Трехходовой клапан для отопления принцип работы: Трехходовой клапан принцип его работы и схемы установки

Разное

Содержание

Принципы работы трехходового клапана в отоплении

Трехходовой клапан — это разновидность запорно-регулирующей арматуры. Принцип работы трехходового клапана заключается в регулировании потоков тепло-, холодоносителей в системах отопления и охлаждения, а также воздуха или газов в воздушных и газораспределительных системах.

Задача трехходового клапана

Назначение трехходового клапана — перенаправление, смешивание или разделение рабочего потока/среды, что определяется, в конечном итоге, назначением системы в целом.

Применяется в трубопроводных системах котельных, станций охлаждения, водоснабжения и вентиляции.

Конструкция и работа трехходового клапана

Клапан имеет три отверстия, их ещё называют портами, каждое из которых либо имеет свое назначение — только вход или выход, либо может быть и тем и другим.

Принцип работы трехходовой клапана такой — рабочий поток попадает во входное отверстие/отверстия и его дальнейшее направление регулируется затвором, расположенным внутри клапана.

По принципу действия затворы разделяются на шаровые, конусные и цилиндрические. Затвор соединен с внешней ручкой или приводом, вращением которых затвор приводится в движение. Рабочий поток проходит через зазор между затвором и седлом — конусные затворы, или отверстием в затворе и стенкой клапана — шаровые и цилиндрические затворы.

Иногда в конструкции трехходового клапана используют обратные клапаны для предотвращения обратного потока рабочей среды из-за разности давления в присоединенных трубах системы.

Виды и особенности трехходовых клапанов

По принципу работы и воздействию на среду трехходовые клапаны можно разделить на переключающие, смешивающие и разделительные.

Если необходимо менять направление среды в системе, то используют переключающий клапан. Поворот ручки вращает затвор, закрывается одна труба и открывается другая. Рабочая среда начинает двигаться в другом направлении.

Если стоит более сложная задача — задача разделения или смешивания рабочего потока, то используют регулирующий трехходовой клапан. Монтаж производится по принципу «один вход — два выхода». Если стоит задача смешивать потоки, например, поддерживать температуру рабочего потока заданной величины, то по принципу «два входа — один выход».

По принципу работы и управления трехходовые клапаны разделяются на клапаны с ручным управлением и управлением с применением различных видов приводов.

Ручное управление подразумевает применение силы человека для приведения в движение затвора клапана. Такие клапаны просты и надежны в эксплуатации.

Более сложные конструкции используют электрический привод и регулировку положения затвора сервоприводами, а термостатические клапаны в качестве привода используют термоэлемент, который под действием температуры рабочей среды меняет положение затвора.

Эти клапаны могут быть использованы в системах автоматического регулирования, например, в системах, поддерживающих заданную температуру отапливаемого объекта.

Из-за более сложной конструкции такие клапаны имеют более низкую надежность.

На надежность работы клапана любой конструкции также влияет наличие в рабочей среде абразивных частиц. Это снижает срок службы клапана.

Материалы для изготовления клапанов традиционны в области трубопроводной арматуры. Изготавливают их из нержавеющей стали, латуни, бронзы, чугуна. Выбор материала определяется агрессивностью среды, рабочим давлением и температурой.

Важным параметром клапана является герметичность его конструкции.

Герметичность клапана обеспечивается внутренними уплотнениями. Их подразделяют на сальниковые (как правило, волокнистые материалы — лен, пенька, со смазкой) и натяжные (сталь по стали, фторопласт, специальная резина по стали и пр.)

Для подсоединения клапана к трубе применяются разъемные — фланцевые и муфтовые, и неразъемные — под сварку, соединения. Достоинства разъемных соединений в их ремонтопригодности, а недостатки — в более низкой степени уплотнения по сравнению с неразъемным соединением. В ответственных, с точки зрения утечек, системах применяют клапаны со сварочным соединением.

Трехходовой смесительный вентиль

Как известно, самый лучший способ экономии энергоносителей – это подача подогретой воды в радиаторы. Даже , если удастся учесть все потери тепла, а также обустроить отопительный контур полностью согласно данным теплового расчета, то исключение сбоя в балансе тепла все равно невозможно. Для своевременной реакции на указанные процессы в магистраль как раз и устанавливается трехходовой смесительный вентиль.

Его использование возможно и при обычном радиаторном отоплении, и для отопления пола. Такой вентиль обеспечивает cмешивание потоков, поступающих от теплоносителей с разным уровнем температуры. Это необходимо для того, чтобы получить необходимую температурную планку. Возможность перенаправить или распределить потоки теплоносителей.Защиту покрытий от возможного перегрева.

Трехходовой термостатический вентиль

Трехходовой термостатический смесительный вентиль используется для того, чтобы поддерживать уровень заданной температуры горячей воды в системах ГВС, а также для обеспечения бесперебойной работы напольного отопления.

Одной из важных функций трехходового термостатического вентиля выступает обеспечение защиты от ожогов. Если холодная вода внезапно перестанет поступать, то клапан автоматически прекратит подавать и горячую воду тоже.

Каждый вентиль оборудован специальной ручкой, с помощью которой можно настроить нужную температуру и обеспечить быстрое реагирование на изменения температурных показателей, а также давления воды. Уже разработаны и версии вентилей, где имеется встроенный обратный клапан.

Трехходовой термостатический вентиль применяется в разделительных и смесительных узлах разного рода систем. Такой вентиль можно поворачивать, как вручную, так и с применением электропривода. Данный вид вентиля представлен в качестве сантехнической арматуры, способной задавать конкретный уровень нагрева жидкости посредством смешения потоков разной температуры. За счет изменения соотношения указанных потоков удастся на выходе получить итоговую температуру.

Такой вентиль бывает не только трех, но и четырехходовым. Первый вариант будет понижать температуру носителя, при втором же появляется возможность создания раздельных регулируемых контуров.

Трехходовой клапан для теплого пола

Отопительная система «водяной теплый пол» существенно отлична от классического радиаторного обогрева. Суть в том, что для контуров отопления, что лежат на полу в бетонной стяжке, требуется не такая высокая температура носителя, как в радиаторе. Теплые полы относятся к системам с низкой температурой, подключить которые можно посредством нагревательных приборов или за счет подключения горячей воды к источнику в смесительном узле.

Для реализации обогрева с соблюдением санитарных норм, нужно существенно снизить температуру воды, что поступает от источника нагрева в водяной контур. Эту функцию как раз и выполняет трехходовой термостатический вентиль.

Выбирая трехходовой клапан, нужно учесть ряд характеристик, связанных с работой котла и с арматурой, которая эту работу регулирует.
На выбор могут оказать влияние следующие характеристики:
Показатели пропускной способности;Рабочие параметры теплового носителя. Они прописываются к документам, что прилагается к котлам. Обычно оптимальная температура «обратки» не превышает +45-50С.Тип привода. Речь идет о важном энергонезависимом трехходовом смесительном клапане, который обладает механическим регулятором. С его помощью будет обеспечиваться стабильность температуры теплового носителя. При этом интенсивность нагрева помещения в учет не берется.
Можно также выбрать и устройство с электронным управлением, которые обеспечат возможность устанавливать параметры нагрева в каждой комнате в помещении. Такие клапаны крайне чувствительны к перепадам температур в самом помещении.

Трехходовой клапан — незаменимый элемент современных трубопроводных систем различного назначения и с различными рабочими средами.

Установка трехходового клапана

Выбирая трехходовой клапан, нужно учесть ряд характеристик, связанных с работой котла и с арматурой, которая эту работу регулирует.

На выбор могут оказать влияние следующие характеристики:

  • Показатели пропускной способности;
  • Рабочие параметры теплового носителя. Они прописываются к документам, что прилагается к котлам. Обычно оптимальная температура «обратки» не превышает +45-50С;
  • Тип привода. Речь идет о важном энергонезависимом трехходовом смесительном клапане, который обладает механическим регулятором. С его помощью будет обеспечиваться стабильность температуры теплового носителя. При этом интенсивность нагрева помещения в учет не берется

Можно также выбрать и устройство с электронным управлением, которые обеспечат возможность устанавливать параметры нагрева в каждой комнате в помещении. Такие клапаны крайне чувствительны к перепадам температур в самом помещении.

Трехходовой клапан — незаменимый элемент современных трубопроводных систем различного назначения и с различными рабочими средами.

Читайте так же:

Трехходовой клапан на системе отопления: принцип действия, выбор, монтаж

Для постоянного поддержания в доме комфортного теплового баланса в отопительный контур включают такой элемент, как трехходовой клапан на системе отопления, равномерно распределяющий тепло по всем комнатам.

Несмотря на важность этой единицы, сложной конструкцией она не отличается. Давайте разберемся в конструктивных особенностях и принципах работы трехходового клапана. Каких правил стоит придерживаться выбирая приспособление и какие нюансы присутствуют в его монтаже.

Содержание статьи:

Особенности трехходового клапана

Вода, поступающая к радиатору, имеет определенную температуру, влиять на которую зачастую нет возможности. Трехходовой клапан осуществляет регулировку путем изменения не температуры, а количества жидкости.

Это дает возможность, не изменяя площади радиатора, подавать в комнаты нужное количество тепла, но только в границах мощности системы.

Разделительные и смесительные приборы

Визуально трехходовой клапан имеет сходство с тройником, но выполняет совершенно иные функции. Такой узел, оснащенный терморегулятором, относится к запорной арматуре и является одним из главных ее элементов.

Существует два вида этих устройств: разделительные и смесительные.

Первые применяют, когда теплоноситель нужно подать одновременно в нескольких направлениях. Фактически узел представляет собой смеситель, формирующий стабильный поток с установленной температурой. Монтируют его в сеть, по которой подают нагретый воздух, и в водоподающие системы.

Клапан трехходовой применяют как в качестве смесителя, так и распределителя воздуха или теплой воды

Изделия второго вида служат для объединения потоков и их терморегуляции. Для входящих потоков, имеющих разную температуру, предусмотрено два отверстия, а для их выхода — одно. Применяют их при устройстве теплых полов, чтобы предотвратить перегрев поверхности.

Клапан трехходовой и регулятор температуры есть в продаже по отдельности. Для автономных отопительных систем все же более рациональным и эффективным решением считается приобретение конструкции с терморегулятором.

Конструктивное исполнение трехходовых кранов

По конструкционному исполнению клапаны делят на седельные и поворотные. Принцип действия первых основан на ритмичном передвижении штока по вертикали — схема регулировки «шток-седло». Этот вид относится к клапанам смесительного типа. Часто управление осуществляется электромеханическим приводом.

Ключевым элементом поворотной конструкции является вращающийся сектор. Во время движения шток воздействует на шаровую заслонку, и она частично или полностью отсекает подачу теплоносителя. Такую схему регулировки называют «шарик-гнездо».

Эти устройства обладают повышенной износостойкостью. Они адаптированы под большие перепады температур и классифицируются как запорная арматура. В частных домах, где вода расходуется в относительно небольшом количестве, они могут функционировать и как смесители.

Особенностью смесительного клапана является наличие одного выхода и двух входов. Он предназначен для управления температурой рабочей жидкости путем объединения потоков с высокой и низкой температурой. При соответствующей установке, изделие может и разделять потоки.

Здесь схематически отображена работа трехходового крана седельного смесительного и разделительного типа

Трехходовой клапан разделительного типа применяют, когда необходимо подать горячий теплоноситель по нескольким направлениям.

Все модели таких кранов отличаются друг от друга по некоторым признакам:

  • механикой затвора — она может быть как натяжной, так и сальниковой;
  • формой заглушки — существуют L, T, S-образные;
  • типом затвора — встречается цилиндрический, шаровидный, конусный;
  • подсоединением к контуру — с использованием муфты, фланца, посредством сварки и др.;
  • способом управления — автоматический, полуавтоматический, ручной.

Смесительное устройство снабжено штоком, размещенным по центру, шаровой клапан в нем один. Он перекрывает в нужный момент затвор входного отверстия.

В приборах разделительного типа шток оснащен двумя клапанами, вмонтированными в выходных патрубках.

Функционирует он по несколько другой схеме. Понятней становится работа трехходового клапана после подробного разбора его конструкции.

Составными частями трехходового клапана являются: корпус (1), вставка клапана (2), конус клапана (3), полированный штока клапана (4), седло клапана (5), разгрузочная камера (6), сальниковое уплотнение (7)

Корпус у этого типа изделий литой. Изготавливают его из латуни либо бронзы с гальваническим покрытием из хромоникеля. Оно выполняет как защитные, так и декоративные функции. Для соединения с трубопроводом имеются резьбовые отводы — всего три штуки. Тип резьбового соединения зависит от выбранной модели.

Оптимальные параметры давления в отопительной системе для стабильной работы клапана — 10 кг/см². При превышении этого значения, могут возникнуть проблемы.

Существуют ограничения и по температурным показателям — 95º для котлов, 110º — для солнечных батарей. Допустимая регулировка температуры теплоносителя у разных моделей находится в диапазоне 20-60º. Производительность колеблется в пределах 1,6–2,5 м3/ч.

Принцип работы устройства

Установкой смесительного трехходового клапана удается добиться того, что температура жидкости на выходе имеет значение в установленных пределах.

Принцип работы как для замкнутой отопительной системы, так и для системы ГСВ один и тот же. Отличие только в том, что в первом случае теплоноситель равномерно передает тепло от источника к радиаторам, а во втором — переносит теплую воду к бытовым приборам.

До момента, пока термочувствительный элемент не приобретет определенную температуру, теплоноситель подается из фронтального патрубка и беспрепятственно прибывает в правый. По достижении рабочим элементом температуры выше установленной, происходит его расширение.

Это влечет за собой перемещение клапана по вертикали вниз и, как следствие, перекрытие пути поступления нагретого теплоносителя снизу. Следом открывается левый патрубок для подачи холодной жидкости.

На схеме показан порядок подключения трехходового клапана в автономную систему отопления. При его отсутствии в обратном контуре может образовываться конденсат как следствие снижения температуры

Смешивание холодной жидкости с горячей приводит к уравновешиванию температуры. Термочувствительный элемент приобретает прежнюю форму, а заслонка — первоначальное положение.

Если трехходовой клапан установлен в обратный контур, то процесс должен происходить в противоположной последовательности. Когда жидкость охлаждается, напрямую открывается путь для горячей воды из котла.

Приводной механизм прибора

Разным у клапанов может быть и тип приводного механизма. Привод бывает как гидравлическим, так и электромеханическим, пневматическим, ручным.

Привод электромеханический делят на виды, самым распространенным среди которых является простой термостатический. Функционирует в результате расширения жидкости с термоактивным элементом в ее составе. В результате этого возникает давление на шток. Это легкосъемное исполнение, применяемое в изделиях, установленных в бытовых системах.

Следующий вариант — привод с термостатической головкой, укомплектованной чувствительным к изменению температуры элементом. Прибор дополнен выносным датчиком температуры, находящимся непосредственно в трубопроводе. С приводом его соединяет капиллярная трубка.

Этот вид регулировки считается наиболее точным. По желанию простой термостатический привод легко можно сменить на термостатическую головку.

Для клапана с электроприводом пусковым механизмом могут являться электромагниты, сервоприводы, основывающиеся на маломощных электродвигателях или системах передач

Существуют вариант трехходового клапана с электрическим приводом. Управление им осуществляется посредством контроллера, оснащенного температурными датчиками и подающего команды на основной механизм. Упрощенным вариантом привода с контроллером является сервопривод.

Он управляет клапаном напрямую. Самый простой привод — ручной. Здесь регулировку выполняют путем поворота пластмассового колпачка, имеющего резьбовое соединение. Его дно контактирует с концом штока. Путем закручивания или откручивания перемещают золотник.

Наличие электро- или сервопривода позволяет программировать температурный режим с ориентацией по времени суток. Изначально в комплектацию трехходового клапана не входит приводной механизм. Его приобретают отдельно исходя из особенностей конкретной теплосети. Использовать изделие можно в отопительной системе любого исполнения.

Где используют трехходовые клапаны?

Встречаются клапаны этого типа в разных схемах. Их включают в монтажную схему для обеспечения равномерного нагрева всех его участков и исключения перегрева отдельных ответвлений.

В случае наличия твердотопливного котла в его камере часто наблюдается конденсат. Бороться с ним поможет установка трехходового крана.

Клапан, встроенный в систему «теплый пол» отвечает за поддержание температуры на желаемом уровне, подмешивая к теплоносителю небольшие порции горячей воды

Эффективно работает трехходовое устройство в системе отопления, когда существует необходимость подключить контур ГВС и разделить тепловые потоки.

Применение клапана в обвязке радиаторов позволяет обойтись без . Установка его на обратке создает условия для устройства короткого контура.

Нюансы выбора приспособления

Общими при выборе подходящего трехходового клапана являются следующие рекомендации:

  1. Предпочтительнее авторитетные производители. Часто на рынке встречается некачественная запорная арматура от неизвестных фирм.
  2. Большей износостойкостью обладают изделия медные или латунные.
  3. Ручное управление более надежное, но менее функциональное.

Ключевым моментом являются технические параметры системы, в которую его предполагают устанавливать. Учитывают такие ее характеристики: уровень давления, наибольшая температура теплоносителя в точке монтажа прибора, допустимое снижение давления, объем воды, проходящей через клапан.

