شیر سوزنی چیست؟

شیر سوزنی یا نیدل ولو (Needle Valve) یکی از انواع شیرآلات است که برای کنترل جریان سیال در سیستم‌ های لوله‌ کشی استفاده می‌ شود. این شیر به دلیل قابلیت کنترل دقیق جریان در حجم‌ های کوچک و طراحی خاص خود، در سیستم‌ های پایپینگ صنعتی و همچنین آزمایشگاهی کاربرد دارد. از شیر سوزنی برای کنترل دقیق نرخ جریان گاز ها و سیالات نیز استفاده می شود.

شیر های سوزنی معمولا فقط برای دبی کم استفاده می شوند و افت فشار نسبتا زیادی (از ورودی به خروجی) دارند. اندازه پورت های رایج برای شیر های سوزنی از 1/8 اینچ تا 2 اینچ متغیر است.

 

با ما همراه باشید تا در ادامه آشنایی بیشتری با این نوع شیرها داشته باشیم.

 

 

نحوه کار شیر های سوزنی

شیر های سوزنی معمولاً در شرایطی که نیاز به کنترل دقیق جریان سیال وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

این شیر ها توسط یک روزنه با انتهای مخروطی شکل 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 کنند. 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 می‌ رود. این نوع شیرها به وسیله هوا (پنوماتیک) به حرکت می‌ آیند و جریان مایعات را با استفاده از سوزن متحرک درون یک میله یا لوله کنترل می‌ کنند. معمولاً در سیستم‌ های اتوماسیون صنعتی، خطوط تولید و سیستم‌ های کنترلی پیچیده مورد استفاده قرار می‌ گیرند. ویژگی‌ ها و کاربرد های شیر سوزنی پنوماتیک عبارت اند از :

1. کنترل دقیق : شیر سوزنی پنوماتیک به دلیل ساختار سوزنی و کنترل دقیقی که ارائه می‌ دهد، برای کنترل جریان مایعات یا گاز ها با دقت بالا مناسب می باشد.
2. واکنش سریع : با توجه به این که از هوا به عنوان منبع انرژی استفاده می‌ شود، شیر های سوزنی پنوماتیک به سرعت واکنش نشان می‌ دهند و می‌ توانند در فرآیند هایی که نیاز به تغییر سریع در جریان دارند، به کار روند.
3. استفاده در محیط‌ های خطرناک : از آنجا که شیر سوزنی پنوماتیک با هوا کار می‌ کنند، می‌ توانند در محیط‌ هایی با خطرات مختلف نظیر انفجار، درجه حرارت بالا یا محیط‌ های خطرناک به کار روند.
4. قابلیت اتوماسیون : با استفاده از سیستم‌ های کنترلی پیشرفته، می‌ توان شیر سوزنی پنوماتیک را به صورت اتوماتیک کنترل کرد و فرآیند های تولید را بهبود بخشید.
5. کاربرد های صنعتی و خودکار : از شیر سوزنی پنوماتیک در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، الکترونیک، صنایع شیمیایی و صنعت بسته‌ بندی برای کنترل اجزای مختلف سیستم‌ ها و دستگاه‌ ها استفاده می‌ شوند.
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 های پنوماتیک بستگی به نیاز ها 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 سیستم‌ های مختلف، از جمله صنعتی و نیمه صنعتی، استفاده می‌ شود. این شیر ها با استفاده از یک سوزن متحرک که به داخل یک میخ درون یک میله ثابت قرار دارد، جریان مایعات را کنترل می‌ کنند.

در ادامه، انواع این شیرها را مشاهده می‌ کنید :

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

هر یک از این انواع این شیرها بر اساس نیاز های خاصی در صنایع مختلف به کار می‌ روند. انتخاب نوع مناسب بر اساس شرایط محیطی و نیاز های 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 موتوری و زاویه ای و برنجی تقسیم می شوند که در ادامه به توضیح هرکدام از آن ها می پردازیم :

 

شیر سوزنی موتوری

این نوع شیر ها دارای دسته نمی باشند، اما در عوض از یک محرک الکتریکی یا پنوماتیکی برای اتصال و چرخاندن پیستون استفاده می کنند. شیر های 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.

نیدل ولو زاویه ای

این شیر های سوزنی به جای حرکت مستقیم خروجی را نسبت به ورودی 90 درجه می چرخانند. شکل مقابل نیدل ولو 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 می‌ شود. این نوع شیر جریان مایعات را در سیستم‌ های مختلف، از جمله خطوط آب و گاز، کنترل می‌ کند.

