Needle Valve، یا شیر سوزنی با حرکت خطی و المان مسدود کننده سوزنی، جریان سیال را کنترل، تنظیم و یا متوقف می کند.
در سیستم های دارای دبی پایین از نیدل ولو برای تنظیم مداوم جریان استفاده می کنند. طراحی ولو سوزنی شباهت زیادی با گلوب ولو دارد.
برای جلوگیری از آسیب رسیدن به ابزار دقیق در سیستم پایپینگ یک نیدل ولو همراه آن نصب می شود تا افزایش فشار ناگهانی جریان سیال کنترل شود.
دیسک سوزنی شکل این شیر به وسیله رزوه هایی که روی سطح آن تعبیه شده برای کنترل حرکت جریان های دبی پایین بسیار موثر عمل می کند.
بین ورودی و خروجی جریان سیال در شیر، یک زاویه 90 درجه وجود دارد که حد حائل آن دیسک سوزنی (مجرابند) با ضخامت کم برای کنترل، کاهش یا افزایش جریان قرار گرفته است. قطر مسیر عبور جریان در نیدل ولو معمولا کم تر از قطر لوله انتقال سیال است.
از شیر سوزنی در سیستم های صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می شود. دقت بالای این شیرها در موقعیت های فشارکم و فشار بالا آن ها را برای کنترل دقیق و اندازه گیری نرخ جریان در کارهای تحقیقاتی، ابزار دقیق و کاربردهای تحلیلی بسیار مناسب کرده است؛ دقت نیدل ولو برای کاربردهای دقیق با ضرایب جریان از 0.004 تا 0.16 است.
در شکل زیر اجزا یک نیدل ولو را میتوان مشاهده کرد.
شیر سوزنی براساس نوع عملگر، مسیر انسداد، متریال و مدل به صورت زیر دسته بندی می شود.
انواع نیدل ولو بر اساس عملگر
دستی
محرک آن دستی است که در طرح ها و اندازه های مختلف ساخته می شود.
سلونوئیدی
از محرک برقی برای تعیین موقعیت دیسک سوزنی استفاده می شود. این محرک قابلیت تنظیم توسط اپراتور و همچنین اتوماتیک را دارد.
پنوماتیکی
از جریان و فشار هوا برای تغییر موقعیت مجرابند استفاده می کنند.
انواع نیدل ولو بر اساس مدل
بخار
برای سیال بخار و دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. نیدل ولو بخار در دو نوع آکاردئونی و بیلوز دار طراحی می شود.
- نوع آکاردئونی که به آن گلوب ولو روغن داغ نیز گفته می شود، برای کنترل، قطع و وصل سیال
نرمال (استاندارد)
برای کنترل و شکستن فشار جریان از نیدل ولو نرمال استفاده می شود. جریان خروجی از شیر سوزنی نرمال فشار کمتری نسبت به جریان ورودی به آن دارد.
رینگ پره ای
نیدل ولو رینگ پره ای همانند نیدل ولو استاندارد برای کاهش فشار مورد استفاده قرار می گیرند؛ با این تفاوت که فشار بیشتری را می توانند تحمل کنند.
سیلندر سوراخ دار
نیدل ولو با سیلندر سوراخ دار برای کنترل دبی و کنترل فشار جریان، مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع ولو براساس تخلیه سرویس ورودی به اتمسفر در دو نوع هود دار و بدون هود تولید می شود.
- نوع هود دار برای مواردی است که امکان برگشت جریان به داخل شیر وجود دارد. با استفاده از هود با قطر خروجی دو برابر قطر اسمی شیر از بازگشت جریان به داخل شیر جلوگیری می شود.
- در نوع بدون هود در مواردی که مانعی بر سر راه جریان وجود ندارد استفاده می شود.
انواع شیر سوزنی براساس متریال
برنجی
از جنس برنج در ساخت این ولوها استفاده می شود تا در برابر سیال خورنده و شیمیایی مقاوم باشند. از شیر سوزنی برنجی برای سیستم های هیدرولیک، آب شرب، دماهای بالا و خطوط پایپینگ گاز استفاده می کنند.
در نیدل ولوهای فولادی معمولا از استیل استنلس برای مقاومت بالای شیر در برابر سیالات با خورندگی، دما و فشار بالا استفاده می کنند.
انواع نیدل ولو براساس مسیر انسداد
T شکل
موقعیت ورود به خروج حرکت جریان سیال بصورت افقی یا عمودی است.
تسمه ای (Bar stock)
بدنه ی این ولو ها تسمه ای است و در انتهای محور یک ساچمه به صورت مفصل تعبیه شده تا میزان چرخش مورد نیاز، جهت باز و بسته شدن شیر را بدون بروز هرگونه آسیبی فراهم کند.
زاویه ای (90درجه)
زاویه بین ورودی و خروجی سیال با چرخش 90 درجه ای همراه است. این چرخش کنترل جریان را تسهیل می کند.
خطی (مستقیم)
طراحی بدنه نیدل ولو خطی، مستقیم است و برای تنظیم و کنترل جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرد. عملگر شیر سوزنی با بدنه مستقیم از نوع دستی است.
Z شکل
حرکت جریان سیال در این شیر سوزنی مشابه حرف Z است.
مزایا (نقاط قوت) و معایب (نقاط ضعف) نیدل ولو
عملکرد ساده
هدر رفت فشار به دلیل توانایی بالا در مسدود کردن مسیر جریان سیال
کنترل دقیق سیال در شدت جریان پایین
فقط برای دبی های پایین
ابعاد کوچک
نامناسب برای سیال های دارای ذرات جامد
تنظیم جریان سیال در دبی پایین
عدم امکان بازکردن یا بستن فوری ولو
دقت بسیار بالای تنظیم دبی
