机之间的气体输送管道上设置有防止啤酒泡沫进入的导流结构；所述气体输送管道中间有“U”型弯，“U”型弯底部垂直向下。
3.如权利要求2所述的利用装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，其特征在于：所述的“U”型弯底部还设置有一个排污阀。
4.如权利要求2所述的利用装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，其特征在于：所述的导流结构为气体输送管道上一段断开的管道，断开的管道之间通过多个连接杆实现不接触连接。
5.如权利要求2所述的利用装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，其特征在于：所述气体输送管道沿洗瓶机的水槽壁盘旋设置。
6.如权利要求5所述的利用装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，其特征在于：所述洗瓶机的内的管道壁上有若干孔。
7.如权利要求2至6的任意一项所述的利用装酒机外排的二氧化碳阻垢装置，其特征在于：所述气体输送管出气口设置于洗瓶机自来水汇流处。
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