Phân tích và so sánh các loại dây chuyền chiết rót khác nhau

Giới thiệu

Định nghĩa dây chuyền chiết rót

Dây chuyền chiết rót là một phần quan trọng của quy trình sản xuất trong nhiều ngành công nghiệp, được thiết kế để đổ đầy các thùng chứa các sản phẩm khác nhau một cách hiệu quả và chính xác. 

Chúng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với nhiều sản phẩm khác nhau, có thể là chất lỏng hoặc bột. Dây chuyền chiết rót đảm bảo tính đồng nhất, hiệu quả và năng suất tối đa trong quy trình đóng gói.

Tầm quan trọng của việc chọn đúng loại dây chuyền chiết rót

Việc lựa chọn đúng loại dây chuyền chiết rót đem lại rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp. Điều đầu tiên là giúp nhà máy giảm chi phí nhân công và hao phí vật liệu cũng như thời gian chiết rót. Nếu doanh nghiệp lớn có thể dầu tư hoàn toàn vào việc tự động hóa quá trình chiết rót.

Điều thứ hai là giúp nhà máy đảm bảo được khối lượng sản xuất cũng như chất lượng, độ nhất quán của sản phẩm.

Mục đích của việc phân tích và so sánh

Việc phân tích và so sánh khi chọn loại dây chuyền chiết rót giúp doanh nghiệp có thể biết trên thị trường có bao nhiêu loại máy và chức năng cũng như ưu và nhược điểm của từng loại. Từ những dữ liệu đó ta có thể phân tích và đánh giá từng loại máy. Cuối cùng là đưa ra loại máy phù hợp với yêu cầu của công ty.

Dây chuyền chiết rót loại 1: Dây chuyền chiết rót bằng trọng lực

Định nghĩa và cơ chế hoạt động

Định nghĩa

Làm đầy trọng lực là phương pháp làm đầy đơn giản nhất. Bình cấp nước (hay gọi đúng hơn là bình nạp) là phần trên, phần trung tâm của máy. Thân đổ đầy được gắn vào bề mặt đáy của bát tại mỗi điểm đổ đầy thùng chứa. Một ống thông hơi kéo dài lên phía trên thùng chứa đến điểm trên mực chất lỏng.

Cơ chế hoạt động

Máy làm đầy trọng lực có một phễu được đặt phía trên một bộ vòi phun, sau đó đổ đầy chất lỏng để đóng chai. 

Khi chai được đặt bên dưới vòi phun, van vòi phun có thể mở ra và trọng lực hoạt động để hút sản phẩm xuống. Van được hẹn giờ đóng lại sau khi một lượng sản phẩm chính xác đã chảy vào thùng chứa, sau đó các thùng chứa mới có thể được đặt bên dưới van để quá trình có thể bắt đầu lại.

Ưu điểm

Hiệu quả chi phí

Hiệu quả chi phí bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố. Chi phí đầu tiên là chi phí đầu tư ban đầu là chi phí mua máy và các trang thiết bị liên quan. Thông thường chi phí này khá lớn trong một thời gian ngắn.

Khả năng giảm bớt được chi phí thuê nhân công cũng như hao phí sản phẩm. Chi phí vận hành và bảo trì máy hàng tháng hoặc hàng năm. Độ tương tích với sản phẩm khi sử dụng ảnh hưởng đến năng suất máy.

Tất cả điều trên đều ảnh hưởng đến hiệu quả chi phí khi sử dụng dây chuyền chiết rót.

Lý tưởng cho chất lỏng không nhớt

Do việc chiết rót hoàn toàn bằng trọng lực mà không cần thêm áp suất cũng như hệ thống cơ học lên chỉ có thể sử dụng cho các loại chất lỏng có độ bán dính thấp hoặc trung bình, các loại hạt, gia vị hoặc các loại chất lỏng như nước, dầu, …. Nhưng với những sản phẩm có độ bám dính cao thì phương pháp này không hiệu quả.

