徑向隔膜閥克服了夾帶問(wèn)題

Solon，OH-處理生物制藥的流體系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，以滿(mǎn)足美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)的要求。作為FDA批準(zhǔn)的一部分，該機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)檢查，以驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)是否能夠始終如一地生產(chǎn)生物制藥產(chǎn)品。驗(yàn)證的一個(gè)主要組成部分是能夠徹底排空，清潔和消毒每個(gè)系統(tǒng) - 包括所有閥門(mén) - 以防止產(chǎn)品污染。生物制藥生產(chǎn)中的大多數(shù)流體系統(tǒng)使用堰式閥門(mén)。堰式閥門(mén)的閥體包含兩個(gè)由堰隔開(kāi)的腔室，這是一個(gè)類(lèi)似壩的結(jié)構(gòu)。隔膜用四個(gè)螺栓密封在堰閥體的上表面上。當(dāng)隔膜向下致動(dòng)時(shí)，它密封堰的頂面并且閥門(mén)關(guān)閉。當(dāng)隔膜打開(kāi)時(shí)，流體通過(guò)堰流到相鄰的腔室并通過(guò)其相關(guān)的端口。

堰式閥門(mén)包含區(qū)域，特別是閥體和隔膜密封之間的區(qū)域，在加工過(guò)程中產(chǎn)品殘留物可能被截留，這使得在沖洗流體系統(tǒng)時(shí)難以清潔這些閥門(mén)。因此，可能需要拆卸堰式閥門(mén)以確保清潔。如果沒(méi)有正確清潔任何閥門(mén)或系統(tǒng)的一部分，系統(tǒng)將無(wú)法驗(yàn)證，生物制藥公司可能被迫廢棄整個(gè)處理過(guò)的批次。

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一種新型閥門(mén)，來(lái)自世偉洛克(俄亥俄州Solon)的徑向隔膜(DR系列)，可增強(qiáng)流體系統(tǒng)的完全清潔。“它在閥體和隔膜之間保持了一個(gè)氣密密封，從而消除了在堰式設(shè)計(jì)中通常難以清潔的夾帶區(qū)域，”Swagelok的機(jī)械工程師和工程產(chǎn)品經(jīng)理Matt Smith說(shuō)。

DR的專(zhuān)利設(shè)計(jì)包括一個(gè)碗狀腔室，頂部是徑向隔膜，可在碗底部的入口處打開(kāi)和關(guān)閉。工程師使用有限元分析來(lái)優(yōu)化隔膜形狀，最小化應(yīng)力并最大化循環(huán)壽命。

流體通過(guò)底部中心的孔口進(jìn)入DR體腔，并從出口端口流出。世偉洛克進(jìn)行了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)分析，以?xún)?yōu)化閥碗的形狀，這是基于一致，平滑的半徑，促進(jìn)排水和消除可能收集殘留物的區(qū)域。Swagelok表示，“清潔掃描”形狀還可確保系統(tǒng)清洗液的最佳沖洗作用。

在DR系列閥中，隔膜的唇部容納在閥體的凹部中并徑向加載。唇緣圍繞360度圓周剛性地夾緊在閥體和致動(dòng)器之間，這在唇緣的內(nèi)徑處形成了孔線密封。

史密斯補(bǔ)充道，“我們的隔膜在不影響這種氣管密封的情況下彎曲和密封。在一個(gè)堰式閥門(mén)中，隔膜與閥體孔重疊，形成一個(gè)面密封。在該閥門(mén)中打開(kāi)隔膜會(huì)導(dǎo)致該面密封的最內(nèi)邊緣松弛并允許過(guò)程流體遷移到隔膜和閥體頂部之間的區(qū)域。“

DR系列閥門(mén)的兩個(gè)接液部件是閥體和隔膜。車(chē)身由316L VAR(真空電弧重熔)不銹鋼制成。VAR材料更容易電解拋光成表面光潔度，沒(méi)有明顯的缺陷。隔膜采用改性PTFE材料加工而成。由于隔膜包含在閥體的凹槽中，因此可以控制PTFE冷流。冷流是PTFE材料在負(fù)載下擠出或變形的趨勢(shì)。由于DR系列閥膜片包含在閥體的凹槽中，因此它可以承受與系統(tǒng)清潔相關(guān)的重復(fù)蒸汽和冷卻循環(huán)，而無(wú)需重新擰緊閥門(mén)中的緊固件。

世偉洛克制造的DR閥體采用18種不同的端口和閥門(mén)配置，其中一個(gè)或兩個(gè)閥門(mén)與DR閥體成為一體。DR閥體還可提供三個(gè)，四個(gè)，五個(gè)或六個(gè)一體式閥門(mén)和端口配置。“我們減少了所需的占地面積和整個(gè)閥門(mén)組件的保持量，這也簡(jiǎn)化了清潔工作，”史密斯說(shuō)。