Хорошо будет работать только клапан с правильно подобранной пропускной способностью. Для этого нужно сравнить производительность своей водопроводной системы с коэффициентом пропускной способности прибора. Она в обязательном порядке обозначена на каждой модели.

Для комнат ограниченной площади, таких как санузел, дорогой клапан с термосмесителем выбирать нерационально.

На больших площадях с теплыми полами необходим прибор с автоматическим регулированием температуры. Ориентиром для выбора также должно являться соответствие изделия ГОСТу 12894-2005.

Стоимость может быть самой разной, все зависит от производителя.

В загородных домах с установленным схема отопления не отличается большой сложностью. Здесь вполне подойдет трехходовой клапан упрощенной конструкции.

Он функционирует автономно и у него нет термоголовки, датчика, и даже штока. Термостатический элемент, управляющий его работой, настроен на какую-то определенную температуру и находится в корпусе.

Производители трехходовых приборов

На рынке присутствует большой ассортимент трехходовых клапанов как от авторитетных, так и никому не известных производителей. Модель можно выбирать после того, как будут определены общие параметры изделия.

Первое место в рейтинге продаж занимают вентили шведской компании Эсбе (Esbe). Это довольно известный бренд, поэтому трехходовые изделия надежны и долговечны.

Трехходовой клапан Esbe смесительного типа применяют как в системах отопления, так и охлаждения. Регулировка у них может быть ручной или автоматической

Среди потребителей известны своим качеством трехходовые клапаны корейского производителя Навьен (Navien). Приобретать их следует при наличии котла этой же компании.

Большая точность регулировки достигается посредством установки прибора датской фирмы Данфосс (Danfoss). Работает он полностью автоматически.

Хорошим качеством и демократичной стоимостью отличаются клапаны Валтек (Valtec), изготавливаемые совместно специалистами из Италии и России.

Эффективны в работе изделия компании из США Ханивел (Honeywell). Эти клапаны имеют простую конструкцию, удобны в установке.

Особенности установки изделия

Во время монтажа трехходовых кранов возникает много нюансов. От их учета зависит бесперебойное функционирование отопительной системы. К каждому вентилю производитель прилагает инструкцию, соблюдение которой позволит избежать впоследствии многих неприятностей.

Общие рекомендации по монтажу

Главное, изначально установить вентиль в правильном положении, руководствуясь подсказками, обозначенными стрелками на корпусе. Указатели указывают траекторию водяного потока.

Символом А обозначен прямой ход, В — перпендикулярное или байпасное направление, АВ — объединенный вход или выход.

Исходя из направления, существуют две модели клапанов:

  • с симметричной или Т-образной схемой;
  • с ассиметричной или L-образной.

При монтаже по первой из них жидкость поступает в клапан через торцевые отверстия. Выходит через центральное после смешивания.

Во втором варианте теплый поток заходит с торца, а холодный поступает снизу. Выход после смешения разнотемпературной жидкости происходит через второй торец.

Представленная на фото схема монтажа клапана, используется в отопительных системах, запитанных от напорного коллектора

Второй важный момент при монтаже смесительного клапана — нельзя располагать его приводом или термостатической головкой вниз. Перед началом работ необходима подготовка: перед точкой установки перекрывают воду. Далее проверяют трубопровод на наличие в нем остатков, способных стать причиной выхода со строя прокладки клапана.

Главное, выбрать для установки такое место, чтобы к клапану был доступ. Возможно, в дальнейшем его придется проверять или демонтировать. Для всего этого необходимо свободное пространство.

Врезка смесительного клапана

При врезке трехходового клапана смесительного типа в систему централизованного теплоснабжения может быть несколько вариантов. Выбор схемы зависит от характера присоединения системы отопления.

Когда по условиям работы котла является допустимым такое явление, как перегрев теплоносителя в обратке, обязательно возникает избыточное давление. В этом случае монтируют перемычку, дросселирующую избыточный напор. Ее устанавливают параллельно по отношению к подмесу клапана.

Эту схему используют, когда система отопления подключена к безнапорному коллектору. Важно выбирать правильный вариант монтажа исходя из особенностей своего трубопровода

Схема на фото является гарантией качественного регулирования параметров системы. Если трехходовой кран подсоединен непосредственно к котлу, что наиболее часто бывает в автономных отопительных системах, необходима врезка балансировочного клапана.

Если пренебречь рекомендацией по поводу установки балансировочного прибора, в порте АВ могут произойти существенные изменения расхода рабочей жидкости, зависящего от положения штока.

Подключение по приведенной схеме не гарантирует отсутствия циркуляции теплоносителя через источник. Чтобы этого добиться, нужно дополнительно подключить в его контур гидравлический разграничитель и насос циркуляционного типа.

Смесительный клапан монтируют и с целью разделения потоков. Необходимость в этом возникает, когда недопустимо полностью изолировать контур источника, но перепуск жидкости в обратку возможен. Чаще всего такой вариант применяют при наличии автономной котельной.

Балансировочный клапан монтируют в участок трубопровода трехходового клапана, подключенного к порту, обозначенному символом В. Его гидравлическое сопротивление должно быть идентичным сопротивлению котла

Необходимо знать, что при использовании некоторых моделей может возникнуть вибрация и шум. Это происходит по причине несогласованности направлений потока в трубопроводе и смесительном изделии. Из-за этого возможно падение давления на клапане ниже допустимого.

Монтаж разделительного приспособления

Когда температура источника выше, чем необходимо потребителю, в схему включают клапан, разделяющий потоки. В этом случае при постоянном расходе как в контуре котла, так и потребителем, к последнему не придет перегретая жидкость.

Чтобы схема работала, в обоих контурах необходимо присутствие .

На основе вышеизложенного можно подытожить общие рекомендации:

  1. При монтаже любого трехходового клапана до и после него устанавливают манометры.
  2. Во избежание попадания всяческих примесей перед изделием монтируют фильтр.
  3. Корпус прибора не должен подвергаться каким-либо нагрузкам.
  4. Хорошее регулирование необходимо обеспечить путем врезки перед клапаном приспособлений, дросселирующих избыточное давление.
  5. При установке клапан не должен находиться над приводом.

Также необходимо выдерживать перед изделием и после него прямые участки, рекомендованные производителем. Несоблюдение этого правила повлечет за собой изменение заявленных технических характеристик. Гарантия на прибор не будет действовать.

Выводы и полезное видео по теме

Нюансы установки, учет которых гарантирует правильную работу клапана:

Подробности установки клапана при монтаже теплого пола:

Такой узел в системе отопления, как термостатический трехходовой клапан необходим, но не во всех случаях. Его наличие — гарантия рационального использования теплоносителя, позволяющая экономно потреблять топливо. Дополнительно он выступает и в роли прибора, обеспечивающего безопасность эксплуатации ТТ котла.

Все же прежде чем приобрести такое устройство, нужно предварительно проконсультироваться по поводу целесообразности его монтажа.

Если у вас есть необходимый опыт или знания по теме статьи и вы можете ими поделиться с посетителями нашего сайта, пожалуйста, оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.

Что такое трёхходовой клапан — виды и принцип работы. Жми!

Давать тепло в нужном месте – главное требование к системе отопления. В квартирах этот вопрос можно считать решенным.

В частных домах иногда хочется дополнительно оборудовать пол с подогревом. Причем не всегда электрическим. Вот здесь и начинаются проблемы.

Температура пола и радиатора обогрева не может быть одинаковой. Чтобы этого не происходило, в системе отопления устанавливается трехходовой клапан. Благодаря ему распределение тепловых потоков будет обеспечено. Пол теплый, радиаторы горячие – в доме тепло. Наличие такого устройства в системе ГВС (горячего водоснабжения) просто необходимо.

Устройство

Конструктивно он представляет два соединенных двухходовых крана в одном корпусе.

Но в отличие от них полностью водяной поток горячей воды не перекрывается, а регулируется интенсивность его прохождения. За счет этого меняется температура горячей воды.

Основные детали клапана:

  • корпус;
  • шток с запорной шайбой или металлический шарик;
  • гайки крепления (муфты).

Клапаны со штоком позволяют автоматизировать управление посредством электромеханического привода. Это позволяет автоматически регулировать температуру воды. Шариковый клапан по принципу действия можно сравнить со смесителем на кухне. Они используются только в клапанах с ручным управлением.

[advice]Примите к сведению: выбирая кран, следует обратить внимание на материал, из которого сделан корпус. Латунный более легкий и долговечный в сравнении с чугунным.[/advice]

Виды

Они различаются по способу управления.

Условно можно поделить на клапаны:

  • с ручным управлением;
  • с термоголовкой;
  • с электроприводом;
  • гидравлические;
  • пневматические.

В частном доме наиболее приемлемым будет клапан с электроприводом. Установленные внутри датчики выдают команду через контроллер на привод, если изменяются контролируемые параметры воды. В результате становится теплее, или наоборот, прохладнее.

Термосмесительный эффект происходит автоматически. При этом не важно, какой котел установлен в системе – газовый или твердотопливный.

[warning]Совет мастера: не рекомендуется выбирать клапан с ручным управлением. В этом случае управлять обогревом дома будет затруднительно.[/warning]

Если нет возможности в системе отопления установить регулируемый клапан, то лучшим решением в этом случае станет клапан с термоголовкой.

Работа

Принцип работы клапана заключается в смешивании потоков воды с разной температурой. Для чего это нужно делать?

Если не вдаваться в технические подробности, можно ответить так: для продления срока службы отопительного котла и его более экономичной работы.

Трехходовой клапан смешивает нагретую воду с остывшей после прохождения по отопительным приборам и направляет ее снова в котел для нагрева. На вопрос, какую воду нагреть быстрее и легче – холодную или горячую – в состоянии ответить каждый.

Одновременно со смешиванием клапан потоки еще и разделяет. Возникает естественное желание автоматизировать сам процесс управления. Для этого клапан оснащается термодатчиком с терморегулятором. В этом случае лучше всего здесь справляется электрический привод. От устройства привода зависит качество функционирования всей системы отопления.

[advice]Обратите внимание: автоматический трехходовой клапан, установленный в системе отопления позволяет получить до 50% экономии топлива.[/advice]

Особенности монтажа

Термостатический смеситель устанавливают в систему отопления в смесительном узле при одно – или многоконтурном распределении тепла.

Таких контуров может быть несколько. Принципиальная схема не изменится. Добавятся лишь новые элементы.

Например, смесительный узел. Наличие дополнительного контура распределения теплоносителя является его главной отличительной особенностью. Зачем он нужен? Для подключения дополнительных теплопотребителей. Например, теплого пола.

При выполнении монтажных работ по установке клапана необходимо помнить, что он устанавливается перед насосом системы. От соблюдения этого требования зависит работоспособность всей системы.

Во время врезания клапана нужно следить, чтобы в него не попали отходы сварки (шлак, капли расплавленного металла). Так же необходимо предусмотреть возможность легкого снятия клапана в процессе его эксплуатации. Такое действие понадобится при периодической проверке его работоспособности.

[warning]Совет специалиста: монтаж системы отопления в доме должны проводить квалифицированные исполнители.[/warning]

Выбор

Чтобы правильно выбрать клапан нужно учитывать очень много различных нюансов.

В первую очередь:

  • количество контуров в отопительной системе;
  • конструктивная особенность управления клапаном;
  • диаметр входного патрубка;
  • пропускная способность трубопроводов системы отопления;
  • материал, из которого изготовлен клапан.

С количеством контуров системы отопления легко разобраться самостоятельно. С остальными моментами выбора все обстоит намного сложнее. Чтобы узнать, как устроен и работает трехходовой клапан, достаточно вникнуть в этот вопрос. А для того, чтобы правильно определить даже его размеры, необходимо иметь понятие в термодинамике.

[advice]Совет от редакции: лучше такой сложный вопрос, как выбор клапана, доверить специалисту. От правильно сделанного выбора будет зависеть работоспособность системы отопления.[/advice]

По своей сути 3-ходовой клапан является вентилем с термостатической головкой.

При автоматизированном приводе управления он в состоянии распределять потоки горячей воды в нужном направлении и в необходимом количестве.

Вентили с подобной задачей справиться не в состоянии, что говорит о необходимости наличия трехходового клапана в системе отопления. Используя клапан в системе отпадает необходимость придумывать какой-то выносной пульт управления ею. Все делается без участия человека.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно разъясняет принцип работы и устройство трехходового клапана для системы отопления:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Конструкция и принцип работы трехходового клапана на систему отопления: модели и фирмы-производители

Трёхходовой клапан (иногда называется тройником или трёхходовым краном) на систему отопления является смесителем для формирования стабильного потока воды с заданной температурой. Этот узел несложен, но он играет важную роль в работе различных систем с контурами циркуляции воды. Объясняется это необходимостью компенсировать неравномерность распределения тепла по объёму здания вообще и по контуру отопления в частности. Наиболее типичными представителями таких изделий являются обычные бытовые смесители.

Область применения трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны могут применяться в системах водоснабжения. В отличие от отопительных контуров, такие элементы служат не смесителями, а разделителями потоков.

Правда, есть одно замечание: любой трёхходовой клапан может работать в разных системах, всё зависит от схемы подключения и подбора параметров настройки. Но при всём множестве схем их роднит общее назначение — это защита пользователей от ожогов и, главное, разделение циркуляции потока на контуры.

В одном контуре поддерживается постоянный гидравлический режим, в другом — такой режим является переменным. Иначе говоря, к патрубкам в контуре переменного режима подсоединены потребители с количественными показателями регулирования параметров, тогда как контур постоянного режима обслуживает потребителей с качественной регулировкой.

Смеситель не может перекрывать постоянный контур, имея жёсткую настройку. Но если смеситель оснащён термоголовкой, то такое перекрытие становится возможным. Появляется инструмент контроля величины напора и расхода.

Кроме того, трёхходовые клапаны иногда могут быть лишены функции стабилизации температуры. Тогда эти узлы служат для простого перераспределения потоков жидкости в системе.

Принцип работы трёхходового клапана

Принцип работы трёхходового смесительного крана в отопительной системе заключается в смешении водяных потоков:

  • горячего;
  • холодного.

Из описания схемы работы трёхходового смесителя следует вывод: данный прибор должен работать под контролем системы управления, следящей за величиной нагрева воды.

Достоинства трехходового смесительного узла:

  • лёгкость монтажа;
  • высокая функциональность;
  • долговечность эксплуатации;
  • простота регулировки;
  • практичность конструкции.

Недостатки трехходового смесительного узла:

  • высокая стоимость;
  • чувствительность к загрязнённости теплоносителя.

Конструкция трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны, принцип работы которых рассмотрен ранее, концептуально представляют собой соединение последовательно работающей пары двухходовых кранов. В отличие от них, он не перекрывает полностью поток воды, лишь позволяя регулировать его интенсивность для обеспечения требуемых температурных параметров.

По внутреннему устройству трёхходовые клапаны делятся на два основных типа:

  • изделия с регулировкой «шток-седло»;
  • изделия с регулировкой «шарик-гнездо».

Изделия первого типа относятся к смесительным клапанам, регулировка положения штока производится путём его перемещения вверх-вниз. Как правило, шток управляется электромеханическим приводом, что даёт возможность достигнуть высокой степени автоматизации регулировки системы.

Изделия второго типа применяются как разделительные клапаны, регулировка положения шарика производится путём его вращения. Такие конструкции относятся к классу запорной арматуры. Впрочем, в бытовых системах отопления при относительно небольшом расходе воды эти краны могут работать и смесителями, равно как и их разновидность — клапаны с секторным запором.

Привод штока бывает двух видов:

  • электромеханический;
  • гидравлический;
  • пневматический
  • ручной.

В свою очередь, электромеханические приводы делятся на группы:

  • Термостатический. Часто в легкосъёмном варианте встречается в клапанах бытовых систем отопления.
  • Термостатическая головка с выносным датчиком температуры, устанавливаемом в трубопровод. Как правило, такие головки устанавливаются по заказу клиентов на трёхходовые клапаны вместо штатных термостатических приводов. Кстати, эта схема широко применяется в контурах напольного нагрева.
  • Электропривод под управлением контроллера с датчиками температуры. Будучи самым распространённым, этот тип привода трёхходовых клапанов является и самым точным.
  • Сервопривод. Клапана с сервоприводом, по сути, являются упрощённой версией аналогичных конструкций с контроллерами. В отличие от них сервопривод напрямую без контроллера управляет трёхходовым клапаном. Чаще такая система применяется в конструкциях с шаровым или сегментным регулятором потока.

Ручной привод осуществляется посредством вращения пластмассового колпачка.

