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浅谈啤酒灌装设备润滑管理

2015-03-03

许继锋
(广州珠江啤酒股份有限公司 510308)
  摘 要:通过分析啤酒灌装压盖机润滑可能存在的对产品质量的负面影响,结合本公司生产线实际情况,从润滑剂的选用到润滑方式的确定等方面进行探讨,在确保产品质量的前提下保证润滑效果,延长设备使用寿命。
  关键词:润滑;磨损;啤酒
  1 引言
  摩擦学原理告诉我们,凡有摩擦存在的运动部件都必须有相应的润滑,才能保证设备正常运行,为了节约能源、提高效率及延长机械零件的寿命,润滑是必不可少的,而合理选用润滑剂,使用正确的润滑方法,对保护设备,延长设备经济寿命,提高生产效率,保证产品质量是非常关键的。根统计分析,如果是因失油(脂)润滑而导致的设备故障往往是难以修复,甚至是灾难性的,至少失油(脂)部位的零部件是难以修复的,可能造成整台设备出现功能缺陷甚至丧失。而啤酒灌装生产线是典型的流水作业线,某一设备出现功能性故障,不但会影响本工序生产能力和工艺参数,还可能导致前后工序出现质量问题。另一方面,对啤酒这个产品而言,润滑材料毕竟是外来物,如使用不当,在润滑过程中也可能会产生某些副作用,甚至也可能对啤酒包装质量产生负面影响。
  2 问题的提出
  随着公众对食品安全的重视,国家出台了一系列关于食品安全和卫生方面的法律、法规,对食品生产过程的安全和卫生工作提出新的要求,啤酒行业也必须按法规要求,在包括生产过程在内的各环节进行严格的控制。众所周知,灌装压盖机是啤酒灌装生产线的核心设备之一,其对保障啤酒微生物和理化指标的稳定至关重要,因润滑可能产生的污染源主要是来自设备回转中心的物料分配管。为了使固定管道中的酒液、CO2、压缩空气和清洗液等物料能顺利输送到旋转部件中(酒缸、托瓶气缸等),也为了使待装酒的瓶子能达到规定的真空度,中心物料分配管必须与固定管间作相对旋转运动,各物料室之间及各自与外界之间必须保持密封,因此在分配管与密封环之间必然存在相对摩擦,如不采取必要的润滑手段,则即使是镀了硬铬的管外壁,也会因长期高速旋转,与密封环摩擦而造成过度磨损;即使介质是液体,因难以形成足够厚度的润滑液膜,也难以防止出现过度磨损。因此,为了有效控制磨损,也为了使各个物料室保持完好的密封性能,必须通过加油管加人适量的润滑脂,使其在相对运转的接触面之间形成一层油膜,起润滑防止磨损作用。
  但是,按工艺规程要求,灌装压盖机必须定期清洗消毒,含碱的热清洗液能很快溶解油脂中的油份,油膜很容易因此受到破坏而起不到密封和防磨作用;啤酒中所含的酒精等对油脂来说也是良好的有机溶剂。另一方面,灌装过程中,如果油脂溶解进人啤酒中,对啤酒的持泡性和其它工艺指标均会产生负面影响,虽然在正常润滑条件下,此项影响一般只发生在刚润滑后至灌装刚开始的一段时间,影响时间随润滑脂的类型和添加量变化而不同,但也必须采取有效措施加以解决。
  3 解决问题的思路和措施
  3.1选择合适的润滑剂。
  正常情况下酒机中心分配管各种物料的使用参数范围如下:
  (1)酒液温度:0~4℃;
  (2)清洗液Z高温度:85℃;
  (3)热碱(NaOH)浓度:2%;
  (4)C02和压缩空气Z高压力0.45MPa。
  3.2.润滑脂选择要求
  对啤酒灌装生产设备而言,要求选用的润滑脂除无毒性,符合食品安全标准外,还必须具备如下特点:
  (1)滴点必须在120℃以上,0℃时不硬化,85℃时没有明显软化现象;
  (2)高度的抗湿性,不溶于清水,抗水性好,不易被水冲走;
  (3)在0.45MPa的压差条件下流失量小;
  (4)良好的抗高压磨损能力。
  国内生产厂家以往一般推荐灌装压盖机中心分配管使用医疗用的食用2#锂基润滑脂(俗称凡士林),虽然符合安全无毒的要求,但在抗水性和抗压力流失方面与实际要求有明显的差距,难以保证有良好的润滑,经常因为密封环或中心分配管外壁磨损而出现漏气、互相串气和漏酒现象,产生的不良影响主要包括:
