سوپاپ سوزنی چیست؟ انواع ، نمادها ، کار
نوشته شده توسط Anup Kumar Deyin Engineering مواد ، مکانیک ، مبانی طراحی لوله
در سیستم لوله کشی ، روشهای زیادی برای جداسازی جریان وجود دارد.
انواع زیادی از شیر و سیستم کور کننده برای این کار موجود است.
اما استفاده و هدف از سوپاپ های سوزنی بسیار متفاوت است.
شیرهای سوزنی گاهی اوقات به عنوان شیرهای پیستونی شناخته می شوند.
این به متخصصان لوله کشی کمک می کند تا جریان و فشار سیال را کاملاً کنترل و تنظیم کنند.
سوپاپ سوزنی نام خود را به دلیل چسبندگی باریک سوزن و پورت آن گرفته است.
دریچه های سوزنی از نظر اندازه کوچک هستند اما کنترل جریان سیال از دقت استثنایی برخوردار است.
سوپاپ های سوزنی دریچه های حرکت خطی هستند
که در سیستم های ابزار برای کاهش حجم کم استفاده می شوند.
سوپاپ سوزنی دریچه ای دستی است که در مواردی که برای تنظیم جریان نیاز به سوتینگ مداوم است استفاده می شود.
دریچه های سوزنی از نظر طراحی شبیه شیرآلات کره ای هستند
با بیشترین تفاوت در دیسک سوزنی تیز در این مورد.
سوپاپ سوزنی دارای یک سیستم ایزوله با دقت بسیار زیاد است که با حرکت خوب شفت همراه است
که گیربکس را قادر می سازد تا لوله پیستون را در حالت کشویی برای موقعیت باز و بسته شدن حرکت دهد.
در این مقاله ، ما به شما در درک موارد زیر کمک خواهیم کرد:
شیر سوزنی چیست؟
نمادها و موارد استفاده از سوپاپ های سوزنی
قطعات شیرهای سوزنی
اصل کار دریچه سوزن
مزایا و معایب شیرهای سوزنی
سوپاپ سوزنی چیست؟
شیر سوزنی
شکل 1: سوپاپ سوزنی
سوپاپ سوزنی نوعی شیر است که می تواند برای تنظیم یا تکمیل جداسازی مایع مورد استفاده قرار گیرد. ویژگی منحصر به فرد شیر ، ساختار یک پیستون کوچک با شکل سوزن است. پیستون دارای دسته کوچکی است که در عملکرد آسان و دقیق سوپاپ کار می کند. هنگامی که کاملاً متصل می شود ، انتهای باز شده دریچه دقیقاً در صندلی قرار می گیرد ، بخشی از دستگاه که در حال تنظیم است. در صورت باز شدن سوپاپ به اشتباه ، فاصله بین سوزن و نشیمنگاه نیز بسیار کمتر است ، به طوری که حداقل مقدار ماده اجازه عبور از آن را می دهد.
نماد سوپاپ سوزنی
مانند هر نوع اتصالات و موارد خاص ، شیر سوزنی دارای سیستم نماد شناسی مخصوص به خود است. نماد سوپاپ سوزنی مشترک در شکل 2 نشان داده شده است.
سمبل دریچه سوزن
شکل 2: نماد سوپاپ سوزنی
قطعات سوپاپ سوزنی
دریچه های سوزنی از سه قسمت اصلی ، بدنه و صندلی دریچه ، نوک ساقه و ساقه و بسته بندی و کاپوت تشکیل شده است. ساقه دارای نخ های ریز است که اجازه می دهد سوزن شبیه میکرومتر نسبت به صندلی تنظیم شود.
قطعات سوپاپ سوزنی
شکل 3: قطعات سوپاپ سوزنی
با توجه به تصویر فوق و شماره سریال های مشخص شده مربوط به نام قطعات شیر سوزن به شرح زیر است:
دسته سوپاپ
مهره
بنت
بدنه سوپاپ
صندلی
واشر
بسته بندی
ساقه
پیچ دستگیره
بدنه دریچه سوزن معمولاً از برنج ، برنز ، فولاد ضد زنگ یا سایر مواد آلیاژی تشکیل شده است. صندلی های سوپاپ معمولاً از مواد PVC ، CPVC ، پلاستیک ، PTFE یا مواد ترموپلاستیک ساخته می شوند.
بسته به موقعیت سوزن ، شیرهای سوزنی در سه پیکربندی اصلی موجود است.
به عنوان یک شیر ساده پیچ خورده (شیر سوزنی نوع T)
دریچه سوزنی مورب (الگوی زاویه) که مسیر جریان مستقیم تری را ارائه می دهد ، و
جریان خروجی کنترل شده در زاویه راست به جریان اصلی
دریچه های سوزنی به طور معمول مسیر جریان Z یا L را در بدن فراهم می کنند.
کاربرد شیرهای سوزنی
هر جا که اندازه گیری دقیق جریان مورد نیاز باشد ، سوپاپ سوزنی بازی می کند. در مقایسه با دریچه دیافراگمی ، شیر سوزنی می تواند فشار دیفرانسیل بیشتری را تحمل کند.
دریچه های سوزنی تقریباً در هر صنعتی هر جا که به کنترل یا اندازه گیری بخار ، گاز ، نفت ، هوا ، آب یا سایر مایعات غیر چسبناک نیاز باشد ، کاربرد خود را پیدا می کند. شیرهای سوزنی به طور گسترده ای در تولید برق ، علوم جانورشناسی ، خنک کننده ، کنترل ابزار دقیق و صنایع توزیع گاز و مایع استفاده می شود.