Несколько практических советов

  1. Необходимо ознакомиться поподробнее со следующими характеристиками приобретаемого клапана: наличие возможности установки сервопривода; расход воды (пропускная способность) через сечения труб в системе; диаметры концов труб, к которым будет присоединяться клапан.
  2. Трёхходовой клапан присоединяется к системе перед циркулярным насосом первого контура. При этом следует обратить внимание на стрелку на корпусе изделия: её направление должно совпадать с направлением циркуляции жидкости в контуре.
  3. При проведении сварочных работ необходимо избегать попадания окалины в корпус клапана.
  4. В процессе работы отопительно системы требуется периодическая проверка работоспособности трёхходового клапана, которую должны выполнять специалисты соответствующих организаций.
  5. В месте стыка трубопровода и входного-выходного отверстия клапана температура не должна превышать 100 градусов по Цельсию.
  6. Выбор типа привода является вопросом предпочтений и возможностей заказчика. Следует только помнить, что изделия с ручным приводом дешевле изделий с электромеханическим приводом, но они значительно уступают им по функциональности и точности регулировки, по уровню автоматизации процесса поддержания стабильной температуры. Проще говоря, говорить об уровне автоматизации у клапанов с ручным приводом вообще не приходится.
  7. Приобретая трёхходовой клапан, клиент обратит внимание на фирму-изготовитель. Солидная компания не станет портить свой имидж и терять завоёванные на рынке позиции из-за выпуска партии бракованной продукции.
  8. Материал клапана тоже может играть важную роль. Следует учитывать, что бронзовые и латунные корпуса клапанов долговечней стальных и чугунных, но и намного дороже. Чугунные корпуса являются самыми дешёвыми, но они отличаются массивностью.
  9. В процессе использования системы отопления хорошей привычкой может стать знание инструкций по эксплуатации всех её элементов.
  10. При использовании смесителя на фитинги Рехау клапана с термостатической системой требуют проверки. При минимальной температуре в один из патрубков делается заливка горячей воды. Через некоторое время происходит закрытие потока. В обратном трубопроводе на входе в котёл температура воды не должна отличаться от установленной температуры в термостате. Разумеется, это относится к уже смонтированной системе.
  11. Перед клапаном рекомендуется установить фильтр механической очистки воды.

Сведения об изделиях основных фирм-производителей

Трёхходовые смесители, оснащённые электроприводом Еsbe

Применяются не только в отопительных, но и в холодильных системах. Серия 3MG изготавливается из особого латунного сплава, что позволяет использовать такие смесители в системах с высокими санитарно-гигиеническими требованиями. Латунные приборы VRG применяются в системах общего назначения. Изделие VRG131, например, можно приобрести за 65-70$. Серию F составляют компактные чугунные смесители.

В целом, смесители этой линейки давно зарекомендовали себя высоким уровнем качества, долговечностью и надёжностью.

Смесители производства Valtek

Компания Valtek появилась в результате тесного и успешного сотрудничества российских и итальянских разработчиков. Несмотря на молодость, компания в короткие сроки завоевала популярность высоким качеством продукции в сочетании с умеренной ценой. Ручной образец может стоить 40-50$. Изделия от Valtek имеют семилетнюю гарантию.

Смесители фирм Danfoss, Honewell и Heimeier

Изделия от Danfoss можно приобрести за 40-70 $. По популярности фирма приближается к компании Valtek. Что касается продукции от Honewell, то эта линейка также отличается долговечностью своих изделий. Управление смесителями этой фирмы отличается простотой и надёжностью. Смесители Honewell к тому же компактны.

Смесители Heimer с термостатической головкой стоит 35-40$. Немецкое качество этого товара покупателя не разочарует.

В системах отопления трёхходовой клапан незаменим в роли регулятора температуры. При правильном подборе модели и оптимальной схемы монтажа системы ожидаемый эффект непременно будет достигнут.

Дальнейшим развитием трёхходовых смесителей являются четырёхходовые, имеющие повышенную функциональность. Но описание этих изделий выходит за тематические рамки статьи.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором: схема работы

Тщательно продуманная система отопления гарантирует комфортные условия проживания. В её состав, кроме основных элементов, к которым относится котёл, трубопровод, батареи, входит специальная запорно-регулирующая арматура. Особого внимания заслуживает трёхходовой клапан для отопления с терморегулятором. Схема и принцип его работы зависят от конструктивных особенностей конкретной модели. Предлагаем ознакомиться с основными видами устройств, предлагаемых ведущими производителями.

Трёхходовой клапан позволяет стабилизировать систему отопления

Читайте в статье

Для чего необходимо регулировать тепловой поток в системе отопления

Наличие трёхходового клапана с терморегулятором позволяет повысить эффективность системы отопления. С его помощью регулируется тепловой поток, и, как следствие, обеспечивается комфортная температура воздуха в помещении.

На первоначальном этапе проектирования системы отопления в обязательном порядке выполняется расчёт, учитывающий квадратуру конкретной комнаты и существующие теплопотери. Его результаты станут исходными данными при выборе мощности и типа приобретаемого оборудования исходя из требуемой производительности отопительного контура.

Даже самые точные расчёты не могут гарантировать стабильность работы системы на протяжении всего отопительного сезона. На работу радиаторов оказывают влияние:

  • солнечная активность;
  • скорость ветра;
  • изменение температуры снаружи дома;
  • приборы, вырабатывающие тепло в процессе эксплуатации.

Каждый из перечисленных факторов способен нарушить температурный баланс в комнате. Восстановить его можно путём изменения параметров теплоносителя, транспортируемого по отопительному контуру.

Регулирование теплового потока позволяет поддерживать комфортную температуру в доме

Трёхходовой клапан для отопления с терморегулятором: схема подключения, назначение, сферы применения

Клапан к системе отопления подключается в той точке, где происходит деление потока на два контура. У первого потока температура постоянная, у второго – может изменяться. Постоянная температура у того контура, где качество и объём теплоносителя должен быть неизменными.

Для такой запорной арматуры характерна широкая сфера применения. Электромагнитные устройства и трёхходовые клапаны с термоголовкой монтируются на современных магистралях. С их помощью производится корректировка соотношения смешивания двух потоков жидкости. При этом объём теплоносителя и мощность системы остаются неизменными.

Схема подключения трёхходового клапана

В быту наиболее востребованы смесительные приборы, позволяющие отрегулировать температуру теплоносителя. Последний может транспортироваться не только по трубопроводу системы отопления, но и внутри тёплого пола. Наличие специального клапана позволяет контролировать температурные параметры без особых проблем.

Комментарий

Сергей Харитонов

Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»

Задать вопрос

«Введение в состав системы отопления трёхходового клапана позволит стабилизировать её работу и обеспечит уменьшение эксплуатационных затрат.

«

Для некоторых отопительных систем данное устройство является необходимым. Трёхходовой смесительный клапан для тёплого пола позволяет избежать перегрева напольного покрытия с поддержанием температуры на комфортном уровне. Такие регулирующие устройства актуальны для системы водоснабжения. С его помощью можно поддерживать температуру потока на требуемом уровне.

Поддерживать температуру на заданном уровне несложно

Предел регулировки теплового потока

Принцип работы трёхходового крана не позволяет изменять температуру радиатора бесконечно. Степень нагрева теплоносителя может меняться в установленном пределе, численное значение которого продиктовано техническими характеристиками устройства. Максимальная теплоотдача продиктована характеристиками конкретного радиатора.

Предел регулирования температуры ограничен конструктивными особенностями

Устройство и принцип работы трёхходового клапана в системе отопления

Трёхходовой клапан представляет собой латунный либо бронзовый тройник с регулировочной шайбой, располагающейся на верхней части запорной арматуры. Под шайбой находится термочувствительное устройство, с помощью которого активируется рабочий шток, располагающийся в конусообразной направляющей, закреплённой в седле. Такие клапаны называют седельными. Вместо штока может использоваться вращающийся шар либо сектор. Изделия с таким механизмом называют поворотным. В состав трёхходового клапана, кроме перечисленных компонентов, входит уплотнительный компонент, а также камера разгрузки по давлению, являющаяся основными элементом.

Устройство трёхходового клапана

Принцип работы трёхходового клапана в системе отопления продиктован его назначением. Данная арматура позволяет смешивать либо разделять потоки. С помощью разделительного клапана регулируется объём теплоносителя. При необходимости, некоторое количество жидкости вместо прямого пути направляется по байпасному. В этом случае два патрубка являются выходными, а один – входным.

Принцип работы обусловлен конструктивными особенностями

Смесительное устройство с термоголовкой в процессе работы смешивает потоки, добавляя в более горячий теплоноситель холодный либо наоборот. В результате степень нагрева теплового потока меняется в зависимости от того, в каком соотношении смешивался горячий и холодный поток. У таких систем два патрубка являются входными, а один – выходным.

Использование трёхходового клапана для твердотопливного котла актуально, если вначале топки выпадает конденсат. При его наличии удаётся временно отсечь холодный теплоноситель, пустив часть нагретой жидкости по короткому контуру.

Актуален для твёрдотопливных котлов

Основные функции трёхходового клапана в системе отопления

Запорная арматура данного вида обладает широкими функциональными возможностями. Прежде чем отдать предпочтение конкретной модели, стоит познакомиться с особенностями качественной и количественной регулировки системы отопления. В зависимости от выбранного варианта решается вопрос о типе приобретаемого клапана.

С конструктивными особенностями приобретаемого клапана стоит определиться заранее

Поддержание комфортной температуры

Отрегулировать количество тепла, выделяемого радиаторами, можно двумя путями:

  • изменив режим работы радиаторов;
  • количественно отрегулировав объём выделяемого тепла.

Оба способа предполагают определённое воздействие на жидкость, циркулирующую по трубам. Предлагаем ознакомиться с возможными вариантами и их отличительными особенностями.

Основная функция: поддержание комфортной температуры

Изменение режима работы радиаторов

Если необходимо отрегулировать микроклимат во всём доме, иногда бывает достаточно изменить режим работы отопительного оборудования, чтобы увеличить или уменьшить температуру теплоносителя, проходящего через радиаторы. В результате батареи начнут отдавать больше либо меньше тепла, в зависимости от желаемого изменения.

Количество тепла, отдаваемого радиаторами, можно увеличить

Количественная регулировка теплового потока

Не каждый котёл позволяет изменить степень нагрева теплоносителя, проходящего через радиаторы. Добиться желаемого эффекта можно путём регулировки его количества. С такой ситуацией позволяет справиться трёхходовой регулирующий клапан.

При его наличии в системе отопления можно изменить количество воды, проходящей через контур. В результате радиатор начинает отдавать больше либо меньше тепла, в зависимости от выбранного ограничения.

Допустима установка трёхходового клапана отдельно от регулятора температуры. Однако для частного дома или квартиры предпочтительным вариантом является установка комбинированной арматуры.

Регулирующие устройства позволяют увеличить температуру теплоносителя

Типы исполнительного механизма трёхходовых клапанов

Производители предлагают устройства с различным типом исполнительного механизма, определяющим принцип работы клапана.

Типы исполнительного механизма Принцип функционирования Устройства
Седельный Имеет шток, который в процессе работы совершает поступательные движения вверх-вниз. Седло, расположенное внутри корпуса, перекрывается конусом, закреплённым на выходной части рабочего штока.
Поворотный Есть шар или сектор, способный совершать вращательные движения. В процессе работы шар, имеющий специальный проём, закрывает или частично открывает проём между патрубками.

Внимание! Для бытовых целей можно смело приобретать клапан с поворотным исполнительным механизмом.

Устройства с поворотным механизмом актуальны для бытовых систем

Типы приводов трёхходовых клапанов

Трёхходовые клапаны оснащаются приводами различного типа. Выбор конкретного варианта оказывает непосредственное влияние на удобство эксплуатации системы отопления загородного дома. Предлагаем ознакомиться с каждыми из них и их особенностями.

Трёхходовые термостатические смесительные клапаны

Такой тип нашёл наибольшее распространение при оснащении бытовых систем отопления. По принципу действия смесительные трёхходовые клапаны могут быть:

  • прямыми;
  • косвенными.

Датчиком системы является щуп, находящийся внутри трубопровода. Как только температура теплоносителя начнёт возрастать, жидкость, находящаяся внутри «сильфона», расширившись, надавит на шток клапана. При уменьшении температуры теплоносителя шток будет совершать обратное движение.

Трёхходовое термостатическое устройство

Трёхходовые клапаны с электроприводом

Электрический привод в устройствах может быть различного типа. Производители предлагают:

  • трёхходовые краны с электроприводом, в качестве которого выступает электрический магнит;
  • трёхходовые клапаны с сервоприводом, базой которого является электрический мотор.

Температурные датчики либо управляющий контроллер напрямую передают команду исполнительному узлу. С точки зрения точности регулирования теплового потока, наиболее эффективными являются трёхходовые клапаны с электроприводом.

Внимание! Если в комплект поставки трёхходового клапана не входит привод, его всегда можно приобрести дополнительно, выбрав модель с подходящими характеристиками.

К преимуществам такой арматуры стоит отнести стабильность циркуляции теплового носителя, независимо от положения штока. Однако уменьшить расход с его помощью не получится.

Клапан с электроприводом

Разновидности терморегуляторов для радиатора

Монтаж данных устройств осуществляется на проходные пробки радиаторов. Они позволяют перекрыть поток теплоносителя, который проходит через батарею. При необходимости, проход может быть перекрыт полностью.

В зависимости от способа установки,клапаны для отопления могут быть:

  1. Механическими. Сильфон и возвратная пружина обеспечивают движение штока. Предустановку выполняют на рукоятке с делением.
  2. Ручными. По принципу работы аналогичны обычному крану. При необходимости, термоголовка может быть заменена на устройство с автоматическим режимом работы при изменении условий работы.
  3. Электронными. Работают от батареек. Имеют цифровую панель. Позволяют запрограммировать режим работы в зависимости от температуры теплоносителя.

Терморегуляторы принято делить на:

  • жидкостные и газовые, в зависимости от того, какое активное вещество находится в сильфоне;
  • для одно- и двухтрубных систем, в зависимости от назначения;
  • прямые и угловые.

Терморегуляторы для радиатора имеют различное конструктивное исполнение

Статья по теме:

Терморегулятор для радиатора отопления. В статье подробно рассмотрим конструкцию, современные модификации, особенности применения, параметры устройств для радиатора, обзор современных моделей и секреты правильной установки регулятора самостоятельно без ошибок.

Принцип работы терморегулятора

На эффективность работы регулятора влияют точность и скорость реакции термоголовки на выполненные изменения. Чем быстрее устройство позволяет изменить режим работы системы и оперативнее обеспечить внесение изменений в её функционирование, тем больше за него придётся заплатить.

Основными элементами терморегуляторов являются вентили (клапаны) и термоголовка. Принцип работы устройства зависит от вида используемого элемента.

Элемент Функциональные возможности Устройство Принцип действия
Вентили либо клапан Запирающий механизм Включает седло, конус, шток. Уменьшение потока обеспечивается движением рабочего штока, который, задвигаясь, уменьшает зазор между конусом и седлом. Если надо увеличить поток, шток совершает обратное движение для увеличения величины зазора.
Термоголовка Управление штоком Внутри «сильфона», имеющего цилиндрическую форму, помещено термочувствительное вещество. Используется принцип теплового расширения газа и жидкости. Горячий теплоноситель воздействует на вещество, находящееся в «сильфоне», заставляя его расширяться. В результате начинает двигаться поршень, соединённый с «сильфоном» специальной пружиной. Поршень оказывает воздействие на шток, заставляя его двигаться в нужном направлении.

Принцип работы терморегулятора зависит от его конструктивных особенностей

Преимущества и недостатки трёхходовых клапанов с терморегулятором и электроприводом

Клапаны данного вида являются наиболее удачными вариантами такой запорной арматуры. К их основным преимуществам стоит отнести:

  1. быстрый отклик системы отопления на внесённые изменения;
  2. простота корректировки режима работы;
  3. возможность регулирования температуры в небольшом диапазоне.

К недостаткам следует отнести определённые требования к порядку выполнения монтажных работ. При невыполнении указанных требований устройство будет работать некорректно.

Температура может регулироваться в достаточно большом диапазоне

Как правильно выбрать трёхходовой клапан

Если необходима ручная регулировка системы, достаточно приобрести обычный шаровой кран. От простого он отличается наличием дополнительного выхода. С его помощью можно обеспечить принудительное регулирование отопительного контура.

Для автоматической регулировки стоит выбрать трёхходовой термостатический клапан, в состав которого входит электромеханический прибор, позволяющий изменить положение штока. При правильном подключении к термостату пользователь получает возможность изменить температурный режим в частном доме.

При выборе прибора следует уделить внимание:

  1. Присоединительному диаметру. Он может составлять 2–4 см. При отсутствии в продаже устройства с нужным размером можно воспользоваться специальными переходниками.
  2. Пропускной способности трубопровода, показывающей, какой объём жидкости способен пройти через поперечное сечение трубы за определённое время.
  3. Возможности установки сервопривода. В таком случае трёхходовой клапан сможет работать в автоматическом режиме.

При несоответствии присоединительных размеров следует использовать переходники

Обзор моделей и производителей трёхходовых кранов

Трёхходовые клапаны предлагают многие производители. Отдавая предпочтение известным товарным знакам, можно рассчитывать на высокое качество сборки устройств, длительный срок службы и стабильность работы. Предлагаем ознакомиться с проверенными производителями, чья продукция пользуется устойчивым покупательским спросом.

Стоит доверять проверенным производителям

Трёхходовой клапан Esbe с электроприводом и без

Устанавливается в отопительных и холодильных системах. Трёхходовые клапаны Esbe с электроприводом отличаются высоким качеством сборки. Для изготовления серии 3MG используется латунный сплав. Они могут использоваться в системе, к которой предъявляются высокие санитарно-гигиенические требования. VRG актуальна для систем общего назначения.

