Фильтрация молока | Как заменить центробежные сепараторы санитарными свечными фильтрами обратной промывки

I. Проблемы клиентов и углубленный анализ потребностей

1.1 Информация о клиенте

Клиент — известный турецкий производитель промышленных жидкостей и оборудования для пищевой промышленности, а также поставщик инжиниринговых услуг. В молочной промышленности поддержание стабильного качества жидкости при одновременном снижении капитальных затрат (CAPEX) и эксплуатационных затрат (OPEX) является основной целью. Клиент искал эффективное автоматизированное инженерное решение для оптимизации линии фильтрации молочной продукции.

1.2 Дилемма: почему мембранная фильтрация не помогает при осветлении сырого молока

Молоко — это не простая жидкость; это сложная, нежная коллоидная эмульсия, содержащая воду, молочные жиры, мицеллы казеина, сывороточные белки и минеральные вещества.

При использовании традиционной тупиковой мембранной или глубинной фильтрации холодного сырого молока:

• Эффект «гелевого слоя»: жировые шарики и молочные белки с большой цепью быстро накапливаются на поверхности мембраны под давлением.

• Мгновенное закрытие: это скопление образует плотный, непроницаемый «слой геля» (часто называемый «закрытием мембраны»), почти мгновенно полностью блокируя поры, останавливая производство и разрушая фильтрующий материал.

Следовательно, стандартные полимерные мембранные элементы и системы глубинных пластин не могут быть использованы для замены центробежных сепараторов. Единственным жизнеспособным решением является очень прочный, легко очищаемый материал из нержавеющей стали, интегрированный в автоматизированную систему свечных фильтров с обратной промывкой..

1.3 Обзор рабочих условий

1.4 Конкретные технические проблемы

• Высокая вязкость при низких температурах: Молочный жир имеет высокую вязкость при низких температурах хранения (4 ℃). Запасная система фильтрации должна справляться с такой вязкостью, не испытывая высокого перепада давления.

• Замена центробежного сепаратора. Механический сепаратор очень эффективен, но требует огромных затрат энергии, сложного обслуживания и длительного простоя. Сменный фильтр должен соответствовать эффективности сепаратора по удалению соматических клеток и микропримесей размером до 20 микрон без изменения состава молока.

• Гигиеническая и санитарная целостность: каждый компонент должен поддерживать CIP (очистку на месте) и предотвращать рост бактерий в среде с холодным молоком.

1.5 Ограничения предыдущих центробежных систем

1.6 Анализ требований клиентов

II. Интегрированное решение LOONG Filtration

Чтобы выполнить задачу клиента по замене сепаратора, компания LOONG Filtration разработала индивидуальную систему санитарного свечного фильтра с обратной промывкой из нержавеющей стали..

1.Системный сосуд: Корпус фильтра обратной промывки санитарной свечи

• Материал изготовления: корпус из нержавеющей стали премиум-класса SS316.

• Вместимость: патронник на 30 патронов, рассчитанный на патроны длиной 30 дюймов .

• Соединения: Фланец DN65 (вход/выпуск) для плавной подачи потока 20 000–30 000 л/ч.

• Внутренняя конструкция: Встроенная прочная трубная решетка с резьбой для надежного крепления каждого металлического элемента свечи.

2. Основной фильтрующий элемент: Картридж из спеченной проволочной сетки из нержавеющей стали 316L

• Материал: спеченная многослойная нержавеющая сталь 316L.

• Степень фильтрации: 20 микрон ( μｍ ).

• Размеры: внешний диаметр 60 мм, длина 30 дюймов .

• Концевой тип: Прочный интерфейс с наружной резьбой для 100% работы без байпаса.

• Уплотнительные прокладки: уплотнительные кольца из пищевого силикона, полностью соответствующие нормам молочной промышленности.

III. Доставленная ценность

• Успешная замена сепаратора: 20-микронный спеченный свечной фильтр SS316L успешно заменил тяжелый центробежный сепаратор, доставляя чистое осветленное холодное молоко непосредственно в пастеризатор.

• Экономия энергии на 90 %: замена моторизованного центробежного сепаратора на свечную фильтрацию со статическим давлением значительно снизила потребление электроэнергии технологической линией.

• Непрерывная автоматическая работа: вместо остановки для ручной очистки чаши система автоматически запускает цикл обратной промывки, когда перепад давления достигает своего предела, поддерживая работу производственной линии.

