شیر سوزنی چیست؟

از شیر سوزنی برای کنترل دقیق نرخ جریان گازها و سیالات نیز استفاده می شود.شیرهای سوزنی معمولا فقط برای دبی کم استفاده می شوند و افت فشار نسبتا زیادی (از ورودی به خروجی) دارند. اندازه پورت های رایج براشیرهای سوزنی از 1/8 اینچ تا 2 اینچ متغیر است.

نحوه کار شیرهای سوزنی

شیرهای سوزنی نیز توسط یک روزنه با انتهای مخروطی شکل نیز باز و بسته می شوند. شکل زیر ،طراحی و اجزای شیر سوزنی را نشان می دهد. در این شکل دسته (A) به پیستون متصل بوده و هنگامی که دسته را می چرخانیم، پیستون بر اساس رزوه ها (C) به سمت بالا یا پایین حرکت می کند.قابل ذکر است که مهره قفل کننده (B) از باز شدن کامل آن جلوگیری می کند.

هنگامی که پیستون به طرف پایین حرکت می کند، انتهای نوک تیز مخروطی (I) با نشیمنگاه سوپاپ تماس پیدا کرده تا دهانه (H) را کاملاً ببندد. اغلب، نشیمنگاه سوپاپ نیز مخروطی است. گزینه ها و اندازه های مختلفی برای اتصال آن به لوله یا شیلنگ از طریق اتصال پورت (G) در ورودی و خروجی موجود است. کاپوت (D) به محفظه سوپاپ (E) متصل است که می تواند از مواد مختلفی مانند برنج یا فولاد ضد زنگ نیز ساخته شود.

شیر سوزنی پنوماتیک

شیر سوزنی پنوماتیک یک نوع شیر کنترلی است که با استفاده از هوا برای کنترل جریان مایعات یا گازها به کار می‌رود. این نوع شیرها به وسیله هوا (پنوماتیک) به حرکت می‌آیند و جریان مایعات را با استفاده از سوزن متحرک درون یک میله یا لوله کنترل می‌کنند. معمولاً در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، خطوط تولید، و سیستم‌های کنترلی پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویژگی‌ها و کاربردهای شیر سوزنی پنوماتیک عبارتند از:

1. کنترل دقیق: شیر سوزنی پنوماتیک به دلیل ساختار سوزنی و کنترل دقیقی که ارائه می‌دهد، برای کنترل جریان مایعات یا گازها با دقت بالا مناسب میباشد.
2. واکنش سریع: با توجه به این که از هوا به عنوان منبع انرژی استفاده می‌شود، شیرهای سوزنی پنوماتیک به سرعت واکنش نشان می‌دهند و می‌توانند در فرآیندهایی که نیاز به تغییر سریع در جریان دارند، به کار روند.
3. استفاده در محیط‌های خطرناک: از آنجا که شیر سوزنی پنوماتیک با هوا کار می‌کنند، می‌توانند در محیط‌هایی با خطرات مختلف نظیر انفجار، درجه حرارت بالا یا محیط‌های خطرناک به کار روند.
4. قابلیت اتوماسیون: با استفاده از سیستم‌های کنترلی پیشرفته، می‌توان شیر سوزنی پنوماتیک را به صورت اتوماتیک کنترل کرد و فرآیندهای تولید را بهبود بخشید.
5. کاربردهای صنعتی و خودکار: از شیر سوزنی پنوماتیک در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، الکترونیک، صنایع شیمیایی، و صنعت بسته‌بندی برای کنترل اجزای مختلف سیستم‌ها و دستگاه‌ها استفاده می‌شوند.
6. طول عمر بالا: برخی از مدل‌های شیر سوزنی پنوماتیک با ساختار مقاوم و استانداردهای با کیفیت، دارای طول عمر بالا هستند.

توجه داشته باشید که انتخاب شیر سوزنی پنوماتیک بستگی به نیازها و شرایط خاص هر سیستم دارد و باید با مراعات این عوامل انجام شود.

