CN203370771U - 真空脉动式水气冲洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空脉动式水气冲洗装置，包括清洗罐、抽空泵、清洗水供应组件、压缩空气供应组件以及控制器，所述清洗罐上设置供清洗介质排出的清洗罐出口阀和供清洗介质进入的清洗罐入口阀，所述清洗水供应组件和压缩空气供应组件通过管路与清洗罐的内腔连通，所述抽空泵通过管路与清洗罐相连。本实用新型具有结构简单紧凑、成本低廉、安装操作简便、冲洗效果好等优点。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及到冲洗设备领域，特指一种适采用真空脉动方式的水气冲洗装置。
背景技术
在食品、医药包装等设备中，常常需要使用到冲洗设备对瓶体、胶塞等部件进行冲洗，以使其满足较高洁净度要求，同时还需这类冲洗设备与自动化设备进行配合，形成完整的高速生产流水线。例如，在胶塞清洗机中就需要对清洗罐内的胶塞进行冲洗，以使其迅速达到洁净度要求，以提供给流水线上后续的加塞工位使用。
传统的清洗系统一般有两种清洗方式：一种为使用大量的水进行冲洗，利用具有一定压力的流水带走产品表面的污染物；另一种则是使用超声波，利用超声波发生装置在产品表面形成空化效应，进而对表面的污物进行撞击、剥离，使它们分化于溶液中，被流水冲走。上述两种方式中，前者需要消耗大量的水，而且对形状不规则的产品和有顽固污渍的产品不适用；后者的清洗效果较前者好，但为了产生超声波，需要增添换能装置，从而加大了设备成本，且对已有的设备很难进行改造。另单纯的超声波清洗只适合清洗表面硬、不容易损伤的产品，而对于比较软的产品（例如胶塞）就容易造成表面划伤及损伤。上述两种清洗方式均无法满足生产线高效、高速的要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、安装操作简便、冲洗效果好的真空脉动式水气冲洗装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种真空脉动式水气冲洗装置，包括清洗罐、抽空泵、清洗水供应组件、压缩空气供应组件以及控制器，所述清洗罐上设置供清洗介质排出的清洗罐出口阀和供清洗介质进入的清洗罐入口阀，所述清洗水供应组件和压缩空气供应组件通过管路与清洗罐的内腔连通，所述抽空泵通过管路与清洗罐相连。
作为本实用新型的进一步改进：
所述清洗罐出口阀位于清洗罐的顶部，所述清洗罐入口阀位于清洗罐的底部。
所述清洗罐出口阀通过管路与一水气分离罐相连，所述清洗罐出口阀与水气分离罐之间的管路上设有溢流阀。
所述水气分离罐的底部设置清洗罐排水阀，并通过循环泵入口阀和管路与一循环泵的入口端相连通，所述循环泵的出口端经循环过滤器、循环泵出口阀后与清洗罐入口阀相连通。
所述水气分离罐的顶部设有供气体排出的排空阀。
在所述清洗水供应组件与清洗罐之间的管路上设置清洗水入口阀，在所述压缩空气供应组件与清洗罐之间的管路上设置压缩空气入口阀。
本实用新型还包括一个用来实时监控清洗罐内水压的压力表，所述压力表将压力信号传送给控制器，由控制器实时根据压力值发出控制指令至清洗水入口阀、压缩空气入口阀以控制清洗水入口阀、压缩空气入口阀的开度。
所述抽空泵通过管路与清洗罐的顶部连通，并在抽空泵与清洗罐之间的管路上设置顶部抽空阀。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1.本实用新型的真空脉动式水气冲洗装置，结构简单紧凑、成本低廉、安装操作方便，能够在已有设备结构的基础上直接改造。本实用新型采用脉动抽空和水气混合冲洗的方法形成类超声波式空化效应，达到脱落剥离污染物的目的，既能取得良好的清洗效果，又节约了大量用水。
2、本实用新型通过自动调节入水口阀和入气口阀的阀门开度，形成可控恒压的状态，使清洗管路的水压保持在最佳的清洗压力范围内，既满足清洗要求，又不会因清洗水压过大而损伤产品。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理示意图。
图例说明：