Клапана Esbe – неизменно высокое качество и точность

Трёхходовые клапаны Навьен

Компания Navien предлагает качественные отопительные котлы, а также специализированную запорную арматуру. Отличительной особенностью трёхходовых клапанов Навьен является возможность изменения приоритета двухконтурных котлов. При необходимости, выбор делается в пользу либо системы водоснабжения, либо отопления. Выбирать арматуры данного производителя следует обязательно, если все элементы отопительной системы выпущены под данным брендом. В этом случае можно будет обеспечить стабильность работы конструкции в течение длительного периода.

Navien – стабильность работы отопительной системы

Трёхходовые клапаны Danfoss

Актуальны для системы отопления и водоснабжения. К преимуществам клапанов данного производителя стоит отнести:

  1. устойчивую и точную регулировку;
  2. возможность сочетания с другими элементами отопительной системы данного производителя;
  3. длительный срок службы;
  4. надёжность эксплуатации;
  5. простота выполнения монтажных работ;
  6. возможность автоматизации процесса.

Комментарий

Сергей Харитонов

Ведущий инженер по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха ООО «ГК «Спецстрой»

Задать вопрос

«Монтаж на трубопровод может производиться в любом положение, кроме клапана вниз.

„Danfoss – стабильная работа долгое время

Обзор цен, каталогов

Ценатрёхходового клапана для отопления с терморегулятором может меняться в достаточно широком диапазоне. Стоимость зависит от его характеристик, места покупки и производителя. Предлагаем познакомиться со средними ценами на данную запорную арматуру, чтобы вы могли заранее спланировать свой семейный бюджет.

Нюансы установки трёхходового клапана в системе отопления своими руками

Для правильного монтажа всех элементов системы отопления следует ознакомиться с возможными нюансами. Только в таком случае можно гарантировать бесперебойность функционирования контура. К каждому такому изделию производитель прикладывает инструкцию, в которой подробно прописаны все основные требования.

Чтобы установка трёхходового клапана в системе отопления была выполнена правильно, следует обеспечить вентилю правильное положение, обратив внимание на подсказки, которые есть на каждом корпусе. Они указывают на направление движения потока воды. Расшифровать данные обозначения можно следующим образом:

  1. А – прямой ход.
  2. В – байпасное либо перпендикулярное направление.
  3. АВ – совмещённый выход либо вход.

При этом следует учесть, какую модель клапана предстоит установить. Они могут быть с:

  • Т-образной, либо симметричной схемой;
  • L-образной, либо ассиметричной схемой.

В первом случае монтаж выполняется таким образом, чтобы термоноситель смог поступать внутрь клапана через торцевые отверстия, а выходить − через центральное. Во втором входными являются один торцевой и нижний, а выходным – второй торцевой.

Ещё один нюанс, который следует учесть в процессе установки: пространственное положение термостатической головки или привода. Они не должны быть направлены вниз.

Внимание! До начала работ следует обязательно перекрыть воду и убедиться в отсутствии внутри трубопровода остатков теплоносителя.

Располагать клапан следует в том месте, где к нему будет свободный доступ. Местоположение арматуры должно позволять выполнить все необходимые манипуляции.

Таким образом, трёхходовой клапан можно смело назвать обязательным элементом отопительной системы. Если вы используете термосмесительный клапан для тёплого пола, делитесь в комментариях, какому производителю отдали предпочтение и почему. Также интересно будет узнать особенности его установки.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

устройство, принцип действия и назначение

Для того, чтобы перенаправлять потоки жидкости в системах водоснабжения или отопления, используют трехходовые клапаны. Они действуют подобно железнодорожной стрелке, подключая к входному патрубку один или другой выходной. Такие краны могут полностью переключать поток воды, а могут плавно регулировать распределение между двумя контурами.

Назначение и области использования

Трехходовые клапаны применяются в следующих областях:

  • В магистральных тепловых сетях. С помощью устройства к основному потоку теплоносителя добавляют некоторое количество из обратного контура. Это делают, когда нужно понизить температуру прямого потока без изменения напора и режима работы бойлера. Краны оснащают электромагнитным приводом или термочувствительным сенсором.
  • В бытовых системах отопления. Используется термостатический привод, посредством которого регулируют температуру теплоносителя, направляемого, например, в оборудование «теплого пола» или в настенные батареи. Установка модуля дистанционного управления значительно упрощает контроль над микроклиматом. Точное управление температурой жидкости в возвратном трубопроводе позволяет существенно снизить расходы на отопление. Это помогает также ограничить максимальную температуру теплого пола, защищая его от перегрева.

Рисунок 1. Схема включения трехходового крана в систему отопления

  • Для водоснабжения при регулировании температуры воды. Самый известный пример- это обычный смеситель.
  • Для водоподготовки. Для переключения контура протекания воды в обход фильтра на время сервисных работ, например, по замене картриджей.

Используются трехходовые клапаны и в трубопроводах технологического назначения, везде, где требуется временно или постоянно перенаправлять потоки жидкостей или газов, а также смешивать такие потоки в определенных пропорциях.

Принцип работы и устройство трехходового крана для систем отопления

В основе конструкции трехходового крана лежит обычный Т-образный тройник. Два входящих патрубка (на схеме справа и сверху) служат для подачи холодной и горячей воды. Выходящий патрубок (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси вращается регулирующий сектор, частично перекрывающий входящие патрубки. На рисунке видно, как работает секторный трехходовый кран

Рисунок 2. Принцип работы секторного клапана

 Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Особенность конструкции в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для другого. Если сектор стоит в среднем положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая сектор, например, к верхнему патрубку, можно получать пропорции холодная/горячая:

И так далее до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в этом случае в выходной патрубок будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может осуществляться вручную и помощью биметаллического термостатического устройства.

Рисунок 3. Схема работы клапана с термостатическим управлением.

*

Такую функцию можно выполнить и с помощью двух двухходовых кранов и обычного тройника, используемых совместно. Именно так происходит в двухвентильных смесителях. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешения горячего и холодного потока, следует обеспечить открывание двух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), например, насадив их на единую ось.

Виды

Трехходовые клапаны разделяются на две большие группы. Они могут быть:

  • Разделительные. Служат для пропорционального разделения входящего потока на два выходящих.
  • Смесительные. Предназначены для смешивания двух входящих потоков в один суммирующий

Рисунок 4. Схема работы смесительного и разделительного трехходового клапана

Из схемы видно, что конструкция смесительного и разделительного клапана практически идентична. Различаются они лишь направлениями потоков. При правильном монтаже смесительный клапан буде работать и в качестве разделительного. Нужно только правильно настроить систему управления. В случае ручного управления никаких проблем не будет. Сложнее, но также возможно будет настроить и электронное управление. А вот термостатический модуль управления в случае подключения по разделительной схеме будет распределять потоки в зависимости температуры входящего потока. Это придется учитывать при проектировании системы отопления.

Сколько положений имеет секторный кран с электроприводом, показано на рис. 5

Рисунок 5. Варианты использования крана с электроприводом

Кроме секторных трехходовых кранов, выпускаются также и седельные. Принцип действия у них такой же, но имеются конструктивные различия.

Рисунок 6. Седельный, или шаровый тип крана

Смесительный седельный кран имеет двигающийся на штоке шарообразный рабочий орган, он запирает по очереди седла, через которые в камеру и далее в выходной патрубок проходят смешиваемые потоки. Разделительный клапан снабжен двумя рабочими органами, закрепленными на едином штоке и перекрывающие выходные потоки. Чем больше перекрыт один, тем больше открыт другой. Седельные клапаны не могут быть взаимозаменяемыми.

Кроме того, трехходовые устройства подразделяются по способу управления:

Электрические. Сектор поворачивается с помощью электродвигателя с редуктором. Такие устройства подключаются к компьютеризированной системе управления, считывающей показания датчиков температуры и в соответствии со встроенным алгоритмом управляющей потоком.

Рисунок 7. Кран с электроприводом

*

  • Ручные. Применяются в простых схемах с постоянной пропорцией распределения или смешения потоков. Угол поворота сектора выставляется вручную поворотом маховика.

Рисунок 8. Ручное управление

  • Термостатические. Управление осуществляется автономным термостатом. Его устанавливают на определенную температуру при настройке системы, в дальнейшем он самостоятельно поддерживает ее, перепуская часть входящего потока из радиатора по обходному патрубку (байпасу).

Рисунок 9. Трехходовой кран Esbe с термостатическим управлением

При необходимости поворотом маховика можно изменить заданную температуру. Часто устанавливается на входе радиаторов отопления для подстройки комфортной температуры в каждой комнате.

Как выбрать

*

Выбирая трехходовой кран, необходимо учитывать несколько параметров. В процессе выбора хорошо заручиться помощью опытного инженера-сантехника.

Прежде всего нужно оценить назначение устройства- разделительный или смесительный. Следующим шагом следует определить место установки на схеме системы, а также способ управления устройством. Если планируется автоматизированное управление отоплением, надо решить, каким образом будет управляться данный кран- электроприводом, термостатом или вручную.

Далее анализу подлежат следующие технические характеристики:

  • Пропускная способность магистрали. Это объем жидкости, проходящий за единицу времени. Пропускная способность крана должна быть не меньше. Слишком маленький просвет создаст нежелательное сопротивление потоку и затруднит работу всей системы.
  • Максимальное и рабочее давление. Также должно соответствовать расчетным величинам для системы отопления.
  • Присоединительные размеры. Если точного соответствия диаметров достичь не удалось, то применяют переходники-фитинги.
  • Диапазон регулировки рабочих температур.

Руководствуясь перечисленными параметрами, нужно отобрать из десятков рыночных предложений несколько моделей, соответствующих заданным требованиям.

На этом этапе настает время сравнивать цену, гарантийный срок, доступность сервиса и, конечно, репутацию фирмы- производителя. Гарантированным качеством обладают такие лидеры рынка, как:

  • Honeywell. Американская компания второе столетие производит, поставляет, монтирует и обслуживает широкий спектр компонентов и целых систем управления отоплением, вентиляции, безопасностью.
  • Esbe. Шведская фирма также более 100 лет поставляет точные и очень надежные клапана, арматуру и компоненты систем, специализируясь на отопительной технике. Скандинавские традиции тщательной и высококачественной работы сочетаются с инновационными подходами к конструированию.
  • Valtec- Российско- итальянское предприятие удачно совмещает высокое итальянское качество с семилетней гарантией и доступными ценами. Полностью локализованное производство с европейской системой контроля качества не давно появилось на рынке, но уже успело завоевать популярность.

На рынке присутствует также множество поставщиков, не успевших завоевать столь безупречную репутацию. Экономия на стоимости клапана может в дальнейшем привести к его нестабильной работе, повышенным расходам или даже к выходу из строя всей системы.

Монтаж

Обычно при монтаже трехходовых кранов выбирают одну из типовых, хорошо отработанных схем.

Безнапорный коллектор или гидравлический разделитель

В такой схеме в контуре №2 предусмотрен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя. Его обозначение- два синих равносторонних треугольника, соединенных вершинами.

Рисунок 10. Схема монтажа с безнапорным коллектором

Прямое подключение к источнику тепла

*

Важно! Если кран подключается непосредственно к бойлеру на байпасе, подключенному к патрубку В, перед манометром придется смонтировать клапан с гидравлическим сопротивлением, равным сопротивлению источника тепла.

Рисунок 11. Прямое подключение к источнику

В противном случае начнутся колебания расхода теплоносителя на участке A-B. Они будут вызываться колебаниями штока.

Регулятор перепада давления

В случае высокого давления со стороны источника тепла между напорным коллектором и клапаном устанавливается манометрический дросселирующий регулятор, компенсирующий избыточный напор теплоносителя.

Рисунок 12. Схема с дросселирующим регулятором

Специалисты применяют и другие схемы подключения, исходя из назначения системы и соотношения параметров источника тепла, трубопроводной системы, клапана и потребителя.

термостатический смесительный клапан, принцип работы распределительного вентиля в системе отопления, схема подключения с электроприводом на теплый пол, как работает, зачем нужен запорный клапан


Содержание:


Надежная система отопления в частном доме является залогом комфортного в нем пребывания и здоровья жильцов. Нередко одних только радиаторов недостаточно для обеспечения качественного обогрева. В таком случае потребители предпочитают укладывать нагревательные элементы под стяжку пола. В случае с водяным теплым полом необходим трехходовой клапан, который позволяет регулировать уровень нагрева радиаторов и труб под стяжкой. Далее в статье расскажем, как работает трехходовой клапан в системе отопления, из каких деталей он состоит и как его правильно установить.


Конструкция


По строению трехходовой клапан включает два двухходовых крана, совмещенные в едином корпусе. При этом они регулируют интенсивность потока теплоносителя, чтобы можно было влиять на температуру горячей воды в радиаторах и трубах теплого пола.


Термостатический смесительный клапан состоит из таких элементов:

  • металлический корпус;
  • стальной шарик или шток с запорной шайбой;
  • крепежные муфты.



Если клапан оборудован штоком, его можно подключить к электромеханическому приводу. Тогда управление потоком и температурой теплоносителя можно будет автоматизировать. Ручные клапаны обычно оснащают металлическими шариками. Принцип действия таких устройств напоминает работу кухонного смесителя.


Стоит отметить, что распределительный трехходовой клапан, корпус которого изготовлен из латуни, предпочтительнее, чем чугунный, поскольку он легче и заметно долговечнее.

Разновидности распределительных клапанов


Хотя назначение у всех клапанов одно и то же – распределять уровень нагрева теплоносителя в трубах, все-таки они отличаются по методам управления.


Различают такие виды устройств:

  • ручные;
  • с электрическим приводом;
  • с термоголовкой;
  • пневматические;
  • с гидравликой.



Для частного жилого дома предпочтительным будет трехходовой клапан для отопления с электроприводом. Изменения в характеристиках теплоносителя вносятся благодаря специальным датчикам, которые через контроллер передают команды на электрический привод.


Нужный эффект по распределению температуры происходит автоматически, вне зависимости от того, какое отопительное оборудование установлено в доме – твердотопливный, газовый или электрический котел.


Обратите внимание, что специалисты рекомендуют остановить свой выбор на запорном трехходовом клапане с автоматикой, поскольку им намного легче оперировать. Как вариант, если встроить регулируемый клапан в готовую систему отопления нет физической возможности, можно остановиться на устройствах с термоголовками.

Принцип работы в системе отопления — как работает устройство


Если говорить упрощенно, то принцип работы трехходового клапана состоит в перемешивании воды, нагретой до разной температуры. При этом достигается экономия топлива, а котел работает более эффективно и не подвергается излишним нагрузкам.


Пока вода циркулирует по трубам отопления, она постепенно остывает. Поэтому отвечая на вопрос, зачем нужен трехходовой клапан на отопление, скажем, что он позволяет разбавить холодную и горячую воду, чтобы она быстрее и легче нагревалась котлом повторно.



Кроме того, потоки горячей воды распределяются по системе, а чтобы не заниматься этим вручную, устанавливают электрический привод. Он в автоматическом режиме управляет потоками, контролируя степень нагрева теплоносителя. От того, насколько качественной будет данная деталь, зависит долговечность и эффективность работы отопительной системы. Читайте также: «Выбираем трехходовой клапан esbe для отопления и теплого пола – виды кранов эсбе, характеристики».


Стоит отметить, что благодаря встроенному в отопительную систему трехходовому вентилю можно сэкономить порядка 50 % топлива.

Тонкости установки термостатического смесительного вентиля


Трехходовой смесительный клапан можно монтировать в системы отопления с одним или несколькими контурами, поместив его в смесительном узле. Примечательно, что схема подключения трехходового клапана на теплый пол не будет меняться в зависимости от числа контуров (прочитайте: «Как работает трехходовой смесительный клапан для теплого пола, виды, применение»). Единственное различие в том, что система будет оснащена дополнительными деталями.


Дополнительные контуры нужны как раз для того, чтобы подсоединить к отоплению трубы теплого водяного пола. Обратите внимание, что по схеме подключения теплого пола с трехходовым клапаном, он монтируется перед насосом, нагнетающим давление. Это обязательное условие для качественного функционирования отопительной системы.



При выполнении работ по врезке важно проконтролировать, чтобы клапан не засорился шлаками или брызгами расплавленного металла, оставленными сварочным аппаратом. Кроме того, клапан должен быть съемным, чтобы его можно было проверить и, в случае необходимости, заменить.


Если вы не обладаете соответствующими навыками, лучше доверить врезку распределительного клапана профессионалам.

Выбираем трехходовой клапан


Перед тем, как установить трехходовой клапан на теплый пол, его нужно правильно подобрать с учетом особенностей отопительной системы.


Факторы, влияющие на выбор данного приспособления, таковы:

  • пропускная способность труб в отопительной системе;
  • число контуров;
  • материал внешнего корпуса клапана;
  • строение и принцип управления прибором;
  • сечение входного патрубка.



Что касается числа линий в отопительной системе дома, то в данном вопросе сложностей быть не должно. А вот все прочие факторы предполагают наличие у потребителя определенных технических знаний. Не имея представления об основных принципах термодинамики, сложно подобрать даже размер клапана. Поэтому чтобы не рисковать, рекомендуем проконсультироваться со специалистами, прежде чем приобретать какое-либо приспособление.


