밀크 필터(듀플렉스 필터)는 요구르트 생산 라인에서 원유 수조와 저온살균기 사이에 위치합니다. 동물 털, 사료 입자, 먼지, 깔짚 재료 등 물리적 오염물을 추가 가공 전에 원유에서 제거합니다. 슐리는 동남아시아, 중동, 아프리카의 유제품 시설에 200대 이상의 듀플렉스 필터 유닛을 제조 및 설치했습니다.
이중 필터 설계: 연속 운전 | SUS 304 재질 | 100-400 메쉬 | 0.3 MPa 정격 | 간편한 유지보수
듀플렉스 필터 vs 단일 필터
듀플렉스 필터는 입구와 출구에 3방향 볼 밸브로 연결된 두 개의 병렬 여과 실린더로 구성됩니다. 한쪽 실린더 청소가 필요할 경우, 작업자는 생산 중단 없이 밸브를 전환하여 다른 실린더로 여과를 이어갈 수 있습니다.
리야드 소재 500L/일 규모 요구르트 공장에서의 비교 테스트 결과, 단일 필터는 하루 6회 필터 교체가 필요했으며, 교체당 15분씩 총 90분의 가동 중단 시간이 발생했습니다. 반면 듀플렉스 필터는 약 5분의 밸브 전환 작업만 필요했습니다. 30일 기준으로 이는 42.5시간의 생산 시간을 회복한 셈입니다.
선정 가이드
| 요인 | 단일 필터 | 듀플렉스 필터 |
|---|---|---|
| 일일 생산량 | 500L 미만 | 500L 이상 |
| 예산 | $400~800 | $800~2,500 |
| 다운타임 허용도 | 2~3시간마다 중단 가능 | 연속 운전 필요 |
| 인력 가용성 | 전담 작업자 | 최소 인력 |
하루에 1배치 이상을 운전하는 공정의 경우 듀플렉스 구성이 권장됩니다.
작동 원리
원유는 입구 3방향 볼 밸브로 유입되어 두 개의 실린더에 분배된 후 메쉬 스크린을 통과하고 출구 밸브를 통해 여과된 우유로 배출됩니다. 각 실린더에는 상단에 에어 릴리즈 밸브가 장착되어 있습니다.
기동 시 트랩된 공기로 인해 유효 여과 면적이 15~20% 감소합니다. 에어 릴리즈 밸브를 10~15초 동안 열어 액체가 스며 나오기 시작하면 닫습니다.
작동 순서
| 단계 | 작업 | 시간 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 1 | 실린더 A의 입구 밸브 열기 | - | 두 실린더 모두 청결 상태 |
| 2 | 실린더 A의 출구 밸브 열기 | - | 에어 릴리즈 밸브는 닫힘 |
| 3 | 에어 릴리즈 밸브를 잠시 열기 | 10~15초 | 갇힌 공기 빼기 |
| 4 | 압력 차이 모니터링 | 연속 | 정상: 0.05~0.1 MPa |
| 5 | 압력 상승 시 실린더 B로 전환 | 30초 | 두 밸브를 동시에 돌리기 |
| 6 | 실린더 A 세척 | 10~15분 | 분리, 세척, 재설치 |
입구와 출구 사이의 압력 차이는 실린더 전환의 주요 지표 역할을 합니다. 입구 압력이 0.2 MPa이고 출구 압력이 0.12 MPa 이하로 떨어지면 청정 실린더로 전환하십시오.
필터 메쉬 선정
메쉬 크기는 포집되는 입자 크기와 필터를 통과하는 유량을 모두 결정합니다.
| 메시 크기 | 포집 입자 크기 | 유량 | 최적 적용 분야 |
|---|---|---|---|
| 100 mesh | 150 마이크론 | 100% | 고오염 원유 사전 여과 |
| 200 mesh | 75 마이크론 | 85% | 표준 생원유 여과 |
| 300 mesh | 50 마이크론 | 70% | 프리미엄 요거트, 정밀 정화 |
| 400 mesh | 37 마이크론 | 55% | 특수 제품, 실험실 등급 |
표준 요거트 생산의 경우 200 mesh는 털, 사료 입자, 육안상 침전물을 효과적으로 여과하면서도 허용 가능한 유량을 유지합니다. 사전 여과 없이 소규모 농장에서 공급되는 생원유는 1차 통과 시 100 mesh가 필요할 수 있습니다. 프리미엄 그릭 요거트 생산에는 300 mesh가 유리하지만, 교체 주기가 3~4시간에서 1.5~2시간으로 단축됩니다.
라고스의 하루 2,000L 규모 시설은 초기에 400 mesh를 지정했습니다. 필터 교체가 45분마다 필요했습니다. 200 mesh로 전환한 결과 일일 필터 교체 횟수가 16회에서 5회로 줄었으며, 최종 제품 품질에는 눈에 띄는 변화가 없었습니다.
