Арматура для пищевых производств работает не только с питьевой водой, но и с молоком, напитками, сиропами, маслами, паром, моющими растворами и другими технологическими средами. При выборе кранов и клапанов важно учитывать санитарную обработку, свойства продукта, температуру, давление и возможность автоматизации линии.
В пищевой промышленности требования к трубопроводной арматуре зависят от места установки. Устройство на линии технической воды работает в других условиях, чем арматура, непосредственно контактирующая с продуктом. Поэтому одинаковые по DN и рабочему давлению изделия нельзя считать взаимозаменяемыми без оценки конструкции, материалов и режима мойки.
Какая арматура применяется на пищевых технологических линиях
Шаровые краны используют там, где требуется быстро и герметично перекрывать поток. Поворот шара на 90° обеспечивает простое управление, а полнопроходное исполнение уменьшает гидравлическое сопротивление. Нержавеющие модели применяют на линиях воды, пара, воздуха, моющих растворов и ряда пищевых сред, если материалы корпуса и уплотнений совместимы с продуктом и температурой.
Для участков с повышенными требованиями к чистоте одной коррозионной стойкости металла недостаточно. Нужно оценивать внутреннюю геометрию: застойные зоны, полости возле уплотнений и участки, из которых продукт трудно удалить при мойке. Поэтому для линий, где критична санитарная обработка, конструкцию выбирают с учетом принятого режима CIP или другой технологии очистки.
Мембранные клапаны применяют, когда рабочую среду желательно изолировать от штока и исполнительного механизма. Поток контактирует с корпусом и мембраной, а количество полостей, в которых способен задерживаться продукт, можно сократить. Такая конструкция удобна для ряда пищевых процессов, но материал мембраны должен соответствовать температуре, составу продукта и моющих средств.
Дисковые поворотные затворы востребованы на трубопроводах средних и больших диаметров благодаря небольшой строительной длине. Они подходят для воды, жидких продуктов и вспомогательных сред, если материал диска и уплотнения совместим с процессом. Для вязких или содержащих частицы продуктов дополнительно оценивают влияние среды на уплотнение и усилие привода.
На технологической линии могут применяться:
- шаровые краны — для быстрого полного перекрытия воды, пара, воздуха и совместимых жидкостей;
- мембранные клапаны — на участках, где особенно важны чистота и изоляция механизма от продукта;
- дисковые затворы — для компактного управления потоком на средних и больших диаметрах;
- обратные клапаны — для предотвращения обратного движения продукта;
- регулирующие клапаны — для поддержания расхода, давления, температуры или уровня;
- электромагнитные клапаны — для автоматического переключения вспомогательных потоков.
Конкретный тип арматуры определяется функцией участка. Запорный орган не следует использовать как регулирующий, если конструкция не рассчитана на длительную работу в промежуточных положениях. Аналогично клапан для чистой воды нельзя автоматически переносить на вязкий сироп, продукт с частицами или концентрированный моющий раствор.
Что учитывать при выборе кранов и клапанов
Первый параметр — рабочая среда. Необходимо знать состав продукта, вязкость, наличие твердых включений, кислотность и воздействие моющих растворов. Материал корпуса выбирают с учетом коррозионной стойкости, а уплотнения — по химической совместимости и температуре. Для пищевых линий также важны документы, подтверждающие возможность применения материалов в соответствующем процессе.
Второй параметр — санитарная обработка. Если трубопровод моется без разборки, арматура должна обеспечивать промывку внутренних поверхностей в принятом режиме. Учитывают температуру и концентрацию моющего раствора, продолжительность цикла, возможность промывки полостей и устойчивость эластомеров к многократному воздействию химии и горячей воды.
При подготовке спецификации проверяют:
- продукт и вспомогательные среды, включая растворы CIP;
- рабочее и максимальное давление;
- минимальную, рабочую и максимальную температуру;
- материал корпуса, запирающего элемента и уплотнений;
- возможность полноценной очистки;
- DN, пропускную способность и допустимые потери давления;
- тип присоединения и требования к разборке узла;
- частоту переключений и необходимое время срабатывания;
- ручное, пневматическое или электрическое управление;
- требования к сигнализации положения и автоматизации.
Автоматизация особенно важна для линий розлива, смешивания, дозирования и CIP. Пневматический или электрический привод подбирают по требуемому моменту, числу циклов, условиям окружающей среды и безопасному положению при отказе питания. Если клапан участвует в регулировании, дополнительно рассчитывают пропускную способность и характеристику регулирования.
При выборе арматуры полезно разделять продуктовые и вспомогательные контуры. Для пара, технической воды или сжатого воздуха требования могут отличаться от требований к участку, по которому проходит готовый продукт. Такой подход позволяет не завышать стоимость всех узлов одинаково и не ставить общепромышленное исполнение туда, где критично качество очистки.
Надежная работа линии зависит не от одного признака вроде «нержавеющая сталь», а от соответствия всей конструкции реальному процессу. Арматура должна выдерживать продукт, мойку, давление и температуру, выполнять нужную функцию и сохранять характеристики при заданном количестве циклов. Поэтому кран или клапан подбирают по параметрам конкретного участка, а не только по диаметру и номинальному давлению.
