شیر دیافراگمی استیل صنایع غذایی و دارویی

شیر دیافراگمی استیل قطعه ای است که با حرکت خطی باعث تنظیم جریان می شود. در سایز 1/2 اینچ تا سایز 2 اینچ موجود می باشد. از استیل 304 و آلیاژ 316 ساخته شده است. و در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود.

شیر دیافراگمی یک شیر قطع و وصل (on-off) یا کنترل جریان است که از یک دیافراگم انعطاف‌پذیر برای کنترل جریان سیال استفاده می‌کند. برخلاف سایر شیرها که از دیسک، توپی یا پلاگ برای مسدود کردن جریان استفاده می‌کنند، در شیر دیافراگمی:

1. بدنه شیر (Valve Body): معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ (استیل 304 یا 316L) ساخته می‌شود.

2. دیافراگم (Diaphragm): این قسمت متحرک و انعطاف‌پذیر است که از موادی مانند EPDM، PTFE (تفلون)، وایتون (Viton®)، سیلیکون یا لاستیک‌های دیگر ساخته می‌شود.

3. محرک (Actuator): دیافراگم توسط یک محرک (دستی، پنوماتیک، برقی) به سمت بالا یا پایین حرکت می‌کند.

اصل کار: هنگامی که محرک دیافراگم را به سمت پایین فشار می‌دهد، دیافراگم به نشیمنگاه (weir) شیر چسبیده و مسیر جریان را کاملاً مسدود می‌کند. با بالا رفتن دیافراگم، مسیر جریان باز می‌شود.

شیرهای دیافراگمی شیرهایی دوطرفه هستند که وظیفه قطع، وصل و کنترل جریان را بر عهده دارند. این نوع شیر در آلیاژهای استنلس استیل 304 و 316 تولید می شوند. شیرهای دیافراگمی برای انتقال سیالات پر خطر یا حاوی ذرات معلق حتی در محیط خلاء، مناسب است. این شیر به علت نشتی کم و عملکرد بالا در تمام زوایای نصب شده در صنایع معدن و صنایع غذایی و دارویی پرکاربرد است.

این شیرها برای دما و فشار بالا مناسب نیستند.

ویژگی‌های کلیدی و مزایا

 

1. طراحی کاملاً بهداشتی (Sanitary Design):

   • عدم وجود فضای مرده و درز (Crevice-free & Dead Leg Free): مهم‌ترین ویژگی این شیرها این است که دیافراگم به طور کامل مسیر جریان را از مکانیزم محرک جدا می‌کند و هیچ حفره یا فضایی برای تجمع سیال، باکتری یا آلاینده‌ها وجود ندارد. این امر، آن‌ها را برای کاربردهای بهداشتی (Hygienic) و سترون (Aseptic) ایده‌آل می‌سازد.

   • سهولت در تمیزکاری (Easy Cleanability - CIP/SIP): به دلیل سطوح داخلی صاف و عدم وجود فضای مرده، به راحتی می‌توان آن‌ها را با روش‌های تمیزکاری در محل (CIP - Clean-In-Place) و استریلیزاسیون در محل (SIP - Sterilize-In-Place) تمیز و ضدعفونی کرد.

2. مقاومت در برابر خوردگی و سایش:

   • جنس بدنه استیل: استفاده از فولاد ضدزنگ 316L (با کربن پایین و مقاومت بالا در برابر کلرایدها) برای بدنه، مقاومت بسیار خوبی در برابر محیط‌های خورنده و سیالات تهاجمی فراهم می‌کند.

   • محافظت از مکانیزم: از آنجا که دیافراگم، سیال را از اجزای مکانیکی محرک جدا می‌کند، این اجزا در معرض خوردگی یا سایش ناشی از سیال قرار نمی‌گیرند.

3. مناسب برای سیالات خاص:

   • سیالات ویسکوز و حاوی ذرات: طراحی منحنی بدنه و حرکت عمودی دیافراگم باعث می‌شود این شیرها برای عبور سیالات غلیظ، لجن و سیالات حاوی ذرات جامد (اسلاری‌ها) بسیار مناسب باشند، زیرا دیسکی در مسیر جریان وجود ندارد که باعث گیر کردن ذرات شود.

   • سیالات خورنده و ساینده: با انتخاب مواد مناسب برای دیافراگم، می‌توان آن‌ها را در محیط‌های شیمیایی تهاجمی یا با سیالات ساینده به کار برد.

4. آب‌بندی مطمئن:

   • دیافراگم یک آب‌بندی کامل را فراهم می‌کند که نشتی از ساقه شیر را از بین می‌برد (برخلاف شیرهای گلوب یا توپی که ممکن است از ساقه نشت کنند).

5. قابلیت کنترل جریان (throttling):

   • برخی از شیرهای دیافراگمی می‌توانند برای کنترل نسبی جریان (Throttling) نیز مورد استفاده قرار گیرند، به ویژه در کاربردهای با جریان کم.

---

 

محدودیت‌ها و معایب

 

1. محدودیت فشار و دما: دیافراگم‌ها (به ویژه از جنس لاستیک) معمولاً دارای محدودیت‌هایی در تحمل فشار و دمای بالا هستند.

2. عمر دیافراگم: دیافراگم یک قطعه مصرفی است و ممکن است در طول زمان و با کارکرد مکرر یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خاص، دچار فرسودگی و نیاز به تعویض داشته باشد.

3. هزینه اولیه: معمولاً هزینه اولیه شیرهای دیافراگمی (به خصوص با جنس استیل و کیفیت بهداشتی بالا) بیشتر از شیرهای پروانه‌ای است.

---

 

کاربردها

 

شیرهای دیافراگمی استیل به دلیل ویژگی‌های بهداشتی و مقاومت شیمیایی، در صنایع زیر کاربرد وسیعی دارند:

• صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی: برای تولید داروهای استریل، واکسن‌ها، سرم‌ها، و در خطوط فرآیند بیوراکتورها و سیستم‌های آب خالص (WFI).

• صنایع غذایی و آشامیدنی: در تولید لبنیات، نوشیدنی‌ها (آبمیوه، نوشابه، آبجو)، مواد پخت‌وپز، و هر کجا که خطر آلودگی میکروبی بالا باشد.

• صنایع آرایشی و بهداشتی: در تولید کرم‌ها، لوسیون‌ها و محصولات بهداشتی که نیاز به خلوص بالا دارند.

• صنایع شیمیایی و پتروشیمی: برای سیالات خورنده، سمی یا ساینده، جایی که جداسازی کامل سیال از محیط و پرسنل حیاتی است.

• تصفیه آب: در سیستم‌های تصفیه آب فوق‌العاده خالص یا فاضلاب‌های صنعتی.