1、清洗水供应组件；2、压缩空气供应组件；3、气体排空出口；4、排水口；5、清洗罐；6、水气分离罐；7、抽空泵；8、循环泵；9、清洗水入口阀；10、压缩空气入口阀；11、循环泵出口阀；12、循环泵入口阀；13、溢流阀；14、排空阀；15、顶部抽空阀；16、底部抽空阀；17、清洗罐排水阀；18、水汽分离罐排水阀；19、压力表；20、清洗罐入口阀；21、清洗罐出口阀；22、循环过滤器。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的真空脉动式水气冲洗装置，包括清洗罐5、抽空泵7、清洗水供应组件1、压缩空气供应组件2以及控制器（图中未示），清洗罐5用来盛装待冲洗的产品，清洗罐5的两端分别设置入口阀和出口阀以方便清洗介质的出入；本实例中，在清洗罐5的顶部设置清洗罐出口阀21，在清洗罐5的底部设置清洗罐入口阀20，清洗介质可以从清洗罐出口阀21进入，完成清洗后的介质可以从清洗罐出口阀21排出。清洗罐5本身也可以设置一个清洗罐排水阀17，用来对清洗罐5内的余留水进行排空。
清洗水供应组件1和压缩空气供应组件2通过管路与清洗罐5的内腔连通，分别用来往清洗罐5的内腔中通入清洗水和压缩空气，在清洗水供应组件1与清洗罐5之间的管路上设置清洗水入口阀9，在压缩空气供应组件2与清洗罐5之间的管路上设置压缩空气入口阀10。
抽空泵7通过管路与清洗罐5相连，利用抽空泵7能够对清洗罐5内进行脉冲抽真空。抽空泵7可以根据实际需要采用水环泵或其他形式的泵。抽空泵7可以在清洗罐5内腔中有水的情况下对罐体进行抽空。抽空时，由于水的沸点随着压力减小而降低，当压力降到一定值时，水中大量的气泡会迅速膨胀破裂，在这段过程中，气泡瞬间产生冲击波，对产品表面的污染物进行冲击、脱落，类似超声波的空化效应。但是，随着压力进一步降低，水分子的沸腾活动将吸收水中的热量，导致水分子运动减弱，衰减空化效应。此时，需进行放气，恢复常压，重新再开始抽空。在多次脉动抽空-放气下，污垢渐渐从产品表面脱离，溶入水中。
待抽空泵7的工作完成后，清洗水供应组件1和压缩空气供应组件2分别将清洗水和压缩空气从清洗罐5的底部通入罐内，使罐内的产品翻滚清洗。多余的水和气则从顶部的清洗罐出口阀21排出。
本实施例中，进一步将清洗罐出口阀21通过管路与一水气分离罐6相连，该管路上增设溢流阀13。水气分离罐6的顶部为气体排空出口3且设置有排空阀14，水气分离罐6的底部设置清洗罐排水阀17，并通过循环泵入口阀12和管路与一循环泵8的入口端相连通，循环泵8的出口端经循环过滤器22、循环泵出口阀11后与清洗罐入口阀20相连通。这样，冲洗完毕后多余的水和气则从溢流阀13排出、进入水气分离罐6。在水气分离罐6中，气体从顶部的排空阀14排出，水进入循环泵入口阀12，经循环泵8增压后，从循环泵出口阀11出来，重新进入清洗罐5内。当然，还可以在水气分离罐6底部的水汽分离罐排水阀18尾端设置排水口4。
本实施例中，清洗罐5的顶部和底部分别通过管路与抽空泵7相连通，且位于顶部的管路上设置顶部抽空阀15，位于底部的管路上设置底部抽空阀16。
本实施例中，控制器可以根据需要采用PLC或者其他类型的上位机等，上述所有控制阀以及泵均由控制来统一控制。
本实施例中，进一步设置一个用来实时监控清洗罐5内水压的压力表19，并将压力信号传送给控制器，由控制器实时根据压力值发出控制指令至清洗水入口阀9、压缩空气入口阀10，清洗水入口阀9、压缩空气入口阀10均采用可调节开度的控制阀（如蝶阀），这样就可以通过控制清洗水入口阀9、压缩空气入口阀10的开度来控制进入清洗罐5内介质的多少。例如，在不同的清洗阶段，可以采用不同的水压来满足清洗工艺要求；实际过程中，初次粗洗和最后的精洗阶段，前者要求的水压就需大于后者。另外一方面，用户还可以预先设定好不同阶段所需的压力参数后，在运行过程中，通过程序控制清洗水入口阀9、压缩空气入口阀10的开度，保证压力表19测到的实际压力在设定的允许范围内，这样就实现了以最优清洗参数进行清洗的目的，避免了产品洗不干净或过分清洗损伤的现象，同时也满足了环保节约的要求。
以一个具体控制过程为例，对本实用新型的工作原理做详细描述。
