Válvulas de Diafragma Sanitarias

Figura 1: Las válvulas de diafragma sanitarias se utilizan en las industrias de alimentos y bebidas por su procesamiento libre de contaminación y fácil esterilización.

Las válvulas de diafragma sanitarias son componentes esenciales en el control del flujo y el mantenimiento de la pureza de los fluidos en sectores que demandan altos estándares de higiene, como las industrias farmacéutica, biotecnológica, de alimentos y bebidas. Estas válvulas utilizan un diafragma flexible que separa el flujo de fluidos del mecanismo operativo, asegurando una operación libre de contaminación. Este artículo explora los detalles específicos de las válvulas de diafragma sanitarias, investigando sus aplicaciones, características de diseño y los estándares regulatorios a los que se adhieren, para asegurar que cumplen con los estrictos requisitos de las industrias sanitarias.

Aplicaciones de las válvulas de diafragma sanitarias

Las válvulas de diafragma sanitarias se utilizan en diversas industrias donde la higiene y la limpieza son primordiales.

• Procesamiento de alimentos y bebidas: Se utilizan para transferir diversos productos alimenticios y bebidas como leche, vino, cerveza, jugos y jarabes.
• Procesamiento de lácteos: Ideal para manejar leche, crema, suero de queso y otros productos lácteos.
• Producción farmacéutica: Adecuado para entornos estériles y manejo de soluciones farmacéuticas sensibles.
• Aplicaciones biotecnológicas: Se utilizan en biorreactores, tanques de fermentación y otros equipos para la transferencia de medios estériles.

Lea nuestros artículos visión general de las válvulas de diafragma y aplicaciones de las válvulas de diafragma para obtener más información sobre el funcionamiento y las aplicaciones típicas de las válvulas de diafragma convencionales, respectivamente.

Características de diseño de las válvulas de diafragma sanitarias

El diseño de las válvulas de diafragma sanitarias las hace particularmente adecuadas para estas aplicaciones:

• Selección de materiales:
  • Cuerpo de la válvula: Utiliza principalmente acero inoxidable 316L por su superior resistencia a la corrosión contra soluciones de limpieza agresivas y los propios productos (p. ej., jugos de frutas ácidas, agentes de limpieza cáusticos). Otras opciones incluyen Hastelloy para resistencia química extrema o titanio para biocompatibilidad.
  • Diafragma: Elastómeros compatibles con la FDA como EPDM (monómero de etileno propileno dieno) o PTFE (politetrafluoroetileno) son opciones populares. EPDM ofrece buena resistencia química y compatibilidad con esterilización a vapor, mientras que PTFE tiene excelente resistencia química y tolerancia a altas temperaturas. Materiales alternativos como FFKM (perfluoroelastómero) proporcionan una resistencia química aún más amplia para aplicaciones específicas
  • Acabado superficial: Las superficies internas están pulidas a un alto acabado para minimizar el crecimiento microbiano y facilitar la limpieza y esterilización fácil. La electropulición elimina imperfecciones microscópicas y crea una superficie lisa, ultra limpia que minimiza la adhesión bacteriana y simplifica la limpieza.
• Valores Ra: "Ra", o Media Aritmética, mide el valor promedio de los picos y valles de la superficie, con números más bajos que significan un acabado más suave. La rugosidad superficial se mide en micrómetros (µm). Las válvulas de diafragma sanitarias típicamente tienen valores Ra menores a 0.8 µm para promover una limpieza fácil y reducir puntos de albergue bacteriano.
• Capacidad de autodrenaje: El diseño de las válvulas de diafragma higiénicas a menudo incluye características de autodrenaje para prevenir la retención de fluidos y el crecimiento microbiano.
• Cuerpos de válvula angulados: Diseños específicos tienen un ligero ángulo en el cuerpo, asegurando un drenaje completo y eliminando bolsas de fluido donde pueden crecer bacterias.
• Chaflanes internos: Los bordes chaflanados en las superficies internas previenen la acumulación de fluidos y promueven una evacuación completa durante los ciclos de limpieza.
• Diseño de vertedero: Muchas válvulas de diafragma sanitarias utilizan un diseño de vertedero, que reduce las piernas muertas y áreas donde pueden albergar bacterias, haciéndolas preferibles sobre otros tipos de válvulas para aplicaciones sanitarias. La configuración del vertedero facilita un flujo suave, reduciendo la turbulencia y minimizando la acumulación de producto en las superficies internas.
• Diseño sin hendiduras: Minimiza los posibles escondites para bacterias y simplifica los procedimientos de limpieza.
• Mínimas juntas y sellos: Utiliza mínimas juntas y anillos de sellado, reduciendo los posibles escondites para bacterias y simplificando los procedimientos de limpieza.
• Trayectoria de flujo aerodinámica: La trayectoria del flujo está diseñada con curvas suaves y mínimas protuberancias para prevenir la acumulación de producto y mejorar la limpieza.
• Recinto del bonete sanitario: En diseños específicos, el área del bonete está completamente cerrada y sellada para prevenir cualquier ingreso de partículas, fluidos o atmósfera al cuerpo superior de la válvula.
• Puertos limpios/esterilizados: Los puertos incorporados en el cuerpo de la válvula de diafragma permiten que las bolas de rociado CIP o las conexiones SIP alcancen todas las superficies internas para la limpieza y esterilización.
• Conexiones de válvula sanitarias:
  • Abrazadera: Las conexiones Tri-clamp ofrecen un sello hermético, desmontaje fácil para la limpieza y una superficie interna lisa para un flujo óptimo.
  • Flange: Conexiones con bridas son adecuadas para aplicaciones de alta presión y proporcionan una unión permanente y segura. Las bridas sanitarias tienen un acabado liso para minimizar áreas de acumulación de producto.
  • Soldadura: Las soldaduras a tope ofrecen una conexión permanente y hermética ideal para aplicaciones de alta presión y alta pureza. Sin embargo, esta opción requiere equipo de soldadura especializado y experiencia.

Lea nuestro artículo actuación de válvulas de diafragma para obtener más información sobre los diversos mecanismos de actuación para válvulas de diafragma.

Certificaciones y regulaciones

Las válvulas de diafragma deben cumplir con varias certificaciones y regulaciones para asegurar que cumplen con los estrictos estándares requeridos para aplicaciones sanitarias,

• Conformidad con la FDA: Los materiales que entran en contacto con el producto deben ser aprobados por la FDA, asegurando que son seguros para su uso en alimentos, farmacéuticos y otros productos consumibles.
• Clase VI de USP: La certificación Clase VI de USP asegura que los materiales utilizados no lixivian sustancias nocivas al producto, haciéndolos adecuados para aplicaciones farmacéuticas.
• Estándares sanitarios 3-A: Estándares sanitarios 3-A se aplican a equipos de procesamiento de lácteos y alimentos, asegurando que el equipo puede ser adecuadamente limpiado y sanitizado.
• Certificación EHEDG: EHEDG certifica que el diseño de la válvula se adhiere a los requisitos higiénicos más altos, asegurando un riesgo mínimo de contaminación.