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.

انواع شیر سوزنی

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.

 

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 های 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.

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.

 

جهت مشاهده مقاله شیر برقی کلیک کنید.