انواع شیر سوزنی

شیر سوزنی یک نوع شیر کنترلی است که برای کنترل جریان مایعات در سیستم‌های مختلف، از جمله صنعتی و نیمه صنعتی، استفاده می‌شود. این شیرها با استفاده از یک سوزن متحرک که به داخل یک میخ درون یک میله ثابت قرار دارد، جریان مایعات را کنترل می‌کنند. در ادامه، انواع شیر سوزنی را مشاهده می‌کنید:

1. شیر سوزنی یک‌طرفه (One-Way Needle Valve): این نوع شیر سوزنی یکی از انواع شیر سوزنی میباشد که فقط اجازه می‌دهد که جریان مایع به یک سمت حرکت کند. در حین جریان، سوزن از میله عبور می‌کند و جریان را اجازه می‌دهد، اما در جهت معکوس، سوزن به میله می‌خورد و مسدود می‌شود.
2. شیر سوزنی دوطرفه (Two-Way Needle Valve): این نوع شیر به جریان مایعات در هر دو جهت اجازه می‌دهد. سوزن به هر دو طرف از میله عبور کرده و جریان را کنترل می‌کند.
3. شیر سوزنی تنظیمی (Adjustable Needle Valve): این نوع شیر به کاربر اجازه تنظیم دقیق جریان مایعات را می‌دهد. با تغییر موقعیت سوزن نسبت به میله، میزان جریان قابل تنظیم است.
4. شیر سوزنی با میخ لوله‌ای (Needle Valve with Stem): در این نوع شیر، میله به صورت یک میخ لوله‌ای به سوزن متصل است. این میله به عنوان یک دستگاه کنترلی دقیق برای تنظیم جریان عمل می‌کند.
5. شیر سوزنی خودکار (Automatic Needle Valve): این نوع شیر سوزنی به صورت خودکار عمل می‌کند و با توجه به شرایط محیطی، میزان جریان را تنظیم می‌کند. این شیرها معمولاً در سیستم‌های خودکار و کنترلی پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هر یک از این انواع شیر سوزنی بر اساس نیازهای خاصی در صنایع مختلف به کار می‌روند. انتخاب نوع مناسب بر اساس شرایط محیطی و نیازهای سیستم بسیار مهم است.

قابل ذکر است که شیر سوزنی رزوه ای رایج ترین نوع شیر سوزنی می باشد. شیر های سوزنی نیز به انواع شیر سوزنی موتوری و  زاویه ای نیز تقسیم می شوند که در ادامه به توضیح هرکدام از آنها می پردازیم:

شیر سوزنی موتوری

این نوع شیرهای سوزنی دارای دسته نمی باشند، اما در عوض از یک محرک الکتریکی یا پنوماتیکی برای اتصال و چرخاندن پیستون استفاده می کنند.شیرهای سوزنی موتوری را می توان از راه دور کنترل کرد یا در یک سیستم حلقه بسته استفاده کرد و یا روی یک تایمر به منظور کنترل دقیق میزان جریان از راه دور قرار داد.

شیر سوزنی زاویه ای

این شیرهای سوزنی به جای حرکت مستقیم خروجی را نسبت به ورودی 90 درجه می چرخانند.شکل مقابل شیر سوزنی زاویه ای را نشان می دهد.

شیر سوزنی برنجی

شیر سوزنی برنجی یک نوع شیر کنترلی است که از برنج به عنوان جزء اصلی سازنده آن استفاده می‌شود. این نوع شیر جریان مایعات را در سیستم‌های مختلف، از جمله خطوط آب و گاز، کنترل می‌کند.

ویژگی‌های شیر سوزنی برنجی عبارتند از:

1. ساختار سوزنی: شیرهای سوزنی برنجی دارای ساختاری هستند که شامل یک سوزن متحرک درون یک میخ یا لوله برنجی است. حرکت سوزن درون میخ به کنترل جریان مایعات کمک می‌کند.
2. استفاده از برنج: برنج به عنوان ماده‌ای با خصوصیات مقاومت به خوردگی و سازگاری با آب به کار می‌رود. این خصوصیات آن را مناسب برای مصارف مربوط به آب و مایعات دیگر می‌کند.
3. کنترل دقیق: شیر سوزنی برنجی به دلیل طراحی خاص سوزن و میخ، امکان کنترل دقیق جریان مایعات را فراهم می‌کند.
4. مناسب برای فشارهای متوسط تا کم: شیر سوزنی برنجی معمولاً برای کنترل فشارها و جریان‌های مایعات در محدوده فشارهای متوسط تا کم استفاده می‌شوند.
5. نصب و نگهداری آسان: شیر سوزنی برنجی به دلیل ساختار ساده‌ای که دارد، نصب و نگهداری آن نسبت به برخی دیگر از انواع شیرها بسیار آسان است.

