CN202478933U - 一种液体洗涤剂连续生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体洗涤剂连续生产设备。本实用新型公开的连续生产设备是由原料计量装置、输送设备、反应设备、检测仪器和自动控制系统构成的设备和控制系统组合。所述原料计量装置用于计量向反应器内输送原料的即时流量，流量信号与系统设定的流量进行比对，进而系统自动调节相应的原料输送泵的转速，动态调节该原料输送量与充填泵后的流量计的数值比例，并保持与系统设定比例相一致；所述控制系统根据粘度信号，连锁控制原料系统中粘度调节原料的加入量。本实用新型具有工艺简单、操作方便和切换品种快速灵活等优点，能够满足单一设备生产多个不同配方的液体洗涤剂，快速实现产品品种的转换，提高生产效率和设备利用率。

Description

一种液体洗涤剂连续生产设备

技术领域

本实用新型涉及一种日用品生产设备，属于化工机械技术领域，特别是涉及一种液体洗涤剂连续生产设备。 

背景技术

液体餐具洗涤剂和液体织物洗涤剂已经成为人们生活中的常备清洁用品，国际和国内的民用洗涤剂生产商大都有液体洗涤剂产品，而且每个生产商都会为了满足不同的消费需求而提供多个液体洗涤剂产品品种。但是，就特定的生产工厂而言，生产设备又是相对有限的，必须在同一个生产设备上切换生产这些数量众多的产品，实际情况只能是不断地进行切换。 

如图1所示，目前液体洗涤剂的生产工艺都是间歇式的，按照一定的顺序将多个原料储罐1中的原料加入反应釜2中，并根据要求在相应工序辅以加热、搅拌、均质、降温及消泡工艺操作，进而配制出一个批量液体洗涤剂半成品，通过质量指标检测后，合格的半成品被输送至暂存缸3中等待充填，并由充填输送泵4泵入充填工作线5中，最后由输送线6输送。整个生产配制过程是不连续的，每个反应釜的生产量为一个批量。 

间歇式生产工艺也可以实现部分原料的自动计量和自动输送投料，有些生产单位采用流量计计量液体原料；也有生产单位采用反应釜称重的方式计量加入反应釜中的液体原料。对于固体原料和批量很小的液体原料，则需人工操作计量和人工加入反应设备中。 

间歇式生产工艺还有一个显著特点：每次配料结束时，配料生产就停滞了，需要取样进行质量检测并等待质量检测结果，检测的时间也是属于广义生产时间的一部分。间歇式生产工艺的单批配制时间比较长，生产效率和设备利用率比较低。间歇式生产工艺都要配备半成品料液的暂存缸，检验合格的半成品需输送至暂存缸中暂存，等待灌装。此时反应釜已排空，准备用于下一批产品的配制生产。 

间歇式生产工艺在进行品种切换时必须长时间地停止生产配料，对反应釜、暂存缸、充填机及管道进行清理。清理过程不仅会损失一些物料，而且耗费大量的清洗水。 

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种液体洗涤剂连续生产设备，其工艺简单、操作方便和切换品种快速灵活，能够满足单一设备生产多个不同配方的液体洗涤剂，快速实现产品品种的转换需求，提高生产效率和设备利用率。 

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种液体洗涤剂连续生产设备，其包括： 

原料储罐，用于储备液体原料； 

原料计量装置，连接到上述原料储罐，用于计量向反应器内输送原料的即时流量，流量信号与系统设定的流量进行比对，进而系统自动调节相应的原料输送泵的转速，动态调节该原料输送量与充填泵后的流量计的数值比例，并保持与系统设定比例相一致； 

反应器，连接到上述原料计量装置，用于原料充分混合反应； 

检测仪器，连接在上述反应器后管道上，用于动态连续监测充填料液的PH值和粘度，并将粘度信息显示在现场仪表和控制室电脑终端，系统将充填料液的粘度数据连续地记录和备份； 

充填设备及自动控制系统，连接在上述检测仪器后管道上；所述控制系统根据粘度信号，连锁控制原料系统中粘度调节原料的加入量。 

所述原料计量装置包括安装在原料管道上的第一质量流量计，及安装充填泵后的第二质量流量计；各原料输送泵根据其后的第一质量流量计流量与充填泵后的第二质量流量计流量的比例变化，相应调整自身转速，使各原料送入反应器的流量比例与配方设定值相一致。 