Поскольку трехходовой клапан, в сущности, является обычным краном с термостатической головкой, при наличии электропривода он может функционировать без вмешательства человека. При этом горячая вода циркулирует с такой интенсивностью, которая необходима для обеспечения необходимой температуры. Никакие дополнительные пульты управления для этого не нужны, а потребитель может не волноваться, что система отопления перегреется.


Отводной клапан

— обзор

3.2 Трехходовые регулирующие клапаны

Трехходовые клапаны обеспечивают переменный поток через змеевик, поддерживая в некоторой степени постоянный поток в системе, как показано на Рисунок 3-1 .

Смесительные и переключающие трехходовые клапаны показаны на Рисунках 3-17 . В смесительном клапане два входящих потока объединяются в один выходящий поток. В отводном клапане происходит обратное. Выходной порт смесительного клапана и входной порт на отводном клапане называются общим портом, обычно обозначаемым C (для общего) или иногда AB.

Рисунок 3-17. Конфигурации смесительного (слева) и отводного (правого) клапана

На рис. 3-18 показано, что нижний порт смесительного клапана обычно открыт для общего порта COM. (открыт для общего, когда стебель поднят).

Рисунок 3-18. Трехходовой смесительный клапан

Этот порт обычно обозначается NO (нормально открытый), хотя иногда он обозначается буквой B (нижний порт). Другой порт обычно закрыт для общего и обычно обозначается NC (нормально закрытый), хотя иногда он обозначается A или U (верхний порт).Общая розетка обычно обозначается COM или OUT. Отводной клапан обозначен аналогичным образом.

На рис. 3-19 общий порт отводного клапана показан в том же месте, что и на смесительном клапане, сбоку.

Рисунок 3-19. Трехходовой переключающий клапан

У некоторых производителей клапан может быть спроектирован так, что общий порт является нижним портом, а вода выходит слева и справа. Обратите внимание, что, как и в случае двухходовых клапанов, заглушки смесительного и отводного клапанов расположены таким образом, чтобы избежать гидравлического удара (т.е.е., поток находится под седлом клапана). Следовательно, важно, чтобы клапан был правильно подключен к трубопроводу и имел маркировку в зависимости от направления потока, и смесительный клапан не должен использоваться для отвода, или наоборот.

Смесительные клапаны дешевле переключающих клапанов и поэтому встречаются чаще. В большинстве случаев, когда требуются трехходовые клапаны, они расположены в смесительной конфигурации, но иногда требуется отводной клапан.

Более частое использование смесительных клапанов вместо отводных клапанов, по-видимому, является причиной того, почему двухходовые клапаны традиционно размещаются на обратной стороне змеевиков (где должен идти смесительный клапан), а не на стороне подачи (где отводной клапан может be), как показано на рисунке Рисунок 3-1 .С функциональной точки зрения не имеет значения , на какой стороне змеевика расположен двухходовой клапан. Двухходовые клапаны, расположенные на обратной стороне трубопровода змеевика, будут поддерживать давление нагнетания насоса на гидравлических змеевиках, чтобы обеспечить принудительный сброс воздуха из возвратного коллектора змеевика. Кроме того, жидкость, проходящая через клапан на обратной стороне, сдерживается за счет потерь / притока тепла через змеевик.

На Рисунке 3-20 показаны схемы двух типичных трехходовых смесительных клапанов.

Рисунок 3-20. Типовая компоновка трехходового смесительного клапана

Обратите внимание на то, как обозначены порты клапана; Важно, чтобы схемы управления были помечены таким образом, чтобы гарантировать, что клапан подключен к трубопроводу в желаемой конфигурации, чтобы он не смог попасть в нужное положение и должным образом реагировал на управляющее воздействие контроллера. Общий порт ориентирован таким образом, чтобы поток всегда возвращался к распределению возврата. В примере вверху , рис. 3-20 , клапан обычно закрыт для прохождения потока через змеевик.Если требуется нормально открытое расположение, метки портов на схеме можно просто поменять местами (метка NO будет показана на возвратном патрубке клапана). Однако, поскольку обычно открытый порт на реальном трехходовом смесительном клапане находится внизу, простое изменение обозначения схемы приводит к ошибкам в полевых условиях. Лучше переставить схему, как показано в нижней части Рисунок 3-20 , так, чтобы порт NO был показан в правильном положении.

Обратите внимание на балансировочный клапан, показанный на байпасной линии змеевика , Рисунок 3-20 .Хотя обычно он не является частью системы управления (и, как таковой, он обычно не показан на схемах управления), этот клапан, тем не менее, необходим для правильной работы водораспределительной системы, если только падение давления в змеевике не очень низкое. Клапан должен быть сбалансирован, чтобы соответствовать падению давления в змеевике, чтобы, когда клапан находится в байпасном положении, падение давления было таким же, как и путь через змеевик. Без клапана происходит короткое замыкание жидкости и перепад давления между подачей и возвратом в системе будет падать, что может привести к нехватке других змеевиков в системе, которые требуют более высокого перепада давления.

Заглушки в трехходовых клапанах доступны в том же стиле, что и двухходовые клапаны, обычно линейные и равнопроцентные. Однако не все производители выпускают оба стиля во всех размерах, поэтому у дизайнера не всегда есть гибкость в выборе в рамках одной линии производителя. В некоторых редких случаях клапаны изготавливаются с двумя разными типами заглушек, что позволяет клапану вести себя линейно для одного порта и равнопроцентно для другого. Отводные клапаны, по-видимому, доступны в основном с равнопроцентными заглушками.Выбор стиля штекера обсуждается в следующем разделе.

Хотя трехходовые клапаны чаще всего используются там, где требуется постоянный поток жидкости, в действительности они не приведут к постоянному потоку независимо от того, какой тип заглушки выбран. Как отмечалось выше, балансировочный клапан можно использовать для обеспечения того, чтобы поток был одинаковым, когда поток проходит 100% через змеевик или байпас. Однако, когда клапан находится между этими двумя крайними значениями, поток всегда будет увеличиваться с линейной пробкой и, в меньшей степени, с равнопроцентной пробкой.Причина этого станет очевидной, если мы рассмотрим размер и выбор клапанов в следующем разделе.

Перед выбором и определением размеров необходимо рассмотреть еще одну характеристику поведения регулирующих клапанов. Регулирующие регулирующие клапаны имеют неотъемлемую рабочую характеристику, называемую «коэффициентом диапазона». Коэффициент диапазона регулирующего клапана — это отношение максимального расхода к минимальному регулируемому расходу. Эта характеристика измеряется в лабораторных условиях только с постоянным дифференциалом, применяемым к клапану.Коэффициент диапазона 10: 1 означает, что только клапан может регулировать расход до 10%.

Установленная способность того же клапана управлять малым расходом — это «коэффициент диапазона изменения». В реальной системе давление на клапане не остается постоянным. Обычно, когда клапан закрывается, перепад давления на клапане увеличивается. Отношение перепада перепада давления, когда клапан полностью открыт, к тому, когда он почти закрыт, называется его «авторитетом». Если бы давление осталось прежним, авторитет был бы P / P = 1.Однако, если давление увеличится в четыре раза, авторитет будет = 0,25. Коэффициент диапазона изменения клапана рассчитывается путем умножения собственного коэффициента диапазона изменения на квадратный корень из авторитета клапана. Следовательно, клапан, который имеет приличный диапазон регулирования (скажем, 20: 1), но плохой авторитет (скажем, 0,2), не будет иметь хорошей способности регулировать до малых расходов (диапазон регулирования 20 • √0,2 = 9: 1) и может только обеспечивать «двухпозиционный» контроль над значительной частью диапазона расхода.

Многие регулирующие клапаны HVAC шарового типа не имеют высоких коэффициентов диапазона; крупный производитель перечисляет значения от 6.От 5: 1 до 25: 1 для их диапазона шаровых клапанов от ½ дюйма до 6 дюймов. Однако наиболее характерные шаровые регулирующие клапаны имеют очень высокий коэффициент диапазона (обычно> 150: 1).

Схема потока трехходового шарового клапана

Выберите подходящий трехходовой многопортовый шаровой кран для смешивания или отвода потока

Последнее обновление 9 ноября 2018 г.

Проточный трехходовой шаровой кран

Двухходовые и трехходовые шаровые краны являются наиболее распространенными типами шаровых кранов.Трехходовые шаровые краны особенно полезны, поскольку их можно настроить таким образом, чтобы упростить управление потоком газа и жидкости. Например, их можно использовать для перенаправления потока масла из одного резервуара в другой.

Наши онлайн-каталоги регулирующих клапанов и PDF-файлы предоставляют доступ к широкому спектру миниатюрных типов клапанов, типов соединений, материалов и размеров.

Краны шаровые трехходовые канистра

  • Отсечение или перекрытие потока
  • Переключение потока между двумя разными источниками
  • Объединить поток из двух разных источников
  • Альтернативный поток между двумя разными пунктами назначения
  • Перенаправить поток, идущий из одного источника в другой пункт назначения
  • Разделение потока из одного источника между двумя исходящими пунктами

В этом сообщении основное внимание уделяется основным конструктивным различиям между потоком L-образной (L-образный) и Т-образным (T-образным) потоками в трехходовых шаровых клапанах.Я также опишу некоторые способы использования положения рукоятки в сочетании с диапазоном ее поворота для управления потоком в типичных трехходовых шаровых клапанах.

Помимо электронной книги в формате PDF, содержащей эту статью, у ISM также есть новый связанный справочный ресурс. Это наша диаграмма режимов потока для трехходового шарового клапана .

Вид спереди типичного трехходового шарового клапана с ручкой, которая вращается параллельно плоскости портов клапана. Их также называют вертикальной версией, вертикальным типом, вертикальными отверстиями, вертикальными и вертикальными тройниковыми клапанами.

Вид спереди еще одного распространенного трехходового шарового крана. Он имеет ручку, которая поворачивается под прямым углом к ​​плоскости портов клапана. Их также называют вертикальной версией, вертикальным типом, вертикальными отверстиями, вертикальными и вертикальными тройниковыми клапанами.

Чем трехходовой шаровой кран отличается от двухходового шарового крана?

Двухходовые шаровые краны широко используются в качестве запорной арматуры для газов или жидкостей (сред), движущихся по закрытым трубным или трубопроводным системам.Это из-за их простоты и надежности. Двухходовые клапаны имеют два порта или отверстия, через которые труба или шланг подсоединяются к клапану. Шар в двухходовых шаровых кранах имеет одно прямое отверстие, через которое жидкость или газ (среда) проходят через клапан.

Поток через шаровой клапан со стандартным отверстием несколько ограничен, поскольку отверстие в шаре внутри клапана меньше диаметра труб, соединенных с портами клапана. Одним из вариантов уменьшения или устранения сопротивления потоку через шаровой кран является использование полнопроходного шарового крана.

Узнайте больше о шаровых кранах с полным проходом и шаровых кранах со стандартным отверстием. В этом сообщении блога описываются различия между полнопроходными или полнопроходными шаровыми кранами и стандартными портовыми клапанами. Он также включает список часто задаваемых вопросов, в котором описаны некоторые основы конструкции шарового крана.

Модульные обратные клапаны

Мы подняли подпружиненные обратные клапаны на совершенно новый уровень. Комбинируйте британские и метрические соединения. Посмотреть видео.

Трехходовые шаровые краны имеют три порта или соединения для трубы.В общем, трехходовые клапаны могут решать более сложные задачи управления потоком, чем двухходовые клапаны. Это делает их полезными для многих типов приложений процессов.

Например, трехходовой шаровой кран одного типа может использоваться для смешивания очищенной воды из одного источника с концентратом сока из другого источника. Несколько иная конструкция трехходового клапана может перенаправлять поток топлива из одного бака в другой, в то же время при необходимости полностью перекрывая поток топлива.

При выборе правильного трехходового шарового клапана важно как понимать основные варианты конструкции трехходового клапана, так и планировать, как клапаны будут использоваться.Во-первых, немного об основах.

Что такое трехходовой шаровой кран?

Трех-, четырех- и пятиходовые шаровые краны называются многоходовыми. Трехходовой шаровой кран — самый распространенный многоходовой шаровой кран. Трехходовой шаровой кран имеет три порта или отверстия, которые соединены с трубопроводом или трубкой, через которую проходит поток газа или жидкости (среды). Эти порты обычно описываются как одно впускное и два выпускных порта или одно выпускное и два впускных порта в зависимости от направления потока через клапан.

Трехходовые шаровые краны популярны, потому что они представляют собой экономичный и простой способ обеспечить как отсечку, так и управление направлением потока в одном корпусе клапана.

Шаровой кран — узнайте о шаровых кранах с плавающей и цапфой на сайте HardHat Engineer
Хотя этот технический блог направлен на управление потоком большого диаметра и высокого давления, он содержит некоторую полезную и очень хорошо иллюстрированную информацию о трехходовой шаровой кран.

Управление потоком через трехходовой клапан осуществляется путем сочетания способа установки трубопровода, поворота ручки шара клапана и пути потока через шар клапана (отверстие шара или отверстие).

Используя правильный тип клапана и настройку, можно управлять потоком способами, отвечающими одному или нескольким требованиям к процессу, таким как

  • Полностью перекрыть поток
  • Смешайте поток из двух разных источников
  • Перенаправить поток из одного пункта назначения в другой
  • Разделение потока из одного источника между двумя разными направлениями
  • Поочередно блокировать поток в одном направлении, позволяя потоку продолжаться в другом

Есть одно простое, но ключевое отличие внутренней конструкции, которое определяет, на что способен трехходовой шаровой кран.Это важное конструктивное отличие заключается в характере потока или форме канала через шар внутри клапана. Большинство трехходовых шаровых кранов имеют шарики клапана с диаграммой направленности потока, имеющей форму заглавной буквы L (L-образный поток, L-поток, L-образный канал, два направления) или заглавной буквы T (Т-образный поток, T-поток, T. -порт, три направления).

Я опишу основы трехходовых шаровых кранов как с L-образным, так и с Т-образным потоком, но сначала я опишу шаровые краны с L-образным профилем. Четкое понимание течения по L-образной схеме значительно упрощает понимание течения по Т-образной схеме.

Шарики клапана L-образной формы имеют проточные каналы в форме заглавной буквы L

Типичный шаровой клапан L-образной формы

Обратите внимание, что паз штока для поворота этого шара клапана находится сверху. Это означает, что шар предназначен для трехходового клапана горизонтального типа. Если он предназначен для клапана вертикального типа, прорезь под шток будет находиться напротив одного из отверстий (отверстий для потока шара).

Схемы потока

л, иногда называемые шариками под углом 90 градусов, чаще всего используются для обеспечения потока из одного общего впускного отверстия в одно из двух разных выпускных отверстий.Вот почему трехходовые шаровые краны L-образной формы часто называют переключающими клапанами.

Что такое переключающий клапан?

Переключающий, селективный или направленный клапаны — это альтернативные названия, используемые для шаровых кранов L-образной формы. Это связано с тем, что эта конструкция клапана широко используется для отклонения или изменения потока, выходящего через один из двух различных выходов или портов клапана. Ручные трехходовые шаровые краны L-образной формы, используемые в качестве переключающих клапанов, обычно устанавливаются с нижним портом корпуса клапана в качестве общего или входного отверстия для потока.

В этом трехходовом шаровом клапане с L-образной схемой потока имеются два пути потока: слева или справа.

Шаровые краны

L-образной формы с ручками, которые могут поворачиваться на 90 градусов (четверть оборота ручки), также называются двухпозиционными клапанами. Они могут отклонять поток влево или вправо одним поворотом ручки на 90 градусов.

Серия PMBV — Переключающие шаровые краны (спецификация) от ISM
Пластиковые трехходовые шаровые краны серии PMBV представляют собой типичные шаровые краны с L-образным отверстием, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов без положения отсечки.

Когда их рукояткам разрешен дополнительный поворот на 90 градусов, всего на 180 градусов (половина оборота рукоятки), они могут полностью остановить поток. Обычно их называют трехпозиционными клапанами.

Если угол поворота рукоятки не ограничен встроенными ограничителями рукоятки клапана, шаровой клапан с L-образной схемой потока также может поворачиваться либо на 270 градусов (три четверти поворота рукоятки), либо на 360 градусов (полный оборот на ручка). Эта свобода вращения обеспечивает два возможных положения отключения.

Трехходовой шаровой кран в горизонтальном исполнении с L-образной схемой потока имеет два возможных положения отсечки.

В случае четырехпозиционного клапана эти два положения закрытия клапана разнесены друг от друга всего на 90 градусов или четверть оборота.

Большинство клапанов горизонтального типа L имеют ручки, которые могут поворачиваться на 180 градусов. Это предусматривает три варианта потока:

  • Левый поток
  • Правый поток
  • Отсечь или перекрыть поток

Опять же, этот тип трехходового шарового клапана с L-образной схемой потока обычно описывается как трехпозиционный клапан.

Вид спереди типичного трехходового шарового крана с L-образной схемой потока. Схема потока

Трехходовые шаровые краны L-образной формы вертикального типа имеют два возможных пути потока и два возможных положения выключения.

