1. روند کار

（1） عملکرد یک دستگاه پر کردن آئروسل معمولاً به مراحل زیر تقسیم می شود:

（2） آماده سازی مخزن: تمیز کردن مخزن خالی ، خشک کردن و قبل از بازرسی.

（3） پر کردن مایع: پر کردن مایعات فرموله شده (به عنوان مثال رنگ ، داروهای و غیره).

（4） پر کردن پروانه: اضافه کردن گاز مایع یا پیشرانه گاز فشرده.

（5） نصب و آب بندی دریچه: نصب دریچه ها و آب بندی مخازن.

（6） آزمایش فشار و کنترل کیفیت: آزمایش نشت و پایداری فشار.

2. اصول علمی اصلی

(1) کنترل کمی پر شدن مایعات

فناوری اندازه گیری سیال:

از طریق پمپ های با دقت بالا (مانند پمپ های دنده یا پمپ های پریستالتیک) و سنسورهای جریان ، بر اساس معادله برنولی و قانون هاگن-پویسویل (فرمول جریان حجم سیال لامینار) ، جریان مایع را کنترل کنید تا اطمینان حاصل شود که خطای حجم پر کردن کمتر از 1 ٪ است.

پر کردن با کمک خلاء:

بخشی از تجهیزات برای جلوگیری از باقیمانده حباب گاز (با استفاده از اصل فشار جزئی گاز) مایع را پس از جاروبرقی در مخزن تزریق می کند.

(2) پروانه پر کردن و تعادل فشار

پر کردن گاز مایع (به عنوان مثال LPG):

پیشرانه در حالت مایع در دمای پایین یا فشار بالا نگه داشته می شود و با تکنیک تراکم کرایوژنیک یا سیستم تزریق فشار بالا پر می شود. دما و فشار برای تثبیت مایعات پیشرانه مطابق معادله Clapeyron کنترل می شود.

پر کردن گاز فشرده شده (به عنوان مثال Co₂ ، N₂):

پر کردن مستقیم تحت فشار توسط کمپرسور از قانون گاز ایده آل پیروی می کند و نیاز به محاسبه فشار در مخزن پس از پر کردن دارد (p₁v₁ = p₂v₂).

(3) مهر و موم شدن شیر و سفتی گاز

فن آوری آب بندی لبه نورد:

بازوی مکانیکی دریچه را با دهانه مخزن تراز می کند و فشار را برای خرد کردن مهر و موم از طریق قالب دقیق ، با استفاده از تغییر شکل پلاستیکی فلز برای ایجاد یک ساختار هوا (بر اساس اصل قدرت عملکرد مواد) اعمال می کند.

تشخیص نشت:

پس از پر کردن ، مخزن در آب غوطه ور می شود یا حباب ها توسط طیف سنج جرمی هلیوم برای تأیید هرمتیک (براساس قانون انتشار گاز) تشخیص داده می شوند.

3. ماژول های فناوری و تجهیزات کلیدی

（1） سیستم پر کردن اتاق دوگانه:

برخی از دستگاه های پر کننده دارای یک طرح تفکیک شده هستند که در آن مایع و پیشرانه در مراحل پر می شوند تا از واکنش زودرس مخلوط جلوگیری کنند (به عنوان مثال مواد قابل اشتعال).

（2） سیستم کنترل بازخورد فشار:

نظارت بر زمان واقعی فشار مخزن از طریق سنسورهای فشار ، همراه با الگوریتم PID برای تنظیم پویا میزان پر کردن (برای جلوگیری از انفجار فشار بیش از حد).

（3） فناوری پر کردن درجه حرارت پایین:

برای پیشرانهای حساس به دما (به عنوان مثال بوتان) ، از یک سیستم تبرید برای حفظ یک محیط دمای پایین و مهار تبخیر (با استفاده از اصل گرمای نهان تغییر فاز) استفاده می شود.

4. طراحی برای ایمنی و کارآیی

（1） اقدامات ضد انفجار:

در هنگام شارژ پروانه های قابل اشتعال ، تجهیزات باید مطابق با استانداردهای ضد انفجار ATEX ، از مواد غیر اسپانیایی و سیستم های اینتروژن نیتروژن استفاده کنند.

（2） اتوماسیون و بهینه سازی AI:

دید ماشین برای تشخیص نقص مخزن و الگوریتم های AI برای بهینه سازی پارامترهای پر کننده (به عنوان مثال دما ، فشار) برای کاهش مصرف انرژی.

（3） سیستم بازیافت سازگار با محیط زیست:

گازهای فرار (VOC) را از فرآیند پر کردن جمع می کند و با تراکم یا جذب برای کاهش آلودگی محیط زیست ، آنها را درمان می کند.

5. سناریوهای برنامه و چالش های فنی

（1） پر کردن مایعات با ویسکوزیته بالا (به عنوان مثال موهای زائد): گرمایش برای کاهش ویسکوزیته مورد نیاز است و از پمپ های پیچ برای کنترل دقیق سرعت جریان استفاده می شود.

（2） پر کردن آسپتیک (اسپری های پزشکی): در یک اتاق تمیز کار می کند ، سیستم پر کردن باید در برابر درجه حرارت بالا و عقیم سازی اتوکلاو مقاوم باشد.

（3） پر کردن مخازن مینیاتوری (به عنوان مثال اسپری های قابل حمل): شیرهای مینیاتوری دقیق نانومتر و سر پر کردن لازم است.

خلاصه

جوهر علمی دستگاه پر کردن آئروسل ، تحقق کپسوله سازی کارآمد مواد چند فاز (مایع + گاز) در محدوده فشار ایمن از طریق کنترل دقیق پارامترهای هیدرودینامیکی و خصوصیات مکانیکی مواد است. طراحی آن قوانین فیزیک (به عنوان مثال ، معادله گاز دولت) ، مهندسی مکانیک (به عنوان مثال ، فناوری آب بندی) و کنترل هوشمند (به عنوان مثال ، سیستم بازخورد فشار) را ادغام می کند و نماینده معمولی از زمینه تجهیزات شیمیایی مدرن است. با پیشرفت فناوری ، دستگاه پر کردن در جهت کارآمدتر بودن ، سازگار با محیط زیست و باهوش تر در حال توسعه است.