所述反应器为动态混合器；所述动态混合器应至少有一个进口和一个出口，所述进口可以连接至少十个原料储罐接口。 

所述动态混合器的腔体内不应对料液产生压力，包括进口端和出口端均不产生压力；所述动态混合器是完全密封的，工作过程中不带入气体，不使料液产生气泡。 

所述动态混合器后的管道上安装布袋式过滤器，过滤器为上端进料、下端出料，过滤器内均匀分布三个滤袋，滤袋为惰性材质，过滤孔径为300-500目。 

所述检测仪器为在线连续检测仪器，包括连接在动态混合器之后管道的在线pH计和在线粘度计，在线pH计和在线粘度计的连接先后顺序无要求，互换先后位置也可以。 

借由上述技术方案，本实用新型具有如下优点及有益效果： 

(1)本实用新型的连续生产设备进行一次切换操作需要约0.5小时，而一般的间歇式生产工艺约需4个小时；连续生产工艺完全可以利用充填现场更换包装材料的时间完成生产配料系统的切换，不会额外造成生产停滞。 

(2)连续生产设备的优势是实现了质量检测的在线操作，pH值和粘度等检测项目均通过安装在充填管道上的检测仪器自动进行检测；对比间歇式生产工艺，能够节约每批配制间歇的检测时间；经过测算，采用间歇式生产工艺的工厂，每批料液的检测时间约需要20分钟。 

(3)连续生产设备对比间歇式生产，省去了一个料液由反应釜向暂存缸的输送工序，对于一个10立方左右的反应釜，此步工序至少需要10分钟；同时，也部分节约了此步料液输送工序使用的物料输送泵及输送线的电能消耗。 

附图说明

图1是现有技术的间歇式生产工艺所需设备的流程图。 

图2是本实用新型实施例的连续式生产工艺所需设备的流程图。 

图3是本实用新型另一实施例的连续式生产工艺所需设备的流程图。 

1：原料储罐         2：反应釜        3：暂存缸 

4：充填输送泵       5：充填工作线    6：输送线 

10、10’：原料储罐                   20、20’：第一质量流量计 

30、30’：动态混合器                 31、31’：布袋式过滤器 

40、40’：在线pH计                   50、50’：在线粘度计 

60、60’：充填泵                     70、70’：第二质量流量计 

80、80’：充填工作线                 90、90’：输送线。 

具体实施方式

以下通过附图及较佳实施例对本实用新型作进一步详细表述，但本实用新型并不仅限于以下的实施例。 

实施例1

请参阅图2所示，为本实用新型液体洗涤剂的连续生产工艺所需设备的结构图。液体原料直接输送至原料储罐10备用，固体原料需选用合适的溶剂预先溶解后输送至原料储罐备用。液体洗涤剂的原料通过第一质量流量计20计量，并按照特定的比例连续且定量地加入动态混合器30中。由连接在该动态混合器30之后管道的在线pH计40和在线粘度计50测量原料液的PH值和粘度。连接到充填输送泵60之后管道的第二质量流量计70连接到充填工作线80，最后由设置于充填工作线80下面的输送线90输送。根据原料在配方中的比例大小，选定合适的原料储罐容积、管道直径及流量计(选用质 量流量计)的参数，已达到工艺要求的原料加入精度。 

本实用新型的原料比例控制原理为：系统按照预先设定的原料比例启动，并由缓冲模式开始运行。自动运行过程中，系统以充填泵60后的第二质量流量计70的流量为调节基准，各原料输送泵根据其后的第一质量流量计20流量与充填泵60后的第二质量流量计70流量的比例变化，相应调整自身转速，使各原料送入动态混合器30的流量比例与配方设定值相一致，且能够满足充填流量要求。 

上述质量流量计(本实用新型不限定质量流量计的品种、型号及品牌)的计量精度高，而且抗干扰能力强，调节灵活，更适合自动控制系统。原料管道上的第一质量流量计20用于计量向动态混合器30内输送原料的即时流量，流量信号与系统设定的流量进行比对，进而系统自动调节相应的原料输送泵的转速，动态调节该原料输送量与充填泵60后的第二质量流量计70的数值比例，并保持与系统设定比例相一致。原料输送系统的核心是控制各个原料加入比例与系统设定比例相一致。系统实际运行时，各原料的流量是与充填料的流量相关联计算的。 

