分离区的科学：无需增加设备即可提高产能或效率
如今，乳品厂面临着越来越大的压力，既要增加产量，又要提高产品质量并优化加工效率。在某种程度上，加工技术的发展帮助他们满足了这些需求。但随着乳品厂面临日益增加的产能压力，有一台设备成为了加工生产线上的限制因素：分离机
应对这一挑战的传统解决方案是设计具有多个分离机的加工生产线。然而，这种方法有许多明显的缺点：从不断增加的资本支出和对有限厂房空间的更高要求，到能耗和水耗的上升，这增加了运营成本和环境足迹。因此，现在比以往任何时候都更需要在单个分离机内实现更高的产能表现。
有哪些因素限制了分离能力？
多种因素决定了特定分离机的最大产能，但一个关键因素是其钵体内可用的总分离表面积。为了更好地理解这一点，让我们先来了解一下19世纪80年代制造的第一台乳品分离机。在这种机器中，有一个旋转的钵体产生离心力，以分离奶油和脱脂奶。然而，分离表面受限于钵体本身的面积，这意味着一次只能生产少量产品。
十年后，随着碟片架的出现，情况发生了变化。每个锥形金属碟片都增加了钵体内的分离表面积。更多的碟片意味着更多的分离面积。因此，碟片架实现了更高的生产能力，最终实现了向乳制品连续加工过渡。正是由于这些原因，碟片架技术在一个多世纪后仍然是乳品分离的核心。
每个锥形金属碟片都增加了钵体内的分离表面积。更多的碟片意味着更多的分离面积。
越大并不总是越好
解决方法应该很简单吧？ 如果更大的分离表面积是更大产能的关键所在，那么我们所需要的就是更大的碟片架。不幸的是，现实更加复杂。
从历史上看，增加碟片架的尺寸当然意味着增加分离机本身的尺寸，但是单个设备的尺寸是有限的。除了占地面积更大带来的空间挑战，更大更重的机器使生产和安装成本也变得更高。要达到小尺寸分离机同样的运行速度，运行大尺寸分离机不仅需要更多的能源，还需要更多的水和化学物质来清洁它们。因此，我们又回到了起点，与设计安装有更多分离机的生产线一样，面临着类似的挑战。
找到真正的问题
因此，为了满足不断增长的生产能力和产品质量需求，我们面临的挑战是增加总分离表面积，而不增加分离机本身的尺寸。实际上，我们需要使分离机的内部比外部大。乍一看，这似乎在物理上无法实现。
真的如此？ 在利乐，我们以不同的方式解决了这个问题，转而思考：“我们如何才能在不改变设备占地面积且不大幅改变分离机转鼓尺寸的情况下，将更多的碟片添加到碟片架中？” 要回答这个问题，需要考虑两个关键因素。最重要的是碟片架中每个碟片之间所需的空间，其次要考虑的是分离机钵体的形状。
为了满足不断增长的生产能力和产品质量需求，我们需要将分离机的内部做得比外部大。
碟片间距
对于平稳高效的乳制品分离过程，确保碟片架中每个碟片之间的间距相等至关重要。传统上，这是通过将金属垫片焊接到碟片上来实现的。这些垫片是一种可靠而有效的方法，可以使碟片之间有均匀的距离间隔，而且这种基本的设计原理已经保持了一个多世纪。
因此，碟片间距是分离机运行的关键，但也带来了产能挑战。碟片间距越大，可以放入碟片架中的碟片就越少，从而减少了潜在的分离表面积。虽然随着时间的推移，在解决这个问题上有了一些小的改进，但是焊接方法固有地限制了增加碟片数量的可能性。
解决方法是完全移除焊接的垫片。取而代之的是采用一体式设计，将垫片直接微凸刻在碟片上，这样可以使每个碟片之间的空间最小化，同时保持距离均匀。这种独特设计与制造更薄碟片的潜力相结合，意味着无需更大的设备就能为碟片提供更多空间。
碟片间距是分离机运行的关键，但也带来了产能挑战。空间越大，可以放入碟片架的碟片就越少。
钵体设计
分离机钵体的形状是另一个几十年来几乎没有什么变化的设计元素。钵体罩传统上以15°角度制造。虽然看起来只是一个小细节，但这个角度会减少钵体内的可用空间，从而进一步限制您可以放入碟片架的碟片数量。通过将钵体罩角度改为13°，可以为增加分离表面积创造更多空间，而不会显著改变设备的整体尺寸。
调整钵体罩可以为增加分离表面积创造更多空间，而不会改变设备的占地面积。
增加的不仅仅产能
分离区不仅仅是产能方面的考虑。这也是提高分离性能时需要考虑的一个重要因素。
在对产品质量要求较高的应用中，如奶粉生产，增加碟片数量可以在保持生产能力的情况下显著提高脱脂效率。您还可以根据性能和产能需求更好地调整分离机的速度，以较低的速度运行，最大限度降低能耗，从而降低每升产品的动力能源费用。
换句话说，我们增加的不仅仅是产能。更多的分离区为您提供了更大的灵活性，使您能够根据特定的加工需求获得最佳配置。这样，我们就可以在保持相同分离性能水平的同时提高产量，或者在当前产能下提高效率。这意味着您可以更轻松地在一条加工生产线上生产多种产品，并可根据需要调整分离机，以匹配所需的加工特性。
更多的分离区为您提供了更大的灵活性，使您能够根据特定的加工需求获得最佳配置。
释放分离技术的全部潜力
然而，能否充分利用这种灵活性，不仅仅取决于可用的分离区。这里就需要考虑设备的整体设计了。
关键是采用全封闭分离机设计，通过密封防止在加工过程中吸入空气。密封分离技术可以根据您的需求轻松调整设备的运行速度，而不会有溢出等风险。另一方面，对于半开放式设备，这些调整需要耗时的手动操作，包括断开管道和打开机器。
要了解密封分离技术如何让您释放设备的全部潜力，请阅读下面两篇文章。
