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Type 2104DN 50ASME BPEPTFE/EPDM控制功能 A (NC)CIP/SIP 适用

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 气动卫生级三通隔膜阀,DN 50 ASME BPE 焊接端 常闭

宝德 BURKERT 20084885(Type 2104)气动不锈钢三通隔膜阀配置 ASME BPE DN 50 焊接端与 PTFE/EPDM 复合膜片,控制功能为常闭(NC),介质工作压力 0-10 bar,支持 CIP/SIP 在线清洗灭菌。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 气动卫生级三通隔膜阀,DN 50 ASME BPE 焊接端 常闭

宝德 BURKERT 20084885(Type 2104)是一款用于分散式卫生级自动化控制的气动三通隔膜阀。整套阀门由不锈钢外包覆层 ELEMENT 气动活塞执行机构、1.4435 / 316L 块状料加工的零死角三通阀体以及 PTFE/EPDM 双层复合膜片组成。阀门控制功能为 A(弹簧复位常闭,NC),适用于在 0 bar 至 10 bar 介质工作压力下切断或导通高纯、无菌、腐蚀性或磨损性介质。管道接口采用 ASME BPE 与 DIN 11866 C 系列标准的 DN 50 对焊端(外径 50.8 mm,内径 47.5 mm,壁厚 1.65 mm)。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 气动卫生级三通隔膜阀外观图

Type 2104 结构具备内部集成式先导气道,防止外部车间环境空气被吸入弹簧腔体。阀门整体达到 IP65/IP67 和 NEMA 4X 防护等级,耐受外部化学冲洗与 CIP/SIP 在线清洗灭菌。介质接触材料满足制药与食品行业标准,符合 FDA 21 CFR 177.1550/177.2600、USP Class VI 与欧洲 EC 1935/2004 法规。

技术参数(订货号 20084885) ​

参数项目来源规范值
订货号(Article Number)20084885
产品系列Type 2104 ELEMENT
制造形式完整阀门组件
控制功能A(弹簧力常闭,NC)
通路数量与位置3 个流体接口,2 个工作位置(3/2 通 T 型阀)
接口 1 连接形式对焊端(Weld end)
管道标准ASME BPE / DIN 11866 C 系列
公称通径DN 50(2 英寸)
管道几何尺寸外径 50.8 mm(2.000 英寸),壁厚 1.65 mm(0.065 英寸),内径 47.5 mm
阀体材质不锈钢块状料 1.4435 / 316L
隔膜材质PTFE 覆 EPDM 支撑背衬膜片(代码 EA)
执行机构尺寸直径 130 mm(规格代码 P)
执行机构外壳不锈钢 1.4561 (316Ti)
执行机构内部核心聚苯硫醚(PPS)
公称工作压力范围0 bar 至 10 bar(PN 16 / Class 150)
先导控制压力5.5 bar 至 7.0 bar(最高 7.0 bar)
介质温度范围-10 °C 至 +130 °C(蒸汽灭菌最高 +140 °C,持续 60 min)
允许环境温度-10 °C 至 +55 °C
先导气源接口ELEMENT 气动接口,6 mm 快插接头
清洗灭菌能力具备 CIP(在线清洗)与 SIP(在线灭菌)能力
手动应急操作无
位置指示无电气指示器(标配透明光学位置指示罩)
随机检验证书随附制造商 3.1 检验证书,膜片 2.1 合格证明

结构与材料明细 ​

ELEMENT 执行机构采用内层 PPS 工程塑料与外层 1.4561 (316Ti) 不锈钢防护套组合构造,保护内部活塞密封件免受洁净室强效清洁剂、化学气氛及冷热交替热应力的影响。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 剖面结构与组件材质分解图

序号部件名称材质
1接地端子不锈钢 1.4301 / 1.4305(仅防爆 ATEX/IECEx 型号标配)
2透明位置指示罩聚砜(PSU)
3先导气源接口聚丙烯 PP 快插接头(标配 6 mm);可选 G 1/8 不锈钢 1.4305 螺纹
4执行机构壳体聚苯硫醚(PPS)
5执行机构外罩不锈钢 1.4561 (316Ti)
6活塞密封圈氟橡胶(FKM)
7隔膜PTFE/EPDM 复合膜片(EA)、EPDM(AD)、先进 PTFE(EU)、GYLON 复合膜片(ER)
8阀体不锈钢块料 1.4435 (DIN EN 10088) / 316L (ASTM A479 / ASME BPE)