上述动态混合器30应至少有一个进口和一个出口，而且一个进口可以连接至少十个原料管接口，具体接管口数量根据生产使用的原料数量确定。动态混合器30能够适应有粘度的膏体，膏体粘度范围在100-30000mpa.s(25℃)。动态混合器30的腔体内不应对料液产生压力，包括进口端和出口端均不产生压力。而且，动态混合器30是完全密封的，工作过程中不带入气体，不使料液产生气泡。 

该动态混合器30后的管道上安装布袋式过滤器31，过滤器为上端进料、下端出料，过滤器内均匀分布三个滤袋，滤袋为惰性材质，过滤孔径为300-500目。 

当充填工序出现异常时，充填泵60的出口压力将发生变化，控制系统根据充填泵60出口压力的变化情况自动调整充填泵60的转速，进而调节充填泵60的输出流量。此时，充填管道上的第二质量流量计70检测到流量变化，与之相关连的原料输送泵就会自动调整流量满足充填需求，同时保持各原料与系统设定比例相一致。如果出现充填工作线80停机，则充填流量为零，系统将自动停机，包括原料输送系统及动态混合器30均同时停机。 

本实用新型的连续生产设备包括：在动态混合器30后的管道上安装在线pH计40，在线pH计40动态连续检测充填料液的pH值，并将pH值信息显示在现场仪表和控制室电脑终端，系统将充填料液的pH值数据连续地记录和备份。自动控制系统根据pH值信号，连锁控制原料系统中pH值调节原料的加入量，使充填料液的pH值始终在产品标准规定的pH值范围内。 

本实用新型的连续生产设备包括：在动态混合器后的管道上安装在线粘度计50，在线粘度计50动态连续检测充填料液的粘度，并将粘度信息显示在现场仪表和控制室电脑终端，系统将充填料液的粘度数据连续地记录和备份。自动控制系统根据粘度信号，连锁控制原料系统中粘度调节原料的加入量，使充填料液的粘度始终在产品标准规定的粘度范围内。 

本实用新型的上述连续生产工艺在应对不同配方产品在设备上的切换生产时，具有明显的优势。首先从系统操作电脑终端调出下一个生产配方，并将该配方状态设定为“在用”。将配方对应的各个原料储罐10的下料阀门打开，其余不用的原料阀门则须关闭。启动配制系统，则系统按照新装入的配方开始配料，启动系统时的初始流量为额定流量的50-60％，为系统预先设定的参数之一。 

经过测算，本实用新型所述的连续生产工艺进行一次切换操作需要约0.5小时，而一般的间歇式生产工艺约需4个小时。连续生产工艺完全可以利用充填现场更换包装材料的时间完成生产配料系统的切换，不会额外造成生产停滞。 

当然，需要说明的是，该切换过程也需要从充填工作线80接出一定量的混合料液，这部分混合料液是新配制的，在用配方的料液将上一个品种的料液推出生产设备时产生的混合料液。但是，因为连续生产工艺没有料液暂存缸，而且工艺管道要短很多，所以对比间歇式工艺产生的混合料液要少很多。 

经过测算，连续生产工艺每次品种切换产生的混合料约为50公斤，而一般的间歇式生产工艺切换品种一次产生的混合料约为200公斤。 

实施例2

(餐具洗涤剂产品连续生产工艺及设备)

下面以餐具洗涤剂产品为例，应用本实用新型所述的连续生产设备的操作过程如下表1所示。表1中包括正常生产过程和两个产品在生产装置上的切换过程。 

表1两个餐具洗涤剂配方表 

如图3所示，为本实用新型的连续式生产工艺所需设备的流程结构图。本实用新型所述的连续生产工艺生产配方一的操作过程可表述如下： 

由配料控制系统操作终端下载配方一，并设定配方一为在用状态。打开1#、2#、3#、4#、5#、7#、8#、9#、10#、12#号原料储罐10’的下料管阀门，关闭6#和11#原料储罐下料管阀门。动态混合器30’后的管道上安装布袋式过滤器31’，过滤器为上端进料、下端出料，过滤器内均匀分布三个滤袋，滤袋为惰性材质，过滤孔径为300-500目。 

