Arla Foods’taki bu sprey kurutucu tesisi, GEA MSD sprey kurutucunun modern bir örneğidir.
Kurutmanın daha iyi bir yolu
Sprey kurutma, temelde bir sıvı konsantreyi toz haline getirme yöntemidir. Kurutucu, sıvıyı ince damlacıklara dönüştürür. Daha sonra sıcak hava, parçacıklar bir kurutma odasından geçerken nemi alır.
Haznede gerçekleştirilen kurutmanın ardından, haznenin dışında bulunan ve sıcak havanın tozun içinden yukarı doğru akarak parçacıkları havada asılı tutan ve nemi daha fazla gideren bir ünite olan ayrı bir akışkan yatakta son kurutma işleminin yapıldığı iki aşamalı kurutma yöntemi 1970’lerde yaygın bir yöntemdi.
Fakat bazı ürünler, bu yaklaşımın bir zayıf noktasını ortaya çıkardı. Özellikle bebek maması, süt ürünleri bileşenleri ve besin tozlarında, nemli parçacıklar hazne duvarlarına yapışarak birikintiler oluşturabiliyor ve üretimin temizlik amacıyla daha sık durdurulmasına neden olabiliyordu.
Aynı zamanda, Amerika Birleşik Devletleri’nde yeni bir teknoloji ortaya çıktı. Bu teknoloji, daha kolay çözünen ve akışkanlığı daha iyi olan tozlar üretmenin yanı sıra, mevcut sprey kurutma teknolojisiyle işlenmesi zor hatta imkansız olan ürünleri işleyebiliyordu. O dönemin raporları, bu teknolojiyi ciddi bir rekabet tehdidi olarak tanımlamıştı.
O dönemde sprey kurutma alanında dünya lideri olan ve şu anda GEA bünyesinde yer alan Danimarkalı şirket A/S NIRO ATOMIZER bu zorluğu bir fırsat olarak gördü. NIRO, mevcut teknolojisini savunmak yerine, sprey kurutma yöntemini daha zorlu ürünlerde de işe yarar hale getirme işine koyuldu.
GEA’nın Süt Tozu Bölümünde Küresel Proje Entegrasyon Müdürü olan Martin Skanderby, “Ürünü sprey kurutucuya aktarmak zor olan kısım değil,” diyor. "İşin püf noktası, onu doğru özelliklerle yeniden ortaya çıkarmak."
Mühendislerinin 1976 yılında belgeledikleri bu fikir, daha sonra MSD çok aşamalı kurutucu olarak adlandırılacaktı.
MSD çözümü
NIRO'nun mühendisleri, kurutmanın yapıldığı yeri değiştirdiler. Odaya/hazneye bir akışkan yatak entegre ettiler ve bir akışkan yatak aşaması daha eklediler, böylece kurutma işleminin daha büyük bir kısmı sprey bölgesi dışında gerçekleşebildi. Aynı zamanda, hava akış modellerini de değiştirdiler. Bu çok aşamalı çalışma prensibi, prosesin daha zorlu ürünleri işleyebilmesini sağlarken, elde edilen tozun özelliklerini de iyileştirdi.
Hazır süt tozu ve bebek maması gibi uygulamalarda, teknoloji, sıvıyla daha kolay karışan ve sıvı içinde daha kolay çözünen tozların üretilmesini sağladı. Temel fikir oldukça basit. MSD, sprey kurutmanın yerini almıyor. İstenen ürünü daha etkili bir şekilde elde etmek için kurutmanın proses boyunca dağıtılma şeklini değiştiriyor.
NIRO’nun bu eski sprey kurutucu şeması, makinenin temel çalışma prensibini göstermektedir; sıvı, bir hazneye püskürtülür ve burada hızla kurur.
Fikirden endüstriye
Konsepti uygulanabilir bir endüstriyel projeye dönüştürmek zaman aldı. 1982 yılında, Fransız süt ürünleri şirketi Isigny Sainte-Mè, NIRO’nun fikri belgelemesinden altı yıl sonra ilk NIRO MSD’yi satın aldı.
Daha fazla sistem üretime girdikçe ve çok aşamalı kurutmanın neler başarabileceğini gösterdikçe, 1980’lerin sonlarından itibaren bu teknolojinin benimsenmesi de hız kazandı. Mühendisler, başlangıçtaki işleme sorununu çözmenin ötesine geçti ve konseptin değerini daha geniş bir uygulama yelpazesinde kanıtlamaya başladılar.
GEA, NIRO A/S’yi satın aldığında, sprey kurutma teknolojisini ve bu teknolojinin temelini oluşturan uzmanlığı da bünyesine kattı. MSD’nin geliştirilmesi, mühendislik ve uygulama alanındaki deneyimlerin nesiller boyu birikimiyle, başlangıçtaki ilkeye dayalı olarak devam etti.
Rakipler de aynı ilkeye dayalı kurutucular geliştirdikçe, çok aşamalı kurutmanın etkisi daha net bir şekilde ortaya çıktı. Başlangıçta NIRO ATOMIZER’ın rekabet tehdidine verdiği bir yanıt olarak başlayan bu süreç, çok aşamalı sprey kurutma için kanıtlanmış bir yaklaşım ve GEA’nın geliştirmeye devam edebileceği bir platform haline geliyordu.
Sürekli gelişen bir fikir
MSD’nin ilk yıllarından bir mühendis, modern bir kurutma haznesinin/odasının geometrisini hala tanıyabilir ve işleyen prensibi anlayabilir. Bununla birlikte, bu tanıdık konseptin etrafında şekillenen makineler, bir sürekli gelişim öyküsünü anlatmaktadır.