过流内表面加工质量满足严格卫生标准:电解抛光 Ra ≤ 0.38 µm(ASME BPE SF4 / DIN HE4)或机械抛光 Ra ≤ 0.5 µm(ASME BPE SF1);外部机械表面 Ra ≤ 1.6 µm。

工作条件与耐压等级 ​

在控制功能 A 下,关闭密封力由预紧弹簧提供,活塞主轴推动压块(Compressor)将隔膜紧压在阀脊鞍座上。膜片规格 50 与 130 mm(规格 P)执行机构组合的工作压力与控制条件如下:

  • 介质工作压力: 静态关闭状态下承受 0 bar 至 10 bar 介质压差。
  • 动态密封压力: 介质流动状态下切断逆向背压可达 7 bar。
  • 先导气源压力: 设定在 5.0 bar 至 7.0 bar(铭牌标称操作窗口为 5.5 bar 至 7.0 bar)。
  • 密封密闭标准: 静态严密性确保阀门完全关闭时阀座单侧受压零泄漏;动态严密性确保阀门在管道介质流动关闭时平稳切断。

介质工作压力与温度限制

膜片不可作为持续蒸汽截止阀使用。PTFE/EPDM 复合膜片允许的在线蒸汽灭菌条件为最高 +140 °C、单次持续不超过 60 分钟。超过推荐的时间与温度会导致弹性体加速老化,需缩短维护检查周期。

ASME BPE 焊接式三通阀体几何尺寸 ​

Type 2104 块料三通阀体将主管与支管由单块不锈钢整体切削成型,消除死角以防止介质滞留。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 焊接式三通阀体尺寸图

ASME BPE / DIN 11866 C 系列规格尺寸(膜片规格 50) ​

  • 主管与支管规格: DN 50 – DN 50(订货代码:SODI-SODI)
  • 管道焊接尺寸: 外径 ∅D1 = 50.80 mm,壁厚 s1 = 1.65 mm;支管外径 ∅D2 = 50.80 mm,壁厚 s2 = 1.65 mm
  • 端面间距(A): 188.0 mm
  • 直管焊接段长度(B): 30.0 mm
  • 阀脊至接口中心距(C): 115.8 mm
  • 接口中心至底座高度(E): 30.0 mm
  • 执行器中心安装高度(F): 145.0 mm
  • 阀体总宽度(G): 71.0 mm
  • 支管中心偏移距(H): 42.0 mm
  • 排净斜坡偏移量(I): 6.5 mm
  • 执行机构顶盖外径(∅ A): 159 mm
  • 执行机构高度(H+M): 282 mm(独立阀门);配 8690/8697 控制单元为 346 mm;配 8691 控制头为 379 mm

自动化控制单元集成 ​

执行机构法兰接口支持相对阀体作 360° 无级旋转,便于先导气管与接线缆管避让管道障碍。支持与 ELEMENT 平台控制单元集成安装:

  • 电气位置反馈控制头: Type 8691(匹配 Ø 70/90/130/225 mm 执行机构),内置无磨损电感式传感器与高亮度状态彩色 LED。
  • 气动控制单元: Type 8690,配置机械或电感式限位开关及集成先导电磁阀。
  • 电气定位器: Type 8692(TopControl)与 Type 8694(TopControl BASIC),用于过程调节控制,平衡状态下无先导空气消耗。
  • 过程控制器: Type 8693,内置 PID 调节回路,支持 PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP、PROFIBUS DPV1 和 büS 总线协议。

管道安装操作规程 ​

焊接前必须拆卸执行机构与膜片

严禁在带有执行机构与膜片的状态下将阀体焊接至工艺管路中。焊接产生的极高热量会损毁弹性膜片并使执行器导向衬套热变形。必须在管道焊接前将执行机构与膜片自阀体完整拆除。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 环形管道介质进出安装方向

