เมื่อเลือกวาล์วสำหรับไลน์ไอน้ำในโรงงานอาหาร ให้เริ่มจากการแยกแยะก่อนว่า “ไอน้ำสัมผัสกับผลิตภัณฑ์โดยตรงหรือไม่” จากนั้นจึงยึดหลักสามข้อ ได้แก่ ความถูกสุขลักษณะของวัสดุและวัสดุซีล การลดความดันให้เหมาะกับความดันที่ใช้งาน และเงื่อนไขอัตราการไหลจริง เพียงเท่านี้ก็จะทำให้การจัดการสุขลักษณะและการประหยัดพลังงานเป็นไปได้พร้อมกันได้ง่ายขึ้น ในโรงงานอาหารซึ่งมีการใช้งานหลากหลายทั้งการให้ความร้อน การฆ่าเชื้อ การเพิ่มความชื้น และการล้างทำความสะอาด หากเลือกจากขนาดรูวาล์วในแคตตาล็อกเพียงอย่างเดียว ก็มักจะเป็นเหตุให้เกิดการเลือกที่ใหญ่หรือเล็กเกินไป หรือเกิดการควบแน่นและน้ำขังได้ ในบทความนี้จะจัดเรียงเกณฑ์การตัดสินใจที่ควรตรวจสอบในขั้นตอนการเลือก ตามลำดับของการปฏิบัติงานจริง
สาระสำคัญของบทความนี้
- ความถูกสุขลักษณะและวัสดุที่ต้องการจะเปลี่ยนไปตามว่าเป็น “การใช้งานโดยตรง” ที่ไอน้ำสัมผัสกับผลิตภัณฑ์หรือพื้นผิวที่สัมผัสอาหาร หรือเป็น “การใช้งานโดยอ้อม” เช่น การให้ความร้อนแบบแจ็กเก็ต
- การประหยัดพลังงานคือการสะสมทีละน้อยของ “การลดความดันให้เหมาะสม” “การยับยั้งการรั่วไหลและการแผ่ความร้อน” และ “ขนาดรูวาล์วที่เหมาะกับเงื่อนไขอัตราการไหล” ไม่ใช่วาล์ววิเศษเพียงตัวเดียว
- นอกจากอัตราการไหลสูงสุดแล้ว หากยึดถึงอัตราการไหลต่ำสุดและความผันผวนของความดันขาเข้าด้วย ความแม่นยำในการเลือกก็จะเพิ่มขึ้น
แยกแยะระดับสุขลักษณะจากการใช้งานโดยตรงหรือโดยอ้อม
แม้จะเป็นไลน์ไอน้ำเดียวกัน แต่การใช้งานโดยตรงที่พ่นไอน้ำใส่อาหารหรือพื้นผิวที่สัมผัสอาหาร กับการใช้งานโดยอ้อมที่ถ่ายเทความร้อนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือแจ็กเก็ต จะต้องการความถูกสุขลักษณะของวาล์วที่แตกต่างกัน ในการใช้งานโดยตรงบางกรณีก็ต้องจัดการกับไอน้ำที่มีความสะอาดสูง (ที่เรียกว่าคลีนสตีม) ทำให้การเลือกวัสดุของส่วนที่สัมผัสของเหลวและวัสดุซีลมีความสำคัญยิ่งขึ้น
โดยทั่วไปเป็นแนวทางว่า ส่วนที่สัมผัสของเหลวและสัมผัสไอน้ำจะใช้สแตนเลส (เช่น SUS304, SUS316) และเลือกวัสดุซีลหรือไดอะแฟรมโดยพิจารณาถึงความทนความร้อนและความเหมาะสมกับการใช้งานด้านอาหาร จุดเริ่มต้นของการเลือกที่ไม่มากไม่น้อยเกินไปคือการตรวจสอบก่อนว่าไลน์ของบริษัทตนเองเป็นการใช้งานแบบใด ทั้งจากแบบแปลนและจากการใช้งานจริง
ดูวัสดุ วัสดุซีล และ “ความสะดวกในการล้างทำความสะอาด”