در دوغاب و محیط چسبناک ، از شیر سوزنی اجتناب می شود زیرا سوراخ کوچک به راحتی توسط مواد ضخیم یا جامدات مسدود می شود.
نقش سوپاپ های سوزنی
نقشهای اصلی دریچه سوزنی عبارتند از:
کنترل جریان
در راه اندازی پمپ
تنظیم فشار
بای پس توربین
تخلیه جریان
تنظیم هوا
ورودی مخزن
استفاده از سوپاپ سوزنی
شیر سوزنی کاربردهای گسترده ای در کاربردهای زیر پیدا می کند:
همه ابزارهای میدان آنالوگ با یک سوپاپ سوزنی برای کنترل حرکت جریان نصب شده اند.
دریچه های سوزنی در شرایطی که جریان باید به تدریج متوقف شود کمک می کند.
شیر سوزنی را می توان به عنوان سوپاپ روشن/خاموش و دریچه گاز استفاده کرد.
این می تواند در موارد مورد نیاز برای اندازه گیری مانند بخار ، هوا ، گاز ، نفت یا آب مورد استفاده قرار گیرد.
سوپاپ سوزنی با نقاط نمونه در لوله کشی که به جریان بسیار کمی نیاز است مفید است.
از این شیر می توان در خطوط بولیدر گاز استفاده کرد.
شیرهای سوزنی در سیستم های کنترل احتراق خودکار استفاده می شود که در آنها تنظیم دقیق جریان مورد نیاز است.
برای کاهش نوسانات تخلیه پمپ ، از گاورهای پمپ فشار ثابت استفاده می شود
انواع سوپاپ سوزنی
بسته به سبک عملکرد ، سه تن
انواع سوپاپ سوزنی در بازار
سوپاپ سوزنی رزوه دار دستی
سوپاپ سوزنی موتور دار: برای کار از محرک برقی یا پنوماتیک استفاده کنید.
سوپاپ زاویه ای: خروجی را به جای خط 90 درجه بچرخانید.
اصل کار شیرهای سوزنی
شیرهای سوزنی را می توان به صورت دستی یا خودکار کار کرد. شیرهای سوزنی که با دست کار می کنند از چرخ دستی برای باز یا بسته شدن دیسک خود استفاده می کنند. هنگامی که Handle در جهت عقربه های ساعت چرخانده می شود ، پیستون آن بالا می رود تا شیر باز شود و اجازه عبور مایع را بدهد. هنگامی که دسته در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت چرخانده می شود ، پیستون برای کاهش سرعت جریان به صندلی نزدیک می شود و در نهایت جریان سیال را قطع می کند.
شیرهای سوزنی خودکار به موتور هیدرولیک یا محرک هوا متصل می شوند که به باز و بسته شدن خودکار شیر کمک می کند. موتور یا محرک به تنظیم موقعیت پیستون مطابق تایمر یا داده های خارجی تغذیه شده در سیستم که در حین نظارت جمع آوری شده است ، کمک می کند.
سوپاپ های سوزنی که به صورت دستی و اتوماتیک کار می کنند ، کنترل دقیق جریان سیال را ارائه می دهند. چرخ دستی به طور دقیق پیچ خورده است ، به این معنی که برای تنظیم موقعیت پیستون از روی صندلی ، چندین نوبت طول می کشد. در نتیجه ، شیر سوزنی می تواند در تنظیم میزان جریان در سیستم بهتر کمک کند.
استانداردهای طراحی سوپاپ سوزنی
استانداردهای طراحی سوپاپ سوزنی مورد استفاده در طراحی و انتخاب شیر عبارتند از:
ASME B16.34
BS 7174 P4
MIL-V-24586
PIP PNDMV09N
انتخاب سوپاپ سوزنی
پارامترهایی که بر انتخاب شیر سوزنی مناسب تأثیر می گذارد عبارتند از:
مواد سوپاپ: بستگی به برنامه دارد
درجه حرارت و فشار
اندازه شیر ، درگاه و اندازه دریچه
مزایای سوپاپ سوزنی
مزایای اصلی دریچه سوزنی عبارتند از:
با استفاده از این شیر کنترل جریان با نرخ بسیار کم با دقت بیشتر امکان پذیر است.
اندازه دریچه های سوزنی کوچکتر است. بنابراین ، هنگام نصب آن مشکلی برای فضا وجود ندارد.
با این مایع دریچه گاز حتی با حجم کمتر مایع نیز امکان پذیر است.
میزان جریان را می توان به طور دقیق تنظیم کرد.
عملکرد آن آسان تر است.
معایب شیر سوزنی
معایب سوپاپ های سوزنی چند است
به دلیل محدودیت زیاد جریان سیال ، از دست دادن فشار بالا در شیر سوزن وجود دارد.
آنها را می توان فقط برای سیستم های لوله کشی با جریان پایین استفاده کرد.
اگر سیال دارای ذرات جامد باشد ، ممکن است به صندلی و سوزن آسیب برسد.
فقط با بررسی موقعیت دسته نمی توان گفت در وضعیت باز یا بسته قرار دارد.
باز و بسته شدن فوری در این نوع شیرآلات امکان پذیر نیست. عملیات فوری می تواند به صندلی شیر نیاز آسیب برساند.
شیر توپی در مقابل شیر سوزنی
تفاوتهای اصلی بین یک شیر توپی و یک سوپاپ در زیر جدول بندی شده است:
سوپاپ توپ سوپاپ سوزنی
از توپ کروی برای عملکرد شیر استفاده می کند از سوزن برای باز و بسته کردن شیر استفاده می کند
سوپاپ چرخش یک چهارم سوپاپ حرکت خطی
کنترل جریان ضعیف کنترل دقیق جریان
جدول: شیر توپی در مقابل شیر سوزنی