Süt işlemede daha esnek bir yol

Ralph Ammann, Hannoversch Münden
Süt işlemede daha esnek bir yol
Yew Tree Dairy kurduğu püskürtme kulesiyle süt tozu üretimine adım
atıyor
Bir İngiliz firması olan Yew Tree Dairy, süt tozu üretimine girişini kısa süre önce
tamamladı. Aile şirketi olan süt işletmesi, dört t/h kapasite ile yeni bir ürün grubu
uygulamaya koydu. Bu projede sıra dışı birkaç özellik bulunuyor ve proje, Hollandalı
danışmanlar JR Projects tarafından destekleniyordu.
Yew Tree Dairy, İngiltere'nin Kuzeyinde, Manchester yakınındaki Skelmersdale'de bulunmaktadır.
Firma, bir tarım işletmesi olan "J & B Woodcock & Sons" olarak 1904'te kurulmuştur, ancak sonraki
yıllarda adım adım bir süt işleme firması haline gelmiştir. Bugün bu aile işletmesi, Ivan Woodcock ve
kardeşi Carl tarafından işletilmektedir. İlk zamanlardan itibaren şirket az yağlıdan tam kaymaklıya
kadar tüm çeşitlerde taze süt üretimine odaklanmıştır. Kısa zaman içinde miktarını, var olan işleme
tesislerinin ayak uyduramayacağı bir seviyeye çıkarmıştır.
Woodcock ailesi yaklaşık üç yıl önce, ellerinde olan büyük miktarda taze sütü yüksek kaliteli süt
tozuna dönüştürme fikrini geliştirmiştir.
Zengin tasarım: Yeni ürün grubunun kendine ait yeni üretim binası bulunuyor. Gerek duyulması
halinde, aynı büyüklükte ikinci bir tesisi karşılayacak yeterli alan mevcuttur
Başlıca sorun, sahiplerinin toz üretim sürecini tamamen anlama ve kendi vizyonları doğrultusunda
şekillendirme azmiydi. Kısa süre içinde, püskürtmeli kurutma alanında bir uzmana ihtiyaç duyulduğu
netlik kazandı. Tam burada Hollandalı firma JR projects devreye girdi ve kurucuları Jan Weernink ve
Roel Smeenk, tüm projeyi yakından izleme görevini üstlendi.
Proje planlaması ve tedarikçilerin değerlendirilmesinden hizmete sokmaya kadar tüm alanlarda yer
aldılar. İki yılı aşkın bir sürede Carl ve Ivan Woodcock'un yakın danışmanlığında, özelleştirilmiş bir
püskürtmeli kurutma tesisi kuruldu. Bu süreç boyunca, projenin ilerleyişi süt işletmesinin ekonomik
performansı ile yakından ilişkiliydi ve "adım adım" bir yaklaşım benimsendi.
JR Projects püskürtme kulesinin tüm konsept tasarımını üstlenirken, yoğunlaştırma işlemi İtalyan
CFT Group tarafından yönetildi. Gereken hijyen filtresi Alman firma Riedel Filtertechnik GmbH
tarafından geliştirilip uygulandı. Tüm işleme süreci için gerekli havalandırmalar Alman üretici Reitz
tarafından temin edildi. Özellikle kulenin kendisi olmak üzere, bazı bileşenlerin büyük boyutlu olması
nedeniyle doğrudan yerinde monte edilmeleri durumunda kalındı.
Az yağlı sütün yoğunlaştırması için özel buharlaştırıcı
İlk aşama, İtalyan CFT Group tarafından temin edilen bir buharlaştırıcının kurulmasıydı. JR Projects
ve Yew Tree Dairy yakın danışmanlığında, CFT, gıda sanayisinin diğer sektörlerinde başarılı bir
şekilde kullanılmış olan Apollo MVR modelini yerel gereksinimlere göre uyarlamıştır. Bugün
Woodcock ailesi, ultramodern, etkili ve çaba harcanarak optimize edilmiş mekanik buharlaştırıcının
sağladığı faydaların keyfini sürmektedir. Cihaz artık püskürtme öncesi az yağlı sütü tek bir adımda
%50'lik bir seviyeye yoğunlaştırmaktadır. CFT Group'a göre, buharlaştırıcı uygun ürünler için (örn.
kesilmiş süt suyu) %60'a kadar tek aşamalı yoğunlaştırma seviyelerini elde edebilmektedir. İlk proje
aşamasında %38 bir yoğunlaşma (<4°C) üretilmiştir. Yew Tree'nin konsantre madde ile piyasaya
girmesine olanak veren buharlaştırıcının başarılı şekilde hizmete sokulmasından sonra firma
tamamen yenir bir deneyime başlamaya, projenin bir sonraki adımını atmaya hazırdı.
