Günümüzde süt ürünleri üreticileri, aynı anda ürün kalitesini artırıp proseslerinin verimliliğini optimize ederken verimi de iyileştirme baskısıyla karşı karşıyalar. Proses teknolojileri, bir dereceye kadar, onların bu talepleri karşılamasına yardımcı olacak şekilde gelişti. Ancak özellikle kapasite söz konusu olduğunda, proses hattındaki bir ekipman parçası sınırlayıcı bir etken haline geldi: separatör.
Bu zorluğa yönelik geleneksel çözüm, proses hatlarını birden çok separatörle tasarlamak oldu. Ancak bu yaklaşım bazı belirgin dezavantajlara sahip: sermaye harcamalarını şişirmek, sınırlı tesis alanında daha yüksek taleplerle karşılaşmak, hem operasyon maliyetlerini hem de çevresel ayak izini kat kat artıran enerji ve su tüketimini yükseltmek gibi. Sonuç olarak, tek bir separatörde daha yüksek kapasite taleplerini karşılamak hiç olmadığı kadar önemli bir ihtiyaç haline geldi.
Separasyon kapasitesini sınırlandıran ne?
Belli bir separatörün olası maksimum kapasitesini belirleyen birçok faktör bulunur ancak en önemlisi, haznenin içindeki toplam kullanılabilir separasyon yüzey alanıdır. 1880'lerde üretilen ilk süt ürünleri separatörlerini düşünmek bunu daha iyi anlamaya yardımcı olabilir. Bu basit makinelerde dönen hazne, kremayı ve yağı alınmış sütü ayrıştıran santrifüj gücünü üretiyordu. Ancak separasyon yüzeyi, haznenin kendi alanıyla sınırlıydı; yani tek seferde yalnızca küçük partiler üretmek mümkündü.
On yıl sonra disk grubunun keşfedilmesiyle bu durum değişti. Her konik metal disk, haznenin içinde separasyon için ilave yüzey alanı sağladı. Daha fazla disk daha fazla separasyon alanı anlamına geliyordu. Sonuç olarak disk grupları, nihayetinde kontinü süt ürünleri prosesine geçişe olanak tanıyan daha yüksek kapasiteler sağladı. Dolayısıyla, disk grubu teknolojisi bir yüzyıldan uzun süredir süt ürünleri separasyonunun merkezinde kalmaya devam ediyor.
Disk grubu, haznedeki separasyon yüzey alanının temel etkenidir. Daha fazla disk = daha fazla separasyon alanı.
Tarihsel açıdan, disk grubunun boyutunun artırılması, separatörün kendi boyutunun da büyümesi anlamına geliyordu ancak tek bir ekipman parçasının büyüklüğünün de bir sınırı vardır. Daha büyük ayak izinin alan açısından oluşturduğu zorluğa ek olarak, daha büyük ve daha ağır makinelerin üretimi ve kurulumu da daha maliyetlidir. Bunların, daha küçük modellerle aynı hızda çalıştırılması için daha fazla enerji, temizlenmeleri için de daha fazla su ve kimyasal gerekir. Bu nedenle başladığımız yere geri dönüp, ilave separatörlerle bir hat tasarlarken benzer zorluklarla karşılaşıyoruz.
Doğru soruları sorma
Demek ki, artan kapasite ve ürün kalitesi taleplerinin karşılanması konusundaki zorluk, toplam separasyon yüzey alanını artırırken separatörün kendi boyutunu artırmamaktır. Gerçekte, separatörün içini, separatörün dışından daha büyük hale getirmeliyiz. İlk bakışta, bu fiziksel olarak imkansız gibi görünüyor.
Peki öyle mi? Tetra Pak'ta bu soruna başka bir şekilde yaklaştık ve şu soruyu sorduk: "Ekipmanın ayak izini değiştirmeden ya da separatör haznesinin boyutunu çok fazla büyütmeden disk grubuna nasıl daha fazla disk ekleyebiliriz?" Bu soruyu yanıtlamak için göz önünde bulundurulması gereken iki temel etken bulunuyor. En önemlisi, gruptaki her disk arasında gerekli olan alan miktarıdır. Göz önünde bulundurulacak ikinci husus da separatör haznesinin şeklidir.
Artan kapasite ve ürün kalitesi taleplerini karşılamak için öncelikli olarak separatörün iç kısmını, dış kısmından daha büyük hale getirmemiz gerekir.