首先，进行脉动真空清洗；控制器（PLC）控制清洗水入口阀9、清洗罐入口阀20、清洗罐出口阀21打开，其它阀门均关闭。压力表19检测进入清洗罐5达到一定清洗水后，关闭清洗水入口阀9、清洗罐入口阀20，开启顶部抽空阀15，开启抽空泵7对清洗罐5内进行脉动抽真空，时间和此数均由PLC设定。抽空时，由于水的沸点随着压力减小而降低，当压力降到一定值时，水中大量的气泡会迅速膨胀破裂，在这段过程中，气泡瞬间产生冲击波，对产品表面的污染物进行冲击、脱落，类似超声波的空化效应。但是，随着压力进一步降低，水分子的沸腾活动将吸收水中的热量，导致水分子运动减弱，衰减空化效应。此时，需进行放气，恢复常压，重新再开始抽空。在多次脉动抽空-放气下，污垢渐渐从产品表面脱离，溶入水中。
然后，进行汽水清洗。控制器（PLC）控制清洗水入口阀9、压缩空气入口阀10、溢流阀13、排空阀14、清洗罐排水阀17、清洗罐入口阀20、清洗罐出口阀21打开，其它阀门均关闭。清洗水与压缩空气分别经过清洗水入口阀9、压缩空气入口阀10进入清洗罐5，两者混合进入清洗罐5对产品进行汽水翻滚清洗。此时，阀门的开度均由PLC设定，根据压力大小自动控制，清洗后的水、颗粒、气体通过清洗罐出口阀21、溢流阀13进入到水气分离罐6。气体从水气分离罐6顶部的排空阀14排出，水和颗粒经清洗罐排水阀17，从排水口4排出。
控制器（PLC）可以设定循环清洗，即通过循环泵8增压进入清洗罐5对产品进行汽水翻滚清洗；同时，从水气分离罐6分离出来的水再次进入循环泵8增压，经过循环过滤器22过滤颗粒，清洗水再次和压缩空气一并混合进入清洗罐5对产品进行汽水翻滚清洗。
整个循环清洗时间均可由控制器（PLC）来设定，整个清洗过程受控制器（PLC）监控。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，包括清洗罐（5）、抽空泵（7）、清洗水供应组件（1）、压缩空气供应组件（2）以及控制器，所述清洗罐（5）上设置供清洗介质排出的清洗罐出口阀（21）和供清洗介质进入的清洗罐入口阀（20），所述清洗水供应组件（1）和压缩空气供应组件（2）通过管路与清洗罐（5）的内腔连通，所述抽空泵（7）通过管路与清洗罐（5）相连。
2.根据权利要求1所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，所述清洗罐出口阀（21）位于清洗罐（5）的顶部，所述清洗罐入口阀（20）位于清洗罐（5）的底部。
3.根据权利要求1或2所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，所述清洗罐出口阀（21）通过管路与一水气分离罐（6）相连，所述清洗罐出口阀（21）与水气分离罐（6）之间的管路上设有溢流阀（13）。
4.根据权利要求3所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，所述水气分离罐（6）的底部设置清洗罐排水阀（17），并通过循环泵入口阀（12）和管路与一循环泵（8）的入口端相连通，所述循环泵（8）的出口端经循环过滤器（22）、循环泵出口阀（11）后与清洗罐入口阀（20）相连通。
5.根据权利要求3所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，所述水气分离罐（6）的顶部设有供气体排出的排空阀（14）。
6.根据权利要求1或2所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，在所述清洗水供应组件（1）与清洗罐（5）之间的管路上设置清洗水入口阀（9），在所述压缩空气供应组件（2）与清洗罐（5）之间的管路上设置压缩空气入口阀（10）。
7.根据权利要求6所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，还包括一个用来实时监控清洗罐（5）内水压的压力表（19），所述压力表（19）将压力信号传送给控制器，由控制器实时根据压力值发出控制指令至清洗水入口阀（9）、压缩空气入口阀（10）以控制清洗水入口阀（9）、压缩空气入口阀（10）的开度。
8.根据权利要求1或2所述的真空脉动式水气冲洗装置，其特征在于，所述抽空泵（7）通过管路与清洗罐（5）的顶部连通，并在抽空泵（7）与清洗罐（5）之间的管路上设置顶部抽空阀（15）。
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