安装执行步骤 ​

  1. 拆卸执行机构: 对先导孔 1 充入 5.5 bar 至 7.0 bar 压缩空气,使膜片脱离阀脊。对角交替旋松阀体螺栓,从阀体上平稳取下执行机构与膜片。
  2. 焊接阀体: 按照 ASME BPE 坡度规范将 1.4435 阀体精准对齐并焊入管路,确保达到自排净倾角。清除焊渣并彻底清洗阀体内腔。
  3. 泄漏监测孔定位: 重新装配阀体时,确保膜片底座法兰处的泄漏监测溢流孔处于重力最低点,以实现泄漏滴落监测。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 泄漏检测溢流孔安装朝向

  1. 调整执行机构朝向: 使用钩形扳手(按照 DIN 1810,130 mm 执行机构选用 A 68...75 规格)卡入执行器基座卡槽,将其旋转至所需朝向。

执行机构组装与螺栓拧紧扭矩 ​

针对控制功能 A 将执行机构与膜片回装到阀体时的操作顺序:

  1. 检查压块(Compressor)定位卡齿是否正确嵌入执行机构底部的滑槽内。若压块位置错位,受压时会导致部件损坏。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 压块正反朝向与导向示意图

  1. 对先导孔 1 施加压缩空气使活塞升起,带动压块缩回。
  2. 将带有膜片的执行机构安放到阀体上。
  3. 对角轻微旋紧阀体螺栓,至膜片均匀贴合在阀体与执行机构法兰之间,暂勿拧紧。
  4. 反复充放先导气源动作 2 次,使膜片受力自定心。
  5. 释放先导气压,使执行机构弹簧力下压回到常闭位置。
  6. 在无先导压力状态下,分三道工序(约 1/3、2/3 至额定全扭矩)对角交替锁紧阀体螺栓。

阀体连接螺栓拧紧力矩(允许公差 +10%) ​

隔膜规格(DS)EPDM / FKM 弹性体膜片PTFE / 先进 PTFE / GYLON® 膜片
82.0 Nm2.5 Nm
153.5 Nm4.0 Nm
204.0 Nm4.5 Nm
255.0 Nm6.0 Nm
408.0 Nm10.0 Nm
50(订货号 20084885)12.0 Nm15.0 Nm
6520.0 Nm30.0 Nm
8030.0 Nm40.0 Nm
10040.0 Nm50.0 Nm

维护与隔膜更换 ​

隔膜承受高频机械往复弯折与热负荷。在完成首次蒸汽灭菌后,应在阀体冷却后按对角线重新复紧阀体螺栓,补偿弹性体热松弛。运行中应定期检查溢流孔;一旦孔内有液体析出,表明膜片密封破损,必须立即停机更换。

宝德 BURKERT 20084885 Type 2104 卡口与螺纹嵌件转换示意图

各规格膜片固定形式 ​

  • 规格 ≤ 8: 按钮式快扣固定(Button fastening)。
  • 规格 15 与 20: 卡口锁紧(旋转 90° 卡入或脱卸)。
  • 规格 ≥ 25(含规格 50): PTFE 及先进 PTFE 膜片采用 90° 卡口连接;EPDM、FKM 及 GYLON 膜片采用压块内置嵌件螺纹连接。

膜片材质切换操作提示

将 50 规格从 PTFE 膜片(卡口型)更换为 EPDM 膜片(螺纹型)时,必须将专用螺纹金属嵌件放入压块滑槽内,将 EPDM 螺柱旋紧后反向回退半圈(防止膜片受拉损坏)。若由 EPDM 切换回 PTFE 膜片,必须取出压块内的螺纹嵌件。未取出嵌件直接压装卡口膜片会导致膜片与阀体严重挤压损坏。

弹性体备件存储规范 ​

备用膜片需遵照 DIN 7716 和 ISO 2230 规定在 +5 °C 至 +25 °C 环境下避光密封保存,相对湿度保持在 65% 以下,严禁与臭氧设备、有机溶剂、铜锰合金或不同橡胶混放,膜片应置于无应力松弛状态。标准存储条件下,EPDM 膜片最高存储期 7 年(最长运行期 3 年),PTFE 膜片最高存储期 10 年(最长运行期 3 年)。