So sánh Clamp, hàn Orbital và rắc co DIN cho van bi 3 ngả vi sinh

Van bi 3 ngả vi sinh: Lựa chọn kiểu lắp ảnh hưởng đến cơ khí, vệ sinh, độ kín và thời gian dừng máy. Clamp, hàn Orbital hay rắc co DIN? Cùng Iteka khám phá!

1. Tổng quan ba kiểu kết nối

Van bi 3 ngả vi sinh là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống CIP/SIP, giúp điều hướng dòng chất lỏng linh hoạt, đảm bảo vệ sinh, độ kín và dễ bảo trì. Chúng được sử dụng để tách dòng, hợp dòng hoặc chuyển hướng chất lỏng trong dây chuyền CIP/SIP. Để đáp ứng các yêu cầu về vệ sinh, cơ khí và bảo trì, ba kiểu kết nối phổ biến được áp dụng:

Clamp

• Cơ chế: Hai ferrule áp mặt với nhau, gioăng phẳng nằm giữa, khóa bằng kẹp clamp.

• Khi dùng: Thích hợp khu vực cần tháo kiểm nhanh, thử nghiệm công thức, pilot plant hoặc dây chuyền cần xác minh vệ sinh thường xuyên.

• Điểm mạnh: Lắp cực nhanh, dễ thay đổi layout, thay gioăng đơn giản.

Hàn Orbital

• Cơ chế: Hàn tự động theo quỹ đạo với khí bảo vệ, tạo mối hàn phẳng mịn, đồng đều, giảm tối đa khe hở.

• Khi dùng: Dây chuyền ổn định lâu dài, ưu tiên vệ sinh sâu, lặp lại nhiều chu kỳ CIP/SIP, giảm rủi ro nhiễm bẩn chéo.

• Điểm mạnh: Toàn vẹn cơ học cao, độ kín khít bền, ít bảo trì tại mối nối.

Rắc co DIN

• Cơ chế: Bộ union gồm liner, male, đai union và gioăng siết kẹp tạo kín.

• Khi dùng: Tháo rời định kỳ theo lịch bảo trì nhưng vẫn giữ được độ chắc chắn cơ khí trong vận hành.

• Điểm mạnh: Dễ chuẩn hóa vật tư, thuận tiện vệ sinh sâu theo đợt, độ kín ổn định khi siết đúng lực.

2. Cơ chế làm kín

Độ kín của van không phải là trạng thái cố định, mà chịu tác động của rung động, áp suất, nhiệt độ và thời gian. Đồng thời, khả năng chịu lệch tâm và biến dạng nhiệt của toàn liên kết cũng quyết định độ bền cơ học.

Clamp

• Cơ chế: Lực kẹp từ clamp ép hai ferrule và gioăng phẳng tạo kín.

• Yếu tố quan trọng: Độ phẳng và Ra bề mặt ferrule, vật liệu và biên dạng gioăng, mô men siết đồng đều.

• Rủi ro: Siết lệch tay hoặc bavia vi mô → rò nhỏ, tạo chỗ bám cặn.

Hàn Orbital

• Cơ chế: Mối hàn kim loại liên tục, loại bỏ gioăng tại mối nối.

• Ưu điểm: Không có điểm chết, ổn định cơ học cao trước biến thiên nhiệt và áp suất.

Rắc co DIN

• Cơ chế: Đai union phân bố lực đều lên gioăng thông qua liner và male.

• Yếu tố then chốt: Đồng tâm chính xác để bề mặt trong trơn tru.

• Rủi ro: Lực ép không đều → ứng suất cục bộ, gioăng lão hóa nhanh, độ kín giảm theo thời gian.

3. Khả năng tháo lắp và bảo trì

Thao tác nhanh, mức độ phức tạp và khả năng hoàn nguyên sau vệ sinh là ba yếu tố định nghĩa trải nghiệm bảo trì.

Clamp

• Ưu điểm: Tháo kiểm nhanh tại chỗ, phù hợp pilot plant hoặc thử nghiệm công thức.
• Lưu ý: Tuân thủ mô men siết khuyến nghị, siết chéo và kiểm soát tình trạng gioăng.

Hàn Orbital

• Ưu điểm: Miễn bảo trì tại mối nối, chỉ vệ sinh dòng chảy.
• Điểm đánh đổi: Thay đổi layout phải cắt hàn → downtime dài hơn.

Rắc co DIN

• Ưu điểm: Tháo toàn cụm để vệ sinh sâu, độ chắc cơ học ổn định.
• Yêu cầu: Canh đồng tâm chuẩn, thay gioăng theo lịch.

4. Ứng dụng điển hình

Clamp

• Ứng dụng: ưu tiên khu vực pilot plant, tuyến thử nghiệm, vị trí QA cần xác minh vệ sinh tức thời, các cụm van phải linh hoạt thay đổi cấu hình.