  (1)压缩压气室与抽真空室串通,造成抽真空泵负荷加大,真空度不足,酒液含氧量偏高;
  (2)当压缩空气压力高于CO2压力时(正常情况下高出0.1~0.15MPa),压缩空气渗入CO2,造成CO2纯度不高,同样可能导致灌装过程溶解氧增加;
  (3)酒液外漏,引起酒损增加或酒压不稳定,影响灌装质量;
  (4)产生磨损部位表面粗糙度增大,可能成为清洗死角,如清洗不及时则微生物过度繁殖,易滋生有害菌,影响微生物指标。
  根据以往经验,一般灌装压盖机的中心分配管每年均需拆卸3~4次,以处理磨损面或更换密封件,通过比较分析国内各润滑剂供应商的品牌资料,考虑使用条件要求和综合经济性,我们选择在广轻制造的ⅤⅤF60/12灌装压盖机上试用美国STA-LUBE公司的SL35600食品级润滑脂——一种防水无毒的复合铝基脂,其主要特征为:
  (1)滴点:365℃;
  (2)闪点:>243℃;
  (3)79℃时被水冲走率:<0.9%;
  (4)100小时分离油脂流失率:<1.1%。
  经一年时间的观察,使用上述润滑方法的VVF60/12灌装压盖机各项性能和工艺指标均有明显优化,中心管部件未有明显的磨损迹象,一年内毋需拆检,也未发现因润滑引起的质量间题。实践证明,选用合适的润滑剂,并结合生产实际确定添加周期和方法,对降低磨损速度,保证产品质量的作用不容忽视,因此我们已在KHS公司制造,公称能力为36000瓶/时的SVF108/18KK两次预抽真空灌装压盖机上推广使用,效果也较好。
  4 添加方法和周期有选择
  4.1.添加方法
  因为多数润滑脂不宜与其它皂基的润滑脂一并使用,故选用的润滑脂首次添加宜先彻底清洗润滑部位,除去其它润滑脂后才使用。如不便拆卸清洗后再添加,则宜在碱液洗机前先适量添加,挤走旧脂后,待热水清洗后再正式添加。
  4.2.润滑周期
  日常润滑宜每周1~2次,在实际操作过程中可视运行时间和设备清洗周期进行适当的调整。每次添加要控制添加量,太少起不到润滑作用,太多则易污染酒液。宜在碱洗和热水洗之后,冷水洗开始之前的时间添加,才能保证不被热碱带走又不污染酒液。
  4.3.压盖头的润滑
  灌装压盖工序的另一可能污染途径是压盖过程,因此压盖筒的润滑脂(2#锂基脂)添加量也不宜太多,加完润滑脂后要及时抹去外露的残脂,压盖开始前要用无菌水先冲洗压盖锥体及受盖器,暂停压盖的间隙也应利用自控装置控制无菌水喷冲,避免润滑脂随压盖误人酒瓶,产生质量问题。
  5.润滑管理
  作为直接与食品接触的灌装压盖机的润滑,更必须严格实行“五定”,即定质、定量、定点、定人、定时。润滑油(脂)领用后必须妥善保管,不仅要防尘、防水,更要防机械杂质。对食用润滑脂更须小心,未用完的润滑脂禁止与其它非食用脂(油)或杂物,尤其是易污染的物品混放在一起。
  添加食用润滑脂必须使用专用工具,油枪使用后要清洗保养,食用润滑脂及其添加工具更要由专人领用,按制定的规范妥善保管,消灭工艺质量污染源。
  6 结束语
  设备润滑与包括啤酒在内的食品生产过程的工艺质量控制是一对矛盾,设备润滑必不可少,既能保证产品质量,又存在影响产品工艺质量的隐患。我们所取对策可能不是Z为科学合理的,但只要我们提高产品质量意识,辩证分析,科学对待,加强润滑管理,一切矛盾和难题均可迎刃而解。
  参考文献
  [1]王毓民,王恒编,润滑材料与润滑技术,化学工业出版社,2004.
  [2]汪德涛,润滑技术手册,北京:机械工业出版社,2002版.
  [3]颜志光,润滑材料与润滑技术,北京:中国石化出版社2001.
  [4]黄文轩,润滑剂添加剂应用指南,北京:中国石化出版社2003.
  [5]管敦仪,啤酒工业手册,北京:轻工业出版社2006.

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