شیر سوزنی (نیدل ولو)

نحوه کارکرد شیر سوزنی

شیر سوزنی با استفاده از دیسک سوزنی و مخروطی شکل خود روزنه‌ای را باز و بسته می‌کند که با چرخش هندویل یا با کمک مکانیزم کنترل خودکار بالا یا پایین می‌رود. هندویلی که به پیستون متصل است، استم نیز نامیده می‌شود. زمانیکه اهرم یک دور می‌چرخد، پیستون بسته به نوع رزوه‌ها بالا یا پایین می‌رود. مُهره قفل کننده از اینکه پیستون به طور کامل باز شود و یا شُل گردد، جلوگیری می‌نماید. با پایین رفتن پیستون، انتهای مخروطی آن با نشیمنگاه شیر تماس پیدا کرده و به طور کامل ورودی شیر را می‌بندد. اغلب نشیمنگاه شیر نیز مخروطی است. پیستون سوزنی شکل شیر در داخل نشیمنگاه جفت می‌شود.

این شیر به دلیل طراحی منحصر به فرد خود می‌تواند با دقت و صحت بسیار بالا میزان جریانی که باید از شیر عبور کند را تنظیم نماید. زمانیکه هندویل در یک جهت چرخانده می‌شود، پیستون بالا رفته و شیر را باز می‌کند، در نتیجه سیال می‌تواند از شیر عبور کند. زمانیکه هندویل در جهت مخالف می‌چرخد، پیستون به نشیمنگاه نزدیک‌تر شده و میزان عبور جریان را کاهش می‌دهد و یا شیر را به طور کامل می‌بندد.

شیرآلات سوزنی آپشن‌ها و سایزهای مختلفی دارد و می‌توان آن را از طریق پورت اتصال در قسمت ورودی یا خروجی شیر، به انواع لوله‌ها متصل کرد. بونت به هوزینگ شیر متصل است که می‌تواند از متریال‌های مختلفی مانند برنج یا استنلس استیل ساخته شده باشد.

کاربرد شیر سوزنی

• از شیر سوزنی اغلب به عنوان شیر اندازه‌گیری استفاده می‌شود. از این شیر برای کنترل دقیق جریان استفاده می‌شود.

• این شیر برای کنترل جریان و محافظت از گیج‌های حساس در برابر آسیب‌های ناشی از فشارهای ناگهانی مایعات و گازها استفاده می‌شود.

• از این شیر در سیستم‌های هیدرولیک کم فشار، فرآوری مواد شیمیایی و دیگر کاربری‌های مایع و گاز استفاده می‌شود.

• این شیر در کاربری‌هایی که نیاز به اندازه‌گیری جریان می‌باشد استفاده می‌شود، مخصوصاً زمانیکه باید نرخ جریان برای مدت زمان مشخصی کم و پایدار باشد.

• از آنجایی که نرخ جریان باید کم باشد و برای باز و بسته کردن کامل شیر، استم باید تعداد دفعات زیادی چرخانده شود، در نتیجه از این شیر در کاربری‌هایی که شیر باید به سادگی و سریعاً باز یا بسته شود استفاده نمی‌گردد.

• معمولاً در سیستم‌های گرمایش آب از شیر سوزنی به عنوان شیر تخلیه استفاده می‌شود.

• یکی از مواردی که از شیر سوزنی در آن زیاد استفاده می‌شود، نظارت بر جریان گازهایی مانند پروپان در یک سیستم است.

• از این شیر در سیستم‌های وکیوم نیز استفاده می‌شود، تا بتوان بدون فشار زیاد، گاز کنترل شده و در عین حال پایدار را آزاد کرد.

الزامات انتخاب شیر سوزنی

هنگام انتخاب باید چهار ویژگی اصلی را مد نظر قرار دهید:
• متریال ساخت
• فشار مایع
• سایز پورت یا اوریفیس
• دمای مایع

متریال ساخت

متریال هوزینگ شیر سوزنی بر اساس نوع کاربری که باید در آن استفاده شود تعیین می‌گردد. متداول‌ترین متریال‌های هوزینگ، برنج و استنلس استیل می‌باشند که به دلیل مقاومت شیمیایی که دارند از آن‌ها استفاده می‌شود. گرچه از متریال‌های خاص دیگری نیز در کاربری‌های خاص استفاده می‌شود.

فشار مایع

شیرهای سوزنی قوی می‌توانند فشار 4000 الی 5000 psi را در دمای 38 درجه سانتیگراد تحمل کنند. در صورت نیاز به استفاده در فشارهای بالاتر مانند فشارهای هیدرولیکی، شیر سوزنی می‌تواند تا 10000 psi فشار را در دمای 38 درجه سانتیگراد تحمل نماید. در صورتیکه فشار کاربری شما پایین است می‌توانید از شیر سوزنی وکیوم استفاده کنید.

سایز پورت و اوریفیس

شیر سوزنی در محدوده گسترده‌ای از سایز پورت و اوریفیس تولید می‌شود. پورت‌های اتصال می‌توانند به صورت نرینگی یا مادگی باشند. متداول‌ترین شیرآلات سوزنی از 2 الی 12 میلی‌متر یا 1/8” الی 2” می‌باشند. اطمینان از سایز درست پورت و اوریفیس کارآمدی جریان و عملکرد سیستم را تضمین کرده و احتمال خرابی و نشتی را کاهش می‌دهد.

دمای سیال

شیرهای سوزنی برای استفاده در کاربری‌های با دمای بالا یا پایین مناسب هستند. برای استفاده از شیر سوزنی در دماهای بسیار بالا یا پایین باید متریال مناسبی را برای هوزینگ و پکینگ شیر مشخص کرد و مطمئن شد که شیر می‌تواند نیازهای کاربری مورد نظر را برطرف نماید. دو متریال سیلینگ متداول شامل PTFE (تفلون) و PEEK (پلی اتر اتر کتون) می‌باشند. از PTFE برای محدوده دمایی -54 الی 232 درجه سانتیگراد و از PEEK در دمای 315 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.