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在无能耗增加的前提下使产能提升 20% - 乳制品生产商 Valio 更新了其干燥机控制系统

位于芬兰万塔 (Vantaa) 的 Valio 乳制品生产设施
Finland
工业测量

乳制品生产商 Valio 更新了其干燥机控制系统

Valio 为芬兰乳牛业农场主单独所有,是芬兰的最大乳制品公司。该公司代表着拥有并经营家庭农场的 8,000 家牛奶场,平均每家牛奶场拥有 30 头奶牛。

Valio 在世界最北部的农业区域开展经营活动,现在正面临着许多挑战。饲料成本由于该地区生长季节短而较高,并因此导致牛奶价格相当高。精细化的成本控制对于保持竞争力来说至关重要。Valio 将很大精力投入在开发创新性的增值产品上,例如无乳糖、富含蛋白质和功能性乳制品,从而最大限度提高奶制品的价值。

脱盐乳清 - 从副产品到增值的原材料

Valio 的创新体现在其脱盐乳清产品上。作为奶酪生产的一种副产品,乳清是由营养上有益的乳清蛋白、乳糖和矿物质组成的。由于其矿物质含量较高,因此在传统上用于动物饲料中。

只有在通过使用离子交换、电渗析和膜过滤技术降低了乳清中的矿物质含量后,人才能食用乳清。将这种脱盐乳清干燥后,就可以用于婴儿食品、婴儿配方奶粉、甜食、乳制品、冰激凌和烘培制品中。Valio 在 2012 年的脱盐乳清产量达 4000 万千克,是世界上最大的脱盐乳清粉生产商之一。

从过度干燥到优化的工艺过程控制

脱盐乳清是喷雾干燥的。其内部空气的湿度存在季节性变化。由于缺乏高效的工艺过程控制,干燥机被迫在一定的安全裕度下运行,以便确保足够干燥。这导致高能耗和高成本的过度干燥。

为了优化这一干燥过程,Valio 实施了基于在线湿度测量的控制。所选择的湿度传感器需要承受 +80 … +100 °C 的温度以及容忍一些灰尘;对排出的空气进行过滤。因此,清洁的准确度和难易程度也是重要的选择标准。

干燥机配备了两个维萨拉 HUMICAP® 温湿度变送器 HMT333 设备,分别位于进气和出气中。进气湿度数据用于控制该工艺过程。出气湿度数据与粉末的含水量相关,因此可用作最终产品的质量指标。

优化的干燥带来效益

Marko Outinen 是 Valio 的研发经理,介绍了优化的干燥机控制系统带来的好处:“通过实施湿度控制系统,在没有增加能耗的情况下产能至少提升了 20%。由于在粉尘处理中干燥是成本最高的设备操作,因此这自然而然会对总利润产生巨大的经济影响。此外,通过优化干燥工艺过程,可以对重要的产品特性进行优化,例如粉尘颗粒大小、用于除尘和溶解的关键因素。同时,对最终产品的水含量进行了优化以便实现最大产出。”

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"我们对维萨拉的良好声誉耳熟能详。维萨拉的传感器在火星上都可以正常工作,为什么不能在我们的工艺过程中使用呢?” Marko Outinen,研发经理,Valio

 

依赖参考和声誉

在完成了干燥机控制系统优化的计划后,对科学文献进行了全面深入的调查研究。由于维萨拉的湿度仪表已由其他研究团体在类似工艺过程中使用,因此 Outinen 决定了与维萨拉直接联系。选择仪表时的另一个决定性因素就是可靠性:“对于我们来说,可靠性既关乎产品质量,也关乎支持功能的顺畅运行。我们对维萨拉的良好声誉耳熟能详。维萨拉的湿度传感器在火星上都可以正常工作,为什么不能在我们的工艺过程中使用呢?”,Outinen 得出结论。

使用我们的交互式在线干燥器以便计算如何通过优化干燥工艺过程节约能源和成本,或者联系我们以便了解详细信息。

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挑战 解决方案 益处

过度干燥会增加能耗并产生额外成本

使用维萨拉 HMT333 变送器测量干燥机进气和出气中的湿度和温度,从而优化脱盐乳清的干燥。

在没有增加能耗的前提下使产能提升 +20%

过度干燥导致乳清粉除尘和溶解问题

进气湿度数据用于优化工艺过程

优化了产品特性,例如粉尘颗粒大小、用于除尘和溶解的关键因素

不充分干燥导致乳清粉粘到干燥机内壁上

出气湿度数据用于描述最终产品质量

利用最终产品的最佳水含量实现最大产出