شیر سوزنی برنجی معمولاً در مصارف خانگی، ساختمانی، و سیستم‌های تأمین آب استفاده می‌شوند. با توجه به نیازهای خاص هر سیستم و شرایط محیطی، انتخاب شیرهای مناسب با مواد مختلف ممکن است.

انتخاب شیر سوزنی

هنگام انتخاب یک شیر سوزنی، چهار ویژگی اصلی اعم از مواد، فشار، اندازه (سایز پورت) و دما وجود دارد که باید به هنگام خرید در نظر گرفته شود که در ادامه به توضیح هرکدام از آنها نیز می پردازیم:

مواد

یکی از مواردی که به هنگام خرید شیرسوزنی نیز باید به آن توجه کنیم مواد یا همان متریال شیرهای سوزنی می باشد.

متداول ترین مواد محفظه شیر (به دلیل گستره مقاومت شیمیایی آنها) برنج و فولاد ضد زنگ هستند، با این حال، مواد دیگری نیز برای کاربردهای خاص در دسترس می باشد.

برنج

شیرهای سوزنی برنجی برای سیستم های هیدرولیک، آب آشامیدنی، کاربردهای دمای بالا و لوله کشی گاز مناسب هستند. همچنین از شیرهای سوزنی برنجی در محیط های خنثی و غیر خورنده نیز استفاده می شود.

قابل ذکر است که رایج ترین کاربرد آنها برای کاربردهای آب آشامیدنی می باشد. اما باید توجه شود که از شیرهای سوزنی برنجی نباید برای آب نمک (آب دریا)، آب مقطر، اسیدها یا کلریدها استفاده شود.

فولاد ضد زنگ (استیل)

شیرهای سوزنی فولاد ضد زنگ ( استیل ) تقریباً در برابر هر نوع سیال مقاومت شیمیایی بسیار خوبی دارند. این ماده بسیار بادوام بوده و تحمل دما و فشار بالایی دارد.

شیرهای سوزنی فولاد ضد زنگ برای سیالات تهاجمی و خورنده مانند آب دریا نیز مناسب می باشند.

فشار

قابل ذکر است که توجه به الزامات اعمال فشار در یک سیستم به منظور انتخاب صحیح شیرسوزنی بسیار دارای اهمیت می باشد. شیرهای سوزنی مقاوم می توانند فشار حداکثر 4000 تا 5000 psi (275 تا 413 بار) را در دمای 100 درجه فارنهایت (38 درجه سانتی گراد) تحمل کنند.

زمانی که فشارهای بالاتری مورد نیاز باشد، مانند کاربردهای هیدرولیک فشار بالا، شیرهای با عملکرد بالا در دسترس هستند که می توانند فشار تا 10000 psi (689 بار) را در 100 درجه فارنهایت (38 درجه سانتیگراد) تحمل کنند.

سایز پورت

شیر های سوزنی در طیف وسیعی از سایز پورت (رزوه) موجود هستند. استانداردهای رایج رزوه مورد استفاده عبارتند از NPT (National American Pipe Thread)، BSP (British Standard Pipe) یا Metric (استانداردهای ISO). شیرهای سوزنی در انواع سایزها موجود می باشند که از متداول ترین آنها می توان به 2 تا 12 میلی متر یا 1/8 اینچ تا 2 اینچ نیز اشاره کرد.

درجه حرارت

شیرهای سوزنی برای کاربردهای دمای بالا یا پایین مناسب هستند.هنگام انتخاب شیر سوزنی می بایست به دمای محیط کار شیر توجه نمایید و با توجه به دمای کارکرد شیر می بایست جنس بدنه و اورینگ و پکینگ مناسب برای کارکرد در آن دما را انتخاب نمایید.