Для шарового клапана L-образной формы вертикального типа нижний или общий порт всегда открыт. Поворот ручки клапана на 180 градусов (пол-оборота) направляет поток влево или вправо (см. Предыдущие изображения).Однако, если клапан повернут только на 90 градусов (четверть оборота) в любом направлении, ручка будет обращена либо к передней, либо к задней части клапана. В этих положениях ручки поток через клапан перекрывается.

Многие клапаны L-образной формы вертикального типа имеют ручки, которые можно поворачивать только на 180 градусов или пол-оборота. Это обеспечивает все три варианта: левый поток, правый поток и одно положение выключения.

Серия BVPM — шаровые краны с внутренней резьбой NPT (спецификация) от ISM
Серия миниатюрных латунных клапанов вертикального типа BVPM включает трехходовые шаровые краны.Эти трехходовые клапаны представляют собой типичные шаровые краны с L-образным отверстием и поворотом на 180 градусов, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов плюс одно положение отсечки.

Серия BLV — шаровые краны с внутренней резьбой NPT (спецификация) от ISM
Серия BLV миниатюрных латунных клапанов вертикального типа включает трехходовые шаровые краны. Эти трехходовые клапаны представляют собой типичные шаровые краны с L-образным отверстием и поворотом на 180 градусов, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов плюс одно положение отсечки.

Серия PBV3 — 3-ходовые шаровые краны (спецификация) , Трехходовые шаровые краны серии PBV3 — монтаж на панели (спецификация) и Серия PBV3L — Большой 3-ходовой шар Клапаны (спецификация) от ISM
Эти пластиковые миниатюрные клапаны вертикального типа представляют собой типичные шаровые клапаны с L-образным отверстием и поворотом на 180 градусов, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов плюс одно положение отсечки.

Рассмотрим подробнее поток L-образной формы горизонтального типа.

В этом трехходовом шаровом клапане горизонтального типа с L-образной схемой потока положение рукоятки по умолчанию обеспечивает поток между общим отверстием клапана внизу и левым отверстием клапана.

Если ручка клапана повернута против часовой стрелки на 90 градусов, шар L-образного профиля внутри клапана также повернется на 90 градусов против часовой стрелки. Затем вместо этого он направляет поток вправо.Теперь поток проходит между общим или нижним портом и правым портом.

Что такое двухпозиционные шаровые краны L-образной формы?

Здесь начинаются некоторые сложности. Стандартный трехходовой шаровой кран с L-образной схемой потока (см. Выше) часто ограничивается только этим поворотом ручки на 90 градусов. Этот очень простой трехходовой шаровой кран обычно называют двухпозиционным. Его еще называют дивертерным, переключающим или направляющим клапаном.

Почему ручки важны для трехходовых шаровых кранов?

Ограничения на угол поворота ручки шарового клапана обеспечиваются какими-либо упорами ручки (красные стрелки).Обычно это продолжения рукоятки и верхней части корпуса клапана. Они действуют, препятствуя вращению ручки. Эти упоры предотвращают поворот ручки за пределы установленного диапазона движения.

Ручка-ограничитель, встроенная в этот клапан, и ее ручка (красные стрелки) мешают движению ручки клапана, ограничивая ее поворот на 90 градусов.

Трехпозиционные шаровые краны L-образной формы

Также доступны трехпозиционные трехходовые шаровые краны с L-образной схемой потока.У них есть ограничение поворота ручки на 180 градусов.

В такой конструкции положение ручки могло бы начинаться с свободного прохода потока между нижним портом и левым портом (положение 1). Поворот ручки клапана на 90 градусов против часовой стрелки во второе положение по-прежнему позволяет потоку проходить через клапан, но на этот раз поток находится между нижним и правым портами.

Поворот клапана еще на 90 градусов против часовой стрелки, всего 180 градусов (положение 3), перекрывает весь поток через клапан.Такие шаровые краны с L-образной схемой потока обычно называют трехпозиционными клапанами: исходное положение, поворот на 90 градусов и поворот на 180 градусов.

Трехходовой шаровой кран L-образной формы с поворотом на 180 градусов (трехпозиционный) имеет два пути потока и одно положение отсечки.

Четырехпозиционные шаровые краны L-образной формы

Когда ручка поворачивает шар клапана на 90 градусов против часовой стрелки (положение 2), путь потока изменяется, и теперь поток может проходить между нижним общим портом и правым портом.

Поворот рукоятки еще на 90 градусов против часовой стрелки (положение 3), на 180 градусов от исходного положения, поворачивает шар клапана в положение, при котором поток между любыми портами клапана невозможен, и этот клапан теперь «выключен».

Если ручку можно повернуть еще на 90 градусов против часовой стрелки (положение 4), всего 270 градусов, шар клапана все равно не будет пропускать поток, и клапан все равно будет закрыт.

Поворот ручки этого клапана еще на 90 градусов против часовой стрелки, всего 360 градусов, возвращает его в исходное исходное положение.Поток снова может проходить через клапан между нижним общим портом и левым портом.

В целом шаровые краны трехходовые описываются по их характеристикам:

  • Режимы потока (L-образный или Т-образный поток)
  • Ориентация ручки (горизонтальная или вертикальная)
  • Сколько поворотов на 90 градусов или положений позволяет ручка

Это типичные варианты положения рукоятки, указанные в описании клапана:

  • Две позиции (90 градусов)
  • Три положения (180 градусов)
  • Четыре позиции (270 или 360 градусов)

Для многих шаровых кранов L-образной формы обычно обеспечивается дополнительная гибкость, позволяющая перемещать ручку.У этих клапанов есть ручки, которые можно снять со штока клапана и затем снова прикрепить в другом исходном положении.

Далее я хотел бы описать основы трехходового шарового крана с Т-образной схемой потока.

Пути потока для шариков Т-образной формы имеют форму заглавной буквы T

Обычный шаровой клапан с Т-образным профилем

Обратите внимание, что паз штока для поворота этого шара клапана находится сверху. Это означает, что шар предназначен для трехходового клапана горизонтального типа. Если бы он был предназначен для клапана вертикального типа, паз штока был бы напротив дна или общего отверстия.

Т-образные шары потока, иногда называемые шарами с углом поворота 180 градусов, широко используются для объединения двух входных потоков и их объединения для выхода через одно общее выходное отверстие. В зависимости от требований процесса возможно и обратное. То есть разделите поток, поступающий из одного общего порта, на два исходящих потока, каждый из которых выходит из клапана через другой порт клапана.

Клапаны потока

Т-образной формы не ограничиваются только разделением или разделением потока. Они также могут действовать как клапаны потока L-образной формы и перенаправлять поток от одного выпускного отверстия к другому.

Подобно клапанам L-образной формы, проточные клапаны T-образной формы изменяют путь потока с помощью поворота ручки на четверть. В зависимости от допустимого диапазона движения рукоятки они могут обеспечивать отводной поток, смешивание или разделение потока и прямоточный поток.

В одном важном отношении шаровые краны с Т-образной схемой потока сильно отличаются от шаровых кранов с L-образной схемой. Обычные проточные клапаны Т-образной формы не могут обеспечивать управление отсечкой. Они могут либо ограничить поток к любым двум из трех портов клапана, либо позволить потоку через все три порта клапана одновременно.Вот почему шаровые краны с Т-образной схемой потока иногда называют смесительными.

Что такое смесительный клапан?

Смесительные клапаны — это альтернативные названия, используемые для шаровых кранов с Т-образным профилем. Это связано с тем, что эта конструкция клапана широко используется для смешивания или объединения потоков, поступающих из двух разных источников. Обычные ручные трехходовые шаровые краны с Т-образным профилем, используемые в качестве смесительных клапанов, обычно устанавливаются с нижним портом корпуса клапана в качестве общего выходного порта.

Как и в шаровых клапанах с L-образной схемой потока, каждый поворот ручки на 90 градусов изменяет путь потока через клапан.Как и в случае клапанов L-образной формы, повороты рукоятки могут быть ограничены конструкцией с использованием упоров рукоятки.

Трехходовой шаровой кран горизонтального типа с Т-образной схемой потока имеет четыре возможных пути потока.

Обратите внимание, что каждое изменение схемы потока слева направо представляет собой поворот ручки на 90 градусов против часовой стрелки. Каждый поворот ручки вызывает соответствующий поворот шара клапана на 90 градусов. Это изменяет путь потока через клапан.

Т-образные шаровые проходы для трехходовых шаровых кранов вертикального типа

Шаровой кран с Т-образным профилем вертикального типа немного отличается от клапанов горизонтального типа.У вертикальных Т-образных клапанов нижний или общий порт всегда открыт. Поворот ручки клапана на 180 градусов не изменяет путь потока. Однако, если клапан поворачивается только на 90 градусов в любом направлении, когда ручка обращена либо к передней, либо к задней части клапана, поток перекрывается.

Загрузите бесплатную PDF-файл с диаграммой потоков для трехходовых шаровых кранов ISM.

Типичный трехходовой шаровой кран с Т-образной схемой потока Типичный режим потока

Трехходовые шаровые краны с Т-образным профилем вертикального типа имеют один возможный путь потока и одно возможное положение выключения.Начальное положение ручки находится слева. Слева направо каждое изображение представляет собой поворот ручки клапана на 90 градусов против часовой стрелки.

Большинство клапанов вертикального типа Т-образной формы имеют ручки, которые могут поворачиваться только на 90 градусов (одно положение) или 180 градусов (два положения). Это обеспечивает оба варианта потока:

  • Отсечка потока
  • Поток между всеми тремя портами

Т-образные проточные клапаны вертикального типа иногда называют клапанами с тройниковым отверстием или клапанами с шариками с тройниковым отверстием.

Общие области применения шарового клапана с L-образным отверстием:

Переключающие клапаны, запорные клапаны, байпасные клапаны, переключающие клапаны, гидрораспределители

  • Перенаправить поток из одного накопительного резервуара в другой
  • Изменить источник потока с одного насоса на другой
  • Изменить источник потока с одного резервуара на другой
  • Отвод потока от чиллера или нагревателя для удовлетворения сезонного спроса
  • Отключить весь поток, сохраняя возможность выбора между двумя направлениями потока или двумя источниками потока

Общие области применения шара с Т-образным отверстием:

Пробоотборные клапаны, продувочные клапаны, смесительные клапаны, байпасные клапаны, клапаны постоянного расхода

  • Объединить поток из двух разных источников
  • Разделение потока между двумя разными направлениями
  • Альтернативный поток между двумя разными источниками
  • Разрешить смешивание потока из двух разных источников
  • Альтернативный поток между двумя разными пунктами назначения

Заключение

Обычно трехходовые шаровые краны описываются на основе их режимов потока (L-образный или T-образный поток), ориентации ручки (горизонтальный тип или вертикальный тип) и количества поворотов на 90 градусов, на которое ручка может поворачиваться:

  • Две позиции (90 градусов)
  • Три положения (180 градусов)
  • Четыре позиции (270 или 360 градусов)

В зависимости от того, как просверливается шар клапана, и конфигурации трубопровода, потоки газа и жидкости можно отводить, смешивать, блокировать в одном направлении или полностью перекрывать.Многопортовые клапаны экономят место и позволяют отказаться от лишнего тройника и клапана. Понимание основных вариантов конструкции трехходового шарового крана упрощает выбор правильного трехходового клапана и упрощает планирование его установки.

Другие сообщения блога по теме

Миниатюрные шаровые краны: пластик, латунь или нержавеющая сталь?
Обзор того, что важно при выборе материала корпуса шарового крана. Температура, давление и коррозионная стойкость являются ключевыми вопросами, когда выбирают между пластиком и металлом.Когда металл — это определенно лучший выбор, наиболее распространенными металлами корпуса мини-шарового крана являются латунь и нержавеющая сталь. У каждого есть свои плюсы и минусы.

Прессованные, кованые или холоднотянутые латуни для миниатюрных клапанов
Обзор формования, обработки и формы латуни для изготовления миниатюрных шаровых и обратных клапанов. Латунь — отличный выбор материала для миниатюрных клапанов. Узнайте больше о том, почему латунь является таким полезным металлом для изготовления клапанов.В этом посте также рассматриваются некоторые из основных методов промышленной формовки латуни.

Как ISM может помочь вам найти правильный миниатюрный клапан для вашего приложения

Персонализированное обслуживание клиентов и ресурсы, доступные на веб-сайте ISM, могут оказаться большим подспорьем при выборе клапана. Доступные онлайн-ресурсы включают справочные руководства по химической совместимости, габаритные чертежи и спецификации продуктов. Наши онлайн-каталоги клапанов управления потоком и PDF-файлы предоставляют доступ к широкому спектру миниатюрных типов клапанов, типов соединений, материалов и размеров.

Об авторе

Стивен К. Уильямс, BS, является техническим писателем и специалистом по входящему маркетингу в Industrial Specialties Manufacturing (ISM), ISO 9001-2015 поставщик миниатюрных пневматических, вакуумных и компоненты гидравлической системы для OEM-производителей и дистрибьюторов по всему миру. Он пишет на технические темы, связанные с миниатюрными пневматическими и жидкостными компонентами, а также на темы, представляющие общий интерес для ISM.

«Вернуться на главную страницу блога

Двухходовые регулирующие клапаны Hydronics Hydronics

Регулирующий клапан, возможно, является наиболее важным компонентом системы распределения жидкости, поскольку он регулирует поток жидкости в контролируемый процесс. В системах HVAC регулирующие клапаны в основном используются для управления потоком охлажденной воды, горячей воды и воды конденсатора, что является предметом данного раздела. Управление другими жидкостями, включая пар, хладагенты, газы и масло, во многих аспектах схожи, но здесь конкретно не рассматриваются, поскольку они имеют особые требования к конструкции, включая вопросы безопасности и совместимости материалов.

Стили и принципы работы

Регулирующие клапаны могут быть двухходовыми (одна труба на входе и одна труба на выходе), которые действуют как переменное сопротивление потоку, или трехходовыми (две трубы на входе и одна на выходе для смесительных клапанов — одна труба на входе и две на выходе для отводных клапанов. ), как показано на Рис.1 . Трехходовые клапаны могут быть либо смешивающими (два потока потока объединяются в один), либо отклоняющими (один поток потока разделяется на два), как показано на рисунке. Во всех трех показанных конфигурациях клапаны регулируют поток через охлаждающий или нагревательный змеевик, чтобы изменить его емкость.

Рисунок 1. Простые схемы двух- и трехходового клапана

В двухходовой конфигурации расход через систему циркуляции может изменяться. В трехходовых конфигурациях поток остается относительно постоянным через контур, который включает насос, и изменяется в контуре, содержащем змеевик. Это хорошо работает для систем, в которых для подачи тепла, как правило, бойлера, или для подачи холода, обычно охладителя, требуется постоянный поток. В других системах может оказаться важным постоянный поток в змеевике, возможно, для предотвращения замерзания.В этом случае насос может быть в контуре змеевика.

Регулирующие клапаны

обычно бывают трех типов: запорные, дроссельные и шаровые. Шаровой кран был самым распространенным в течение многих лет, но описанные шаровые краны становятся очень популярными и начинают занимать значительную часть рабочего рынка. Ниже 2 дюймов они обычно имеют резьбовые или паяные соединения, а более 2 дюймов — фланцевые.

На рис. 2 показан типичный односедельный регулирующий клапан двухходового типа проходного типа.Он состоит из корпуса, одноместного седла и заглушки. Плунжер соединен со штоком, который, в свою очередь, соединен с приводом, также называемым приводом или двигателем. Перемещение штока вверх и вниз контролирует поток. Полное отключение достигается, когда заглушка плотно прижата к седлу.

Рис. 2. Двухходовой шаровой односедельный клапан (поток жидкости слева направо)

Корпус подсоединяется к системе трубопроводов любым подходящим способом (резьбовым, фланцевым, сварным, паяным и т. Д.), Но важно, чтобы были предусмотрены штуцеры или что-то подобное, чтобы клапан можно было легко снять для ремонта или замены.Убедитесь, что направление потока соответствует стрелке на корпусе клапана. Должны быть предусмотрены сервисные (ручные) клапаны для изоляции отдельных регулирующих клапанов или подсистем трубопроводов.

Привод, который подпружинен для подъема штока клапана при потере мощности, в сочетании с шаровым клапаном, показанным на , рис. 2, дает нормально открытый клапан в сборе. Клапан открыт при отключении питания от привода.

На рис. 3 показан шаровой клапан, который закрывается штоком вверх.Использование этого привода с клапаном в Рис. 3-3 приведет к созданию нормально закрытого клапана в сборе, поскольку клапан закрыт при отключении питания от привода. В обоих случаях шток должен приводиться в движение против потока жидкости, чтобы закрыть клапан. Обычно желательны нормально открытые клапаны, когда они доступны, поскольку они всегда не в состоянии открыть, и, если требуется закрытие, то ручные клапаны могут быть закрыты / закрыты, чтобы ограничить поток до тех пор, пока не будет произведен ремонт.