IV. Полные процедуры эксплуатации и обратной промывки свечного фильтра

Система свечного фильтра использует 4-ступенчатый цикл для управления непрерывной фильтрацией, продувкой, обратной промывкой жидкостью и обратной продувкой сухого кека.

Шаг 1: Фильтрация (Фильтрация)

Перед началом фильтрации закройте порт N2 N4, порт N2 N5, дренажный порт N6, порт обратной промывки N7 и порт для слива остатков N8. Откройте вход N1 и выход N2.

Сырое молоко поступает в свечной фильтр через входное отверстие для материала N1 и проходит снаружи внутрь 30-дюймовых 20-микронных спеченных фильтрующих картриджей из нержавеющей стали . Осветленный фильтрат (чистое молоко) выводится через выпускной патрубок N2 непосредственно во вторичный пастеризатор. Со временем микроскопические твердые частицы молока и соматические клетки прилипают к внешней поверхности металлических картриджей, образуя тонкую фильтровальную лепешку.

Шаг 2: Слив (продувка жидкостью)

После завершения приготовления партии или необходимости очистки системы в корпусе все равно будет оставаться ценное нефильтрованное молоко.

Закройте впуск материала N1, выпуск материала N2, порт N2 N4, порт обратной промывки N7 и порт выгрузки остатков N8. Откройте входное отверстие N2 N5 и сливное отверстие N6 (которое оснащено специальным вспомогательным фильтрующим картриджем из нержавеющей стали диаметром 60 мм, длиной 10 дюймов и толщиной 20 микрон). Газообразный азот подается через входное отверстие N2 N5. Поскольку азот менее плотен, чем жидкость, он поднимается в верхнюю часть камеры, прижимая вниз и вытесняя оставшееся молоко через картридж сливного отверстия во вторичную линию до тех пор, пока корпус фильтра не будет полностью опорожнен, что предотвращает потерю продукта.

Шаг 3: Обратная промывка (обратная промывка жидкостью)

После удаления жидкости на внешних стенках картриджа остается только сухой твердый остаток.

Закройте впуск материала N1, выпуск материала N2, впускные отверстия N2 N4 и N5 и дренажное отверстие N6. Откройте порт обратной промывки N7 и порт выгрузки остатков N8. Растворитель обратной промывки (сверхчистая вода под давлением менее 0,15 МПа) поступает через порт обратной промывки N7. Вода под давлением течет изнутри наружу спеченных картриджей из нержавеющей стали, сбивая осадок с внешних стенок. Вытесненные твердые частицы омывают коническое дно резервуара и выходят через выпускное отверстие N8. Этот цикл обычно длится от 10 до 15 минут.

Шаг 4: Обратная загрузка (обратная загрузка газа/продувка)

Чтобы удалить остатки въевшихся остатков или влагу с сетчатого фильтра:

Закройте впускное отверстие для материала N1, выпускное отверстие для материала N2, впускное отверстие N2 N5, сливное отверстие N6 и отверстие обратной промывки N7. Откройте порт обратной продувки N2 N4 и порт сброса остатков N8(). Сжатый газообразный азот (при давлении не более 0,1 МПа) поступает через отверстие обратной продувки N2 N4. Газ выдувается изнутри картриджей наружу, удаляя все оставшиеся частицы на внешней сетке вниз к коническому выпускному отверстию N8. После 5–10-минутной продувки газом внутренняя часть свечного фильтра становится чистой, сухой и готовой к следующему циклу фильтрации молока.

В. Часто задаваемые вопросы

1.Почему мы не можем использовать традиционные мембранные фильтры для осветления сырого молока?

• Эффект «гелевого слоя»: Молоко представляет собой сложную коллоидную эмульсию, содержащую липиды (жировые шарики), белки (казеин и сыворотка) и минеральные соли.

• Мгновенное ослепление: если сырое холодное молоко подается в стандартный тупиковый полимерный мембранный фильтр, белки и жиры быстро адсорбируются на поверхности мембраны под давлением. Это образует очень компактный, непроницаемый «слой геля», который почти мгновенно навсегда закрывает поры мембраны.

• Решение: только прочный, жесткий металлический материал (например, наша спеченная проволочная сетка 316L) в сочетании с динамической автоматизированной обратной промывкой может справиться с потоком высоковязких молочных продуктов без засорения.

