一、過濾器的工作原理

過濾器是牛奶加工中實現初步雜質分離的關鍵設備，其核心原理是通過物理攔截作用，將原奶中的固態雜質與液態乳分離，根據結構和用途可分為多種類型，具體工作機制如下：

1. 袋式過濾器

結構：由濾袋（多為聚丙烯或尼龍材質，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（如塵埃、毛發、纖維等）被攔截在濾袋內，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，成本較低。

2. 板框式過濾器

• 結構：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，雜質被攔截在腔室內，濾液通過濾布從濾板通道流出。過濾過程中，雜質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，可處理高雜質含量的原奶，適用于中精度過濾。

3. 離心式過濾器

• 結構：包含旋轉的離心轉子和殼體，轉子上設有濾網或離心通道。

• 原理：原奶進入轉子后，在高速旋轉（通常轉速 2000-5000 轉 / 分鐘）產生的離心力作用下，密度較大的雜質被甩向轉子外側，通過濾網攔截或直接排出；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（如泥沙、細菌聚集體）的去除效果優于靜態過濾。

• 特點：自動化程度高，無需頻繁更換濾材，適用于連續生產中的精濾環節。

4. 工作流程總結

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

二、凈乳機的工作原理

凈乳機是利用離心力實現原奶凈化與除菌的核心設備，呼和浩特蒙特利萊機械有限公司的凈乳機結合專利技術（如 CN202021873942.8），在結構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節：

1. 離心分離的核心機制

• 結構：主要由轉鼓（內部設有多層碟片）、驅動裝置、進料系統和出料系統組成。轉鼓通過電機驅動高速旋轉（轉速可達 4000-10000 轉 / 分鐘）。

• 原理：

1. 進料與分布：原奶通過進料管進入轉鼓中心，經分配器均勻導入碟片間隙。

2. 離心力分離：轉鼓高速旋轉時，由于雜質（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鼓內壁；而牛奶則向中心聚集，沿碟片通道上升至出口。

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

2. 專利結構的優化設計（以 CN202021873942.8 為例）

• 整體式結構：轉鼓與殼體采用一體化密封設計，減少傳統分體式結構的連接處漏液風險，提升設備密封性和衛生性。

• 雙出料管設計：

• 凈乳出料管：分離后的純凈牛奶從中心導出；

• 雜液出料管：雜質與部分液體形成的混合物從外側通道排出，避免雜質二次污染牛奶。

• 內置滅菌與清洗功能：

• 滅菌：通過在轉鼓內部設置高溫蒸汽通道（或外接滅菌裝置），在啟動前或停機后對內部進行高溫殺菌（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）對碟片間隙和轉鼓內壁進行沖刷，清除殘留雜質，確保設備清潔。

3. 凈乳與除菌的協同作用

• 凈乳：去除肉眼不可見的細微雜質（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），配合后續殺菌工藝，可降低原奶中的微生物負荷。

4. 工作流程總結

原奶→進入凈乳機轉鼓→高速離心分離（雜質甩向內壁，牛奶向中心聚集）→凈乳從中心出口排出，雜液從外側排出→設備自動滅菌與清洗。

三、過濾器與凈乳機的技術差異對比

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