یک تکنسین خدماتی را در حال تنظیم یک منبع گاز صفر به یک کروماتوگرافی گازی تصویر کنید. سرعت جریان باید در یک تلرانس بسیار کم ثابت باشد و شیر تنظیم نقطه ضعف است. چرخاندن یک شیر توپی حتی چند درجه باعث تغییر بیش از حد جریان می شود. از سوی دیگر، یک شیر سوزنی به طور خاص برای این نوع کنترل خوب و قابل تکرار طراحی شده است. این مقاله نحوه عملکرد سوپاپ های سوزنی، اجزایی که آنها را دقیق می کند و عوامل انتخاب عملی برای ابزار دقیق و سیستم های هیدرولیک را توضیح می دهد.
دریچه سوزنی چیست؟
سوپاپ سوزنی یک شیر کنترل حرکت خطی با یک پلاگ سوزنی شکل مخروطی است که به یک صندلی مخروطی منطبق حرکت می کند. برای مهار جریان در لوله ها و لوله هایی که مایعات یا گازهای تمیز را حمل می کنند استفاده می شود. مخروطی کوچک به شیر اجازه می دهد تا تغییرات بسیار خوبی را در ناحیه باز شدن ایجاد کند، که آن را به انتخاب استاندارد در زمانی که جریان باید روی مقدار دقیق تنظیم شده و حفظ شود، تبدیل می کند. اکثر شیرهای سوزنی به صورت دستی با چرخ دستی کار می کنند، اما محرک های پنوماتیک، هیدرولیک و الکتریکی را می توان برای کنترل خودکار نصب کرد.
شیر سوزنی چگونه کار می کند؟
اصل عملیات ساده است. چرخاندن دسته، میل سوپاپ را می‌چرخاند، که یک نخ ریز در آن بریده شده است. با چرخش ساقه، نخ بسته به جهت چرخش، ساقه را به سمت بالا یا پایین حرکت می دهد. در انتهای پایین ساقه، یک پیستون سوزنی شکل مستقیماً بالای یک نشیمنگاه مخروطی قرار گرفته است.
وقتی ساقه در جهت عقربه های ساعت چرخانده می شود، سوزن به سمت نشیمنگاه حرکت می کند. شکاف بین سوزن و صندلی کوچکتر می شود و مسیر جریان را محدود می کند. این عمل گاز دادن است. از آنجایی که سوزن مخروطی طولانی دارد، یک حرکت عمودی کوچک شکاف حلقوی را تنها کسری از میلی متر تغییر می دهد و به اپراتور اجازه می دهد تا سرعت جریان را به خوبی تنظیم کند. چرخاندن ساقه در جهت خلاف جهت عقربه‌های ساعت، سوزن را بیرون می‌کشد و شکاف را باز می‌کند و باعث جریان بیشتر می‌شود.
اگر سوزن کاملاً پیشرفته باشد، سطح صیقلی آن با نشیمنگاه تماس پیدا می کند و آب بندی فلز به فلز ایجاد می کند. در سرویس های تمیز، این یک خاموشی قابل اعتماد را فراهم می کند. ترکیب رزوه های ظریف و سوزن مخروطی چیزی است که به شیرهای سوزنی رفتار اندازه گیری عالی می دهد.
اجزای اصلی یک شیر سوزنی
عملکرد یک شیر سوزنی به کیفیت و دقت قطعات داخلی آن بستگی دارد. اجزای اصلی بدنه، کاپوت، ساقه، سوزن، نشیمنگاه، بسته بندی و دسته هستند. یک شیر فولادی ضد زنگ که به خوبی ساخته شده است دارای بدنه آهنگری برای استحکام، رزوه دقیق برای عملکرد صاف و یک جفت سوزن و صندلی برای آب بندی بدون نشتی است.
- بدنه: معمولاً فولاد زنگ نزن 316 فولادی برای مقاومت در برابر خوردگی و ظرفیت فشار.
- کاپوت: بسته بندی را نگه می دارد و ساقه را هدایت می کند. طراحی یکپارچه کاپوت مسیرهای نشتی را کاهش می دهد.
- ساقه و سوزن: مجموعه ماشینکاری شده یک تکه با نخ ظریف و مخروطی صیقلی.
- صندلی: یک سطح مخروطی قابل تعویض یا یکپارچه که با مخروطی سوزن مطابقت دارد.
