Van nhà máy bia là các van inox vi sinh lắp trên đường dẫn bia, hèm và nước rửa CIP, được chọn theo mức độ dễ vệ sinh: bề mặt nhẵn, ít khoang chết, gioăng đạt chuẩn thực phẩm và không làm đổi mùi vị bia. Ngoài đường bia còn có đường tiện ích như hơi, glycol, CO2 và khí nén, nơi có thể dùng van công nghiệp thông thường.
Bài này phân biệt hai nhóm đó, nói về vật liệu, kiểu nối, các loại van hay gặp từ nấu đến chiết rót và cách chọn van theo vị trí lắp.
Van nhà máy bia: đường bia và đường tiện ích
Trong nhà máy bia, van chia làm hai nhóm theo việc có tiếp xúc với bia hay không. Van tiếp xúc bia phải là van vi sinh. Van tiện ích không tiếp xúc bia nên được phép dùng loại thông thường, giá thấp hơn.
| Công đoạn | Lưu chất và điều kiện | Loại van thường dùng |
|---|---|---|
| Nấu, nấu hèm, đun sôi | Hèm và dịch đường nóng, gần sôi ở công đoạn đun; hơi gia nhiệt | Van bướm vi sinh cho đường dịch; van cầu hoặc van bi cho đường hơi |
| Làm lạnh dịch đường | Dịch đường qua thiết bị trao đổi nhiệt; nước lạnh hoặc glycol phía tiện ích | Van bướm vi sinh, van điều khiển ở đường glycol |
| Lên men | Men và bia non ở nhiệt độ thấp (bia lager khoảng 8-13 °C), sinh CO2 | Van bướm vi sinh, van xả đáy, van lấy mẫu vi sinh |
| Lọc và bồn bia trong | Bia lạnh, có áp CO2 | Van bướm hoặc van màng vi sinh, van một chiều vi sinh |
| Chiết rót, đóng gói | Bia, CO2, khí nén, nước, glycol | Van điện từ, van khí nén; van vi sinh ở đường bia |
| Tiện ích | Hơi, nước, glycol, CO2, khí nén | Van bi, van cầu, van cổng, van điện từ thông thường |
Nhiệt độ ở bảng là giá trị tham khảo theo công nghệ phổ biến; công thức bia và thiết kế nhà máy có thể khác.
Vật liệu, bề mặt và gioăng của van nhà máy bia
Phần tiếp xúc bia thường làm bằng inox vi sinh 304 hoặc 316L. Điểm cần chú ý là chất tẩy rửa. Dung dịch kiềm nóng và axit loãng dùng cho CIP nhìn chung không ăn mòn inox, nhưng các hóa chất chứa clo, hoặc nước rửa nhiều clorua, gây ăn mòn rỗ; vì vậy 316L (có molypden) an toàn hơn 304 khi xả rửa bằng hóa chất loại này.
Bề mặt trong tiếp xúc sản phẩm phải nhẵn để cặn và vi sinh không bám. Độ nhám Ra không quá 0,8 µm là mức hay gặp trong thiết bị vi sinh, yêu cầu thực tế theo đặc tả của nhà máy. Mối hàn mài nhẵn, không có khe, không có góc đọng.
- EPDM: chịu nước nóng, kiềm và axit loãng của CIP; không dùng với dầu mỡ. Là gioăng thông dụng cho van bia.
- Silicone: mềm, chịu dải nhiệt rộng; kém bền với hơi nước lâu dài và hóa chất mạnh, nên dùng ở vị trí nhẹ tải.
- PTFE: trơ với hầu hết chất tẩy, dùng khi cần chống hóa chất tốt hơn; cứng nên cần thiết kế chỗ đặt gioăng phù hợp.
Mọi gioăng và chi tiết tiếp xúc bia nên có xác nhận đạt chuẩn tiếp xúc thực phẩm. Cấu tạo chung của gioăng cao su nằm ở bài riêng.