Disk aralıkları
Sorunsuz ve verimli süt ürünleri separasyon prosesi için disk grubundaki her disk arasındaki mesafenin eşit olması gerekir. Geleneksel olarak bu, disklere metal ara parçalar kaynaklanarak yapılırdı. Bu ara parçalar, diskler arasında eşit bir mesafe sağlamanın güvenilir ve etkili bir yolu olduğu için bu temel tasarım ilkesi, bir yüzyıldan uzun süredir değişmeden kaldı.
Disk araları separatörün çalışması için temel bir etken olsa da kapasite sorunu da oluşturur. Her disk arasındaki mesafe ne kadar fazla olursa gruba o kadar az sayıda disk sığdırabilirsiniz ve bu da olası separasyon yüzey alanını azaltır. Buna yönelik olarak zaman içinde küçük iyileştirmeler yapılmış olsa da kaynaklama yöntemi, doğası gereği disk sayısını artırma olasılığını sınırlıyor.
Çözüm, kaynaklanmış ara parçaların tamamen kaldırılmasıdır. Bunun yerine doğrudan diske mikro kabartma yapılmış aralayıcılarla tek parçalı bir tasarım kullanıldığında, her disk arasındaki mesafeyi en aza indirirken mesafeleri eşit tutmak da mümkündür. Bu, daha ince diskler üretme olasılığıyla birleştiğinde, daha büyük ekipmana ihtiyaç duymadan diskler için ilave alan anlamına gelir.
Disklerin aralıkları, separatörün çalışması için temel bir etken olsa da kapasite sorunu da oluşturur. Boşluk ne kadar büyükse gruba o kadar az disk sığdırabilirsiniz.
Hazne tasarımı
Separatör haznesinin şekli de on yıllar içinde kısmen değişmiş başka bir tasarım öğesidir. Geleneksel olarak haznenin başlığı, 15° açıyla üretilir. Görünüşte küçük bir ayrıntı olsa da bu açı, haznenin içindeki kullanılabilir alanı azaltabilir ve sonuç olarak, gruba sığdırabileceğiniz disk sayısını daha da sınırlandırabilir. Bunun yerine başlığı 13° açıyla üreterek, ekipmanın genel boyutunu çok fazla değiştirmeden, daha fazla separasyon yüzey alanı için ilave alan yaratmak mümkün olur.
Hazne başlığını değiştirmek, ekipmanın ayak izini değiştirmeden, daha fazla yüzey alanı için ilave alan oluşturmayı mümkün kılar.
Süt tozu üretimi gibi yüksek ürün kalitesi talepleri olan uygulamalarda disklerin sayısını artırmak, aynı kapasitelerde yağ alma verimliliğinde önemli iyileştirmeler sağlar. Ayrıca, enerji tüketimini en aza indirmek ve bu sayede satılan ürün litresi başına altyapı maliyetlerini azaltmak için daha düşük hızlarda çalıştırarak separatörün hızını performans ve kapasite ihtiyaçlarına göre daha iyi ayarlayabilirsiniz.
Diğer bir deyişle kapasite, yalnızca kapasiteden daha fazlasıdır. İlave separasyon alanı, belirli proses taleplerinize göre ideal bir yapılandırmaya sahip olmanız için size daha fazla esneklik sağlar. Aynı separasyon performansı düzeyini korurken öncekinden daha fazla üretir veya mevcut kapasitelerde çalıştırırken verimliliği iyileştirirsiniz. Bu da, gerekli proses özellikleriyle eşleşecek şekilde separatörü gerektiği gibi ayarlayarak tek bir proses hattında kolayca birden fazla ürün üretebileceğiniz anlamına gelir.
İlave separasyon alanı, belirli proses taleplerinize göre ideal bir yapılandırmaya sahip olmanız için size daha fazla esneklik sağlar.
Separasyon teknolojinizin potansiyelinden tam olarak yararlanabilme
Bu esnekliğin avantajından tam olarak yararlanabilmek ise yalnızca mevcut separasyon alanından çok daha fazlasıyla ilgilidir. Bu noktada, tüm makinenin tasarımını göz önünde bulundurmanız gerekir.
Kilit nokta, proses sırasında içeriye hava girmesini önleyen sızdırmaz contalarla, tamamen kapalı bir separatör tasarımıdır. Hermetik separasyon teknolojisi, örneğin taşma riski olmadan, ihtiyaçlarınıza göre ekipmanın hızını kolayca ayarlamanızı mümkün kılar. Diğer yandan yarı açık makinelerde bu ayarlamaları yapmak için boruların bağlantısının kesilmesi ve makinenin açılması gibi zaman alıcı manuel değişikliklerin yapılması gerekir.
Hermetik separasyonun ekipmanınızın potansiyelinin tamamından yararlanmanızı nasıl sağladığı hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıdaki iki makaleyi inceleyin.
