شیر سوزنی

ویژگی و خصوصیات شیر سوزنی

شیر سوزنی اساساً و عمدتاً برای تنظیم و تثبیت میزان جریان آب در خطوط انتقال و توزیع طراحی شده است. کنترل شدت جریان آب (تنظیم دبی) توسط حرکت و جابجایی یک پیستون در امتداد محور طولی شیر (راستای جریان آب) به وسیله یک شفت و یک بازوی لنگ عمل می نماید.

این پیستون در مرکز بدنه شیر و در یک محفظه با شکل خاص و ویژه به گونه‌ای قرار گرفته و هدایت می‌شود که از ایجاد سر و صداهای ناهنجار و صدمات و لطمات ناشی از پدیده کاویتاسیون جلوگیری می‌کند. این ویژگی و خصوصیت باعث عملکرد و رفتار شیر بدون ایجاد لرزش به هنگام کار و تنظیم شدت جریان آب می‌شود.

شدت جریان (دبی) آب در یک فضایی حلقوی در داخل بدنه شیر و در سرتاسر آن به گونه‌ای پر بازده مورد کنترل و هدایت واقع می‌شود. سطوح مقاطع این فضا بطور پیوسته از ورودی شیر تا خروجی (گلویی و ناحیه کنترل دبی) کاهش می‌یابد. این عوامل و پیوستگی باعث افزایش سرعت جریان و کاهش فشارمی‌شود.

این طراحی هندسی و ایده‌ آل شیر سوزنی، حباب‌های به وجود آمده ناشی از پدیده کاویتاسیون را در مرکز دهانه خروجی شیر بسیار کم و محدود نموده و ایجاد صدمه و لطمه به روی شیر جلوگیری می‌کند.

افت فشار زیاد به هنگام تنظیم شیر موقعی بوجود می‌آید که شیر کمتر از 40٪ باز باشد و افت فشار کم موقعی روی می‌دهد که شیر بیشتر از 50٪ باز باشد.

اطلاعات ساختاری شیر سوزنی

از ویژگی‌های شیر سوزنی، نیروی کم برای باز و بسته کردن آن است که به اندازه کافی و به تمام معنی بین فشار بالا دست و فشار پایین دست ایجاد موازنه می‌کند. بخشی از مکانیزم داخلی شیر شامل محور و بازوی لنگ می‌باشد که برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت طولی و انتقالی طراحی شده‌اند. بازوی لنگ از جنس فولاد با پوشش نیکل و محور اصلی ، محور گردان و پین‌های مفاصل از فولاد ضد زنگ تشکیل و ساخته شده‌اند. تمام قطعات دارای حرکت چرخشی با بوش‌های برنزی در تماس می‌باشند. تامین و استفاده از این قطعات با مواد و آلیاژی با خواص اصطکاکی کم و اثرات رسوب گذاری اندک، در کارایی شیر بسیار موثر می‌باشند. پیستون شیر از جنس فولاد ضد زنگ با مقاومت بالا و از سطوح کاملا صیقلی ساخته شده است.

پیستون به هنگام حرکت طولی خود بطور کامل توسط ریل‌های بلند که از برنز ساخته شده‌اند، با تضمین حداقل اصطکاک و کمترین اثرات رسوب گذاری هدایت می‌شود و در تمام شرایط کاری کاملا توانمند و با استحکام می‌باشند. نشیمنگاه آب‌بندی شیر از رینگ فولادی که از قابلیت تعویض آسان برخوردار می‌باشد ساخته شده است. آب بند اصلی شیر که از تفلون مقام (PTFE) ساخته شده است به گونه‌ای محافظت شده نصب و قابل تعویض می‌باشد. این قطعه در یک رینگ فولادی ضد زنگ جاگذاری و ترکیب قطعاتی از جنس‌هایی شامل : فولاد ضد زنگ تفلون شده است. بنابراین این ناحیه آب‌بندی محافظت شده، از آمیزه‌ها ضد زنگ تشکیل شده است.

جدا سازی فضای بین فشار بالا دست و پایین دست درون شیر، به وسیله یک نوع آب‌بند لبه‌دار لاستیکی از جنس NBR که بر اساس جلوگیری کردن از بیرون زدگی آن طراحی شده است تضمین و ایجاد می‌شود.

نقشه قطعات

محافظت در برابر خوردگی، آزمون هیدرواستاتیک

محدوده کاربردی، محدوده مجاز دمای کاربری

محافظت در برابر خوردگی

بدنه شیرها توسط پوشش رنگ اپوکسی به روش الکترواستاتیک با حداقل ضخامت 250 میکرون مطابق با استاندارد DIN3476 در مقابل خوردگی محافظت می شوند.

آزمون هیدرواستاتیک

محدوده کاربردی

شیرهـای سوزنی برای کاربری در آب شرب طراحی و ساخته شده اند، لذا استفاده در سایر مصارف برای ایمنی محصول مجـاز نمی باشد. شیرهـای مناسب برای سـایر کاربری ها می تواند با درخواست و اطلاع رسانی قبلی خریداران آماده و ارسال گردد.