İyileştirilmiş performans: Kule kafasının özel tasarımı, hava kütlesi girişi ile son derece etkili bir
nebülizasyon ve güvenilir püskürtme şeklinin yakalanmasını sağlar
Sıra dışı püskürtme kulesi tasarımı
JR Projects, dışarıdan bir ortağın desteği ile doğrudan firma tarafından kurulmuş olan özel bir
püskürtme kulesi tasarladı. Gereğinden fazla yüksek basınçlı pompalar yoğunlaşmış maddenin
püskürtme kulesine verilmesini sağlar. Püskürtme vanaları püskürtmeye etki eder. Kule kafasının
özel tasarımı, hava kütlesi girişi ile son derece etkili bir nebülizasyon ve güvenilir püskürtme şeklinin
yakalanmasını sağlar. Hava, kule çıkışı yönünde ve ardından ters akış prensibini izleyerek dış
duvarlar boyunca yukarı doğru yönlendirilir. Kurutma sürecini engelleyeceğinden, püskürtme
kulesinde hemen hemen hiçbir miktarın kalmayacağı şekilde tasarlanmış olan toplam dört
havalandırma mevcuttur.
Ayrıca tasarım, benzer çözeltilerde yaygın olarak kullanılan akışkan bir iç yatak olmadan yapılmıştır.
Roel Smeenk şu açıklamada bulunmaktadır: "İç düzenin kule içinde yıkıcı hava türbülansına neden
olabilmesi bir hatadır." Diğer özellik artan üretime katkıda bulunan dimdik kule konisidir. Bu konsept,
şirketin 40 yıl boyunca elde ettiği püskürtmeli kurutma uzmanlığından gelmektedir.
Başka bir sıra dışı özellik ise entegre patlama engellemesidir. Yerel yetkililerle işbirliği halinde
geliştirilen bu konseptte, tüm genel patlama emniyet ve baskılama sistemlerinin, ayrıca oldukça
etkin bir erken uyarı özelliği bulunmaktadır. Belirli koşullar altında yangının ilk aşamalarında tespit
edilmesini sağlandığı için sistemin erken kapatılması için gerekli tüm önlemler alınabilir. Kirlenmeyi
içerebilen olası veya potansiyel tutuşturma kaynaklarını belirlemek için, kule kafasındaki CO
seviyeleri sürekli olarak ölçülür. Ardından, yangını önlemek için püskürtme kulesi otomatik olarak
kapatılır. Bir patlama meydana gelmesi halinde daha fazla hasarı önlemek için patlama diskleri ve
baskılama sistemi mevcuttur.
Son ürün, aşağı yönde bir elek aracılığıyla dinamik akışkan yatak aracılığıyla yönlendirilir ve
ardından pnömatik basınç kullanılarak hazır durumdaki iki siloya doldurulur. Ürün büyük torbalara
ya da 25 kg'lık kağıt torbalara paketlenir. Dolaylı gazlı hava kütlesi ısıtıcısı Hollanda firması
tarafından entegre edilmiş ve sahipleri tarafından kurulmuştur.
Filtre teknolojisine gösterilen yüksek talepler
Püskürtme kulesinin özellikleri yanı sıra bu projenin sıra dışı başka özellikleri de bulunuyor. Ayrıca,
eklenmiş hijyen filtresi (Leopoldshöhe'de yer alan Alman firması Riedel Filtertechnik tarafından
geliştirilmiştir) tamamen müşterinin gereksinimlerine göre hazırlanmıştır ve konsepti açısından
oldukça sıra dışıdır. Riedel Filtertechnik, Kıdemli Ürün Müdürü Hannjo Boden, şu açıklamada
bulunmaktadır: "Yew Tree son derece esnek bir hortum temizleme sistemi içeren ultra-hijyenik bir
filtre istedi." Bu isteği yerine getirmek için, şirket yeni bir konsept bulmak zorundaydı. Seçilen
çözümde filtre hortumlarının ayrı ayrı temizlenmesine yönelik bir pnömatik sistem olması özel olarak
tasarlanmış ilk özelliktir. Her hortum ayrı bir patlaç valfi ile temizlenir; bu durum, farklı tipte bir toz
kullanılmış olsa bile, normal işletim sırasında tamamen güvenli hortum temizliği için en üst düzeyde
esneklik sağlar. Operatör farklı sıralamalar seçmekte özgürdür. Tanklar ve valfler, filtreden uzakta
üst kapağa kurulmuştur. İkinci özellik ise çıkarılabilir kapaktır.
Filtre muhafazalarına ve hortumlara genellikle filtre kafasındaki bakım portu aracılığıyla erişilir. Bu
da özellikle filtre muhafazalarının kullanılması ile ilgili sorunlara yol açar. Burada kapak, erişimi
önemli ölçüde artıran basit bir vinç mekanizması ile çıkarılabilir veya ayarlanabilir. Üçüncü özellik,
uç plakaya entegre edilmiş olan CIP boru sistemidir. Filtrenin uç plakasında, plaka ve hortumların
ıslakken temizlemesi için çeşitli açılır valfler bulunur. CIP ortamı genellikle uç plakanın üstüne
takılan borularla sağlanır. Riedel Filtertechnik, bu cihazları tamamen patentli, tek parça bir plakaya
entegre etmiştir. Bu öncelikle erişilebilirliği artırmaktadır. Bununla birlikte diğer bir avantaj, borular,
hortumlar, vb.'den kaynaklanan püskürtme zerresini ortadan kaldırabilmesidir. Bu, püskürtme
valflerine sorunsuz ve doğrudan erişim sağlamaktadır.
