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真空包裝機(jī)從實(shí)質(zhì)上說是一種塑料薄膜封口機(jī)，是用于在抽真空條件下對多層復(fù)合塑料薄膜進(jìn)行加熱封合。真空包裝機(jī)一般都采用脈沖加壓封合方式。所謂脈沖加壓封合，是先將復(fù)合塑料薄膜壓緊在錯(cuò)鐐合金扁電熱帶上，再通過瞬時(shí)(0.5—2秒)的低壓大電流進(jìn)行加熱封合’此法適用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍等易熱變形，易受熱分解的塑料薄膜，所得封縫質(zhì)量比較穩(wěn)定。

 

圖1加熱封口系統(tǒng)基本電路

真空包裝機(jī)的加熱封口系統(tǒng)的基本電路如圖1所示。封口性能主要取決于加熱變壓器的性能。如何確定變壓器的參數(shù)如最大容量(功率)P，最大輸出電流I和輸岀電壓U"以及分級抽頭數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵。一般說來，這可以利用試驗(yàn)變壓器對各種塑料薄膜做封口實(shí)驗(yàn)的方法來確定.但由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,很不方便。下面介紹一種計(jì)算方法，可以解決變壓器的參數(shù)選擇問題。

在真空包裝機(jī)的設(shè)計(jì)中，電熱帶的長度是由機(jī)型規(guī)格所確定的，是整機(jī)的基本參數(shù)之一。電熱帶的寬度和厚度以及電熱帶的材質(zhì)也是選定的。因此熱封系統(tǒng)的總電阻R由下式確定：

R=*P                                                                       (1)

式中：R——電熱帶總電阻，丹

P——電熱帶材料的電阻率,仁•mm7m；

L------- 電熱帶總長度,m；

S——電熱帶截面積,mm?;

S=bt                                                                        (2)

式中:b------ 電熱帶寬度,mm;

t-------- 電熱帶厚度＞mm„

在電阻R確定之后，決定熱封功率的參數(shù)是電熱帶上的表面負(fù)荷。所謂表面負(fù)荷是指電熱合金元件表面上的單位面積所分擔(dān)的功率數(shù)(W/emJ)0如果選用較大的表面負(fù)荷，電熱帶表面發(fā)岀的熱量大,溫度高，所需加熱封口時(shí)間短，相應(yīng)的是使用壽命較短.反之，如果選用較小的表面負(fù)荷，則電熱帶的表面溫度較低，所需加熱封口時(shí)間長，電熱帶的使用壽命也較長。為了保證電熱帶的使用壽命.表面負(fù)荷不能太大，否則電熱帶將會(huì)發(fā)紅，容易氧化，減少使用壽命O

根據(jù)《電機(jī)工程手冊》第38篇,表面負(fù)荷3與電流I，電熱帶厚度t,電阻率P之間有如下關(guān)系式：

J20mCm+l）a>

式中沖--- 表面負(fù)荷jW/cm2；

I——封口所需的脈沖電流，A&m——電熱帶的寬度與厚度之比辛.

當(dāng)bNt時(shí)，有m^m+1,故可將（3）式改寫為：

把m=Y代入（3'）式.整理得:

 

根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，電熱帶厚度t一般以0.15—0.2mm為宜，如小于0.15mm,則電熱帶的剛性差，在承受較大的表面負(fù)荷時(shí)，容易起皺，甚至斷裂。如果t選得較大，則龜熱帶截面積S增加.使電阻R減小,電流I上升。電阻帶寬度b一般取10?12mm為宜，b過大對塑料薄膜封口沒有意義。

由（4）式可知，在電熱帶的材質(zhì)和規(guī)格選定后，封口所需的脈沖電流I與表面負(fù)荷3成平方根關(guān)系。

變壓器的容量可由下式確定：

P=FR

(5)

式中：p—變壓器容量（熱封所需的功率），W.把（1）式，（2）式和（4）式代入（5）式，整理得：

P=20u»bL  （6）由（6）式可知，加熱變壓器的容量P與電熱帶的長度L,寬度b和表面負(fù)荷3成正比。該式適用于真空包裝機(jī)及普通封口機(jī)的熱封功率計(jì)算。在使用該式時(shí)要注意的冋題是如何確定電熱帶的表面負(fù)荷3。

從理論上講<為了達(dá)到相同的封口質(zhì)量，對各種不同寬度的電熱帶都應(yīng)取相同的3值。但根據(jù)（4）長，隨著b增加，電流和功率也成正比的増大，這對設(shè)計(jì)變壓器,選擇控制元件不利。從這方面考慮，電流I以不大于80A為宜。因此，在電流被限定的條件下,b與3成反比，即隨著電阻帶寬b的增加，表面負(fù)荷3要相應(yīng)減小.根據(jù)電熱元件3值的選用范圍及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),b與以可按表】選用。

衰1

b(min) 8 10 12 15 * w(W/cm8) 9?10 8?9 7?8 6?7

 

表2

 

oj(WArm勾	PC.W)	1(A)	U2(V)	U招V〉
9	1692	49-5	34-2	36
8	1504	46?7	32*2	34
7	1316	43-7	30-1	32
6	1128	40.5	27.9	30
5	940	36.9	25?S	27

 

分級抽頭數(shù)據(jù)也可按3的等差為1.5或2來分組計(jì)算，這要根據(jù)具體情況由設(shè)計(jì)人員自己分析確定。

如果變壓器體積允許,容量應(yīng)盡可能選得大一些，可以按3值分組多搞幾檔抽頭，這樣對各種塑料薄膜的熱封適應(yīng)性可以提高，易于保證良好的封口質(zhì)量.

在變壓器主參數(shù)確定之后，即可進(jìn)行繞組設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn).在統(tǒng)組設(shè)計(jì)中,變壓器分級抽頭應(yīng)從初級端引出為宜.輸入端電壓U,宜選用38OV線電壓,這主要是考慮到三相供電制的劫率平衡問題以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)對變壓器輸出參數(shù)有直接影響，從而會(huì)影響如熱封口性能.在一般情況下，380V線電壓要比220V相電壓穩(wěn)定.易于保證加熱封口性能.脈沖加熱封口變壓器是瞬時(shí)工作制，每次通電的時(shí)間很短，變壓器自身的損耗很小，因此可以選用較小的硅鋼片規(guī)格。繞組線徑可按較大的電流密度(4?6A/mm2)來選用，這樣變壓器的外型尺寸就可以做得較小一些。

 

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