기술 사양
| 파라미터 | 사양 |
|---|---|
| 필터 타입 | 단식 또는 복식(듀플렉스) |
| 재질 | 식품용 스테인리스 스틸(SUS 304) |
| 표면 마감 | 내외면 폴리싱, Ra ≤ 0.8μm |
| 설계 압력 | 0.3 MPa |
| 작동 압력 | 0.1-0.25 MPa |
| 연결 방식 | 확장/수축 피팅, 클램프 연결 |
| 밸브 타입 | 3웨이 볼 밸브(SUS 304) |
| 필터 메쉬 범위 | 100-400 메쉬(주문 제작 가능) |
| 에어 릴리즈 | 상단 수동 밸브 |
| 입구/출구 | 위생 피팅(DN25-DN50) |
| 작동 온도 | 0-100°C |
모델별 용량
| 모델 | 구성 | 용량(L/hr) | 입구/출구 | 중량 |
|---|---|---|---|---|
| SL-MF-1 | 단식 | 500-1000 | DN25 | 18 kg |
| SL-MF-2 | 복식 | 1000-3000 | DN32 | 35 kg |
| SL-MF-3 | 복식 | 3000-5000 | DN40 | 52 kg |
| SL-MF-4 | 복식 | 5000-8000 | DN50 | 78 kg |
설치 요구 사항
설치 높이. 필터 출구는 후단 장비(일반적으로 저온살균기)의 입구보다 최소 0.5미터 이상 높게 위치시켜야 합니다. 이 중력 보조 방식은 이송 펌프의 부하를 줄여줍니다.
바이패스 배관. 복식 필터 주변에 수동 밸브가 있는 바이패스 라인을 설치하십시오. 가스켓 교체, 용접부 검사 등 심층 유지보수 중에도 바이패스를 통해 생산을 지속할 수 있습니다.
드레인 위치. 드레인 배출구는 설비의 최저점에 위치해야 하며, 그 바로 아래에 바닥 배수구가 있어야 합니다. 세척 시 이 배출구를 통해 20~30리터의 물과 이물질이 배출됩니다.
세척 및 유지보수
각 생산 작업이 끝난 후, 입구 및 출구 밸브를 잠그고 드레인을 연 다음 각 실린더를 40~50°C의 따뜻한 물로 2~3분간 세척하십시오. 메쉬 스크린을 분리하여 흐르는 물에 헹굽니다. 고착된 잔여물은 2% NaOH 용액에 15분간 담근 후 깨끗이 헹구어야 합니다.
주간 유지보수 작업으로는 메쉬 스크린, 개스킷 및 에어 릴리즈 밸브를 포함한 완전 분해가 필요합니다. 스크린의 찢어짐이나 늘어난 메쉬 상태를 점검하십시오. 2~3mm 크기의 구멍만 있어도 오염물질이 통과하여 여과 성능을 저하시킵니다.
유지보수 일정
| 주기 | 작업 내용 | 소요 시간 |
|---|---|---|
| 배치 작업 후 매회 | 따뜻한 물 세척, 메쉬 헹굼 | 10분 |
| 매주 | 심층 세척, 스크린 및 개스킷 점검 | 30분 |
| 매월 | 용접 이음새 점검, 밸브 작동 테스트 | 20분 |
| 500~1000시간마다 | 메쉬 스크린 교체 | 15분 |
문제 해결
| 문제 | 원인 | 해결 방법 |
|---|---|---|
| 유량 30% 이상 감소 | 메쉬 막힘 | 스크린 세척 또는 교체 |
| 차압 > 0.15 MPa | 필터 엘리먼트 오염 | 깨끗한 실린더로 전환 후 막힌 실린더 세척 |
| 실린더 베이스 누수 | 개스킷 마모 | 개스킷 교체 (표준 규격, $5-10) |
| 여과된 유출구에서 공기 발생 | 에어 릴리즈 밸브 열림 고착 | 밸브 시트 세척, 손상 시 교체 |
| 필터 우회 현상 | 메쉬 손상 또는 부적절한 장착 | 스크린 교체 후 올바르게 장착 확인 |
| 밸브 조작이 어려움 | 유 잔류물 축적 | 밸브 분해 후 온수 세척 |
유제품 외 적용 분야
듀플렉스 필터 설계는 입자 제거가 필요한 모든 액체에 적합합니다. Shuliy는 케냐의 주스 공장, 탄자니아의 양조장, 베트남의 소스 공장에 이 장치를 설치했습니다.
| 산업 분야 | 적용 사례 | 일반 메쉬 |
|---|---|---|
| 유제품 | 원유, 요거트, 크림, 유청 | 200-300 메쉬 |
| 음료 | 과일 주스, 맥주, 와인 | 100-200 메쉬 |
| 식품 가공 | 소스, 수프, 시럽 | 80-150 메쉬 |
| 제약 | 액상 의약품 | 300-400 메쉬 |
비유제품 용도에서는 화학적 호환성을 반드시 확인하십시오. SUS 304는 대부분의 식품 등급 액체를 처리할 수 있습니다. 장기간 pH 4 미만 또는 pH 9 초과의 액체에는 SUS 316L을 권장합니다.
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