Рисунок 3.Нормально закрытый двухходовой клапан

Цифры показывают, что поток через клапан должен проходить в направлении, указанном стрелкой. На всех регулирующих клапанах снаружи корпуса имеется стрелка, указывающая направление потока. Причина этого в следующем: в любом соединении между двигателем и штоком клапана будет некоторое провисание, небольшое свободное движение штока клапана. Когда поток происходит в правильном направлении, скоростное давление жидкости и перепад давления жидкости на клапане будут стремиться открыть клапан.Следовательно, двигатель должен плотно прижиматься к нему, чтобы закрыть его, принимая любое свободное движение. Если поток идет в неправильном направлении, скоростное давление стремится закрыть клапан (нажимая на верхнюю часть заглушки клапана в , рис. 2, ). Когда клапан дросселируется по направлению к закрытому положению, давления может быть достаточно, чтобы толкнуть плунжер в закрытое положение, используя преимущество свободного движения или провисания штока клапана. Когда это происходит, поток прекращается, затем исчезает скоростная составляющая давления, и свободное движение позволяет клапану открыться.Начинается поток, снова появляется составляющая скорости, и цикл повторяется бесконечно. Каждый раз, когда поток останавливается и начинается, инерционная сила жидкости в трубе вызывает удар, известный как гидроудар . Помимо шума и раздражения, он может вызвать отказ системы трубопроводов. Поэтому важно никогда не устанавливать регулирующий клапан в обратном направлении.

На рисунке 4 показан двухседельный клапан, также называемый сбалансированным клапаном. Как следует из названия, он имеет две заглушки и седла, расположенные так, что дифференциальное давление жидкости уравновешивается, и приводу не нужно бороться с перепадом давления, чтобы закрыть клапан, как это происходит в односедельных клапанах, показанных на , рис. .Это уменьшает размер привода. Но клапан по своей сути не может обеспечить герметичное перекрытие. Это снижает его применимость к системам HVAC, где обычно требуется плотное перекрытие, чтобы минимизировать затраты на энергию (для предотвращения утечки и одновременного нагрева и охлаждения).

Рисунок 4. Двухходовой двухходовой запорный клапан

Регулирующие шаровые клапаны

изготавливаются с двумя основными типами заглушек: линейная (V-образная) заглушка (см. , рисунок 5, ) и равнопроцентная заглушка (см. , рисунок 6, ).Многие производители имеют варианты этих двух конструкций (называемые модифицированными линейными или модифицированными равнопроцентными), характеристики которых обычно аналогичны описанным здесь.

Рис. 5. Пробка клапана линейного перемещения (V-образное отверстие)

Рисунок 6. Пробка клапана равнопроцентного клапана

Плоская заглушка (см. Рисунок 7 ) иногда используется для двухпозиционного режима быстрого открывания.

Рис. 7. Пробка быстросъемного клапана (плоская пластина)

График на рис. 8 показывает отношение процентного расхода к проценту подъема плунжера для каждого типа плунжера, при условии постоянного падения давления на клапане.Подъем пробки определяется как ноль при закрытом клапане и до 100%, когда клапан открывается до точки, за которой не происходит увеличения потока. Заглушка с плоской пластиной обеспечивает около 60% полного потока при открытом только 20%. Таким образом, он подходит только для двухпозиционного управления.

Рисунок 8. Характеристики регулирующего клапана

«Характеристики регулирующего клапана» — это комплексное исследование того, какие характеристики необходимы для системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и ее змеевика, а также того, как клапан сконструирован для работы и функционирования.Правильный выбор этих характеристик может привести к созданию правильно скомбинированного регулирующего клапана для своего применения. Очень простой пример этого изображен на рис. 9 .

Рисунок 9. Комбинация характеристик змеевика и регулирующего клапана

Как показано на рис. 10 , линейная пробка имеет по существу линейную характеристику, в то время как равнопроцентная пробка имеет такую ​​форму, что приращение потока является экспоненциальной функцией приращения подъемной силы. Это означает, что когда клапан почти закрыт, для небольшого изменения расхода требуется большое процентное изменение подъема.

Рис. 10. Типичные характеристики клапана при постоянном падении давления

Когда пробка достигает своего последнего крошечного шага закрытия до полного закрытия, поток очень быстро падает. Этот минимальный расход непосредственно перед закрытием зависит от физической конструкции клапана, плунжера и седла. Отношение минимального расхода к максимальному при одинаковом перепаде давления на клапане называется диапазоном регулирования или коэффициентом изменения диапазона. Для типичного регулирующего клапана HVAC это соотношение будет примерно 20: 1, что эквивалентно 5% расхода, когда клапан едва приоткрыт.Обычно этого достаточно для работы по управлению HVAC. Доступны клапаны с большим передаточным числом, но они более дорогие.

На рисунке 11 показан дроссельный клапан, который в основном представляет собой круглый диск, который вращается внутри корпуса клапана для регулирования потока. Хотя поворотные дисковые затворы не всегда подходят для режима регулирования (как обсуждается в следующем разделе), их можно использовать для отсечки, балансировки, а также для двух- и трехходового режима. Дроссельная заслонка имеет характеристику, которая находится между равнопроцентной и линейной характеристиками плунжера, см. Рисунок 10 , в то время как шаровой клапан имеет почти линейную характеристику.В разных применениях желательны разные характеристики потока.

Рис. 11. Дисковый затвор

Шаровой кран (в основном шар с отверстиями, который вращается в корпусе клапана) показан на рисунках 12 и 13 . Шаровые краны в основном используются в качестве запорных и балансировочных клапанов в небольших системах трубопроводов (номинальный размер трубы 2 дюйма и менее), но недавно они были адаптированы для приложений автоматического управления, в первую очередь для небольших змеевиков, таких как змеевики повторного нагрева.Шаровые краны без соответствующей заглушки не должны использоваться в целях регулирования большого расхода; как правило, сопротивление в открытом состоянии слишком низкое, что позволяет использовать клапан гораздо меньшего размера по сравнению с трубой, и его управление нестабильно.

Рис. 12. Расположение шарового клапана

Рис. 13. Шаровой кран с характеристиками

Шаровые краны с «характерной заглушкой» могут использоваться в некоторых типичных системах управления HVAC, как показано на Рис. 13 .

Расходные характеристики этих стандартных и описанных заглушек с шаровыми кранами показаны на Рис. 14 .

Три рассматриваемых типа клапанов — шаровой, дроссельный и шаровой — требуют привода с приводом. Привод шарового клапана перемещает шток клапана внутрь и наружу, как показано на Рисунок 15 . Приводы для шаровых и дроссельных заслонок должны вращать шток клапана с приводом, как показано на Рисунок 16 .

Рисунок 15.Приводы клапанов — перемещение штока вверх и вниз

Рис. 16. Привод клапана — поворотный (любезно предоставлено Honeywell)

Использование двухходовых клапанов дает несколько преимуществ по сравнению с трехходовыми клапанами, в том числе:

Клапан дешевле купить и установить. Это частично компенсируется тем, что приводы обычно стоят дороже из-за более высокого перепада давления на клапане.

Двухходовые клапаны обеспечивают переменный поток, что снижает энергию перекачивания.Это особенно верно, когда на насосах используются приводы с регулируемой скоростью.

Потери тепла в трубопроводах, а также энергия насоса могут быть уменьшены за счет использования клапана для перекрытия потока в неактивные змеевики при обслуживании активных змеевиков; это преимущество, когда центральная установка обслуживает множество змеевиков, работающих по разным графикам.

Различие в нагрузке может приниматься во внимание при определении размеров насосных и распределительных систем, что потенциально снижает их затраты.

В большинстве приложений необходимость в балансировке потоков системы снижается или устраняется.Поскольку клапаны будут использовать столько холодной или горячей воды, сколько требуется нагрузке, система двухходовых клапанов самобалансируется при нормальных условиях эксплуатации. В трехходовых клапанах поток всегда проходит через контур (либо через змеевик, либо через байпас), поэтому поток должен быть сбалансирован, чтобы гарантировать, что требуемый поток поступает в каждый змеевик.

С другой стороны, использование двухходовых клапанов может иметь недостатки:

Некоторые чиллеры и котлы не могут работать с сильно изменяющимся расходом.Использование трехходовых клапанов вместо двухходовых — один из способов решения этой проблемы. (Двухходовые клапаны все еще могут использоваться на змеевиках, но должны быть включены некоторые другие средства для поддержания потока через оборудование, такие как управляемый давлением байпас, VSD или первичная / вторичная насосная система. Справочник ASHRAE — Системы и оборудование HVAC и другие источники для получения дополнительной информации об этих альтернативных конструкциях.)

Двухходовые клапаны вызывают увеличение перепада давления на регулирующих клапанах, особенно когда насосы не регулируются.Это снижает управляемость системы и может даже привести к принудительному открытию клапанов давлением воды. Приводы обычно имеют больший размер, чтобы справиться с гораздо более крупными запорными клапанами.

Из-за преимуществ, которые они предлагают, обычно рекомендуется использовать двухходовые клапаны, которые используются с соответствующим байпасом или конструкцией VSD, особенно для больших систем, где их преимущества в отношении энергии и первой стоимости значительны. Но конструкция системы и выбор клапана (обсуждаемые в следующем разделе) должны иметь возможность смягчить эти два недостатка для успешной работы системы.

Связанные для вас

Что такое трехходовой электромагнитный клапан?

Трехходовые электромагнитные клапаны работают аналогично однополюсным двухпозиционным электрическим переключателям (SPDT): с двумя путями для разделения потока с одной общей клеммой.

3-ходовые электромагнитные клапаны

имеют три порта для жидкости, и аналогичные 2-ходовые клапаны могут называться нормально открытыми и нормально закрытыми.

Порты на пневматическом трехходовом клапане обычно обозначаются буквами «P», «E» и «C», обозначающими давление (подача сжатого воздуха), выхлоп (выпуск в атмосферу) и цилиндр (приводной механизм). , соответственно.

В качестве альтернативы вы можете увидеть порт цилиндра, помеченный «A» (для привода) вместо «C». Если электромагнитный клапан предназначен для использования в гидравлической (жидкостной) системе, для обозначения возвратного отверстия обычно используется буква «T», а не «E» (т.е. бак, а не выхлоп):

Схема 3-ходового электромагнитного клапана

Буквы, используемые для обозначения портов на клапане, таких как этот, не только обозначают места назначения этих портов, но также служат для обозначения того, какой «прямоугольник» символа клапана находится в нормальном (состоянии покоя).

На всех диаграммах гидравлической мощности вы увидите, что только одна из коробок на каждом золотниковом клапане будет иметь линии, соединяющиеся с ней, и / или метки на портах для жидкости, и эта коробка будет выровнена, когда клапан не приводится в действие.

В качестве альтернативы можно использовать номера 1, 2 и 3 для обозначения одних и тех же портов. Однако числа не всегда относятся к портам источника давления (P) и выпуску (E), а скорее относятся к «нормальному» состоянию 3-ходового клапана по сравнению с «приведенным в действие» состояниями.

Трехходовой клапан будет пропускать жидкость между портами 1 и 3 в его «нормальном» (состоянии покоя) и пропускать жидкость между портами 1 и 2 в активированном состоянии.

В следующей таблице показано соответствие между номерами портов и буквами портов для обоих типов 3-ходового электромагнитного клапана:

Другой способ думать об этой маркировке — рассматривать порт 1 как общий, порт 2 как нормально закрытый, а порт 3 как нормально открытый, аналогично электрическим переключателям SPDT (form-C).

Опять же, имейте в виду, что слова «открытый» и «закрытый» не означают то же самое для гидравлических клапанов, как для электрических переключателей.

«Нормально открытый» порт на клапане позволяет потоку жидкости в его «нормальном» состоянии, тогда как «нормально открытый» переключающий контакт предотвращает прохождение электрического тока в его «нормальном» состоянии.

Как и в случае двухходовых электромагнитных клапанов, стрелки обозначают предпочтительное направление потока жидкости. Двунаправленные трехходовые клапаны будут обозначены двусторонними стрелками (указывающими в обоих направлениях).

В схемах контуров и КИП используется другая символика, чем на диаграммах гидравлической мощности — еще одна похожая на символы клапанов общего назначения (ISA):

Сравнить 2-ходовые соленоидные и 3-ходовые электромагнитные клапаны

К сожалению, эти символы не так информативны, как те, что используются в диаграммах мощности жидкости.

Чтобы показать направления потока (особенно для 3-ходовых клапанов), необходимо добавить стрелки, показывающие «нормальные» (в состоянии покоя, DE) направления потока:

В качестве альтернативы пара стрелок показывает направления потока как в активированном (E), так и в отключенном (D) состояниях:

Фотографии настоящего трехходового электромагнитного клапана (этот, произведенного ASCO) можно найти здесь:

Вид паспортной таблички данного электромагнитного клапана показывает некоторые его номинальные характеристики и характеристики:

Кредиты: Тони Р.Kuphaldt — в соответствии с условиями Международной общественной лицензии Creative Commons Attribution 4.0

% PDF-1.6
%
171 0 объект
>
эндобдж

xref
171 80
0000000016 00000 н.
0000002799 00000 н.
0000002944 00000 н.
0000002980 00000 н.
0000004133 00000 п.
0000004184 00000 п.
0000004323 00000 п.
0000004462 00000 н.
0000004601 00000 п.
0000004740 00000 н.
0000005180 00000 н.
0000005292 00000 н.
0000005406 00000 н.
0000005815 00000 н.
0000006376 00000 п.
0000006439 00000 н.
0000006709 00000 н.
0000007113 00000 н.
0000007383 00000 п.
0000008205 00000 н.
0000008346 00000 п.
0000008373 00000 п.
0000009057 00000 н.
0000009084 00000 н.
0000009677 00000 н.
0000009817 00000 н.
0000010556 00000 п.
0000011105 00000 п.
0000011829 00000 п.
0000012501 00000 п.
0000012649 00000 п.
0000012762 00000 п.
0000012789 00000 п.
0000013316 00000 п.
0000014116 00000 п.
0000014770 00000 п.
0000015294 00000 п.
0000015525 00000 п.
0000015608 00000 п.
0000015663 00000 п.
0000015733 00000 п.
0000015834 00000 п.
0000016118 00000 п.
0000016708 00000 п.
0000016821 00000 п.
0000029882 00000 н.
0000029952 00000 н.
0000030056 00000 п.
0000037296 00000 п.
0000037589 00000 п.
0000038005 00000 п.
0000044199 00000 п.
0000044654 00000 п.
0000044938 00000 п.
0000056892 00000 п.
0000066917 00000 п.
0000066987 00000 п.
0000067528 00000 п.
0000068261 00000 п.
0000068772 00000 п.
0000068936 00000 п.
0000069894 00000 п.
0000069933 00000 н.
0000070882 00000 п.
0000070921 00000 п.
0000108354 00000 п.
0000108393 00000 п.
0000111771 00000 н.
0000112495 00000 н.
0000122450 00000 н.
0000123174 00000 н.
0000132862 00000 н.
0000133758 00000 н.
0000142121 00000 н.
0000142845 00000 н.
0000152500 00000 н.
0000152558 00000 н.
0000152615 00000 н.
0000152673 00000 н.
0000001896 00000 н.
трейлер
] / Назад 884443 >>
startxref
0
%% EOF

250 0 объект
> поток
hb«b« Ā

Что такое электромагнитный клапан и как он работает?

Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое регулирование потока жидкости.Они все в большей степени используются в самых разных типах установок и оборудования. Разнообразие доступных конструкций позволяет выбрать клапан в соответствии с конкретным применением.

ОБЩИЕ

Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое регулирование потока жидкости. Они все в большей степени используются в самых разных типах установок и оборудования. Разнообразие доступных конструкций позволяет выбрать клапан в соответствии с конкретным применением.

СТРОИТЕЛЬСТВО

Электромагнитные клапаны — это блоки управления, которые при включении или отключении электропитания либо перекрывают, либо пропускают поток жидкости. Привод выполнен в виде электромагнита. При подаче напряжения создается магнитное поле, которое натягивает плунжер или поворотный якорь против действия пружины. В обесточенном состоянии плунжер или поворотный якорь возвращается в исходное положение под действием пружины.

РАБОТА КЛАПАНА

По режиму срабатывания различают клапаны прямого действия, клапаны с внутренним управлением и клапаны с внешним управлением.Еще одна отличительная особенность — это количество подключений к портам или количество потоковых трактов («путей»).

КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

В соленоидном клапане прямого действия уплотнение седла прикреплено к сердечнику соленоида. В обесточенном состоянии отверстие седла закрыто, которое открывается, когда клапан находится под напряжением.

КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ 2-ХОДОВЫЕ

Двухходовые клапаны — это запорные клапаны с одним входным и одним выходным отверстиями (рис. 1). В обесточенном состоянии пружина сердечника с помощью давления жидкости удерживает уплотнение клапана на седле клапана, перекрывая поток.При подаче напряжения сердечник и уплотнение втягиваются в катушку соленоида, и клапан открывается. Электромагнитная сила больше, чем объединенная сила пружины и силы статического и динамического давления среды.

Рисунок 1

КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ 3-ХХОДОВЫЕ

Трехходовые клапаны имеют три штуцера и два седла клапана. Одно уплотнение клапана всегда остается открытым, а другое закрытым в обесточенном режиме. Когда катушка находится под напряжением, режим меняется на противоположный.Трехходовой клапан, показанный на рис. 2, выполнен с сердечником плунжерного типа. Различные операции клапана могут быть получены в зависимости от того, как текучая среда соединена с рабочими портами на рис. 2. Давление текучей среды нарастает под седлом клапана. Когда катушка обесточена, коническая пружина плотно прижимает нижнее уплотнение сердечника к седлу клапана и перекрывает поток жидкости. Порт A выпускается через R. Когда катушка находится под напряжением, сердечник втягивается, седло клапана в Порте R закрывается подпружиненным верхним уплотнением сердечника.Текучая среда теперь течет от P к A.

