شیر سوزنی

شیر سوزنی (سوپاپی) Globe Valve

شیر سوزنی یا شیر سوپاپی (Globe Valve) یکی دیگر از انواع پرکاربرد شیرهای صنعتی و لوله‌کشی است که برای کنترل دقیق جریان مایعات و گازها طراحی شده است. این شیر با شیر توپی و کشویی تفاوت‌های مهمی دارد.

۱. ساختار شیر سوزنی (Globe Valve)

1. بدنه شیر: بدنه معمولاً از چدن، برنج، فولاد یا استیل ساخته می‌شود.
2. دیسک یا سوزن (Plug / Disc): قسمت متحرک که جریان را باز یا بسته می‌کند.
3. سیت (Seat): محل تماس دیسک با بدنه برای آب‌بندی جریان.
4. استم (Stem): محور یا میله‌ای که دیسک را بالا و پایین می‌برد.
5. فلکه یا اهرم: برای حرکت دادن دیسک و کنترل جریان استفاده می‌شود.

۲. نحوه عملکرد

• وقتی فلکه را می‌چرخانید، دیسک بالا و پایین می‌رود.
• جریان از مسیر منحنی (شکل S یا Z داخل بدنه) عبور می‌کند.
• این مسیر باعث کنترل دقیق جریان و کاهش سرعت مایعات می‌شود.

نکته: به دلیل مسیر پیچیده جریان، افت فشار در شیر سوپاپی بیشتر از شیر توپی یا کشویی است.

۳. مزایا

• کنترل دقیق جریان و فشار
• مناسب برای مایعات، بخار و گاز
• قابلیت استفاده در خطوط فشار متوسط و بالا

۴. معایب

• افت فشار بالا نسبت به شیر توپی یا کشویی
• سرعت باز و بسته شدن کمتر، به دلیل حرکت عمودی دیسک
• معمولاً برای باز و بسته کردن سریع مناسب نیست

۵. انواع شیر سوزنی (Globe Valve)

1. Globe Valve با استم مستقیم (Straight-through): جریان تقریباً مستقیم است، کنترل دقیق.
2. Angle Globe Valve (شیر سوزنی زاویه‌ای): مسیر جریان زاویه ۹۰ درجه دارد، مناسب تغییر جهت جریان.
3. Balance Globe Valve: برای فشار بالا و جریان زیاد طراحی شده، از فشار روی دیسک جلوگیری می‌کند.

انواع شیر سوزنی

شیر سوزنی یا Globe Valve انواع مختلفی دارد که بر اساس ساختار داخلی، جهت جریان، جنس و کاربرد دسته‌بندی می‌شوند.

۱. بر اساس جهت جریان و طراحی بدنه

1. شیر سوزنی مستقیم (Straight-through Globe Valve):
   • مسیر جریان تقریباً مستقیم است.
   • مناسب برای کنترل جریان دقیق با افت فشار متوسط.
2. شیر سوزنی زاویه‌ای (Angle Globe Valve):
   • مسیر جریان زاویه ۹۰ درجه دارد.
   • مناسب تغییر جهت جریان و نصب در گوشه‌ها یا خطوط محدود.
3. شیر سوزنی Y-Type (Y-Pattern Globe Valve):
   • دیسک و سیت با زاویه ~۴۵ درجه طراحی شده‌اند.
   • افت فشار کمتر نسبت به شیر سوزنی معمولی و مناسب جریان‌های پرسرعت.

۲. بر اساس نوع دیسک (Plug/Disc)

1. Dome Plug / Solid Disc:
   • دیسک یک تکه و جامد.
   • آب‌بندی خوب و مناسب فشار متوسط.
2. Cushion or Flexible Disc:
   • دیسک کمی انعطاف دارد.
   • مناسب خطوط با نوسانات دما یا خوردگی جزئی.
3. Balanced Disc Globe Valve:
   • دیسک دارای طراحی تعادلی برای کاهش فشار روی استم.
   • مناسب خطوط فشار بالا و جریان زیاد.

۳. بر اساس عملکرد و حرکت استم

1. Rising Stem Globe Valve:
   • استم هنگام باز و بسته شدن حرکت عمودی دارد و بیرون می‌آید.
   • وضعیت شیر به راحتی قابل تشخیص است (استم بالا = باز، استم پایین = بسته).
2. Non-Rising Stem Globe Valve:
   • استم حرکت عمودی ندارد، فقط دیسک داخل شیر حرکت می‌کند.
   • مناسب مکان‌های محدود و نصب فشرده.

۴. بر اساس عملکرد خاص

1. شیر سوزنی دستی (Manual):
   • با فلکه باز و بسته می‌شود، رایج در لوله‌کشی خانگی و صنعتی.
2. شیر سوزنی برقی (Motorized Globe Valve):
   • کنترل از راه دور با موتور یا سیستم اتوماسیون صنعتی.
3. شیر سوزنی پنوماتیک (Pneumatic Globe Valve):
   • با فشار هوا یا پنوماتیک عمل می‌کند، مناسب خطوط اتوماسیون صنعتی.

نکات مهم:

• شیر سوزنی برای کنترل دقیق جریان عالی است، اما برای باز و بسته کردن سریع مناسب نیست.
• در طراحی خطوط با افت فشار محدود، Y-Type یا Angle Globe Valve انتخاب بهتری هستند.