- بسته بندی: PTFE یا مواد مبتنی بر گرافیت که اطراف ساقه را می‌بندد.
- دسته: چرخ دستی یا اهرمی که مزیت مکانیکی چرخاندن ساقه را فراهم می کند.
ویژگی های جریان و اندازه
برای اندازه گیری یک شیر سوزنی، باید ضریب جریان آن یا Cv را بدانید. Cv توضیح می دهد که چه مقدار آب در دمای 60 درجه فارنهایت با افت فشار 1 psi از شیر عبور می کند. شیرهای سوزنی ابزار معمولاً دارای مقادیر Cv بین 0.2 و 2.0 هستند. یک Cv کوچکتر کنترل دقیق تری را ارائه می دهد اما افت فشار بیشتری را به همراه دارد. به عنوان مثال، یک شیر سوزنی ابزار 1/8 اینچی با دهانه 0.125 اینچی Cv حدود 0.3 خواهد داشت، در حالی که یک شیر سوزنی 1.2 اینچی با دهانه 0.375 اینچی ممکن است Cv نزدیک به 2.0 داشته باشد. شما باید اندازه روزنه ای را انتخاب کنید که هم با محدوده جریان مورد نیاز و هم با افت فشار موجود مطابقت داشته باشد.
یکی دیگر از ویژگی های مهم دامنه پذیری است که نسبت حداکثر جریان قابل کنترل به حداقل جریان قابل کنترل است. دریچه‌های سوزنی معمولاً بردپذیری خوبی دارند زیرا مخروطی طولانی یک رابطه تقریباً خطی بین حرکت سوزن و ناحیه جریان در دهانه‌های کم ایجاد می‌کند. این همان چیزی است که آنها را نسبت به شیرهای توپی برای دریچه گاز برتری می دهد.
کاربردهای رایج برای شیرهای سوزنی
دریچه های سوزنی در جایی یافت می شوند که جریان باید دقیقا تنظیم شود و سپس برای مدت طولانی بدون تغییر باقی بماند. وظایف معمولی شامل هوای ابزار، جداسازی گیج، خطوط نمونه‌گیری گاز، خوراک شیمیایی، مدارهای خلبان هیدرولیک و میزهای آزمایش است.
- خطوط جداسازی هوا و گیج ابزار
- کروماتوگراف گازی و جریان نمونه آنالایزر
- مدارهای کنترل هیدرولیک و پنوماتیک
- سیستم های دوز و اندازه گیری مواد شیمیایی
- مانیفولد فشار سنج و فرستنده
- پانل های نمونه برداری نفت و گاز با فشار بالا
در منیفولدهای ابزار و حلقه های ایزوله گیج، اتصالات اغلب با رزوه های NPT یا اتصالات فشاری فرول دوتایی انجام می شود. برای نصب مستقیم رزوه ای در این طرح بندی ها، الف سوپاپ سوزنی نخ زن از جنس استنلس استیل یک انتخاب عملی است، زیرا پورت های NPT ماده آن، نوک سینه ها و آداپتورهای استاندارد را بدون بوش های اضافی می پذیرند.
کارخانه شیر سوزن نخ زن فولاد ضد زنگ عمده فروشی، تولید کنندگان - Na Nantong Samson Precision Industry Co., Ltd. تولید کنندگان و کارخانه تولید کننده و کارخانه شیر سوزنی زن موضوع فولاد ضد زنگ در چین است. مشاهده محصول → سوپاپ سوزنی در مقابل شیر توپی: مقایسه ای عملی
| در نظر گرفتن | دریچه سوزنی | شیر توپی |
|---|---|---|
| عملکرد اولیه | تنظیم دقیق جریان | ایزوله روشن/خاموش |
| قابلیت دریچه گاز | عالی | بیچاره |
| از بسته به باز بپیچید | چرخش های متعدد | یک چهارم نوبت |
| ظرفیت جریان در مقابل اندازه بدن | پایین تر | بالاتر |
| کاربرد معمولی | ابزار دقیق، نمونه برداری | جداسازی خط فرآیند |
جدول بالا مرز را کمی اغراق می کند. برخی از طرح های شیر توپی با شکاف V یا توپ های تقسیم شده برای کنترل استفاده می شود، اما برای دریچه گاز استاندارد دستی، شیر سوزنی گزینه قابل پیش بینی و اقتصادی تر باقی می ماند.