محدوده مجاز دمای کاربری:

دمای کاربری در آب: حداقل صفر درجه سلسیوس / حداکثر 40+ درجه سلسیوس

دمای هوای انبار و محل نگهداری: حداقل 20- درجه سلسیوس / حداکثر 80+ درجه سلسیوس

مشخصات هیدرولیکی

در شرایط کاربری خاص، پیستون ها می توانند به سیلندرهایی از جنس فولاد ضدزنگ با سوراخ ها و یا شیارهای متقارن و هم اندازه و متعدد و در حد کفایت و مورد لزوم مجهز شوند که آب از درون آن ها به سرعت حرکت کرده و در مرکز ناحیه خروجی شیر با هم تصادم و تلاقی می نمایند. این تجهیزات اضافی اجازه می دهد تا شیر پراکندگی و اتلاف انرژی رابه وسیله مواردی به شرح ذیل تنظیم نماید:

• تغییر دادن چشمگیر شرایط و پیش نیازهای توابع در نمودار عملکردی شیر قابل تنظیم
• بهبودی محسوس مقاومت شیر در برابر ایجاد کاویتاسیون

سیلندرهای سوراخ دار و شیاردار استاندارد که با کدهای K20-K50-K100-K150 معرفی می‌شوند، ویژگی و خصوصیات مقاومتی شیر را در برابر کاویتاسیون و افزایش متوالی نیروها و بارهای خسارتی وارده به آن را ارتقا می دهند.

سیلندرهای مخصوص سوراخ دار می توانند در جاهایی مورد استفاده واقع شوند که ابعاد، شکل و توزیع سوراخ ها بر اساس شرایط موثر در عملکرد و کاربری شیر محاسبه شده باشند. این عمل بدین طریق ممکن است به دست آید. برای مثال، کاهش نیروهای خسارت زننده و همچنین مقاومت بالای شیر در برابر کاویتاسیون به هنگام باز شدن در سوراخ های طراحی شده با درجه بندی کوچکتر.

شرایط دبی در چند شیر در موقعیت کنترل شده

محل و موقعیت نصب

محل نصب

محل نصب شیرهای سوزنی باید به گونه ای انتخاب شده باشد که اجازه وجود فضای کافی برای تضمین شرایط کنترل و نگهداری حین بهره برداری را بدهد. در صورتیکه محل نصب فضای باز باشد، شیرها در برابر شرایط مفرط آب و هوایی ،مانند یخ زدگی، می باید به گونه ای مناسب پوشانده شوند. به منظور اطمینان از کسب شرایط و توابع مناسب و یک طول عمر مفید بهره برداری از شیر، برای بهترین جا و مکان نصب شیر چندین عامل نیاز است تا در نظر گرفته شود.

تمهیدات مورد نیاز برای نصب در خطوط لوله و در بالا دست و پایین دست شیرهای سوزنی عبارتند از :

• استفاده از یک صافی با اندازه چشمه های توری (Mesh) دربالادست شیر به منظور حفظ شرایط و عملکرد شیر سوزنی برای سیال های ناخالص.
• ممانعت از نصب مستقیم یک شیر گارد، زانو، سه راهی و صافی Y شکل (مورب) در بالا دست شیر (در فاصله ای کمتر از طولی معادل) که در غیر این صورت ممکن است باعث اغتشاش و بی نظمی در جریان سیال بالا دست بشود و در نتیجه ایجاد مزاحمت در عملکرد کنترلی شیر بنماید.
• به هنگام نصب شیر سوزنی به عنوان یک شیر کنترلی و در یک خط لوله مسدود(بین خطی)، می بایست خیلی مراقب بود تا در نزدیکی خروجی شیر و در پایین دست تجهیزاتی استفاده نگردد.
• برای شیرهای سوزنی مدل استاندارد (با خروجی ساده) این فاصله معادل 8xDN-10xDN می باشد.
• و برای شیرهای سوزنی مجهز به سیلندرهای شیاردار و یا سوراخ دار این فاصله حداقل 5xDN پیشنهاد می گردد.
• توضیح: DN اندازه اسمی شیر سوزنی می باشد.
• این تجهیزات در پایین دست شامل اتصالاتی همچون زانوها،
  • سه راهی ها، شیرهای پروانه ای، شیرهای یک طرفه و صافی های Y شکل (مورب) می باشد که نبایستی در طول این فاصله نصب شوند. تلاطم ایجاد شده در جریان آب و ناشی از عملکرد شیرهای سوزنی می تواند به سرعت از بین برود و جریان سیال مجددا به آرامش اولیه برسد.
  • لذا اگر این پیش شرایط مذکور انجام نشود، می باید منتظر ایجاد سروصداهای بیش از حد و همچنین خسارات وارده به قطعات و اجزاء شیر شویم و نهایتا این پدیده، اجتناب از تنظیم دلخواه در خروجی شیر و در نتیجه کاهش بازده در عملکرد شیر را در پی خواهد داشت.
• محدوده دمای سیال نباید بیش از حد مجاز باشد.
• فشار اسمی (PN) حداکثر فشاری است که می توان به روی شیر و در حال بسته اعمال نمود.
• طویل کردن قطعات عملگر شیر (مثل اهرم ها) مجاز می باشد.

موقعیت نصب

شیرهای سوزنی فقط می توانند در دو وضعیت عمودی ویا افقی نصب و مورد بهره برداری واقع شوند. لذا در سایر وضعیت ها نمی توانند مورد بهره برداری قرار گیرند. جهت عبور و گذر دبی توسط فلش قابل مشاهده است، لذا به علامت فلش روی بدنه شیر که جهت عملکرد و بهره برداری شیر است توجه فرمایید.