真空包装机从实质上说是一种塑料薄膜封口机，是用于在抽真空条件下对多层复合塑料薄膜进行加热封合。真空包装机一般都采用脉冲加压封合方式。所谓脉冲加压封合，是先将复合塑料薄膜压紧在错镣合金扁电热带上，再通过瞬时(0.5—2秒)的低压大电流进行加热封合’此法适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙等易热变形，易受热分解的塑料薄膜，所得封缝质量比较稳定。

 

图1加热封口系统基本电路

真空包装机的加热封口系统的基本电路如图1所示。封口性能主要取决于加热变压器的性能。如何确定变压器的参数如最大容量(功率)P，最大输出电流I和输岀电压U"以及分级抽头数据是设计工作的关键。一般说来，这可以利用试验变压器对各种塑料薄膜做封口实验的方法来确定.但由于实验条件的限制,很不方便。下面介绍一种计算方法，可以解决变压器的参数选择问题。

在真空包装机的设计中，电热带的长度是由机型规格所确定的，是整机的基本参数之一。电热带的宽度和厚度以及电热带的材质也是选定的。因此热封系统的总电阻R由下式确定：

R=*P                                                                       (1)

式中：R——电热带总电阻，丹

P——电热带材料的电阻率,仁•mm7m；

L------- 电热带总长度,m；

S——电热带截面积,mm?;

S=bt                                                                        (2)

式中:b------ 电热带宽度,mm;

t-------- 电热带厚度＞mm„

在电阻R确定之后，决定热封功率的参数是电热带上的表面负荷。所谓表面负荷是指电热合金元件表面上的单位面积所分担的功率数(W/emJ)0如果选用较大的表面负荷，电热带表面发岀的热量大,温度高，所需加热封口时间短，相应的是使用寿命较短.反之，如果选用较小的表面负荷，则电热带的表面温度较低，所需加热封口时间长，电热带的使用寿命也较长。为了保证电热带的使用寿命.表面负荷不能太大，否则电热带将会发红，容易氧化，减少使用寿命O

根据《电机工程手册》第38篇,表面负荷3与电流I，电热带厚度t,电阻率P之间有如下关系式：

J20mCm+l）a>

式中冲--- 表面负荷jW/cm2；

I——封口所需的脉冲电流，A&m——电热带的宽度与厚度之比辛.

当bNt时，有m^m+1,故可将（3）式改写为：

把m=Y代入（3'）式.整理得:

 

根据实际使用经验，电热带厚度t一般以0.15—0.2mm为宜，如小于0.15mm,则电热带的刚性差，在承受较大的表面负荷时，容易起皱，甚至断裂。如果t选得较大，则龟热带截面积S增加.使电阻R减小,电流I上升。电阻带宽度b一般取10〜12mm为宜，b过大对塑料薄膜封口没有意义。

由（4）式可知，在电热带的材质和规格选定后，封口所需的脉冲电流I与表面负荷3成平方根关系。

变压器的容量可由下式确定：

P=FR

(5)

式中：p—变压器容量（热封所需的功率），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，加热变压器的容量P与电热带的长度L,宽度b和表面负荷3成正比。该式适用于真空包装机及普通封口机的热封功率计算。在使用该式时要注意的冋题是如何确定电热带的表面负荷3。

从理论上讲<为了达到相同的封口质量，对各种不同宽度的电热带都应取相同的3值。但根据（4）长，随着b增加，电流和功率也成正比的増大，这对设计变压器,选择控制元件不利。从这方面考虑，电流I以不大于80A为宜。因此，在电流被限定的条件下,b与3成反比，即随着电阻带宽b的增加，表面负荷3要相应减小.根据电热元件3值的选用范围及设计经验,b与以可按表】选用。

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

 

分级抽头数据也可按3的等差为1.5或2来分组计算，这要根据具体情况由设计人员自己分析确定。

如果变压器体积允许,容量应尽可能选得大一些，可以按3值分组多搞几档抽头，这样对各种塑料薄膜的热封适应性可以提高，易于保证良好的封口质量.

在变压器主参数确定之后，即可进行绕组设计。根据实践经验.在统组设计中,变压器分级抽头应从初级端引出为宜.输入端电压U,宜选用38OV线电压,这主要是考虑到三相供电制的劫率平衡问题以及电网电压波动对变压器输出参数有直接影响，从而会影响如热封口性能.在一般情况下，380V线电压要比220V相电压稳定.易于保证加热封口性能.脉冲加热封口变压器是瞬时工作制，每次通电的时间很短，变压器自身的损耗很小，因此可以选用较小的硅钢片规格。绕组线径可按较大的电流密度(4〜6A/mm2)来选用，这样变压器的外型尺寸就可以做得较小一些。

 

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