نحوه انتخاب دریچه سوزنی
سوپاپ سوزنی سمت راست بیشتر از شماره قطعه است. قبل از اینکه یکی را مشخص کنید، عوامل زیر را در نظر بگیرید.
- جنس: فولاد ضد زنگ 316 انتخاب ارجح برای رسانه های خورنده، فشار بالا و خدمات ابزار است. برنج برای هوا و آب تمیز و کم فشار قابل قبول است.
- فشار و دما: درجه بندی بدنه شیر و محدوده دمای بسته بندی را در برابر بدترین شرایط خود بررسی کنید.
- اتصالات انتهایی: نسخه های فشرده سازی مادگی، نر و دو فرول NPT رایج هستند. نسخه های رشته ای نصب را ساده می کنند. نسخه های فشرده سازی نشت را در سیستم های لوله کاهش می دهند. برای یک سیستم لوله فشرده سازی، یک دریچه سوزنی دو فرول جعلی با کلاه یکپارچه
عمده فروشی فولاد ضد زنگ یکپارچه کلاه فورج دو فرول سوزن دریچه فاک Nantong Samson Precision Industry Co., Ltd. عمده فروشی چین است که دریچه سوزن دو فرول فورج شده از جنس استنلس استیل یکپارچه است... مشاهده محصول → یک گزینه قوی است: کاپوت یکپارچه مسیرهای نشتی بالقوه را کاهش می دهد و اتصال فرول دوتایی لوله را بدون اتصال رزوه ای می گیرد. - Cv و اندازه روزنه: روزنه ای را انتخاب کنید که محدوده جریان مورد نیاز شما را ارائه می کند و در عین حال افت فشار را قابل قبول نگه می دارد.
- فعال سازی: دستگیره های دستی برای تنظیم محلی کافی هستند. یک محرک پنوماتیکی یا الکتریکی را فقط زمانی انتخاب کنید که به کنترل از راه دور نیاز است.
- سیستم‌های کیفیت: منبعی از سازنده‌ای که از شیوه‌های ISO 9001 پیروی می‌کند و مواد قابل ردیابی را به‌ویژه برای خدمات ابزار فشار بالا ارائه می‌کند.
نکات نصب و نگهداری
حتی یک شیر دقیق در صورت نصب یا نگهداری نادرست کارایی نخواهد داشت. این روش ها را دنبال کنید تا طولانی ترین عمر مفید را داشته باشید.
- بدنه دریچه را طوری جهت دهید که ساقه آن افقی یا به سمت بالا باشد. این مانع از نشستن ضایعات در خط در داخل کاپوت می شود.
- روی رزوه های NPT نر از درزگیر رزوه مناسب استفاده کنید و بدنه شیر را بیش از حد سفت نکنید.
- هنگام شروع جریان، شیر را به آرامی باز کنید. باز شدن سریع می تواند باعث افزایش فشار شود که سوزن و نشیمنگاه را فرسایش می دهد.
- اگر دریچه در حالت بیکار است، هر چند هفته یکبار شیر را کاملاً باز و بسته کنید. این کار صندلی را پاک می کند و آن را تمیز نگه می دارد.
- مراقب منطقه بسته بندی برای نشتی باشید. اگر ساقه اثری از مایع نشان داد، غده را کمی سفت کنید یا بسته بندی را قبل از بدتر شدن نشتی تعویض کنید.
دریچه های سوزنی دارای فاصله های داخلی کوچکی هستند، بنابراین باید در محیط های فیلتر شده یا تمیز استفاده شوند. یک صافی 40 میکرونی در بالادست بیمه ارزانی در سیستم هایی با مقیاس زنگ زدگی یا زباله های جوش است.
درک نحوه عملکرد سوپاپ های سوزنی، انتخاب مناسب را آسان تر می کند. یک سوزن مخروطی که به داخل و خارج از یک صندلی مخروطی حرکت می کند، تنظیم جریان دقیق و قابل تکرار را با طراحی مکانیکی ساده به شما می دهد. هنگامی که به درستی برای مواد، فشار و نوع اتصال تطبیق داده شود، یک شیر سوزنی فولاد ضد زنگ با کیفیت خدمات قابل اعتمادی را در ابزار دقیق و سیستم های هیدرولیک برای چندین سال ارائه می دهد.
