Produkcja żywności wymaga precyzyjnej kontroli przepływu surowców, półproduktów, gotowych produktów oraz mediów wykorzystywanych podczas mycia instalacji. Jednymi z elementów, które umożliwiają bezpieczne i sprawne prowadzenie tych procesów, są zawory procesowe. Odpowiadają między innymi za otwieranie i zamykanie przepływu, zmianę jego kierunku, regulowanie parametrów procesu oraz oddzielanie poszczególnych stref instalacji. W przemyśle spożywczym nie wystarczy jednak zastosowanie dowolnego zaworu przemysłowego. Elementy mające kontakt z produktem powinny być dostosowane do wymagań higienicznych, odporne na wykorzystywane media i środki myjące oraz zaprojektowane w sposób ograniczający ryzyko zalegania produktu. Jakie zawory procesowe spotyka się więc w instalacjach spożywczych i czym różnią się ich poszczególne rodzaje?
Czym są zawory procesowe?
Zawory procesowe to elementy instalacji odpowiedzialne za kontrolowanie przepływu cieczy, gazów, zawiesin oraz innych mediów wykorzystywanych podczas produkcji. W zależności od konstrukcji mogą całkowicie odcinać przepływ, regulować jego natężenie, kierować medium do wybranego odcinka instalacji albo zabezpieczać system przed przepływem w niewłaściwym kierunku.
W zakładach spożywczych zawory współpracują między innymi ze zbiornikami, pompami, wymiennikami ciepła, instalacjami dozującymi, liniami rozlewniczymi oraz systemami CIP. Można je spotkać przy produkcji mleka i jego przetworów, napojów, soków, piwa, sosów, produktów płynnych, półpłynnych oraz wielu innych artykułów spożywczych.
Znaczenie zaworów jest szczególnie duże tam, gdzie instalacja pracuje w wielu trybach. Ten sam układ może w określonych momentach transportować produkt, a następnie wodę, środki myjące lub roztwory dezynfekujące. Odpowiednio dobrane zawory procesowe pozwalają kontrolować te operacje i ograniczać ryzyko kontaktu mediów, które powinny pozostać od siebie oddzielone.
Zawory motylkowe – prosta konstrukcja i szerokie zastosowanie
Jednym z najczęściej wykorzystywanych rozwiązań w instalacjach spożywczych są zawory motylkowe. Przepływ jest w nich kontrolowany przez obracającą się tarczę umieszczoną wewnątrz korpusu. Obrót tarczy pozwala szybko otworzyć lub zamknąć przepływ medium.
Zaletą zaworów motylkowych jest stosunkowo prosta konstrukcja, niewielka liczba elementów oraz kompaktowe wymiary. Dzięki temu dobrze sprawdzają się w instalacjach, w których potrzebne jest przede wszystkim skuteczne odcinanie przepływu.
Sanitarne zawory motylkowe są stosowane między innymi w rurociągach transportujących wodę, mleko, napoje i inne produkty o odpowiedniej lepkości. Mogą być obsługiwane ręcznie lub współpracować z napędami pneumatycznymi, co umożliwia włączenie ich do zautomatyzowanego systemu sterowania procesem.
Zawory kulowe – swobodny przepływ i niewielkie opory
Kolejną grupę stanowią zawory kulowe. Elementem zamykającym jest w nich kula z otworem, która obraca się wewnątrz korpusu. Po ustawieniu otworu zgodnie z osią rurociągu medium może przepływać przez zawór, natomiast obrót kuli pozwala zamknąć instalację.
Jedną z istotnych zalet takiej konstrukcji jest możliwość uzyskania dużego przekroju przepływu. Ma to znaczenie szczególnie podczas transportowania produktów bardziej lepkich lub zawierających cząstki stałe.
Zawory kulowe wykorzystywane w aplikacjach spożywczych powinny być projektowane z uwzględnieniem wymagań dotyczących higieny i możliwości skutecznego czyszczenia. Odpowiednia konstrukcja pomaga ograniczyć miejsca, w których mogłyby pozostawać resztki produktu.
Zawory grzybkowe i zawory jednogniazdowe
W instalacjach wymagających częstego przełączania przepływu stosuje się również zawory grzybkowe, w tym higieniczne zawory jednogniazdowe. Za zamknięcie przepływu odpowiada w nich element współpracujący z odpowiednio ukształtowanym gniazdem.
Zawory tego typu mogą pełnić funkcję odcinającą lub przełączającą. W zależności od konfiguracji instalacji pozwalają prowadzić produkt do odpowiedniej części linii technologicznej, zbiornika albo urządzenia procesowego.
Zawory jednogniazdowe są często wyposażane w napędy pneumatyczne oraz jednostki sterujące. Dzięki temu mogą współpracować z systemem automatyki zakładowej i wykonywać określone operacje bez konieczności ręcznej obsługi.