Van vi sinh và van thông thường trong nhà máy bia
Van vi sinh thiết kế để không có khe hở, ren hoặc góc chết nơi bia và vi sinh đọng lại, tháo được để kiểm tra gioăng, và chịu được chu trình CIP. Van thông thường (đồng thau, gang, inox đúc thô) có ren, khoang rỗng và bề mặt nhám nên chỉ dùng ở đường tiện ích, cấp nước, cấp hơi, đường khí và đường CO2 ngoài tiếp xúc sản phẩm.
Ba loại van bướm inox vi sinh, van màng inox vi sinh và van một chiều vi sinh là những loại hay gặp nhất ở đường bia. Mỗi loại có điểm mạnh riêng, trình bày ở mục tiếp theo.
Các loại van dùng trong nhà máy bia
Van bướm vi sinh
Van bướm là loại van chiếm nhiều nhất ở đường bia và dịch đường: nhỏ gọn, tháo gioăng nhanh, đóng mở bằng tay gạt hoặc khí nén. Đĩa van nằm ngay trong dòng chảy nên làm sụt áp nhẹ, và vị trí đĩa là nơi cần xả rửa kỹ khi CIP. Loại có gioăng EPDM và nối clamp là cấu hình phổ biến.
Van màng vi sinh
Van màng có tấm màng ngăn cách lưu chất với trục và cơ cấu truyền động, thân không có khoang chết, nên dễ xả rửa và hợp với đường nhỏ, điểm lấy mẫu, đường cần cách ly sạch. Giới hạn là màng: nhiệt độ và áp suất cho phép phụ thuộc vật liệu màng, và màng phải thay định kỳ.
Van bi
Van bi quen thuộc ở đường tiện ích như nước, khí, CO2 và glycol. Khoang giữa thân và viên bi có thể giữ lại bia và là chỗ khó xả rửa, nên van bi thường không dùng trực tiếp ở đường bia. Khi bắt buộc phải dùng, chọn van bi inox vi sinh có thiết kế giảm khoang đọng và vệ sinh theo lịch.
Van cổng
Van cổng chỉ có mặt ở đường tiện ích như cấp nước, thường mở hoặc đóng hẳn. Không nên dùng điều chỉnh lưu lượng vì khó chỉnh chính xác, đĩa mở hé còn bị rung và mòn. Rãnh đế van giữ cặn nên loại này không phù hợp tiếp xúc bia.
Van cầu
Van cầu hợp với đường hơi và nước cần chỉnh lưu lượng, ví dụ cấp hơi cho nồi nấu. Đường dòng ngoằn ngoèo và có khoang nên van cầu thông thường không phù hợp tiếp xúc bia. Hơi ngưng cần được xả bằng bẫy hơi ở các điểm thấp.
Van điện từ
Van điện từ đóng mở theo tín hiệu điện, dùng ở đường khí nén, CO2, glycol và nước trong dây chuyền chiết rót. Vì cuộn dây và thân van không phải loại vi sinh, van điện từ lắp ở đường tiện ích hoặc làm van điều khiển phụ cho van khí nén ở đường bia.
Van chống trộn lẫn
Ở nhà máy lớn còn có van chống trộn lẫn (mix-proof), gồm hai đế van với khoang xả ở giữa. Nhờ đó một đường có thể chạy bia trong khi đường bên cạnh chạy CIP mà hai lưu chất không lẫn vào nhau khi một đế bị rò. Loại van này thuộc về thiết kế đường ống tự động hóa nhiều nhánh, giá cao hơn van bướm.
Kiểu nối, vệ sinh CIP và truyền động
Kiểu nối clamp (tri-clamp) là phổ biến nhất vì tháo nhanh và không có ren giữ cặn, xem thêm về clamp inox vi sinh. Ngoài ra còn kiểu rắc co ren tròn DIN 11851 (ren nằm ngoài vùng tiếp xúc sản phẩm, gioăng làm kín) và nối hàn. Ren ống thông thường như BSP, NPT chỉ dùng cho đường tiện ích vì khe ren giữ cặn và khó làm sạch.