Vận hành và bảo trì đơn giản

Với cấu tạo đơn giản nên việc vận hành và bảo trì của máy cũng dễ dàng hơn. Trước khi vân hành ta cần đảm bảo các sản phẩm trong tình trạng tốt.

Thiết lập chiều cao và vị trí đổ. Khởi động máy và mở van cung cấp. Đến khi đổ đầy cần ấn nút dừng.

Vấn đề bảo trì cần thường xuyên vệ sinh máy tránh ô nhiễm, xác nhận xem mực chất lỏng có đồng nhất không và bảo trì định kỳ theo yêu cầu của nhà sản xuất.

Nhược điểm

Không phù hợp với chất lỏng nhớt

Các loại chất lỏng nhớt thường có độ kết dính cao. Do phần lớn lực tác dụng làm sản phẩm chảy xuống là do trọng lượng của chính nó. Nên khi sản phẩm có độ kết dính cũng như độ nhớt cao thì máy sẽ không thể xử lý tốc độ dòng chày.

Tốc độ làm đầy chậm

Tốc độ của dòng chảy phụ thuộc vào vật liệu cũng như độ rộng của lỗ đổ. Với những chất lỏng có độ kết dính cao tốc độ của dòng chảy sẽ chậm. Nếu lỗ đổ quá nhỏ thì lưu lượng của chất lỏng cũng nhỏ do không kề có ngoại lực tác dụng vào tốc độ dòng chảy.

Nguy cơ đổ tràn

Máy đổ chất lỏng bằng trọng lực dựa vào sự quyết định của người điều khiển máy để dừng quá trình đổ ở mức đổ mong muốn. Việc thay người điều khiển sẽ dẫn đến sự không đồng đều của sản phẩm và mất đi sự hài lòng của khách hàng.

Dây chuyền chiết rót loại 2: Dây chuyền chiết rót thể tích

Định nghĩa và nguyên lý hoạt động

Định nghĩa

Máy đổ đầy thể tích là một loại máy rót chất lỏng làm đầy các thùng chứa bằng chất lỏng. Chính xác cách chúng hoạt động phụ thuộc vào tính chất của chất lỏng cũng như loại và kích thước của vật chứa được đổ đầy.

Nguyên lý hoạt động

Đầu tiên chất lỏng được đổ vào buồng chứa thông qua máy bơm hoặc hút. Chất lỏng được chảy ra khỏi các van thông qua hệ thống nạp trọng lực để ép chất lỏng vào thùng chứa. Các van có hệ thống hẹn giờ để đảm bảo lượng chất lỏng đổ ra chính xác.

Ưu điểm

Độ chính xác cao khi đổ đầy

Máy chiết rót thể tích có thể chính xác hơn vì chúng có thời gian hẹn giờ mỗi lần đóng và mở cửa nạp. Khác ở chỗ chúng có lực do piston hỗ trợ nên không bị sai sót như máy chiết rót trọng lực.

Thích hợp cho nhiều loại độ nhớt chất lỏng

Máy chiết rót thể tích không phụ thuộc hoàn toàn vào trọng lực mà có thêm sự hỗ trợ do piston. Nó có thể ứng dụng cả với những chất lỏng có độ bám dính cao hơn so với máy chiết rót bằng trọng lực.

Tốc độ làm đầy nhanh hơn dây chuyền làm đầy trọng lực

Máy rót thể tích không yêu cầu tạm dừng đáng kể trước và sau khi đổ đầy để cân lon (như trường hợp của máy có trọng lượng tịnh) nên tổng thời gian của chu trình chiết rót thường nhanh hơn.

Máy bơm tác động kép cũng góp phần tăng tốc độ của máy. Máy bơm tác động kép có nghĩa là luôn có chất lỏng ở cả hai phía của piston, ngoài việc tăng tuổi thọ của máy bơm và các bộ phận, còn có nghĩa là chúng bơm hiệu quả hơn và yêu cầu độ dài hành trình ít hơn để lấp đầy hoàn toàn các thùng chứa.

