1. عملية العمل

（1） عادة ما يتم تقسيم تشغيل آلة ملء الهباء الجوي إلى الخطوات التالية:

（2） تحضير الخزان: تنظيف الخزانات الفارغ ، التجفيف والتفتيش المسبق.

（3） تعبئة السائل: ملء السوائل المصيقة (مثل الدهانات ، الأدوية ، وما إلى ذلك).

（4） ملء الدافع: إضافة غاز مسال أو دافع غاز مضغوط.

（5） تثبيت الصمام وختمه: تثبيت الصمامات وختم الخزانات.

（6） اختبار الضغط ومراقبة الجودة: اختبار التسريبات واستقرار الضغط.

2. المبادئ العلمية الأساسية

(1) التحكم الكمي في ملء السوائل

تقنية قياس السوائل:

من خلال المضخات ذات الدقة العالية (مثل مضخات التروس أو المضخات التمعجية) وأجهزة استشعار التدفق ، استنادًا إلى معادلة برنولي وقانون هاجن-بويسويل (صيغة تدفق حجم السوائل الصفحي) ، تحكم في التدفق السائل ، لضمان أن يكون خطأ حجم الملء أقل من ± 1 ٪.

ملء بمساعدة الفراغ:

جزء من المعدات يضخ سائل بعد الفراغ في الخزان لتجنب بقايا فقاعة الغاز (باستخدام مبدأ الضغط الجزئي للغاز).

(2) توازن الدافع وتوازن الضغط

ملء الغاز المسال (مثل LPG):

يتم الاحتفاظ بالوقود في الحالة السائلة عند درجة حرارة منخفضة أو ضغط مرتفع ويتم ملؤه بواسطة تقنية التكثيف المبردة أو نظام حقن الضغط العالي. يتم التحكم في درجة الحرارة والضغط لتحقيق الاستقرار في تسييل الدافع وفقًا لمعادلة Clapeyron.

ملء الغاز المضغوط (مثل CO₂ ، N₂):

يتبع التعبئة المضغوطة مباشرة بواسطة الضاغط قانون الغاز المثالي ويتطلب حساب الضغط في الخزان بعد التعبئة (p₁v₁ = p₂v₂).

(3) ضمان ختم الصمام وضيق الغاز

تقنية ختم الحافة المتداول:

يربط الذراع الميكانيكي الصمام مع فم الخزان ويطبق الضغط لتجعيد الختم من خلال قالب دقيق ، باستخدام تشوه بلاستيكي للمعادن لتشكيل بنية محكمة الإغلاق (استنادًا إلى مبدأ قوة العائد المادي).

اكتشاف التسرب:

بعد الملء ، يتم غمر الخزان في الماء أو الفقاعات بواسطة مطياف كتلة الهيليوم للتحقق من التكنولوجيا (بناءً على قانون نشر الغاز).

3. وحدات التكنولوجيا والمعدات الرئيسية

（1） نظام ملء الغرفة المزدوج:

تحتوي بعض آلات التعبئة على تصميم منفصل حيث يتم ملء السائل والوقود في خطوات لتجنب التفاعل المبكر للمزيج (مثل المواد القابلة للاشتعال).

（2） نظام التحكم في التغذية المرتدة في الضغط:

مراقبة في الوقت الفعلي لضغط الخزان من خلال أجهزة استشعار الضغط ، جنبًا إلى جنب مع خوارزمية PID لضبط معدل التعبئة ديناميكيًا (لمنع انفجار الضغط الزائد).

（3） تقنية ملء درجة الحرارة المنخفضة:

بالنسبة للقربين الحساسين لدرجة الحرارة (مثل البوتان) ، يتم استخدام نظام التبريد للحفاظ على بيئة منخفضة الحرارة وتمنع التبخير (باستخدام مبدأ الحرارة الكامنة لتغيير الطور).

4. تصميم السلامة والكفاءة

（1） التدابير المقاومة للانفجار:

عند شحن المدعى عليهم القابل للاشتعال ، تحتاج المعدات إلى الامتثال لمعايير ATEX للانفجار ، واستخدام المواد غير المسبقة وأنظمة Nitrogen Inerting.

（2） الأتمتة وتحسين AI:

رؤية الآلة للكشف عن عيوب الخزانات وخوارزميات الذكاء الاصطناعى لتحسين معلمات التعبئة (مثل درجة الحرارة ، والضغط) لتقليل استهلاك الطاقة.

（3） نظام إعادة التدوير الصديق للبيئة:

يجمع الغازات المتطايرة (VOCs) من عملية التعبئة ويعاملها عن طريق التكثيف أو الامتزاز للحد من التلوث البيئي.

5. سيناريوهات التطبيق والتحديات الفنية

（1） ملء السوائل عالية اللزوجة (مثل مثبت الشعر): مطلوب التسخين لتقليل اللزوجة ومضخات المسمار للتحكم بدقة في معدل التدفق.

（2） التعبئة المعقمة (البخاخات الطبية): يتم تشغيله في غرفة نظيفة ، يجب أن يكون نظام الملء مقاومًا لدرجة الحرارة العالية وتعقيم الأوتوكلاف.

（3） ملء الخزانات المصغرة (مثل البخاخات المحمولة): مطلوب صمامات مصغرة الدقة ورؤوس ملء.

ملخص

إن الجوهر العلمي لآلة ملء الهباء الجوي هو تحقيق التغليف الفعال للمواد متعددة الطور (غاز سائل +) ضمن نطاق الضغط الآمن من خلال التحكم الدقيق في المعلمات الهيدروديناميكية والخصائص الميكانيكية للمواد. يدمج تصميمه قوانين الفيزياء (على سبيل المثال ، معادلة الغاز في الحالة) ، والهندسة الميكانيكية (على سبيل المثال ، تقنية الختم) والتحكم الذكي (على سبيل المثال ، نظام التغذية المرتدة) ، وهو ممثل نموذجي لحقل المعدات الكيميائية الحديثة. مع تقدم التكنولوجيا ، تتطور آلة التعبئة في اتجاه كونها أكثر كفاءة وصديقة للبيئة وأكثر ذكاءً.