• Ví dụ: cụm van bi 3 ngả L Port dùng tách hai nhánh trong thử nghiệm phối trộn; QA tháo và soi nhanh mặt áp sau mỗi mẻ để kiểm tra tồn dư.

• Điều kiện vận hành: môi trường rung vừa phải, mô men siết kiểm soát tốt.

• Lợi thế: hiệu quả về thời gian, chi phí vận hành, thuận tiện tháo kiểm ngay tại chỗ.

Hàn Orbital

• Ứng dụng: dây chuyền ổn định, chạy dài ngày, yêu cầu vệ sinh sâu, lặp lại nhiều chu kỳ CIP và SIP.

• Ví dụ: tuyến chiết rót vô trùng cần đảm bảo độ sạch cao, hạn chế can thiệp cơ học vào mối nối.

• Lợi thế: không điểm chết, không gioăng tại mối nối, độ kín cơ học bền theo thời gian, phù hợp vận hành liên tục với yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt.

Rắc co DIN

• Ứng dụng: tuyến có lịch bảo trì định kỳ rõ ràng, cần tháo rời toàn cụm để vệ sinh sâu, vẫn giữ độ chắc cơ học trong vận hành giữa các đợt bảo trì.

• Ví dụ: module phối liệu chạy theo ca, sau mỗi số mẻ dừng để tháo van vệ sinh trong buồng sạch, thay gioăng, kiểm chứng đồng tâm rồi lắp lại.

• Lợi thế: khi quy trình và dụng cụ siết chuẩn hóa, DIN cho độ kín ổn định và tuổi thọ mối nối tốt.

5. Tác động đến vệ sinh và CIP SIP

Clamp

• Mặt ferrule phẳng, Ra đồng bộ với hệ thống ống inox vi sinh, vệ sinh tốt.

• Lưu ý: Gioăng tại mối nối có thể tồn tại góc chết nhỏ, cần kiểm tra kỹ.

Hàn Orbital

• Bề mặt liên tục, không rãnh/khe, đánh bóng Ra tương đương ống → dòng chảy ổn định.

• Ưu điểm: Phù hợp CIP và SIP, giảm mỏi nhiệt theo chu kỳ.

Rắc co DIN

• Tháo rời vệ sinh từng chi tiết, kiểm tra liner và male.

• Lưu ý: Vùng ren ngoài đai union dễ bám bụi, cần che chắn và vệ sinh theo checklist

6. Khả năng chịu nhiệt và tương thích hóa chất CIP

Chu kỳ nhiệt và hóa chất CIP quyết định lựa chọn vật liệu gioăng để duy trì độ kín và tuổi thọ.

Lựa chọn PTFE, EPDM, FKM cho Clamp
Nguyên tắc: PTFE cho biên độ nhiệt rộng và tính trơ cao, EPDM cho nước nóng và hơi ẩm mức vừa, FKM cho một số hóa chất đặc thù
Kiểm chứng: Tham chiếu bảng tương thích hóa chất nội bộ nhà máy để chốt vật liệu

Kiểm soát nhiệt và vật liệu seat khi dùng Orbital
Nguyên tắc: Mối hàn chịu nhiệt tốt, tập trung lựa chọn seat và gioăng phụ trợ trong thân van tương thích hóa chất CIP và nhiệt SIP

Ổn định lực ép gasket trên rắc co DIN
Nguyên tắc: Siết đúng mô men, kiểm tra biến dạng sau nhiều chu kỳ nhiệt, thay gioăng theo lịch để duy trì kín khít

7. Ảnh hưởng của cấu hình L Port và T Port

Hình học chuyển dòng của van bi 3 ngả tác động đến số trạng thái vận hành, chiều dài lắp và yêu cầu kiểm tra.

L Port và ưu tiên kết nối linh hoạt kiểm tra
Bối cảnh: Tách nhánh đơn giản, đôi khi phải soi khoang giao sau mỗi mẻ
Khuyến nghị: Clamp cho thao tác nhanh, hoặc hàn Orbital nếu line cố định và cần sạch sâu

T Port và nhu cầu hạn chế điểm chết trong vận hành dài hạn
Bối cảnh: Nhiều trạng thái chuyển dòng hơn, vùng giao phức tạp hơn
Khuyến nghị: Hàn Orbital để giảm tối đa điểm chết, rắc co DIN nếu cần tháo toàn cụm định kỳ để soi kiểm

8. Quy trình lựa chọn nhanh theo tiêu chí kỹ thuật

Phần này là flow ra quyết định ngắn gọn để chốt kiểu lắp đặt phù hợp nhất với bài toán thực tế.