Nhược điểm

Đầu tư ban đầu cao hơn

Do kết cấu phức tạp hơn so với máy chiết rót bằng trọng lực thông thường nên chi phí đầu tư ban đầu sẽ cao hơn.

Yêu cầu hiệu chuẩn thường xuyên

Do máy chiết rót thể tích hoạt động tự động nên ta cần hiệu chỉnh thể tích chiết rót cũng như tốc độ chiết rót sản phẩm phù hợp với vật liệu cũng như quy trình của sản phẩm.

Yêu cầu bảo trì nhiều hơn so với dây chuyền nạp trọng lực

Với việc kết cấu phức tạp và tính tự động hóa cao nên việc bảo trì định kỳ của máy là ngắn hơn so với máy chiết rót trọng lực có kết cấu đơn giản khó hỏng hóc hơn.

Dây chuyền chiết rót loại 3: Dây chuyền chiết rót Piston

Định nghĩa và nguyên lý hoạt động

Định nghĩa

Máy rót piston được sử dụng để đổ đầy hầu hết mọi loại chất lỏng hoặc sản phẩm vào thùng chứa. Nó có thể xử lý các sản phẩm cấp thực phẩm và thường được sử dụng để làm nước xốt salad và các sản phẩm khác có chứa các loại hóa chất và nguyên liệu khác nhau. 

Mặc dù đơn giản nhưng máy rót piston có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. 

Nguyên lý hoạt động

Khi sản phẩm nằm trong phễu, van nằm giữa phễu và vòi phun sẽ mở từ phễu đến xi lanh. Piston sẽ bắt đầu rút ra khỏi xi-lanh, thường là sau khi người vận hành kích hoạt nạp bằng cách dẫm lên công tắc chân. 

Khi piston rút ra, sản phẩm từ phễu sẽ lấp đầy xi lanh rỗng. Khi piston đã rút đến điểm mong muốn, van sẽ quay để cho phép sản phẩm di chuyển qua vòi phun. Tại thời điểm này, piston đẩy trở lại xi lanh và di chuyển sản phẩm qua vòi phun và vào các chai đang chờ hoặc các thùng chứa khác. 

Quá trình này tạo ra lượng đổ đầy thể tích có độ chính xác cao vì thể tích bên trong của xi lanh sẽ không bao giờ thay đổi, nghĩa là thể tích sản phẩm được giải phóng vào chai sẽ không bao giờ thay đổi.

Ưu điểm

Tùy chọn điền linh hoạt và chính xác cao

Việc tùy chỉnh các loại vòi phun cũng như kích cỡ và vậy liệu thùng chứa cũng không ảnh hưởng quá nhiều đến năng suất của dây chuyền.

Dây chuyền chiết rót piston

Muốn dây chuyền chiết rót piston trở lên tự động ta có thể kết hợp với các loại băng tải nhằm vận chuyển sản phẩm chứa việc đổ sản phẩm chiết rót tự động và lập thông số máy.

Có thể xử lý cả chất lỏng nhớt và không nhớt

Có thể được sử dụng với hầu hết mọi sản phẩm, dày hay mỏng. Tuy nhiên, những máy này cung cấp giải pháp lý tưởng cho các sản phẩm nhớt và sản phẩm có hạt lớn, trong đó các loại chất độn khác có thể không xử lý được các sản phẩm đó. Các sản phẩm dày được kéo vào xi lanh khi piston rút lại và bị đẩy ra ngoài khi nó quay trở lại xi lanh. 

Cho phép điều chỉnh lưu lượng chính xác

Do thể tích piston từ chu kỳ nạp này sang chu kỳ nạp khác. Do đó sẽ giảm bớt được sự sai lệch về thể tích của sản phẩm khi thay thế nhân công.

