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Aug 11, 2023

バルブをアップグレードして乳製品プラントの生産性を向上させる方法

Gli impianti che trattano fluidi richiedono un sistema di qualità adeguato.

流体を扱うプラントには、さまざまな条件下で製品を適切に処理する品質システムが必要です。 バルブは、一般的な生産施設のエンドツーエンドのプロセス全体を通じて、このような流体の流れと方向を制御および管理する重要なコンポーネントの 1 つです。 食品および飲料業界などの特定の製品には、安全性と品質基準に適合する追加の仕様が必要になります。 ここでは、適切なバルブを使用することでプラント全体の生産性がどのように向上するかを簡単にまとめます。

目的に合う

仕事に適したツールは、コスト削減のみを目的とした機能ではありません。 何よりも、施設が効果的に目的を達成できるようにする必要があります。 一般的な加工プラントでは、流体を扱うコンポーネントは、特に温度、圧力、粘度などの点で極端な高温と低温にさらされます。 メンテナンスやサービスに関する実際的な考慮事項を満たしながら、そのような条件に耐えることができる適切なバルブを選択することが、設計と選択のプロセスの指針となるはずです。

食品や飲料の取り扱いに使用されるバルブの良い出発点は、バルブが製品と直接接触して使用されるか、公共サービス用に個別に使用されるかを評価することです。 直接接触バルブは通常、厳格な衛生手順を受けており、洗浄剤の腐食特性に耐えることができるステンレス鋼などのバルブ構築材料が必要です。 一方、ユーティリティサービスバルブの仕様は、蒸気、水、廃棄物など、扱う作動流体によって異なります。

安全基準は、食品および飲料製品を取り扱うバルブの適合性を評価する際の最重要事項です。 乳製品業界は、乳製品と接触するバルブの衛生設計認証を要求することで、これをさらに強化しています。 たとえば、FDA の低温殺菌牛乳条例は、搾乳システムの取り扱いに適合しないバルブ設計を指定しています。

より高い効率

適切なバルブの重要性を踏まえて、効率を高める機会を模索します。 バルブの設計と選択はその機能と適用性に焦点を当てていますが、同時により高い効率を実現する機会も提供します。

流体システムにおける一般的な損失は、圧力降下または水頭損失の形で発生します。 配管の曲がりの数、継手の種類、およびバルブの選択は圧力降下の原因となり、エネルギー使用量の増加によってシステム全体で補償する必要があります。 流体が施設内を移動する際の摩擦損失により、ある程度の非効率は避けられませんが、思慮深い設計によりエネルギーの無駄を最小限に抑えることができます。

たとえば、流体制御用に設計されたバルブを使用すると、かなりの損失が発生する可能性があります。 設計プロセス中に、チームはそのようなバルブの必要性を評価し、圧力降下を最小限に抑えるバルブのタイプを選択する必要があります。

メンテナンスコストを管理する

バルブの選択におけるもう 1 つの重要な考慮事項は、実用性とメンテナンスの容易さです。 これは、食品および飲料業界のアプリケーションに特に当てはまります。 コンポーネントを清潔に保つには特別な注意が必要です。

清掃が困難な隙間や角を意図的に排除した設計でコンポーネントをアップグレードすると、定期メンテナンスの時間と労力を削減できます。 このような用途を示す実際の例は、到達しにくい領域を滑らかにする PTFE フィラーを使用したキャビティ充填バルブによるものです。

内部ハウジング内の製品に影響を与えることなくメンテナンス作業ができる適切な向きのバルブを選択することにより、生産性と運用の継続性も向上します。 混合防止バルブは、2 つの流体の流れを別々かつ同時に実行して、一方が他方の汚染を防ぐことができるバルブ設計の例です。 これらのタイプのバルブは、定置洗浄 (CIP) 用途にも適しており、停止の必要がありません。

メンテナンスコストを管理するための追加のアプローチは、流量や粘度などの流体特性の変化に対応できる適応可能なコンポーネントを選択することです。 一連のバルブの複雑さが軽減されると、メンテナンスが簡素化され、全体的なダウンタイムが短縮されます。 部品点数が少ない新しいバルブ モデルを検討すると、保守の必要性をさらに合理化できます。 これらのモデルは、潜在的な故障箇所の削減とメンテナンスの負担の軽減に貢献します。

自動化の機会

自動化により、効率が向上するだけでなく、安全性と健康基準への準拠も重視されます。 包括的な例は、コンピュータ化されたシステムのアプリケーションの拡大です。 さまざまな機器をリンクし、制御を中央処理装置に統合することで、施設は機器の監視と制御の手順を自動化できます。

自動化は、これまでに説明した機能の一部にも役立ちます。 たとえば、流体の流れ制御を調整できる自動制御によってバルブの機能を向上させることができます。 食品に関する一般的なプロセスでは、さまざまなマニホールドからの複数の投入物を正確に管理する必要があります。 これらの手順での手動介入を最小限に抑えると、エラーや計算ミスをより簡単に回避できます。 実際の例は、空気圧バルブがチーズ製品の加工に必要な特定の圧力をどのように最適に適用できるかです。 さらに、コンピュータ化されたシステムは、測定実装からの関連情報を追跡して、品質を確保し、トラブルシューティングを簡素化できます。

自動化の他の用途は、バルブ操作のメンテナンス面にもあります。 その内容は、清掃や保守の必要性を示すアラームの設置から、衛生手順の一貫性を確保する自動混合防止装置まで多岐にわたります。

結論

バルブは、施設での流体の取り扱い方法に影響を与える重要なコンポーネントです。 食品および飲料に関連する他のプロセスと同様に、乳製品プラントにはその手順と、その結果として生じるプロセス全体の流体の流れの特性に特有の要件があります。 バルブのアップグレードは費用がかかるだけでなく、困難に思えるかもしれませんが、長期的な効率につながる価値のある投資です。

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Gilbert Welsford Jr. は、ValveMan.com の創設者であり、第 3 世代のバルブ起業家です。 ギルバートは、祖父が始め、父親が成長し、さらに拡大してきた遺産を築くことに重点を置いています。