Компрессор высокого давления для выдува ПЭТ: требования
Главное о компрессоре высокого давления для выдува ПЭТ
Компрессор высокого давления подаёт сжатый воздух на пневмоформовку ПЭТ преформы: он раздувает разогретую заготовку в бутылку или банку заданной формы. Диапазон обычно 25–40 бар, точная цифра зависит от формата тары, степени растяжения преформы и конструкции выдувного блока. Ориентироваться на одну паспортную величину нельзя: под тонкостенную ПЭТ бутылку малой ёмкости хватает нижней границы, под крупную ПЭТ банку или тару сложного профиля давление поднимают. Поэтому компрессор подбирают не по каталогу, а под конкретную задачу производства.
Воздух на линии делится на два контура. Низкое давление (обычно 6–10 бар) идёт на пневматику: приводы, толкатели, отсекатели, клапаны. Высокое подаётся только в выдувную станцию, где формуется преформа. Смешивать контуры нельзя: падение давления на пневматике остановит механику, просадка на выдуве даст недороздув и брак по геометрии. Требования формируются под продукт, тару и производительность линии в бут/ч, а запас по настройке давления закладывают с учётом будущих форматов.
Качество воздуха: влага, масло, твёрдые частицы
Воздух для выдува ПЭТ готовят как единую систему: компрессор, концевой охладитель, циклонный сепаратор, ресивер, осушитель и фильтры тонкой очистки. Экономия на любом звене сразу видна на браке. Класс чистоты по ГОСТ ISO 8573-1 задают три цифры, например 1:4:1: первая отвечает за твёрдые частицы, вторая за влагу, третья за масло. Для выдува ПЭТ обычно ориентируются на точку росы под давлением от минус 20 до минус 40 °C, конкретное значение зависит от продукта, формата тары и требований к санитарной обработке. Осушитель, фильтры и ресивер подбирают в одном расчёте с компрессорами высокого давления, иначе система теряет заявленные параметры.
Точка росы под давлением выше минус 20 °C даёт конденсат в пресс-форме и на преформе.
Масло на стенке бутылки мешает последующей санитарной обработке и розливу.
Ресивер сглаживает пульсацию и держит давление в момент выдува.
Фильтр-влагоотделитель перед формой ставят даже при работающем осушителе.
Твёрдые частицы 5 мкм и крупнее ведут к задирам на формующих поверхностях.
Конденсат портит формование накопительно: вода в пресс-форме меняет теплоотвод, стенка ПЭТ бутылки получает разнотолщинность, на преформе появляются капли перед нагревом. Масло ухудшает адгезию стенки и остаётся на внутренней поверхности, что критично для напитков и бытовой химии. Ресивер гасит пульсацию поршневой группы, поэтому давление на входе в выдувную машину держится ровнее и цикл выдува не «плавает». Ставить осушитель или фильтр отдельной опцией после компрессора обычно означает, что часть магистрали уже работает на влажном воздухе.
ПЭТ бутылки на конвейере после выдува на линии розлива
Режим работы и привод: что учитывать при подборе
Поршневые машины дают 30–40 бар при небольшой производительности, поэтому их часто ставят как бустер после винтового компрессора низкого давления. Винтовые машины высокого давления работают непрерывно и тише, но выше 30 бар их применяют реже из-за нагрева и износа винтовой пары. Выбор определяет не пиковая цифра, а коэффициент использования: доля времени, когда компрессор реально нагружен. У выдува она обычно 0,3–0,6, потому что форма заполняется за секунды, дальше идёт выдержка и съём.
Отсюда цикличность: воздух расходуется импульсами, и компрессор либо простаивает, либо перегружен. Прямой привод жёстче держит обороты, ременный сглаживает пусковые моменты и проще в обслуживании. Ресивер на 200–500 л и более гасит пики, но не заменяет запас производительности. Охлаждение выносное или водяное, шум 75–85 дБ требует отдельного помещения с притоком и вытяжкой. Требования к воздуху связаны с самим оборудованием для выдува ПЭТ тары.
Схема
Давление, бар
Подготовка воздуха
Стабильность при пиках
Кому подходит
Компрессор низкого давления плюс бустер
7–10 и 30–40
Осушитель, фильтры на обоих контурах
Средняя, зависит от ресивера
Линиям с несколькими автоматами
Винтовой высокого давления
25–40
Осушитель, фильтры тонкой очистки
Высокая при непрерывной работе
Крупносерийному производству
Поршневой высокого давления
30–40
Осушитель, фильтры, ресивер
Зависит от объёма ресивера
Небольшим и средним линиям
Общий ресивер на два контура
7–10 и 30–40
Осушитель, фильтры
Ниже при одновременном разборе
Смежным участкам
Раздельные ресиверы
7–10 и 30–40
Осушитель, фильтры по контурам
Высокая, контуры не влияют
Линиям с разным режимом
Схема с осушителем и фильтрами
30–40
Полная, по классу чистоты
Стабильная
ПЭТ таре под напитки
Без осушки
30–40
Отсутствует
Нестабильная
Не рекомендуется
Практический чек-лист перед покупкой и пуском
До подбора компрессора высокого давления нужен паспорт задачи. Соберите формат тары (объём, горловина, число гнёзд в пресс-форме), требуемое давление выдува в барах, циклограмму с расходом на выдув и продувку, производительность в бут/ч. Замерьте фактическое давление в существующей пневмосети под нагрузкой, а не на холостом ходу. Если сеть старая, потери на утечках и фильтрах съедают запас, и компрессор работает на пределе.