фигура 2

В отличие от версий с сердечником плунжерного типа, клапаны с поворотным якорем имеют все портовые соединения в корпусе клапана. Изолирующая диафрагма предотвращает контакт текучей среды с камерой змеевика. Клапаны с поворотным якорем могут использоваться для управления любым трехходовым клапаном. Основной принцип конструкции показан на рис. 3. Клапаны с поворотным якорем стандартно оснащены ручным дублером.

фигура 3

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ ПИЛОТОМ

В клапанах прямого действия силы статического давления увеличиваются с увеличением диаметра отверстия, что означает, что магнитные силы, необходимые для преодоления сил давления, соответственно становятся больше.Поэтому электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются для переключения более высоких давлений в сочетании с отверстиями большего размера; в этом случае перепад давления жидкости выполняет основную работу по открытию и закрытию клапана.

КЛАПАНЫ 2-ХОДОВЫЕ С ВНУТРЕННИМ ПИЛОТОМ

Электромагнитные клапаны с внутренним управлением оснащены 2- или 3-ходовым пилотным соленоидным клапаном. Мембрана или поршень обеспечивают уплотнение для седла главного клапана. Работа такого клапана показана на рис.4. Когда пилотный клапан закрыт, давление жидкости увеличивается с обеих сторон диафрагмы через выпускное отверстие. Пока существует перепад давления между впускным и выпускным портами, запорная сила доступна за счет большей эффективной площади в верхней части диафрагмы. Когда пилотный клапан открыт, давление сбрасывается с верхней стороны диафрагмы. Большая эффективная сила чистого давления снизу теперь поднимает диафрагму и открывает клапан. Как правило, клапаны с внутренним управлением требуют минимального перепада давления для обеспечения удовлетворительного открытия и закрытия.Omega также предлагает клапаны с внутренним управлением, спроектированные с соединенным сердечником и диафрагмой, которые работают при нулевом перепаде давления (рис. 5).

фигура 4

МНОГООБХОДИМЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ ПИЛОТОМ

4-ходовые электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются в основном в гидравлических и пневматических системах для приведения в действие цилиндров двустороннего действия. Эти клапаны имеют четыре патрубка: впуск давления P, два патрубка A и B цилиндра и один патрубок выпуска R.4/2-ходовой тарельчатый клапан с внутренним управлением показан на рис. 6. В обесточенном состоянии пилотный клапан открывается на соединении между входом давления и пилотным каналом. Обе тарелки главного клапана теперь находятся под давлением и переключаются. Теперь соединение порта P подключено к A, а B может выходить через второй ограничитель через R.

цифра 5

КЛАПАНЫ С НАРУЖНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

В этих типах для приведения в действие клапана используется независимая управляющая среда.На рис. 7 показан поршневой клапан с угловым седлом и закрывающей пружиной. В безнапорном состоянии седло клапана закрыто. Трехходовой электромагнитный клапан, который может быть установлен на приводе, управляет независимой управляющей средой. Когда электромагнитный клапан находится под напряжением, поршень поднимается против действия пружины, и клапан открывается. Версия с нормально открытым клапаном может быть получена, если пружина расположена на противоположной стороне поршня привода. В этих случаях независимая управляющая среда подключается к верхней части привода.Версии двойного действия, управляемые 4/2-ходовыми клапанами, не содержат пружины.

фигура 6

МАТЕРИАЛЫ

Все материалы, из которых изготовлены клапаны, тщательно отбираются в соответствии с различными типами применения. Материал корпуса, материала уплотнения и материала соленоида выбирается для оптимизации функциональной надежности, совместимости с жидкостями, срока службы и стоимости.

МАТЕРИАЛЫ КУЗОВА

Корпуса клапанов нейтральной жидкости изготовлены из латуни и бронзы.Для жидкостей с высокими температурами, например пара, доступна коррозионно-стойкая сталь. Кроме того, полиамидный материал используется по экономическим причинам в различных пластиковых клапанах.

СОЛЕНОИДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Все части электромагнитного привода, контактирующие с жидкостью, изготовлены из аустенитной коррозионно-стойкой стали. Таким образом обеспечивается устойчивость к коррозионному воздействию нейтральных или умеренно агрессивных сред.

МАТЕРИАЛЫ УПЛОТНЕНИЯ

Конкретные механические, термические и химические условия в приложении влияют на выбор материала уплотнения.Стандартным материалом для нейтральных жидкостей при температурах до 194 ° F обычно является FKM. Для более высоких температур используются EPDM и PTFE. Материал PTFE универсально устойчив практически ко всем техническим жидкостям.

НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ — ДИАПАЗОН ДАВЛЕНИЙ

Все значения давления, приведенные в этом разделе, представляют собой манометрическое давление. Номинальное давление указано в фунтах на квадратный дюйм. Клапаны надежно работают в заданных диапазонах давления. Наши цифры действительны для диапазона пониженного напряжения от 15% до перенапряжения 10%.Если 3/2-ходовые клапаны используются в другом режиме, допустимый диапазон давления изменяется. Более подробная информация содержится в наших технических паспортах.

В случае работы в вакууме необходимо следить за тем, чтобы вакуум был на стороне выхода (A или B), в то время как более высокое давление, то есть атмосферное давление, подключено к входному отверстию P.

ЗНАЧЕНИЯ РАСХОДА

Скорость потока через клапан определяется конструкцией и типом потока.Размер клапана, необходимый для конкретного применения, обычно определяется номиналом Cv. Этот показатель разработан для стандартных единиц и условий, то есть расхода в галлонах в минуту и ​​использования воды с температурой от 40 ° F до 86 ° F при перепаде давления 1 фунт / кв. Дюйм. Приведены значения Cv для каждого клапана. Стандартизированная система значений расхода также используется для пневматики. В этом случае воздушный поток в SCFM вверх по потоку и падение давления 15 фунтов на квадратный дюйм при температуре 68 ° F.

СОЛЕНОИДНЫЙ ПРИВОД

Общей особенностью всех электромагнитных клапанов Omega является система соленоидов с эпоксидной изоляцией.В этой системе вся магнитная цепь — катушка, соединения, ярмо и направляющая трубка сердечника — объединены в один компактный блок. Это приводит к тому, что высокая магнитная сила удерживается в минимальном пространстве, обеспечивая первоклассную электрическую изоляцию и защиту от вибрации, а также внешних коррозионных воздействий.

КАТУШКИ

Катушки Omega доступны для всех обычно используемых напряжений переменного и постоянного тока. Низкое энергопотребление, особенно в случае соленоидных систем меньшего размера, означает, что возможно управление через полупроводниковую схему.

рисунок 7

Доступная магнитная сила увеличивается по мере уменьшения воздушного зазора между сердечником и заглушкой, независимо от того, используется ли переменный или постоянный ток. Электромагнитная система переменного тока имеет большую магнитную силу, доступную при большем ходе, чем сопоставимая соленоидная система постоянного тока. Графики характеристического хода в зависимости от силы, показанные на рис. 8, иллюстрируют эту взаимосвязь.

Ток, потребляемый соленоидом переменного тока, определяется индуктивностью. С увеличением хода индуктивное сопротивление уменьшается и вызывает увеличение потребления тока.Это означает, что в момент обесточивания ток достигает максимального значения. Противоположная ситуация применима к соленоиду постоянного тока, где потребление тока зависит только от сопротивления обмоток. Сравнение во времени характеристик включения соленоидов переменного и постоянного тока показано на рис. 9. В момент подачи питания, то есть когда воздушный зазор максимален, электромагнитные клапаны потребляют гораздо более высокие токи, чем когда сердечник полностью заполнен. втянут, т. е. воздушный зазор закрыт.Это приводит к высокой производительности и расширенному диапазону давления. В системах постоянного тока после включения тока поток увеличивается относительно медленно, пока не будет достигнут постоянный ток удержания. Таким образом, эти клапаны могут управлять только более низким давлением, чем клапаны переменного тока, при тех же размерах отверстий. Более высокое давление может быть получено только за счет уменьшения размера отверстия и, следовательно, пропускной способности.

ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ

Когда на катушку соленоида подано напряжение, всегда выделяется определенное количество тепла.Стандартная версия электромагнитных клапанов имеет относительно небольшой подъем температуры. Они предназначены для достижения максимального повышения температуры 144 ° F в условиях непрерывной работы (100%) и при 10% перенапряжении. Кроме того, обычно допустима максимальная температура окружающей среды 130 ° F. Максимально допустимые температуры жидкости зависят от конкретных материалов уплотнения и корпуса. Эти цифры можно получить из технических данных.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ (VDE0580) ВРЕМЯ ОТВЕТА

Небольшие объемы и относительно высокие магнитные силы, связанные с электромагнитными клапанами, позволяют получить быстрое время отклика.Для специальных применений доступны клапаны с разным временем отклика. Время реакции определяется как время между подачей сигнала переключения и завершением механического открытия или закрытия.

ПО ПЕРИОДУ

Период включения определяется как время между включением и выключением тока соленоида.

ПЕРИОД ЦИКЛА

Общее время включенного и выключенного периодов — это период цикла. Предпочтительный период цикла: 2, 5, 10 или 30 минут.

ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ

Относительный рабочий цикл (%) — это процентное отношение периода под напряжением к общему периоду цикла. Непрерывная работа (100% рабочий цикл) определяется как непрерывная работа до достижения установившейся температуры.

РАБОТА КЛАПАНА

Кодировка клапана всегда состоит из заглавной буквы. Сводка слева подробно описывает коды различных операций клапана и указывает соответствующие стандартные символы цепи.

ВЯЗКОСТЬ

Технические данные действительны для вязкости до указанного значения.Допускается более высокая вязкость, но в этих случаях диапазон допуска напряжения уменьшается, а время отклика увеличивается.

ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР

Температурные пределы для текучей среды всегда подробно описаны. Различные факторы, например Однако условия окружающей среды, цикличность, скорость, допуск напряжения, детали установки и т. д. могут влиять на температурные характеристики. Поэтому приведенные здесь значения следует использовать только в качестве общего руководства. В случаях, когда речь идет о работе при экстремальных температурах, вам следует обратиться за советом в технический отдел Omega.

Техническое обучение

Техническое обучение

Описание трехходовых клапанов рекуперации тепла

В базовом парокомпрессионном холодильном цикле необходимо учитывать 4 основных компонента.

  1. Компрессор: Сжимает пар с температурой низкого давления в пар с высокой температурой давления.
  2. Конденсатор: Пар отводит тепло в окружающую среду (воздух, вода и т. Д.). Пар конденсируется в жидкость. Давление постоянное, если нет скольжения.
  3. Дозирующее устройство: Устройство имеет маленькое отверстие, большой перепад давления. Жидкость превращается из 100% жидкой в ​​смесь насыщенного жидкого пара с соответствующим падением давления при относительно постоянной энтальпии.
  4. Испаритель: Хладагент поглощает тепло из охлаждаемого помещения. Фаза закипания / смены хладагента. На выходе из испарителя должен быть 100% пар.

Современная холодильная установка

Современная холодильная система продвинута и может показаться сложной, и каждая из них уникальна. В некоторых инсталляциях по всему магазину имеется несколько / распределенных стоек. Другие конструкции включают одну или несколько компрессорных стоек в механическом помещении с раздельными всасывающими устройствами, предназначенными для работы в холодильных камерах как с низкой, так и со средней температурой.Эти системы могут включать в себя различные хладагенты, типы конденсаторов, разгрузку, переохладители, рекуперацию тепла и регулирование напора.

Конденсатор расположен на стороне высокого давления системы и подключен к напорной линии. Рядом с конденсатором могут быть установлены клапаны рекуперации тепла и раздельные клапаны конденсатора, а также регуляторы давления напора. Клапаны рекуперации тепла и разделенные клапаны конденсатора являются частью полного комплекта управления давлением напора.

Встроенный клапан рекуперации тепла

В процессе охлаждения тепло передается из места, где оно нежелательно (например, из места, где вы пытаетесь охладить или замораживать), в место, где оно может быть отклонено, например, на открытом воздухе.Тепло, переданное в окружающую среду, можно использовать для других целей, вместо того, чтобы отводить его. Используя трехходовой клапан регенерации тепла, сбрасываемая в противном случае энергия может быть перенаправлена ​​для обеспечения дополнительного накопления тепла или для предварительного нагрева воды.

Когда клапан обесточен, поток выходит через клапан в нормальный конденсатор. Примечание. Хладагент должен быть удален из змеевика регенерации (или змеевика конденсатора в некоторых случаях) на сторону всасывания системы, когда он не используется.Трехходовые клапаны (например, S12D13B) с внутренними спускными отверстиями могут стравливать хладагент из конденсатора холостого хода или использовать вспомогательный электромагнитный клапан, ограничитель и обратный клапан в качестве дополнительного метода.

Трехходовой электромагнитный клапан срабатывает, когда требуется рекуперация тепла. При этом хладагент проходит через рекуперативный теплообменник (в данном случае водонагреватель), а затем в обычный конденсатор. При последовательном расположении водонагреватель разогревает хладагент, и процесс конденсации происходит в обычном конденсаторе.Хладагент не должен конденсироваться в водонагревателе. В последовательном исполнении хладагент всегда проходит через обычный конденсатор. Когда теплообменник регенерации находится в режиме ожидания, захваченный хладагент должен быть сброшен во всасывающий патрубок для использования в остальных частях системы. Обратный клапан следует использовать в линии «откачки» или сброса регенерации всякий раз, когда рекуперативный теплообменник подвергается воздействию температур ниже, чем температура насыщения всасывания системы. Это предотвратит миграцию хладагента в самое холодное место в системе, которым может быть змеевик.

При параллельном подключении труб змеевик рекуперации тепла должен быть достаточно большим, чтобы полностью конденсировать хладагент на стороне высокого давления. Поскольку клапан рекуперации тепла представляет собой изделие соленоидного типа, он сдвигается, а не модулируется, и 100% потока хладагента в системе идет на один или другой змеевик. Помните, что из змеевика холостого хода следует слить хладагент либо с помощью вспомогательного соленоидного клапана, либо с помощью дополнительной функции внутреннего стравливания 3-ходового клапана рекуперации тепла версии B.Версия B способна стравить воздух только с одного змеевика конденсатора обратно на сторону всасывания. Оставшемуся конденсатору потребуется вспомогательный соленоид для стравливания хладагента, когда этот змеевик находится в режиме ожидания.

Возможны три неисправности клапана рекуперации тепла:

  1. Перегорание катушки.
  2. Отказ перейти в режим возврата.
  3. Отказ перейти в нормальный режим.

Перегорание катушки происходит крайне редко, если только не вызвано одной из следующих причин:

  1. Неправильные электрические характеристики.
  2. Постоянное перенапряжение более 10%.
  3. Пониженное напряжение более 15%. Это применимо только в том случае, если рабочие условия таковы, что пониженное MOPD вызывает остановку плунжера, что приводит к чрезмерному потреблению тока.
  4. Неполная магнитная цепь из-за отсутствия узла плунжера при повторной сборке.
  5. Механическое препятствие движению плунжера, которое может быть вызвано деформированной закрывающей трубкой.
  6. Катушка находится под напряжением, когда она не установлена ​​на клапане.

Невозможность перехода в режим возврата:

  1. Перегорание катушки.
  2. MOPD больше, чем указано в спецификации.
  3. Ограниченное соединение пилота высокого давления. Для пилотного соединения требуется дифференциал 50 фунтов на квадратный дюйм (нагнетание на всасывание).
  4. Возможно, не хватило времени для откачки рекуперативного змеевика в нормальном режиме.

Отказ перехода в нормальный режим:

1. Плунжер удержания паразитного напряжения вверху.

2.Ограниченный, закрытый рабочий клапан или закрытое всасывающее соединение на пилоте.

Помимо этих видов отказов, грязь или загрязнение, в конечном счете, являются одной из самых больших системных проблем, которые могут возникнуть. Если на выходе расширительного клапана присутствует газ мгновенного испарения, возможна утечка хладагента, вызывающая низкий уровень в ресивере. В качестве временного исправления вы можете отключить возврат. Если мощность рекуперации тепла слишком мала, вероятно, возникла проблема с регулированием давления напора.

Для получения дополнительной информации о 3-ходовых клапанах рекуперации тепла загрузите бюллетень Parker Sporlan 30-20 или посетите страницу продукта здесь.Для получения дополнительной информации о продуктах HVACR и литературе посетите Parker.com/Sporlan.

HVACR Tech Tip Статья предоставлена ​​Джейсоном Форши, инженером по применению, подразделение Sporlan компании Parker Hannifin

Дополнительные полезные советы по HVACR:

Технический совет HVACR: устранение основных неисправностей с учетом трех измерений

Технический совет HVACR: Принципы термостатических расширительных клапанов

HVACR Технический совет: где должен быть установлен внешний эквалайзер TEV?

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *