Le filtre à lait (filtre duplex) est positionné entre la cuve de réception du lait cru et le pasteurisateur dans une ligne de production de yaourts. Il élimine les contaminants physiques — poils d'animaux, particules d'aliments, poussière, litière — du lait cru avant son traitement ultérieur. Shuliy a fabriqué et installé plus de 200 unités de filtres duplex dans des laiteries en Asie du Sud-Est, au Moyen-Orient et en Afrique.
Conception à double filtre : Fonctionnement continu | Construction en SUS 304 | 100-400 Mesh | Pression nominale 0,3 MPa | Entretien facile
Filtre Duplex vs Filtre Simple
Le filtre duplex est composé de deux cylindres de filtration en parallèle, reliés par des vannes à trois voies à l'entrée et à la sortie. Lorsqu'un cylindre nécessite un nettoyage, l'opérateur bascule les vannes sur le second cylindre sans interrompre la production.
Une comparaison côte à côte dans une installation de yaourt de 500 L/jour à Riyad a montré que le filtre simple nécessitait 6 changements de filtre par jour de 15 minutes chacun, soit 90 minutes d'arrêt total. Le filtre duplex a nécessité deux commutations de vannes pour un total d'environ 5 minutes. Sur une période de 30 jours, cela a permis de récupérer 42,5 heures de temps de production.
Guide de Sélection
| Facteur | Filtre simple | Filtre duplex |
|---|---|---|
| Production quotidienne | Moins de 500 L | 500 L et plus |
| Budget | 400–800 $ | 800–2 500 $ |
| Tolérance aux arrêts | Arrêt possible toutes les 2 à 3 heures | Fonctionnement continu requis |
| Disponibilité de main-d’œuvre | Opérateur dédié | Effectif réduit |
Pour les opérations réalisant plus d’un lot par jour, la configuration duplex est recommandée.
Principe de fonctionnement
Le lait cru entre par la vanne à boisseau sphérique à trois voies d’entrée, se répartit entre les deux cylindres, traverse les tamis et ressort sous forme de lait filtré par la vanne de sortie. Chaque cylindre est équipé d’une vanne de purge d’air montée en partie supérieure.
Au démarrage, l’air emprisonné réduit la surface de filtration effective de 15 à 20 %. Ouvrez les vannes de purge d’air pendant 10 à 15 secondes jusqu’à ce que le liquide commence à suinter, puis refermez.
Séquence de fonctionnement
| Étape | Action | Temps | Remarques |
|---|---|---|---|
| 1 | Ouvrir la vanne d’entrée du cylindre A | - | Les deux cylindres sont propres |
| 2 | Ouvrir la vanne de sortie du cylindre A | - | Vannes de purge d’air fermées |
| 3 | Ouvrir brièvement les vannes de purge d’air | 10-15 s | Purge de l’air emprisonné |
| 4 | Surveiller le différentiel de pression | En continu | Normal : 0,05-0,1 MPa |
| 5 | Basculer sur le cylindre B lorsque la pression augmente | 30 s | Tourner les deux vannes simultanément |
| 6 | Nettoyer le cylindre A | 10-15 min | Démonter, rincer, remonter |
Le différentiel de pression entre l’entrée et la sortie sert d’indicateur principal pour le basculement des cylindres. Lorsque la pression d’entrée est de 0,2 MPa et que la pression de sortie chute à 0,12 MPa ou moins, basculez sur le cylindre propre.
Sélection de la maille du filtre
La taille de la maille détermine à la fois la taille des particules capturées et le débit à travers le filtre.
| Taille de maille | Taille de particule capturée | Débit | Meilleure application |
|---|---|---|---|
| 100 mesh | 150 microns | 100% | Préfiltration pour lait très sale |
| 200 mesh | 75 microns | 85% | Filtration standard du lait cru |
| 300 mesh | 50 microns | 70% | Yaourt premium, clarification fine |
| 400 mesh | 37 microns | 55% | Produits spéciaux, qualité laboratoire |
Pour une production standard de yaourt, la maille 200 offre une filtration suffisante des poils, particules d'aliments et sédiments visibles tout en maintenant des débits acceptables. La qualité du lait cru provenant de petites exploitations sans préfiltration peut nécessiter une maille 100 en premier passage. La production de yaourt grec premium bénéficie d'une maille 300, bien que la fréquence de nettoyage passe de 3-4 heures à 1,5-2 heures entre les changements.
Une installation de 2000L/jour à Lagos avait initialement spécifié une maille 400. Les changements de filtre étaient nécessaires toutes les 45 minutes. Le passage à la maille 200 a réduit les changements de filtre quotidiens de 16 à 5, sans changement perceptible dans la qualité du produit final.