2.Как свечной фильтр с металлической сеткой размером 20 микрон успешно заменяет центробежный сепаратор?

• Целенаправленное удаление загрязнений: Традиционный сепаратор ( Temizleme Separatörü ) в основном используется для удаления соматических клеток, пыли из окружающей среды, коровьей шерсти и более крупных микробиологических скоплений из сырого молока.

• Точное соответствие: наша сетка из спеченной нержавеющей стали толщиной 20 микрон идеально подходит для улавливания этих специфических примесей.

• Стоимость и энергоэффективность: в отличие от сепараторов, в которых используются высокоскоростные энергоемкие вращающиеся барабаны, наш свечной фильтр работает статически под давлением в линии системы. Это значительно снижает энергопотребление, затраты на техническое обслуживание и капитальные вложения, обеспечивая при этом эквивалентную прозрачность молока.

  3. Удалит ли 20-микронный металлический фильтр из молока необходимые жиры и белки?

• Сохранение питательных веществ: Нет. В гомогенизированном или даже сыром молоке средний размер шариков молочного жира составляет 3–4 мкмｍ, а мицеллы казеина еще меньше (0,02–0,2 мкмｍ).

• Нулевые потери питательных веществ: поскольку размер этих необходимых питательных веществ значительно меньше, чем 20-микронный размер пор нашей спеченной сетки, они проходят через фильтр совершенно беспрепятственно. Фильтр воздействует только на нежелательные соматические клетки, мусор из окружающей среды и осадок, обеспечивая полное сохранение питательного профиля и вкуса молока.

４.Каково назначение вспомогательного 10-микронного фильтрующего элемента, расположенного на сливном отверстии N6?

• Нулевые отходы продукта: на этапе 2 (слив/продувка жидкостью) газообразный азот используется для опорожнения остаточного молока, оставшегося внутри фильтрующего резервуара в конце партии.

• Вторичная безопасность: Чтобы гарантировать, что любые рыхлые твердые остатки внутри камеры не попадут в чистую молочную линию во время фазы продувки, остаточная жидкость прогоняется через специальный вспомогательный фильтр из нержавеющей стали диаметром 60 мм, 10 дюймов, 10 микрон (или 20 микрон) в порту N6. Это гарантирует, что 100% вашего молока будет безопасно восстановлено и отфильтровано.

5.Можно ли эту систему полностью интегрировать в существующий процесс CIP (очистка на месте)?

• Разработано для CIP/SIP: Абсолютно. Весь корпус фильтра изготовлен из санитарной стали SS316 с зеркальной полировкой внутренних поверхностей (Ra≤0,4 мкмｍ) для устранения мертвых углов.

• Жесткая химическая стойкость: картриджи из спеченной металлической проволочной сетки 316L и силиконовые уплотнения полностью совместимы со стандартными химикатами CIP для молочных продуктов (включая горячую 1,5–2% каустическую соду, азотную кислоту и промывку горячей водой), а также с высокотемпературной стерилизацией паром.

VI. Почему стоит выбрать фильтрацию LOONG?

LOONG Filtration — проверенный сертифицированный производитель, обслуживающий мировые рынки молочных продуктов и промышленных жидкостей.

• Двойные сертификаты качества ISO: Работаем строго в соответствии со стандартами ISO 9001:2015 (системы управления качеством) и ISO 13485 (управление качеством медицинского оборудования).

• Санитарная сварка, соответствующая требованиям ASME и CE: Наши свечные фильтры сварены в соответствии с самыми высокими стандартами для сосудов под давлением, что гарантирует отсутствие щелевой коррозии, отсутствие зон накопления микробов и абсолютную структурную безопасность.

• Опыт индивидуального проектирования: вместо того, чтобы предлагать готовые изделия, наши инженеры адаптируют размеры корпуса, скорость потока (от 10 до 100 тонн в час) и номинальные значения в микронах в соответствии с вашими уникальными линиями по переработке молочных продуктов.

Оптимизируйте эффективность переработки молочной продукции уже сегодня.

Готовы перейти от требующих особого обслуживания центробежных сепараторов к автоматизированным свечным фильтрам с обратной промывкой? Свяжитесь с LOONG Специалист по применению фильтрации сегодня для получения технических чертежей и прямых заводских цен.