CIP là làm sạch tại chỗ: bơm dung dịch tẩy rửa và nước qua đường ống mà không tháo máy. Van trên đường bia phải chịu được nhiệt độ và hóa chất của CIP, mở hoàn toàn để dung dịch quét hết bề mặt, và có thể tháo ra kiểm tra gioăng khi cần.
Về truyền động, tay gạt phù hợp cơ sở nhỏ hoặc vị trí ít thao tác. Nhà máy lớn dùng bộ truyền động khí nén kèm công tắc hành trình để PLC biết trạng thái van, xem bài van điều khiển khí nén. Nguồn khí nén cho hệ thống này được giới thiệu trong bài van sử dụng trong hệ thống khí nén.
Chọn van nhà máy bia theo vị trí lắp
- Xác định có tiếp xúc bia không: có thì chọn van vi sinh inox, không thì chọn van thông thường.
- Chọn vật liệu: inox 304 hoặc 316L cho phần tiếp xúc; 316L khi rửa bằng hóa chất có clo hoặc nước nhiều clorua.
- Chọn gioăng: EPDM cho đa số, PTFE khi hóa chất rửa mạnh hơn.
- Chọn kiểu nối: clamp, DIN 11851 hoặc hàn cho đường bia; ren ống thông thường cho đường tiện ích.
- Chọn truyền động: tay gạt hay khí nén tùy mức tự động hóa.
- Kiểm tra khả năng tháo: van phải tháo gioăng và kiểm tra mà không cắt đường ống.
Van nhà máy bia thuộc nhóm van theo ngành ứng dụng. Nước thải của nhà máy bia và nước rửa sau CIP có thể xem thêm trong bài van nước thải.
Gửi cho Viva công đoạn cần lắp, kích thước ống, kiểu nối và loại truyền động, bên mình tư vấn dòng van vi sinh phù hợp. Hotline 0965.925.563; địa chỉ Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về van nhà máy bia
Van nhà máy bia khác van công nghiệp thông thường thế nào?
Van tiếp xúc bia phải là van vi sinh: bề mặt nhẵn, không ren, ít khoang chết, gioăng đạt chuẩn thực phẩm và tháo được để vệ sinh. Van công nghiệp thông thường có ren, khoang rỗng và bề mặt nhám nên chỉ dùng ở đường tiện ích như nước, hơi, khí.
Nhà máy bia nên dùng inox 304 hay 316L?
Cả hai đều dùng được cho phần tiếp xúc bia. 316L có molypden nên chịu clorua tốt hơn, phù hợp khi rửa bằng hóa chất chứa clo hoặc nước nhiều clorua. Nếu CIP chỉ dùng kiềm và axit loãng thì 304 thường đủ.
Gioăng nào phù hợp cho van bia?
EPDM là lựa chọn phổ biến vì chịu nước nóng, kiềm và axit loãng của CIP, nhưng không dùng với dầu mỡ. Silicone mềm, chịu dải nhiệt rộng nhưng kém với hơi nước lâu dài; PTFE hợp khi hóa chất rửa mạnh. Gioăng tiếp xúc bia cần có xác nhận đạt chuẩn thực phẩm.
Có dùng van bi cho đường bia được không?
Thường không khuyến nghị. Khoang giữa thân và viên bi giữ lại bia và khó xả rửa. Van bi thích hợp đường nước, khí, CO2, glycol. Nếu bắt buộc dùng ở đường bia, chọn loại vi sinh giảm khoang đọng và có lịch vệ sinh.
Van chống trộn lẫn dùng khi nào?
Dùng khi hai đường ống cạnh nhau cần chạy hai lưu chất khác nhau, ví dụ bia và dung dịch CIP, đồng thời. Hai đế van với khoang xả ở giữa giúp ngăn lẫn lộn khi một đế bị rò. Cơ sở nhỏ ít khi cần loại này.
Van sử dụng trong hệ thống nhà máy bia