شیر سوزنی

شیر سوزنی چیست؟

نیدل ولو یا شیر سوزنی (Needle Valve) نوعی از شیرآلات صنعتی محسوب میشوند که برای تنظیم و کنترل دقیق جریان های با دبی پایین مورد استفاده قرار میگیرد. شیر سوزنی به دلیل نوع مسیر حرکت سیال از داخل آن و مکانیزم سیت و پلاگ، و از آنجا که برای تنظیم و کنترل جریان کاربرد دارد، نوعی از شیرآلات گلوب محسوب میشود. اما تفاوت اصلی شیر سوزنی با گلوب ولو نوع مجرابند آن میباشد. در شیر سورنی، مجرابند به جای دیسک یک قطعه مخروطی بلند مانند یک سوزن میباشد که در انتهای استم قرار دارد و توسط آن با یک حرکت خطی بالا و پایین خواهد شد و روی سیت قرار میگیرد. و آب بندی بسیار کاملی را ایجاد خواهد کرد.

عملکرد شیر سوزنی

نیدل ولو دارای رزوه‌های ریزی روی استم شیر میباشد که به این شیر خاصیت کنترلی بسیار دقیقی میدهد. این شیر ها به علت خاصیت کنترل کنندگی خوب و دقیقی که دارند و همچنین سهولت در باز و بسته شدن و عملکرد آنها برای شیر های گیج بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند. این امر به این دلیل میباشد که با چرخش چندین دور فلکه شیر، مجرای آن به تنها مقدار کمی باز می شود.

به دلیل ساختار داخلی شیر سوزنی، این شیرها در برابر جریان ناگهان و فشار های زیاد آسیب میبینند و تلاطم جریان را باید قبل از رسیدن به این شیر کنترل کرد. بکار بردن این نوع شیرها در مواقعی که لزجت سیال بالا بوده یا سیال چسبنده است توصیه نمی شود. در هنگام انتخاب و طراحی شیر سوزنی باید پارامترهای فرآیندی نظیر نوع سیال فرآیند، دما و فشار، چگالی و همچنین تغییرات مجاز فشار در شیر را مدنظر قرار دهیم.

استانداردهای طراحی شیر سوزنی

استانداردهای مختلفی در خصوص طراحی و انتخاب شیر های سوزنی یا نیدل ولو ها وجود دارند. در این استاندارد ها به مواردی از جمله متریال های مجاز برای سیت و پلاگ در شیر های سوزنی، متریال بدنه، محدوده دما و فشار مجاز طراحی و … اشاره شده است. برخی از مهمترین این استاندارد ها عبارت اند از:

ASME B16.34
BS 7174 P4
MIL-V-24586
PIP PNDMV09N

انواع متریال در شیر سوزنی

بدنه

جنس بدنه در شیر سوزنی بستگی به نوع سیال فرآیندی و دما و فشار آن و همچنین میزان خورندگی سیال دارد. این پارامترها را هنگام انتخاب متریال مناسب برای یک نیدل ولو باید در نظر گرفت. متریال بدنه شیر سوزنی معمولاً از جنس چدنی یا برنج برای سیالات کم فشار و بدون خاصیت خورندگی میباشد. همچنین فولاد های ضد زنگ (استنلس استیل) در گرید ها و کلاس های مختلف برای سیالات با فشار ها بالا و خورنده تولید میشوند.

سیت

سیت های شیر سوزنی با توجه به میزان نشتی مجازی که در فرآیند در نظر گرفته میشود معمولا از متریال هایی مانند PVC، PEEK، نایلون یا پلی آمید، تفلون یا PTFE تولید می شوند. محدوده دمایی مجاز برای سیت های تفلونی 54- تا 232 درجه سانتی گراد میباشد و برای PEEK یا پلی اتر اتر كتون دماهای بسیار بالا تا 315 درجه سانتی گراد می باشد.

انواع اتصالات در شیر سوزنی

شیر های سوزنی معمولآ به دلیل اینکه در کاربردهای آزمایشگاهی و ابزار دقیق مورد استفاده قرار میگیرند دارای سایز های نسبتآ کوچکی میباشند. از این جهت اتصال آنها به خطوط لوله معمولآ رزوه ای یا دنده ای از نوع نری یا مادگی میباشد. با این حال نیدل ولو های با اتصال فلنجی نیز در بازار موجود میباشند.

همچنین شیر های سوزنی دارای اندازه پورت و مجرای بسیار متنوعی هستند. معمولآ شیرهای سوزنی بین 2 تا 12 میلی متر (“1.8 تا “2) هستند. استفاده از اندازه مناسب پورت و مجرا به عملکرد موثر سیستم و جریان کمک می کند و احتمال خوردگی و نشتی سیال کاهش خواهد یافت.

انواع شیرهای سوزنی

از نظر ساختمان و عملکرد شیر های سوزنی دارای انواع مختلفی هستند که در ادامه به آنها اشاره میکنیم:

شیر های سوزنی بدنه مستقیم (Straight Needle Valve)

شیر های سوزنی بدنه مستقیم یکی انواع شیر های دستی می باشند که بیشتر برای تنظیم و کنترل جریان در سیستم های ابزار دقیقی مورد استفاده قرار می گیرند. سایز این شیر ها معمولآ کوچک موجود می باشد (حداکثر DN25).