Производительность линии и число гнёзд в пресс-форме, бут/ч.
Давление выдува и расход воздуха на один цикл, л.
Фактическое давление и потери в магистрали под нагрузкой, бар.
Точка росы и класс чистоты воздуха по ISO 8573-1.
Доступная мощность на площадке, кВт, и площадь под машинное место.
Температура воздуха на входе и условия в помещении, °C.
На монтаже чаще всего занижают запас по расходу, ставят ресивер малого объёма и не делают дренаж конденсата. Течи в магистрали, воздух без осушки и рукава малого сечения сводят характеристики машины к нулю. На пусконаладке проверьте давление на входе в выдувную головку под пиковой нагрузкой, срабатывание дренажа, отсутствие просадок при разгоне и фактический класс чистоты воздуха.
Обслуживание и связка с линией розлива
Плановое ТО строят вокруг ресурса расходников и состояния воздуха после подготовки. Фильтры тонкой очистки меняют по перепаду давления (ориентир 0,5 бар от исходного) либо по наработке, обычно раз в 1000–2000 часов, точнее по паспорту. Осушитель проверяют по точке росы: для выдува держат диапазон, исключающий конденсат в ресивере и на клапанах. Дренажи продувают ежедневно, автоматические клапаны отвода конденсата осматривают еженедельно, иначе влага уходит в линию.
Как компрессор связан с автоматом выдува
Компрессор высокого давления питает автомат выдува, а тот по темпу задаёт расход всей линии. Если выдув работает рывками, давление в ресивере проседает, и фасовка с укупоркой недополучают воздух на пневмоцилиндры. Ревизия ресивера, клапанов и уплотнений раз в год показывает утечки, которые обычно и съедают запас. При устойчивом падении давления под пиковой нагрузкой или росте простоев имеет смысл считать модернизацию пневмосистемы: буферную ёмкость, кольцевание, отдельный контур на выдув. ООО «Промгарант» подбирает оборудование под продукт и тару, поставляет его и выполняет монтаж и пусконаладку.
Вопросы и ответы
Какое давление нужно для выдува ПЭТ бутылки 1,5 л и чем оно отличается для банки?
Для бутылки 1,5 л рабочее давление в линии предварительного и окончательного выдува обычно держится в диапазоне 25–40 бар, точное значение зависит от веса преформы, температуры разогрева и конструкции формы. ПЭТ банка короче и жёстче, поэтому для её формовки часто достаточно 20–30 бар, но при этом критичнее становится стабильность давления на участке растяжения. Если на одной машине планируется и бутылка, и банка, закладывайте ресивер и настройку клапанов выдува под оба формата.
Можно ли использовать один компрессор и на пневматику, и на выдув?
Технически можно, но на практике такое решение почти всегда проигрывает. Пневматика линии требует 6–8 бар и чистого воздуха по классу не ниже 2:2:1 по ГОСТ ISO 8573-1, а выдув работает на 25–40 бар и допускает иные требования по влаге и маслу. Один компрессор высокого давления с редуктором на пневмоучасток даст перерасход энергии и просадку при срабатывании выдувных клапанов. Если места в цехе мало, ставят высоконапорную машину с отдельным ресивером и линией подготовки под пневматику.
Нужен ли осушитель воздуха, если в помещении сухо?
Сухость воздуха в цехе не отменяет конденсат: при сжатии до 30–40 бар влага из атмосферного воздуха концентрируется в десятки раз. Без осушителя точка росы под давлением уходит в плюсовую зону, и на внутренней поверхности преформы появляются микрокапли, которые дают брак по толщине стенки и помутнение. Ставят адсорбционный осушитель с точкой росы под давлением от -40 °C, а в жарком климате и при высокой влажности добавляют холодильный осушитель перед ним. Проверять точку росы нужно по манометру на выходе из осушителя, а не по гигрометру в цехе.
Как посчитать расход воздуха под конкретную производительность линии?
Считают от циклограммы: объём одной преформы умножают на число гнёзд и на тактовую частоту, затем делят на время цикла в секундах. Для линии 6000 бут/ч на 1,5 л при 8 гнёздах и цикле около 4,8 с получается порядка 300–400 м³/ч свободного воздуха на выдув, точное число зависит от давления и температуры. К этой цифре добавляют 15–20 % на утечки в клапанах, продувку и работу пневматики. Компрессор подбирают по паспортной производительности при рабочем давлении, а не по значению на входе.
Как часто менять фильтры и проверять точку росы на выдуве?
Фильтры тонкой очистки перед выдувной машиной меняют по перепаду давления: как только он вырос на 0,3–0,5 бар от исходного, элемент меняют, обычно это 1500–3000 часов. Точку росы под давлением проверяют не реже одного раза в смену, а при смене погоды и после каждого ТО осушителя. Фильтр-элементы после осушителя меняют вместе с загрузкой адсорбента, которую контролируют по паспортному ресурсу и по стабильности точки росы. Если точка росы поплыла вверх, сначала смотрят на работу осушителя, а не на фильтры.
Информация, предоставленная в этом блоге, предназначена исключительно для общих информационных целей. Материалы, опубликованные на этом сайте, не являются заменой профессиональной консультации. Перед принятием каких-либо решений, связанных с использованием нашего оборудования, рекомендуем обратиться в компанию ООО «Промгарант» для личной консультации.