Hava dağılımı buna bir örnektir. Havanın dağılımındaki iyileştirmeler, yani sıcak havanın kurutucuya giriş yöntemi, birikintilerin azaltılmasına ve dolayısıyla verimliliğin artırılmasına katkıda bulunmuştur. Üretim talepleri değiştikçe, hijyenik çalışma, otomasyon ve proses kontrolü de gelişti. Modern sistemler 7/24 çalışmayı destekleyebilirken, daha büyük ve daha gözenekli toz parçacıkları oluşturma prosesi olan aglomerasyon ve granülasyon alanındaki gelişmeler, toz özelliklerini etkilemenin yeni yollarını sunmaktadır.
GEA OptiPartner gibi dijital araçlar, üretimin en uygun koşullarda devam etmesine yardımcı olmak için artık gerçek zamanlı proses verilerini kullanarak sürekli proses optimizasyonunu destekliyor. Günümüzde kullanılan alet ve ekipmanlar 1976 yılındaki mühendisler için hayal bile edilemezdi, fakat amaç onlara tanıdık gelirdi: prosesi anlamak ve bu bilgiyi performansı artırmak için kullanmak.
Sprey kurutma önemli miktarda enerji gerektirdiğinden, verimlilik, tesisin tüm işletme ömrü boyunca büyük önem taşır. İlgili uygulamalarda, MSD daha düşük çıkış sıcaklıklarında çalışabilir, yani kurutma işleminin büyük bir kısmı kurutma haznesinin/odasının kendisinden ziyade akışkan yataklarında gerçekleşir. Isı geri kazanımı ve daha kapsamlı proses optimizasyonu, yeni olanaklar sunmaktadır. GEA AddCool bu yaklaşım üzerine inşa edilmiş olup, yüksek sıcaklıklı ısı pompası teknolojisini kullanarak atık ısıyı geri kazanarak yeniden değerlendirir ve böylece enerji tüketimini ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmaya yardımcı olur.
MSD’nin 50 yılı
1976
NIRO, orijinal MSD konseptini belgelemektedir.
1982
İlk NIRO MSD, Fransa’daki Isigny Sainte-Mère’ye satıldı.
1980'lerin sonu
Çok aşamalı kurutma yönteminin kendini üretimde kanıtlamasıyla birlikte, bu yöntemin benimsenme hızı arttı.
2000'lerin başı
Hava dağıtımındaki gelişmeler, birikintileri daha da azalttı ve verimliliği artırdı.
Günümüz
Hijyen, kesintisiz üretim, otomasyon, aglomerasyon ve dijital proses optimizasyonundaki gelişmeler sayesinde, bu temel ilke gelişmeye devam etmektedir.
Elli yıllık öğrenme süreci
Tesisleri işleterek elde edilen deneyimler, MSD’nin gelişiminin büyük kısmına şekil verdi. Her kurulumun kendine has kısıtlamaları vardır ve bir darboğazı çözmek başka bir darboğazı ortaya çıkarabilir. Bu zorluklar, GEA mühendislerine prosesin hangi alanlarında iyileştirme yapılması gerektiğini göstermektedir.
Öğrenme süreci iki yönlüdür. GEA, farklı ürünler, uygulamalar ve kurulumlardan edindiği deneyimi ortaya koyarken, müşteriler de kendi tesislerinin işleyişini ayrıntılı olarak bilir. Bu perspektiflerin bir araya gelmesi, tortu birikimini azaltma, üretim sürelerini uzatma veya kontrolü iyileştirme fırsatlarını ortaya çıkarabilir.
Deneyim birikimi, aynı zamanda MSD’yi ne zaman önermemek gerektiğini de bilmek demektir. Farklı ürünler, kapasiteler ve çalışma koşulları, başka bir teknoloji gerektirebilir ve bazen de daha basit bir çözüm yeterli olabilir.
Bu deneyim artık kurutucunun ötesine uzanmaktadır. GEA, proses ve tesis işletimi alanlarındaki uzmanlığını birleştirerek, kurutucuyu komple üretim hattının bir parçası olarak en verimli hale getirebilmektedir. Bu, doğru teknolojiyi geliştirmeye devam etmek kadar, doğru teknolojiyi seçmek ve uygulamakla da ilgilidir.
MSD tarihinin ilk dönemlerinde, ekip üyeleri planları elle çiziyordu.
Bir mühendis neslinden bir sonrakine
MSD’nin hikayesindeki süreklilik, teknik olduğu kadar insanla da ilgilidir. Günümüz GEA ekibinin bazı üyeleri, kariyerlerine başlangıçtaki MSD’yi geliştiren mühendislerin yanında başlamışlardır. Onlar, yarattıkları şeye yürekten inanan ve bu fikrin doğru olduğuna başkalarını da ikna etmek için büyük çaba sarf eden insanları hatırlıyorlar.
Onların güveninin haklı olduğu ortaya çıktı. Onların savundukları yaklaşım, endüstriyel üretimde yerleşik hale geldi ve ilk çalışmaların tamamlanmasından çok sonra bile yeni uygulama alanları bulmaya devam etti.
Orijinal MSD bu hikayenin başlangıç noktasıdır, sonu değil. Kullanılan aletler 1976'dan bu yana büyük ölçüde değişti, fakat temel yaklaşım aynı kaldı: sorunu anlamak, mühendislik uzmanlığını uygulamak ve sürekli iyileştirme yapmak.