 

ویژگی‌ های Needle valve برنجی عبارت اند از :

1. ساختار سوزنی : شیر های 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 می‌ کند.
2. استفاده از برنج : برنج به عنوان ماده‌ ای با خصوصیات مقاومت به خوردگی و سازگاری با آب به کار می‌ رود. این خصوصیات آن را مناسب برای مصارف مربوط به آب و مایعات دیگر می‌ کند.
3. کنترل دقیق : شیر سوزنی برنجی به دلیل طراحی خاص سوزن و میخ، امکان کنترل دقیق جریان مایعات را فراهم می‌ کند.
4. مناسب برای فشار های متوسط تا کم : شیر سوزنی برنجی معمولاً برای کنترل فشار ها و جریان‌ های مایعات در محدوده فشار های متوسط تا کم استفاده می‌ شوند.
5. نصب و نگهداری آسان : این شیر برنجی به دلیل ساختار ساده‌ ای که دارد، نصب و نگهداری آن نسبت به برخی دیگر از انواع شیر ها بسیار آسان است.

شیر سوزنی برنجی معمولاً در مصارف خانگی، ساختمانی و سیستم‌ های تأمین آب استفاده می‌ شوند. با توجه به نیاز های خاص هر سیستم و شرایط محیطی، انتخاب شیر های مناسب با مواد مختلف ممکن است.

 

 

کاربرد های شیر های سوزنی

به دلیل توانایی و قابلیت بسیار خوب شیر های سوزنی در کنترل میزان جریان، از آن ها تقریبا در تمامی مواردی که نیاز به کنترل نرخ جریان سیال باشد استفاده می شود. این شیرها در صنایع و سیستم‌ های مختلف به عنوان یک وسیله کنترل جریان مایعات مورد استفاده قرار می‌ گیرد. این نوع شیرها با استفاده از یک سوزن متحرک درون یک میخ یا لوله، جریان مایعات را تنظیم و کنترل می‌ کنند.

کاربرد های شیر های سوزنی بسیار گسترده می باشند و در ادامه، برخی از کاربرد های معمول آن ها آورده شده است :

1. صنعت گاز و نفت : یکی از کاربرد های شیر های سوزنی در صنایع نفت و گاز به عنوان وسیله‌ ای 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 دیگر کاربرد های این شیرها این ست که در سیستم‌ های تأمین و تخلیه آب و فاضلاب، برای کنترل جریان آب در شبکه‌ ها و تجهیزات مختلف استفاده می‌ شوند.
3. سیستم‌ های گرمایش و خنکایش : در سیستم‌ های حرارتی و تهویه مطبوع، شیر های سوزنی برای کنترل جریان سیالات حرارتی و خنک کننده مورد استفاده قرار می‌ گیرند.
4. صنایع خودروسازی : در خطوط تولید خودرو ها و در سیستم‌ های اتومبیل، شیر های سوزنی برای کنترل جریان سوخت، روغن، و سیالات دیگر به کار می‌ روند.
5. صنایع خوراکی و نوشیدنی : در خطوط تولید و بسته‌ بندی مواد خوراکی و نوشیدنی، از شیر های سوزنی برای کنترل جریان مایعات در فرآیند های تولید استفاده می‌ شود.
6. تجهیزات آزمایشگاهی : در آزمایشگاه‌ ها و تجهیزات آزمایشی نیز از این نوع شیر ها برای کنترل دقیق جریان مایعات استفاده می‌ شود.

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

 

 

شیر سوزنی فشار قوی

شیر سوزنی فشار قوی یک نوع شیر کنترلی است که طراحی و ساختار آن برای تحمل فشار های بالا و شرایط سخت محیطی مناسب است. این نوع شیر، برای کنترل جریان مایعات در سیستم‌ هایی با فشار های بالا استفاده می‌ شود.

ویژگی‌ های شیرهای سوزنی فشار قوی عبارت اند از :

1. مقاومت به فشار : Needle valve ها فشار قوی برای تحمل فشار های بالا طراحی شده‌ اند و از جنس‌ ها و ساختار های مقاومی مانند فولاد یا آلیاژ های مقاوم به فشار استفاده می‌ کنند.
2. ساختار سوزنی محکم : این شیر فشار قوی دارای ساختار سوزنی با میله‌ های مقاوم و زیبا می باشد که به عنوان وسیله‌ ای برای کنترل دقیق جریان عمل می‌ کند.
3. مناسب برای مایعات گرانروی : شیر سوزنی فشار قوی عمدتاً در سیستم‌ هایی با مایعاتی که گرانروی زیادی دارند، نظیر گاز ها یا سیالات حاوی جسم جامد، مورد استفاده قرار می‌ گیرند.
4. استفاده در شرایط حرارتی و فشاری بالا : شیر سوزنی فشار قوی به عنوان یک قطعه مهم در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، انرژی هسته‌ ای و صنایع دیگر که در شرایط حرارتی و فشاری بالا فعالیت می‌ کنند، استفاده می‌ شود.
5. کنترل دقیق جریان : با توجه به ساختار سوزنی موجود در این تجهیزات، این شیرها فشار قوی قابلیت کنترل دقیق جریان را فراهم می‌ کنند و به کنترل فشار و دما در سیستم‌ های حساس کمک می‌ کنند.
6. استفاده در سیستم‌ های اتوماتیک : برخی از این شیر ها به‌ صورت اتوماتیک و با استفاده از سیستم‌ های کنترلی پیشرفته کار می‌ کنند و می‌ توانند به صورت خودکار تنظیمات مرتبط با جریان و فشار را انجام دهند.

