一、過濾器的工作原理

過濾器是牛奶加工中實現(xiàn)初步雜質(zhì)分離的關(guān)鍵設(shè)備，其核心原理是通過物理攔截作用，將原奶中的固態(tài)雜質(zhì)與液態(tài)乳分離，根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途可分為多種類型，具體工作機制如下：

1. 袋式過濾器

結(jié)構(gòu)：由濾袋（多為聚丙烯或尼龍材質(zhì)，孔徑通常為 1-100μm）、過濾器外殼及進出口管路組成。

• 原理：原奶在壓力作用下流入過濾器，通過濾袋時，大于濾袋孔徑的雜質(zhì)（如塵埃、毛發(fā)、纖維等）被攔截在濾袋內(nèi)，而牛奶則透過濾袋進入下游管路。濾袋的孔徑精度決定了過濾效果，通常用于粗濾階段。

• 特點：更換濾袋便捷，適用于去除較大顆粒雜質(zhì)，成本較低。

2. 板框式過濾器

• 結(jié)構(gòu)：由交替排列的濾板和濾框組成，中間夾裝濾布（如棉布、合成纖維布）。

• 原理：原奶在泵的作用下壓入濾框與濾板形成的腔室，濾布作為過濾介質(zhì)，雜質(zhì)被攔截在腔室內(nèi)，濾液通過濾布從濾板通道流出。過濾過程中，雜質(zhì)會在濾布表面形成濾餅，進一步提升過濾精度（可達 0.5-10μm）。

• 特點：過濾面積大，可處理高雜質(zhì)含量的原奶，適用于中精度過濾。

3. 離心式過濾器

• 結(jié)構(gòu)：包含旋轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)子和殼體，轉(zhuǎn)子上設(shè)有濾網(wǎng)或離心通道。

• 原理：原奶進入轉(zhuǎn)子后，在高速旋轉(zhuǎn)（通常轉(zhuǎn)速 2000-5000 轉(zhuǎn) / 分鐘）產(chǎn)生的離心力作用下，密度較大的雜質(zhì)被甩向轉(zhuǎn)子外側(cè)，通過濾網(wǎng)攔截或直接排出；而牛奶因密度較小向中心聚集，從出口流出。離心力可強化過濾效率，對細微雜質(zhì)（如泥沙、細菌聚集體）的去除效果優(yōu)于靜態(tài)過濾。

• 特點：自動化程度高，無需頻繁更換濾材，適用于連續(xù)生產(chǎn)中的精濾環(huán)節(jié)。

4. 工作流程總結(jié)

原奶→泵入過濾器→物理攔截（根據(jù)孔徑或離心力分離雜質(zhì)）→過濾后的牛奶進入下一工序，雜質(zhì)留存或排出。

二、凈乳機的工作原理

凈乳機是利用離心力實現(xiàn)原奶凈化與除菌的核心設(shè)備，呼和浩特蒙特利萊機械有限公司的凈乳機結(jié)合專利技術(shù)（如 CN202021873942.8），在結(jié)構(gòu)與功能上具備高效性和可靠性，其工作原理可拆解為以下環(huán)節(jié)：

1. 離心分離的核心機制

• 結(jié)構(gòu)：主要由轉(zhuǎn)鼓（內(nèi)部設(shè)有多層碟片）、驅(qū)動裝置、進料系統(tǒng)和出料系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)鼓通過電機驅(qū)動高速旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速可達 4000-10000 轉(zhuǎn) / 分鐘）。

• 原理：

1. 進料與分布：原奶通過進料管進入轉(zhuǎn)鼓中心，經(jīng)分配器均勻?qū)氲g隙。

2. 離心力分離：轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)時，由于雜質(zhì)（如泥沙、細菌、體細胞）的密度大于牛奶，在離心力作用下被甩向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁；而牛奶則向中心聚集，沿碟片通道上升至出口。

3. 雜質(zhì)排出：沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的雜質(zhì)通過定期開啟的排渣口（或自動排渣裝置）排出，避免雜質(zhì)堆積影響分離效果。

2. 專利結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計（以 CN202021873942.8 為例）

• 整體式結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)鼓與殼體采用一體化密封設(shè)計，減少傳統(tǒng)分體式結(jié)構(gòu)的連接處漏液風險，提升設(shè)備密封性和衛(wèi)生性。

• 雙出料管設(shè)計：

• 凈乳出料管：分離后的純凈牛奶從中心導(dǎo)出；

• 雜液出料管：雜質(zhì)與部分液體形成的混合物從外側(cè)通道排出，避免雜質(zhì)二次污染牛奶。

• 內(nèi)置滅菌與清洗功能：

• 滅菌：通過在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部設(shè)置高溫蒸汽通道（或外接滅菌裝置），在啟動前或停機后對內(nèi)部進行高溫殺菌（如 121℃蒸汽滅菌），抑制微生物滋生。

• 清洗：配備自動 CIP（原位清洗）接口，通過高壓清洗液（酸 / 堿液）對碟片間隙和轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁進行沖刷，清除殘留雜質(zhì)，確保設(shè)備清潔。

3. 凈乳與除菌的協(xié)同作用

• 凈乳：去除肉眼不可見的細微雜質(zhì)（如直徑 0.1-10μm 的顆粒），提升牛奶澄清度。

• 除菌：通過離心力分離部分細菌（尤其是革蘭氏陽性菌，因密度較高易被甩離），配合后續(xù)殺菌工藝，可降低原奶中的微生物負荷。

4. 工作流程總結(jié)

原奶→進入凈乳機轉(zhuǎn)鼓→高速離心分離（雜質(zhì)甩向內(nèi)壁，牛奶向中心聚集）→凈乳從中心出口排出，雜液從外側(cè)排出→設(shè)備自動滅菌與清洗。

三、過濾器與凈乳機的技術(shù)差異對比

通過過濾器與凈乳機的協(xié)同作用，原奶中的雜質(zhì)被逐步清除，為后續(xù)殺菌、均質(zhì)等工序奠定基礎(chǔ)，確保乳制品的品質(zhì)與安全性。