ในการจัดการสุขลักษณะ นอกจากตัววัสดุเองแล้ว ความสะดวกในการถอดล้างและการที่โครงสร้างไม่ก่อให้เกิดน้ำขังหรือเดดเลก (dead leg) ก็เป็นข้อมูลในการตัดสินใจเช่นกัน รูปทรงที่ซับซ้อนซึ่งน้ำล้างหรือน้ำที่ควบแน่นสะสมได้ง่าย อาจกลายเป็นแหล่งสะสมสิ่งสกปรกหรือจุลินทรีย์ได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข การตรวจสอบว่าเข้ากันได้กับการตรวจสอบถอดล้างเป็นระยะหรือการทำ CIP (การล้างในที่ตั้ง) หรือไม่ โดยผสมผสานมุมมองของผู้ดูแลบำรุงรักษาด้วยจะทำให้ปลอดภัย
การประหยัดพลังงานคือการสะสมของ “ความดันที่เหมาะสม การยับยั้งการรั่วไหล และขนาดรูที่เหมาะสม”
ผลของการประหยัดพลังงานไม่ได้ตัดสินด้วยวาล์วตัวเดียว แต่เป็นการสะสมของปัจจัยหลายอย่าง อันดับแรก การไม่ส่งไอน้ำด้วยความดันสูงตามความดันที่เกิดขึ้น แต่ปรับให้เป็นความดันที่จำเป็นของอุปกรณ์แต่ละเครื่องด้วยวาล์วลดความดัน จะช่วยยับยั้งปริมาณความร้อนที่สูญเปล่าและการบริโภคไอน้ำที่มากเกินไปได้ง่ายขึ้น ต่อมา การลดการรั่วไหลจากจุดเชื่อมต่อหรือแกลนด์ และการแผ่ความร้อนจากการหุ้มฉนวนที่ไม่เพียงพอ ก็เป็นมาตรการที่แม้จะดูเรียบง่ายแต่ให้ผลได้ง่าย
เลือกขนาดรูวาล์วให้เหมาะกับเงื่อนไขอัตราการไหล
สิ่งที่สำคัญทั้งในด้านการประหยัดพลังงานและการควบคุมที่เสถียรคือการทำให้ขนาดรูวาล์วเหมาะสม หากเลือกให้ตรงกับขนาดท่อไปเลย ก็อาจใหญ่เกินไปเมื่อเทียบกับอัตราการไหลจริง ทำให้การควบคุมไม่เสถียร หรือทำงานได้ไม่ดีในช่วงอัตราการไหลต่ำสุด ในทางกลับกัน หากเล็กเกินไปก็จะทำให้เกิดการสูญเสียความดันมากขึ้น แนวทางคือ นอกจากอัตราการไหลสูงสุดแล้ว ควรสำรวจถึงอัตราการไหลต่ำสุดที่เปลี่ยนไประหว่างช่วงเริ่มเดินเครื่องกับช่วงเดินเครื่องปกติ และช่วงความผันผวนของความดันขาเข้าด้วย แล้วจึงเลือกโดยยึดอัตราการไหลจริงเป็นเกณฑ์พร้อมทั้งเผื่อระยะไว้
คำถามที่พบบ่อย
Q1. เนื่องจากเป็นโรงงานอาหาร ควรทำให้วาล์วทั้งหมดเป็นสแตนเลสหรือไม่
A1. ส่วนที่สัมผัสของเหลว สัมผัสไอน้ำ หรือจุดที่มีความเป็นไปได้ที่จะสัมผัสอาหาร โดยพื้นฐานแล้วสแตนเลสเป็นแนวทางที่แนะนำ แต่ไม่จำเป็นต้องทำให้เหมือนกันหมดไปจนถึงส่วนที่เป็นการใช้งานโดยอ้อมซึ่งมีข้อกำหนดด้านสุขลักษณะต่ำ ควรตัดสินใจตามการใช้งานแต่ละกรณี
Q2. การติดตั้งวาล์วลดความดันจะประหยัดพลังงานได้มากแค่ไหน
A2. ผลลัพธ์เปลี่ยนแปลงมากตามเงื่อนไขความดัน อัตราการไหล และการใช้งาน จึงไม่สามารถระบุตัวเลขที่ตายตัวได้ ขอให้เข้าใจในแนวคิดว่า การลดความดันที่มากเกินไปให้เหลือเท่าความดันที่จำเป็น มักจะนำไปสู่การลดการบริโภคไอน้ำและการแผ่ความร้อน