Nhược điểm

Thiết lập và vận hành phức tạp

Khi thiết lập cần đòi hỏi hiểu rõ về sản phẩm cần đổ, kích thước hộp, yêu cầu kỹ thuật sau đó điều chỉnh thông số như áp suất, độ nhớt nhằm đảm bảo quá trình đổ ra chính xác. Nhân viên cũng cần có trình độ khi vận hành máy tránh sai sót hoặc không biết cách xử lý khi tình huống khẩn cấp xảy ra.

Đắt so với các loại dây chuyền chiết rót khác

Với độ chính xác cao đồng thời việc tự động hóa giúp tăng năng xuất. Nên chi phí của dây chuyền chiết rót kiểu piston khá cao. Chưa kể đến chi phí bảo trì và vệ sinh càng đẩy cao chi phí đầu tư của dây chuyền.

Dây chuyền chiết rót Loại 4: Dây chuyền chiết rót tràn

Định nghĩa và nguyên lý hoạt động

Định nghĩa

Máy rót tràn là một thiết bị đóng gói độc đáo giúp đổ đầy mọi chai ở cùng mức, bất kể thể tích bên trong của từng thùng chứa. 

Thay vì đổ đầy theo thể tích hoặc trọng lượng, máy đổ tràn sử dụng một vòi phun, khi chất lỏng đạt đến một mức nhất định trong thùng chứa, sản phẩm sẽ tràn trở lại bể chứa. 

Bằng cách tạo ra một lớp bịt kín trên chai và cho phép sản phẩm tuần hoàn, chất độn tràn sẽ tạo ra một hệ thống đổ đầy duy nhất.

Nguyên lý hoạt động

Khi vòi phun đi sâu vào trong chai, một miếng bịt vòi phun sẽ che miệng chai để tránh rò rỉ hoặc tràn, bịt kín hộp đựng trong suốt thời gian đổ đầy. Các miếng đệm được sử dụng trên chính vòi phun để đạt được mức mong muốn khi đổ đầy vào chai. 

Những miếng đệm này được chế tạo để có thể điều chỉnh dễ dàng trên mỗi vòi phun nhằm cho phép điều chỉnh mức đổ đầy. Cùng với chiều cao và chiều rộng vòi phun có thể điều chỉnh dễ dàng, một bộ nạp tràn thường có thể xử lý nhiều hình dạng và kích cỡ chai khác nhau.

Ưu điểm

Thích hợp để đổ đầy các thùng chứa có chiều cao thay đổi

Với máy chiết rót tràn, bạn chỉ cần thực hiện những điều chỉnh nhỏ là có thể rót đầy nhiều loại chai khác nhau. Máy không yêu cầu bất kỳ thông số kỹ thuật về kích thước hoặc hình dạng. Thay vào đó, nó chỉ đơn giản là đổ đầy chai đến một mức nhất định.

Đảm bảo mức lấp đầy nhất quán

Khác với những loại máy khác máy tràn không hề quan tâm đến kích thước cũng như hình dạng sản phẩm mà chỉ đổ đến một mức nhất định sẽ ngừng chiết rót. Điều đó khiến sản phẩm đầu ra dù ở hình dạng chai nào cũng có mức độ như nhau.

Giảm thiểu sự tạo bọt và tràn

Với khả năng kiểm soát áp suất và lưu lượng của chất lỏng sẽ giúp giảm việc tạo bọt. Dây chuyền chiết rót tràn còn có khả năng giữ lại lượng tràn để sử dụng cho lần sau giúp giảm thiểu sự lãng phí.

Nhược điểm

Không lý tưởng cho chất lỏng có độ nhớt cao

Dây chuyền chiết rót tràn thường không phù hợp cho các chất lỏng có độ nhớt cao. Chất lỏng có độ nhớt cao có thể gây khó khăn trong quá trình di chuyển qua các ống và van, dẫn đến sự giảm hiệu suất và khả năng tạo bọt và tràn.

Tốc độ làm đầy chậm hơn một số loại khác

Dây chuyền chiết rót tràn có tốc độ làm đầy chậm hơn so với một số hệ thống chiết rót khác như chiết rót áp suất hoặc chiết rót trọng lực. Điều này có thể làm giảm năng suất sản xuất và tăng thời gian chiết rót.