• Xác định mức vệ sinh và chu kỳ CIP SIP. Độ sạch sâu lặp lại cao ưu tiên hàn Orbital, nhu cầu xác minh nhanh ưu tiên Clamp
• Định lượng downtime và tần suất tháo kiểm. Cần giảm downtime đột xuất chọn Clamp, bảo trì theo lịch có kế hoạch chọn rắc co DIN
• Đánh giá áp suất, nhiệt, rung. Rung và chu kỳ nhiệt khắt khe nghiêng về hàn Orbital, rung trung bình và cần tháo theo lịch phù hợp rắc co DIN
• Chuẩn hóa vật tư, thiết bị và nhân lực. Có hạ tầng hàn và tay nghề đạt chọn hàn Orbital, cần tối giản dụng cụ lắp đặt và linh hoạt đổi layout chọn Clamp
• Kết luận nhanh. Cố định sạch sâu chọn Orbital, linh hoạt bảo trì chọn Clamp, chắc chắn tháo theo lịch chọn rắc co DIN

9. Các lỗi phổ biến khi lắp đặt và vận hành

Nhiều lỗi tưởng nhẹ lại gây rò, tăng bám bẩn hoặc kéo dài thời gian dừng máy. Nhận diện sớm để phòng ngừa.

• Chọn sai vật liệu gioăng theo hóa chất và nhiệt. Hậu quả là nở, co hoặc biến dạng mép dẫn đến kênh gioăng và tạo nơi bám cặn
• Siết lực không đều dẫn đến kênh gioăng. Hậu quả là rò rỉ dọc mép, nhanh lão hóa gioăng, giảm độ kín khít
• Mối hàn thiếu kiểm soát tạo gờ và rỗ. Hậu quả là bề mặt trong sần, tăng điểm chết, CIP kém hiệu quả
• Thiếu đồng tâm với rắc co DIN. Hậu quả là tải tập trung lên một phía gioăng, tạo rò sớm và mòn lệch
• Bỏ qua vệ sinh vùng ren và che chắn. Hậu quả là tích bụi và ẩm mốc từ môi trường, nguy cơ nhiễm bẩn chéo khi thao tác

10. FAQ – Những câu hỏi thường gặp

Phần hỏi đáp theo ca sử dụng giúp bạn ra quyết định nhanh khi có ràng buộc thực tế.

Clamp có phù hợp áp cao và rung mạnh không?
Có thể dùng nếu chọn đúng gioăng, kẹp chuẩn và siết đúng lực. Ở rung mạnh kéo dài hoặc sốc áp liên tục, hàn Orbital hay rắc co DIN thường ổn định hơn về lâu dài

Khi nào nên bắt buộc dùng hàn Orbital?
Khi dây chuyền yêu cầu độ sạch sâu lặp lại qua nhiều chu kỳ CIP SIP, layout ít đổi, rung và nhiệt độ làm việc ở mức đáng kể

Rắc co DIN có thích hợp khu vực cần tháo định kỳ không?
Phù hợp nhất cho kịch bản tháo toàn cụm theo lịch, vừa vệ sinh sâu vừa giữ chắc khi vận hành nếu đồng tâm và siết đúng

Chọn gioăng nào cho CIP ở 121 đến 135 độ C?
PTFE là lựa chọn an toàn phổ biến nhờ biên độ nhiệt rộng và tính trơ. EPDM dùng cho nước nóng và hơi ẩm ở mức vừa. FKM dùng khi có hóa chất đặc thù. Luôn kiểm tra bảng tương thích hóa chất của nhà máy

Có thể trộn hai kiểu kết nối trên cùng một van không?
Về kỹ thuật là có thể, ví dụ một đầu hàn vào tuyến cố định và một đầu Clamp để soi kiểm nhanh. Cần đánh giá chiều dài lắp, đồng bộ bề mặt và quy trình CIP để không tạo nút thắt vệ sinh

11. Liên hệ tư vấn và cung cấp

Khi cần chốt cấu hình kết nối tối ưu cho van bi 3 ngả vi sinh, đội kỹ sư của ITEKA sẵn sàng đồng hành từ khảo sát đến triển khai.

• Nguồn gốc và chứng từ. Hàng nhập trực tiếp từ hãng, CO CQ đầy đủ theo từng mã. Đề xuất luôn kèm thông số vật liệu thân, bi, trục, seat và gioăng tương thích chu kỳ CIP SIP
• Năng lực kho và chủng loại. Sẵn hàng đa kích cỡ, vật liệu 304 và 316L, đủ cấu hình L Port và T Port, có phiên bản đầu Clamp, hàn Orbital và rắc co DIN. Hỗ trợ giao nhanh và hướng dẫn lắp đặt tại chỗ khi cần
• Uy tín từ đối tác. Được tin dùng bởi Habeco, Sabeco, Vinamilk, Thế Hệ Mới, Dược Hoa Linh, IDP
• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu. Phân tích tiêu chuẩn, Ra bề mặt, tương thích hóa chất, áp suất, rung động và kế hoạch bảo trì để đưa ra cấu hình kết nối phù hợp, giảm downtime và tăng độ lặp vệ sinh

Liên hệ ngay với chúng tôi để nhận được tư vấn chi tiết để lựa chọn chính xác đồng bộ cho thiết kế của bạn

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• SĐT: 088.666.4291 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)
• SĐT: 088.666.2480 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)