دو ماده رایج آب بندی عبارتند از PTFE (تفلون) برای محدوده دمایی 65 – درجه فارنهایت تا 450 درجه فارنهایت (54 – درجه سانتیگراد تا 232 درجه سانتیگراد) و  برای دماهای بالاتر PEEK (کتون پلی اتر اتر) برای محدوده دمایی تا 600 درجه فارنهایت. (315 درجه سانتیگراد) نیز مناسب ی باشد.

کاربرد شیر سوزنی

به دلیل توانایی و قابلیت بسیار خوب شیرهای سوزنی در کنترل میزان جریان ،از آن ها تقریبا در تمامی مواردی که نیاز به کنترل نرخ جریان سیال باشد استفاده می شود.

شیر سوزنی در صنایع و سیستم‌های مختلف به عنوان یک وسیله کنترل جریان مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع شیرها با استفاده از یک سوزن متحرک درون یک میخ یا لوله، جریان مایعات را تنظیم و کنترل می‌کنند. کاربرد شیر سوزنی بسیار گسترده می باشد و در ادامه، برخی از کاربردهای معمول آنها آورده شده است:

1. صنعت گاز و نفت: یکی از کاربرد شیر سوزنی در صنایع نفت و گاز به عنوان وسیله‌ای برای کنترل جریان گازها و مایعات می باشد. این شیرها به دلیل قابلیت کنترل دقیق جریان و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی از اهمیت بالایی برخوردارند.
2. صنعت آب و فاضلاب: از دیگز کاربرد شیر سوزنی در سیستم‌های تأمین و تخلیه آب و فاضلاب، برای کنترل جریان آب در شبکه‌ها و تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند.
3. سیستم‌های گرمایش و خنکایش: در سیستم‌های حرارتی و تهویه مطبوع، شیرهای سوزنی برای کنترل جریان سیالات حرارتی و خنک کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. صنایع خودروسازی: در خطوط تولید خودروها و در سیستم‌های اتومبیل، شیرهای سوزنی برای کنترل جریان سوخت، روغن، و سیالات دیگر به کار می‌روند.
5. صنایع خوراکی و نوشیدنی: در خطوط تولید و بسته‌بندی مواد خوراکی و نوشیدنی، از شیرهای سوزنی برای کنترل جریان مایعات در فرآیندهای تولید استفاده می‌شود.
6. تجهیزات آزمایشگاهی: در آزمایشگاه‌ها و تجهیزات آزمایشی نیز از این نوع شیرها برای کنترل دقیق جریان مایعات استفاده می‌شود.

توجه داشته باشید که این فهرست فقط یک نمونه از کاربردهای شیر سوزنی است و کاربرد شیر سوزنی در صنایع مختلف بستگی به نوع سیال، شرایط محیطی، و نیازهای خاص هر سیستم دارد.

شیر سوزنی فشار قوی

شیر سوزنی فشار قوی یک نوع شیر کنترلی است که طراحی و ساختار آن برای تحمل فشارهای بالا و شرایط سخت محیطی مناسب است. این نوع شیر سوزنی برای کنترل جریان مایعات در سیستم‌هایی با فشارهای بالا استفاده می‌شود.

ویژگی‌های شیر سوزنی فشار قوی عبارتند از:

1. مقاومت به فشار: شیر سوزنی فشار قوی برای تحمل فشارهای بالا طراحی شده‌اند و از جنس‌ها و ساختارهای مقاومی مانند فولاد یا آلیاژهای مقاوم به فشار استفاده می‌کنند.
2. ساختار سوزنی محکم: شیر سوزنی فشار قوی دارای ساختار سوزنی با میله‌های مقاوم و زیبا میباشد که به عنوان وسیله‌ای برای کنترل دقیق جریان عمل می‌کند.
3. مناسب برای مایعات گرانروی: شیر سوزنی فشار قوی عمدتاً در سیستم‌هایی با مایعاتی که گرانروی زیادی دارند، نظیر گازها یا سیالات حاوی جسم جامد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. استفاده در شرایط حرارتی و فشاری بالا: شیر سوزنی فشار قوی به عنوان یک قطعه مهم در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، انرژی هسته‌ای، و صنایع دیگر که در شرایط حرارتی و فشاری بالا فعالیت می‌کنند، استفاده می‌شود.
5. کنترل دقیق جریان: با توجه به ساختار سوزنی،شیر سوزنی فشار قوی قابلیت کنترل دقیق جریان را فراهم می‌کنند و به کنترل فشار و دما در سیستم‌های حساس کمک می‌کنند.
6. استفاده در سیستم‌های اتوماتیک: برخی از این شیرها به‌صورت اتوماتیک و با استفاده از سیستم‌های کنترلی پیشرفته کار می‌کنند و می‌توانند به صورت خودکار تنظیمات مرتبط با جریان و فشار را انجام دهند.

توجه داشته باشید که این توضیحات به‌طور کلی در مورد شیر سوزنی فشار قوی ارائه شده‌اند و خصوصیات دقیق هر مدل ممکن است با توجه به تولیدکننده و نوع مصرف مختلف باشد

نماد شیر سوزنی

شکل 4 نماد شیرسوزنی را نشان می دهد. شیرهای سوزنی دارای نماد استاندارد شیر دو طرفه با فلشی که نشان می دهد شیر سوزنی است نیز می باشند.

 

شیر سوزنی قیمت

قیمت شیر سوزنی به چندین عامل بستگی دارد که در ادامه به برخی از این عوامل اشاره شده است:

1. جنس و ساختار سازه: نوع موادی که برای ساخت شیر سوزنی استفاده می‌شود، تأثیر زیادی در قیمت آن دارد. از جنس‌های مختلفی مانند فولاد ضدزنگ، برنج، استنلس استیل و آلیاژهای مختلف برای ساخت این شیرها استفاده می‌شود. مواد با کیفیت و مقاوم تر معمولاً قیمت بالاتری دارند.
2. فشار و دما: شیرهای سوزنی برای کنترل جریان در شرایط مختلف فشار و دما به کار می‌روند. اگر یک شیر برای کار در شرایط فشار و دمای بالا یا خاصی طراحی شده باشد، قیمت آن ممکن است افزایش یابد.
3. سایز و نوع اتصالات: ابعاد شیر سوزنی و نوع اتصالات آن نیز تأثیرگذار بر قیمت دارد. شیرهای بزرگتر یا دارای اتصالات خاص ممکن است قیمت بیشتری داشته باشند.
4. نوع شیر (پنوماتیک، هیدرولیک و غیره): اگر شیر سوزنی به عنوان یک شیر کنترلی پنوماتیک یا هیدرولیک طراحی شده باشد، نوع انرژی که برای حرکت آن استفاده می‌شود نیز تأثیرگذار است. شیرهای پنوماتیک با انرژی هوا معمولاً به قیمت بیشتری نسبت به نوع مکانیکی یا هیدرولیک عرضه می‌شوند.
5. تنظیمات خاص: برخی از شیرهای سوزنی دارای تنظیمات خاصی هستند که امکاناتی نظیر تنظیم جریان یا کنترل اتوماتیک را فراهم می‌کنند. این امکانات نیز می‌توانند به افزایش قیمت کمک کنند.
6. تولیدکننده: معروفیت و شهرت تولیدکننده نیز ممکن است بر قیمت تأثیرگذار باشد. شرکت‌های معروف که معمولاً محصولات با کیفیت بالا تولید می‌کنند، ممکن است قیمت بالاتری داشته باشند.
7. نیاز به گواهینامه‌ها و استانداردها: اگر یک شیر سوزنی به استانداردها و گواهینامه‌های خاصی مطابقت داشته باشد، ممکن است قیمت آن افزایش یابد.

به طور کلی، ترکیب این عوامل موثر است و برای درک دقیقتر قیمت شیر سوزنی، به مشخصات فنی آن و شرایط کاربردی آن نیز نیاز است.

جهت مشاهده مقاله شیر برقی کلیک کنید.