توجه داشته باشید که این توضیحات به‌ طور کلی در مورد needle valve فشار قوی ارائه شده‌ اند و خصوصیات دقیق هر مدل ممکن است با توجه به تولید کننده و نوع مصرف مختلف باشد.

 

 

موارد مهم در 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. در ادامه به توضیح هرکدام از آن ها نیز می پردازیم :

مواد

یکی از مواردی که به هنگام خرید این نوع شیرها باید به آن توجه کنیم مواد یا همان متریال شیرهای سوزنی می باشد. متداول ترین مواد محفظه شیر (به دلیل گستره مقاومت شیمیایی آن ها) برنج و فولاد ضد زنگ هستند، با این حال، مواد دیگری نیز برای کاربرد های خاص در دسترس می باشد.

برنج

شیر های سوزنی برنجی برای سیستم های هیدرولیک، آب آشامیدنی، کاربرد های دمای بالا و لوله کشی گاز مناسب هستند. همچنین از این شیرهای برنجی در محیط های خنثی و غیر خورنده نیز استفاده می شود. قابل ذکر است که رایج ترین کاربرد آن ها برای کاربرد های آب آشامیدنی می باشد. اما باید توجه شود که از شیر های سوزنی برنجی نباید برای آب نمک (آب دریا)، آب مقطر، اسید ها یا کلرید ها 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. این شیر ها با جنس 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. این شیرهای 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 فشار های بالاتری مورد نیاز باشد، مانند کاربرد های هیدرولیک فشار بالا، شیر های 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

این نوع شیرها، در طیف وسیعی از سایز پورت (رزوه) موجود هستند. استاندارد های رایج رزوه مورد استفاده عبارت اند از NPT (National American Pipe Thread) ، BSP (British Standard Pipe) یا Metric (استاندارد های ISO). این شیرها در انواع سایز ها موجود می باشند که از متداول ترین آن ها می توان به 2 تا 12 میلی متر یا 1/8 اینچ تا 2 اینچ نیز اشاره کرد.

درجه حرارت

برای کاربرد های دمای بالا یا پایین مناسب هستند. هنگام انتخاب این شیرها 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 دما های بالاتر PEEK (کتون پلی اتر اتر) برای محدوده دمایی تا 600 درجه فارنهایت. (315 درجه سانتیگراد) نیز گزینه ی مناسبی می باشد.

 

نماد شیر سوزنی

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

 

 

قیمت شیر سوزنی

قیمت این شیرها 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 های سوزنی استفاده می‌ شود، تأثیر زیادی در قیمت آن دارد. از جنس‌ های مختلفی مانند فولاد ضدزنگ، برنج، استنلس استیل و آلیاژ های مختلف برای ساخت این شیر ها استفاده می‌ شود. مواد با کیفیت و مقاوم تر معمولاً قیمت بالاتری دارند.
2. فشار و دما : شیر های سوزنی برای کنترل جریان در شرایط مختلف فشار و دما به کار می‌ روند. 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 این شیر ها و نوع اتصالات آن نیز بر قیمت تاثیر دارد. شیر های 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 می‌ شود نیز عامل موثری است. شیر های پنوماتیک با انرژی هوا معمولاً به قیمت بیشتری نسبت به نوع مکانیکی یا هیدرولیک عرضه می‌ شوند.
5. تنظیمات خاص : برخی از این شیر ها دارای تنظیمات خاصی هستند که امکاناتی نظیر تنظیم جریان یا کنترل اتوماتیک را فراهم می‌ کنند. این امکانات نیز می‌ توانند به افزایش قیمت کمک کنند.
6. تولید کننده : معروفیت و شهرت تولیدکننده نیز ممکن است بر قیمت تأثیرگذار باشد. شرکت‌ های معروف که معمولاً محصولات با کیفیت بالا تولید می‌ کنند، ممکن است قیمت بالاتری داشته باشند.
7. نیاز به گواهینامه‌ ها و استاندارد ها : اگر یک شیر با استاندارد ها و گواهینامه‌ های خاصی مطابقت داشته باشد، ممکن است قیمت آن افزایش یابد.

به طور کلی، ترکیب این عوامل موثر است و برای درک دقیق تر قیمت این محصولات، به مشخصات فنی آن و شرایط کاربردی آن نیز نیاز است.

شما می توانید جهت استعلام قیمت و موجودی و همچنین ثبت سفارش محصولات مورد نظرتان با همکاران ما در فروشگاه پنوماتیک سیتی در تماس باشید.

 

جهت مشاهده مقاله شیر برقی کلیک کنید.