Spécifications techniques
| Paramètre | Spécification |
|---|---|
| Type de filtre | Simple ou duplex (double) |
| Matériau | Acier inoxydable alimentaire (SUS 304) |
| Finition de surface | Surfaces intérieure et extérieure polies, Ra ≤ 0,8 μm |
| Pression de conception | 0,3 MPa |
| Pression de service | 0,1-0,25 MPa |
| Type de raccordement | Raccords à dilatation/contraction, raccords à collier |
| Type de vanne | Vannes à boisseau sphérique trois voies (SUS 304) |
| Plage de maillage du filtre | 100-400 mesh (personnalisable) |
| Purge d'air | Vannes manuelles montées en partie supérieure |
| Entrée/Sortie | Raccords sanitaires (DN25-DN50) |
| Température de service | 0-100°C |
Capacité par modèle
| Modèle | Configuration | Capacité (L/h) | Entrée/Sortie | Poids |
|---|---|---|---|---|
| SL-MF-1 | Simple | 500-1000 | DN25 | 18 kg |
| SL-MF-2 | Duplex | 1000-3000 | DN32 | 35 kg |
| SL-MF-3 | Duplex | 3000-5000 | DN40 | 52 kg |
| SL-MF-4 | Duplex | 5000-8000 | DN50 | 78 kg |
Conditions d'installation
Hauteur de montage. Positionnez la sortie du filtre à au moins 0,5 mètre au-dessus de l'entrée de l'équipement aval (généralement le pasteurisateur). Cette assistance par gravité réduit la charge de la pompe de transfert.
Tuyauterie de dérivation. Installez une ligne de dérivation avec une vanne manuelle autour du filtre duplex. Lors des opérations de maintenance approfondie — remplacement de joint, inspection des soudures — la dérivation permet de maintenir la production.
Positionnement de la vidange. La sortie de vidange doit se trouver au point le plus bas de l'installation, avec un siphon de sol directement en dessous. Le nettoyage évacue 20 à 30 litres d'eau et de débris par cette sortie.
Nettoyage et entretien
Après chaque cycle de production, fermez les vannes d'entrée et de sortie, ouvrez la vidange et rincez chaque cylindre à l'eau tiède (40-50°C) pendant 2 à 3 minutes. Retirez la grille et rincez-la sous l'eau courante. Les résidus tenaces nécessitent un trempage dans une solution de NaOH à 2 % pendant 15 minutes, suivi d'un rinçage minutieux.
L'entretien hebdomadaire comprend un démontage complet : grilles, joints et purgeurs d'air. Inspectez les grilles pour détecter toute déchirure ou maille distendue. Un trou de 2 à 3 mm laisse passer les contaminants et compromet la filtration.
Calendrier d'entretien
| Fréquence | Tâche | Temps requis |
|---|---|---|
| Après chaque lot | Rincer à l'eau tiède, nettoyer la grille | 10 min |
| Hebdomadaire | Nettoyage en profondeur, inspection des grilles et joints | 30 min |
| Mensuel | Vérifier les soudures, tester le fonctionnement des vannes | 20 min |
| Toutes les 500 à 1000 heures | Remplacer les grilles | 15 min |
Dépannage
| Problème | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Le débit chute de 30 % ou plus | Grille obstruée | Nettoyer ou remplacer la grille |
| Différence de pression > 0,15 MPa | Élément filtrant encrassé | Passer sur le cylindre propre, nettoyer le cylindre obstrué |
| Fuite à la base du cylindre | Joint usé | Remplacer le joint (taille standard, 5-10 $) |
| Air dans la sortie de lait filtré | Soupape de purge bloquée en position ouverte | Nettoyer le siège de la soupape, remplacer si endommagé |
| Le lait contourne le filtre | Grille endommagée ou mauvais positionnement | Remplacer la grille, bien la positionner |
| Vanelle difficile à tourner | Accumulation de résidus de lait | Démonter la vanne, nettoyer à l'eau tiède |
Applications au-delà du secteur laitier
La conception du filtre duplex convient à tout liquide nécessitant une élimination des particules. Shuliy a installé ces unités dans des usines de jus au Kenya, des brasseries en Tanzanie et des usines de sauces au Vietnam.
| Industrie | Applications | Grille typique |
|---|---|---|
| Laitier | Lait cru, yaourt, crème, lactosérum | 200-300 mesh |
| Boissons | Jus de fruits, bière, vin | 100-200 mesh |
| Transformation alimentaire | Sauces, soupes, sirops | 80-150 mesh |
| Pharmaceutique | Médicaments liquides | 300-400 mesh |
Pour les applications non laitières, vérifiez la compatibilité chimique. L’acier inoxydable SUS 304 convient à la plupart des liquides de qualité alimentaire. Pour les liquides dont le pH est inférieur à 4 ou supérieur à 9 sur des périodes prolongées, le SUS 316L est recommandé.
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