Q3. เลือกขนาดรูให้ตรงกับขนาดท่อก็พอไม่ใช่หรือ
A3. การยึดขนาดท่อเป็นเกณฑ์มักมีแนวโน้มทำให้เลือกใหญ่เกินไป การเลือกโดยยึดอัตราการไหลจริง (โดยเฉพาะอัตราการไหลต่ำสุด) และความดันขาเข้าเป็นเกณฑ์ มักจะได้เปรียบทั้งในด้านความสามารถในการควบคุมและการประหยัดพลังงานในหลายกรณี
Q4. การเลือกจะเปลี่ยนไปหรือไม่ระหว่างคลีนสตีมกับไอน้ำทั่วไป
A4. ในกรณีที่ต้องการความสะอาดในการใช้งานโดยตรง ข้อกำหนดด้านวัสดุของส่วนที่สัมผัสของเหลว วัสดุซีล และสภาพพื้นผิวอาจเปลี่ยนไป การเลือกโดยทำให้การใช้งานและระดับข้อกำหนดชัดเจนเสียก่อนจะเป็นวิธีที่ปลอดภัย
Q5. สิ่งที่ต้องระวังเมื่อเปลี่ยนวาล์วที่ติดตั้งอยู่เดิม
A5. อย่าหาสินค้าเทียบเท่าจากหมายเลขรุ่นเพียงอย่างเดียว แต่ให้ตรวจสอบว่าอัตราการไหล ความดัน และการใช้งานเปลี่ยนไปจากตอนนั้นถึงปัจจุบันหรือไม่ หากมีการเปลี่ยนแปลงการใช้งาน การทบทวนเงื่อนไขในโอกาสที่เปลี่ยนวาล์วจะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการเลือก
Q6. หากไม่ทราบอัตราการไหลต่ำสุดควรทำอย่างไร
A6. ให้ตรวจสอบสภาพในช่วงโหลดต่ำ เช่น การเริ่มเดินเครื่องหรือการเดินเครื่องเพื่อรักษาความร้อน ร่วมกับฝ่ายผู้ใช้งาน หากยังรวบรวมข้อมูลในการตัดสินใจไม่ครบ การจัดเรียงเงื่อนไขให้เรียบร้อยแล้วใช้บริการปรึกษาทางเทคนิคจะเป็นวิธีที่แน่นอน
สรุป
การเลือกวาล์วไอน้ำในโรงงานอาหารเป็นงานที่เริ่มต้นจากการแยกแยะการใช้งานโดยตรง/โดยอ้อม แล้วสะสมด้วยความถูกสุขลักษณะและความสะดวกในการล้างทำความสะอาดของวัสดุและวัสดุซีล ตลอดจนการประหยัดพลังงานด้วยความดันที่เหมาะสม การยับยั้งการรั่วไหล และขนาดรูที่เหมาะสม ทุกอย่างล้วนเริ่มจาก “แนวทาง” เป็นจุดตั้งต้น แล้วนำมาปรับใช้กับอัตราการไหลจริง ความดัน และการใช้งานของบริษัทตนเอง ซึ่งเป็นตัวกำหนดความแม่นยำ
หากท่านมีข้อกังวล เช่น “ทราบขนาดท่อแต่ตัดสินไม่ได้ว่าขนาดรูเหมาะสมหรือไม่” “ทราบอัตราการไหลสูงสุดแต่ไม่ทราบอัตราการไหลต่ำสุด” หรือ “ต้องการเลือกสินค้าเทียบเท่าวาล์วที่ติดตั้งอยู่เดิมแต่การใช้งานเปลี่ยนไปแล้ว” กรุณาจัดเรียงเงื่อนไขให้เรียบร้อยแล้วใช้บริการปรึกษาทางเทคนิคและปรึกษาการเลือกวาล์วของ Yoshitake เราจะร่วมพิจารณาการเลือกวาล์วที่เหมาะสมไปกับท่าน โดยอ้างอิงจากการใช้งานและข้อกำหนดด้านสุขลักษณะ ตลอดจนเงื่อนไขอัตราการไหลและความดัน