集中供热巴氏杀菌机出瓶系统结构设计开题报告

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1. 研究目的与意义

中国啤酒行业经过蓬勃发展，在最近二十年取得了历史性的进步。到2002年，中国啤酒总产量已经达到2386.83万吨，位居世界第一，并在此后十一年蝉联^[1]。目前，啤酒工业已经成为中国食品行业中的支柱行业。中国啤酒装备制造业是伴随着中国啤酒工业的迅速发展而成长起来的行业^[2]，上世纪60-80年代，生产啤酒装备的企业从只有几家发展到几十家。从1987年开始，我国从日本、欧洲等国家进口了200多条灌装线，国内的设备制造企业通过对国外技术的消化和吸收，已经逐步实现国产化。到上世纪90年代，已能够对啤酒加工设备进行成套与配套生产^[3]。尤其是进入2l世纪以来，一大批中国啤酒装备制造企业的迅速崛起标志着中国啤酒装备制造业进入快速发展期^[4]。

虽然我国啤酒设备制造业在持续发展，啤酒加工设备与国外的差距正在逐渐缩小，但目前，大的啤酒生产集团公司，甚至是一些中小型企业都直接引进国外设备，主要原因在于国产设备在某些关键性能上达不到生产和工艺要求，相对于国外的先进水平，国产的啤酒设备不仅在加工工艺，在自动化、稳定性、可靠性和产能等方面也依然存在着差距。

啤酒工业是能耗和污染物排放量较大的行业之一，由于生产装备的落后，我国啤酒生产在水耗、电耗、能耗指标方面，与国际先进水平仍有很大差距，耗水、耗电、耗能指标的高低会直接影响啤酒生产成本、产品利润等^[5]。

2. 国内外研究现状分析

一、国内巴氏杀菌机的发展历程

国内大多数的啤酒杀菌设备都是隧道式喷淋巴氏杀菌机，主要对装瓶后的啤酒进行喷淋杀菌，其杀菌效果也就是pu 值，主要通过控制喷淋水的温度来进行控制。在杀菌机国产化的过程中，国内的学者和企业单位对巴氏杀菌机的研究也主要围绕其结构、喷淋温度的控制、pu 值的计算与检测以及节能减耗等方面展开。

樊延敏等人^[6]对 pu 值控制系统的原理及组成进行了研究，并将 pu 值控制系统与温度控制系统进行对比，指出在故障停机时，温度控制系统不能根据当前的工作状况对温度进行调整，仍按原过程控制，造成杀菌时间延长、pu值增高。而 pu 值控制系统在杀菌机停机时能够根据停机时间长短自动选择控制模型对相应温区进行降温处理，开启冷水阀加速温度下降，保证pu值控制在允许范围内。另外当杀菌严重不足时，该系统具有报警和紧急保护程序强迫杀菌机停机，确保啤酒杀菌质量。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：杀菌机出瓶系统在整机系统的最后端，分为上下两层，长4.6m，宽1.45m，高2.26m。进瓶系统上装有主动轴和出瓶输送。主动轴带动整个机构中的链网传动，啤酒瓶输送至出瓶机架的主动轴处时进入出瓶输送，经由出瓶输送进入灌装生产线的下一道工序。

该课题要求根据设备主要参数，完成集中供热式杀菌机的出瓶系统设计，必须符合机械设计准则及相关国家设计标准，完成设计计算及相关工程图。

研究计划：

4. 研究创新点

本次设计的巴氏杀菌机由于产量大，故用于输送的链网选用不锈钢,由直联式减速电机带动链网传动主轴,使链网匀速运转,每部减速电机各由一个变频器控制,变频器除可改变主传动轴的转速外,同时还可实现过载保护。

需要杀菌的啤酒瓶经由进瓶输送带输送至主体机内的输送链网上,链网匀速将其运送到不同温区,完成杀菌全过程,最后经出瓶输送带送出。