Yeni yaklaşım: Yew Tree Dairy, tüm valflerin iç bölge dışına, filtre kafası üzerine yerleştirildiği
bir filtre kullanmaktadır
Başka bir özellik, CIP sonrasında gerçekleştirilen hortum kurutma işleminin daha kısa olmasıdır. CIP
işleminden sonraki kurutma aşaması sırasında, özel bir yan bağlantı, ek kurutma havasını filtre
hortumlarının alt tarafına yönlendirilir. Ayrıca, sıkıştırılmış havanın kullanımı en aza indirilir. Hava,
temizlenmek üzere bir pnömatik patlaç valfinden filtre hortumlarına neredeyse kayıp olmadan akış
gösterir; bu, daha uzun hortum tiplerinin bile enerjiden tasarruf edilerek temizlenmesini sağlar.
Teknik özelliklere göre sistem, püskürtmeli kurutma işleminde filtre hortumlarının pnömatik
temizlenmesinden kaynaklanan darbelerin etkisini de en aza indirmektedir. Hortumların 1 : n
oranında (1 valf : n hortum) normal olarak uygulanan genel pnömatik temizliği, her bir temizleme
darbesi için nispeten yüksek hava hacmi gerektirir. Özel temizleme için bağımsız olarak
programlanabilen sıralama (1 : 1 oranında), maksimum darbeyi birkaç küçük darbeye ayırır. Bu da
püskürtme kulesindeki kurutma işleminin etkilenme riskini önemli ölçüde azaltır. Ayrıca, filtre
alanının yüzde 15 oranında isteğe bağlı genişletilmesine yönelik bir koşul oluşturmaktadır. Gövde
ve pnömatik temizleme tesisatının tasarımı, filtreleme etkinliği veya pnömatik hortum temizleme
işleminden ödün vermeden daha uzun hortumların takılmasına olanak verir.
Son olarak bu çözümle, şimdiye kadar Venturi valflerinin gerekli olan kullanımından tamamen
vazgeçilmektedir. Ayrıca, özel olarak tasarlanmış kafesler ve hortumların kullanımı, filtre destek
kafeslerinin elektrostatik boşalması için toprak kablolarının takılmasının artık gerekli olmadığı
anlamına gelir.
Alternatif filtre tasarımı, iyileştirilmiş sonuçlarla birlikte ayrı hortum temizlemeyi sağlamaktadır
(Fotoğraflar: Ammann)
Hannjo Boden şu açıklamada bulunmaktadır: "Genel konseptin bir avantajı ise artık
temizlenemeyen kaçınılmaz ölü noktalar bile temizlenebiliyor. Bu da hem temizleme hem de
koruyucu bakım işlemlerinin çok daha kolay olduğu anlamına geliyor."
Hızlı ve etkili uygulama: bir başarı hikayesi
Projenin uygulama aşaması yaklaşık iki yıl sürmüştür. Konsept, gelecekte taleplerin artmasını
sağlamaya uyarlanmıştır. Püskürtme kulesinin çevresindeki alanın büyüklüğü, gelecekte benzer
ikinci bir tesis inşa etmek, dolayısıyla üretimi potansiyel olarak iki katına çıkarmak amacıyla
seçilmiştir. Mevcut büyüme rakamlarına bakıldığında orta ölçekli aile şirketi olan süt işletmesi bunu
gerçekçi bir seçenek olarak kabul etmektedir. Ancak bu geleceğe yöneliktir. Şu anda, Yew Tree
Dairy'nin ultramodern, verimli, esnek ve genişletilebilir bir püskürtmeli kurutma tesisi zaten
mevcuttur. Tüm proje boyunca, Woodcock ailesi süreci ve tüm maliyet yapısı kontrolünü elinde
tutmuştur. İştirak eden firmalarla sıkı işbirliği içinde, aynı anda yenilik oluşturulurken, fırsatlar ve
gereklilikler arasında dengeleyici bir eylemin başarılı bir şekilde gerçekleştirilebileceği gösterilmiştir.
İlgili tüm taraflar, şirket için oldukça memnuniyet verici bir sonuca yol açan kısa ve etkili karar verme
süreçlerini yöneten düz hiyerarşi sistemi etrafındadır. Ivan Woodcock sonucu olumlu tarafından
şöyle özetlemektedir: "Uzun bir yolculuk oldu ancak işlemede daha yüksek esneklik hedefimize hiç
şüphesiz ulaştık."
Ultramodern ve verimli mekanik buharlaştırıcı sayesinde, Skelmersdale firması püskürtmeden
önce az yağlı sütü %50'lik bir seviyeye tek bir aşamada yoğunlaştırabilmektedir