启动配料系统，此时配方一中相关的原料泵、动态混合器30’、充填输送泵60’、充填机依次启动。系统按照初始设定的流量运行30s，此时充填泵60’流量为额定流量的50％，然后系统进入自动调节状态。充填泵60’的初始流量与充填工作线80’平均充填量基本一致，充填机的机身料箱可以发挥小范围缓冲充填流量的波动影响，充填机料箱内料液处于低位以上30％范围时，充填泵60’加大转速；充填机料箱内料液处于高位以下30％范围时，充填泵60’降低转速。充填泵转速变化将影响充填泵60’后第二质量流量计70’的流量。各原料输送泵根据充填泵60’后的第二质量流量计70’的流量变化，相应调整自身转速，使各原料送入动态混合器30’的流量与充填流量相一致。具体调节过程为：各原料输送泵后的第一质量流量计20’检测原料流量，系统计算原料流量与充填流量的比例，并与各原料在配方中比例相校核，系统据此比例偏差情况，调节原料输送泵的转速。 

在线pH计40’连续检测料液的pH值，控制系统根据pH值信号，连锁控制原料系统中pH值调节原料(酸/碱)的加入量，使料液的pH值始终在产品标准规定的pH值范围内。在线粘度计50’动态连续检测料液的粘度，控制系统根据粘度信号，连锁控制原料系统中粘度调节原料(盐水等)的加入量，使料液的粘度始终在产品标准规定的粘 度范围内。系统进入平稳运行和自动调节状态。 

另外，本实用新型所述的连续生产工艺由配方一切换为配方二的操作过程可表述如下： 

系统由配方一产品切换为配方二产品时，首先要执行系统停机操作，系统首先关闭各原料输送泵、动态混合器30’和充填输送泵60’，充填机运行至充填机料箱内料液低于10％后停机，此时系统已完全停止。充填车间开始进行充填机料箱排料和更换包装材料操作，为下一步生产配方二做好充填工序的各项准备工作。 

由配料自动控制系统操作终端下载配方二，并设定配方二为在用状态。打开1#、2#、3#、4#、6#、7#、8#、9#、11#、12#号原料储罐10’的下料管阀门，关闭5#和10#原料储罐的下料管阀门。 

启动配料系统，此过程的操作与配方一启动系统时相同。但是，充填机需要先进行约5-10次的充填排料操作，将生产设备内的混合料液排出，避免配方二产品的品质被设备内残留的配方一产品影响。 

排料操作过程与系统启动缓冲运行过程相叠加和抵消，系统进入正常的平稳运行和自动调节状态，生产配方二产品。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.一种液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于其包括：

原料储罐，用于储备液体原料；

原料计量装置，连接到上述原料储罐，用于计量向反应器内输送原料的即时流量，流量信号与系统设定的流量进行比对，进而系统自动调节相应的原料输送泵的转速，动态调节该原料输送量与充填泵后的流量计的数值比例，并保持与系统设定比例相一致；

反应器，连接到上述原料计量装置，用于原料充分混合反应；

检测仪器，连接在上述反应器后管道上，用于动态连续监测充填料液的PH值和粘度，并将粘度信息显示在现场仪表和控制室电脑终端，系统将充填料液的粘度数据连续地记录和备份；

充填设备及自动控制系统，连接在上述检测仪器后管道上；所述控制系统根据粘度信号，连锁控制原料系统中粘度调节原料的加入量。

2.根据权利要求1所述的液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于：所述原料计量装置包括安装在原料管道上的第一质量流量计，及安装充填泵后的第二质量流量计；各原料输送泵根据其后的第一质量流量计流量与充填泵后的第二质量流量计流量的比例变化，相应调整自身转速，使各原料送入反应器的流量比例与配方设定值相一致。

3.根据权利要求2所述的液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于：所述反应器为动态混合器；所述动态混合器应至少有一个进口和一个出口，所述进口可以连接至少十个原料储罐接口。

4.根据权利要求3所述的液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于：所述动态混合器的腔体内不应对料液产生压力，包括进口端和出口端均不产生压力；所述动态混合器是完全密封的，工作过程中不带入气体，不使料液产生气泡。

5.根据权利要求4所述的液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于：所述动态混合器后的管道上安装布袋式过滤器，过滤器为上端进料、下端出料，过滤器内均匀分布三个滤袋，滤袋为惰性材质，过滤孔径为300-500目。

6.根据权利要求4所述的液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于：所述检测仪器为在线连续检测仪器，包括连接在动态混合器之后管道的在线pH计和在线粘度计。

7.权利要求1-6中任一项所述的液体洗涤剂连续生产设备，其特征在于：所述充填及自动控制系统包括：依次连接在充填反应器管道后的充填工作线，及连接在充填工作线后的输送线。

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