Yêu cầu bảo trì thường xuyên tránh tắc nghẽn

Dây chuyền chiết rót tràn có xu hướng dễ bị tắc nghẽn hơn so với các hệ thống khác. Việc bảo trì định kỳ là cần thiết để xử lý cặn bẩn, tắc nghẽn và đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả.

Phân tích và so sánh

Hiệu quả chi phí

Tùy thuộc vào loại công ty mà những dây chuyển sẽ đem lại hiệu quả chi phí khác nhau. Nếu với chi phí đầu tư nhỏ có thể sử dụng máy chiết rót trọng lực với kết cấu đơn giản, giá thành rẻ nhưng tính tự động hóa thấp. Nếu chi phí lớn có thể sử dụng dây chuyền chiết rót tràn hoặc chiết rót piston có độ chính xác và tính tự động hóa cao hơn.

Tốc độ làm đầy

Tốc độ làm đầy được sắp xếp theo thứ tự từ chậm đến nhanh: dây chuyền chiết rót tràn, dây chuyền chiết rót trọng lực, dây chuyền chiết rót thể tích, dây chuyền chiết rót piston. Còn tùy thuộc vào loại vật liệu chiết rót.

Khả năng xử lý độ nhớt khác nhau

Mỗi loại dây chuyền có khả năng thích ứng với mỗi loại vật liệu khác nhau. Với máy chiết rót bằng trọng lực khả năng xử lý chất có độ kết dính cao kém nhưng với dây chuyền piston hoặc dây chuyền chiết rót thể tích hoàn toàn có thể đáp ứng.

Độ chính xác trong đổ đầy

Độ chính xác khi đổ đầy cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cũng như cảm nhận của khách hàng. Với dây chuyền chiết rót tràn thì khả năng đổ đầy ưu việt hơn bởi không cần quan tâm kích thước cũng như hình dạng của sản phẩm chứa.

Yêu cầu bảo trì

Yêu cầu bảo trì thì dây chuyền chiết rót tràn cần bảo trì thường xuyên hơn để tránh bị tắc nghẽn. Những dây chuyền khác thì sẽ được bảo trì theo thời gian nhưng những máy tiên tiến thì giá thành bảo trì đắt hơn và chi phí sửa chữa cũng đắt hơn.

Tổng kết

Mỗi loại dây chuyền chiết rót có các ưu và nhược điểm khác nhau.

Dây chuyền chiết rót trọng lực cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng, chi phí rẻ nhưng khả năng tự động hóa kém không thể xử lý những chất có độ kết dính cao.

Dây chuyền chiết rót thể tích tương tự như dây chuyền chiết rót trọng lực nhưng có thêm hệ thống hỗ trợ lực từ piston nên có khả năng xử lý nhiều loại chất lỏng hơn chi phí đắt hơn.

Dây chuyền chiết rót piston có tính tự động hóa cao nhưng điều chỉnh phức tạp, giá thành đắt nhưng tính chính xác cao.

Dây chuyền chiết rót tràn khả năng thích ứng với mọi kiểu dáng nhưng không xử lý được chất có độ nhớp cao, giá thành trung bình cũng có khả năng tự động hóa.

Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng cũng như sản lượng đầu ra mong muốn mà các doanh nghiệp có thể chọn loại máy phù hợp với nhu cầu cũng như khả năng chi trả của công ty.

Việc lựa chọn dây chuyền phù hợp giúp năng suất tăng, chất lượng sản phẩm được đảm bảo. Điều đó tạo sự hài lòng cho khách hàng từ đó đem lại lợi nhuận cho công ty cũng như doanh nghiệp. Một số lưu ý khi chọn dây chuyền chiết rót dựa vào sản lượng đầu ra, chi phí đầu tư, nhân công kỹ thuật, khả năng tự động hóa của nhà máy.