No Image

Схема работы трехходового клапана

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Для управления потоками, которые транспортируются по технологическим трубопроводам, применяются трехходовые клапаны. Они относятся к регулирующей трубопроводной арматуре и служат для изменения параметров среды.

Область использования

Промышленные трехходовые клапаны устанавливаются в системах автоматического типа и востребованы:

  • в трубопроводах предприятий химической, пищевой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей;
  • в сетях приточной вентиляции и при сооружении магистралей горячего водоснабжения и отопления;
  • в газовых хозяйствах.

Перечень сред, для управления которыми применяется клапан, включает продукты из нефти и углеводороды в жидком виде, пар и воду, аммиак и воздух, нефть и масляные фракции. Условия эксплуатации определяет климатическое исполнение трехходового клапана, а сферу применения — нюансы конструкции и принцип действия.

Совет! Обратите внимание! Температура окружающей среды, при которой устройства выполняют свои функции, может варьироваться от -25 (35) °C до +50 °C. Нижний предел зависит от вида исполнительного механизма.

Особенности конструкции

  • прочный и надежный корпус;
  • крышку, которая фиксируется с помощью фланцев и крепежа;
  • узел, предназначенный для регулирования, и состоящий из плунжера и двух седел;
  • мембранный/электрический исполнительный механизм;
  • шток, обеспечивающий соединение исполнительного механизма и узла для регулировки потоков.

Рабочий узел изготавливают из стали разных марок, а крышку и корпус — из углеродистой, легированной и нержавеющей стали. Герметичность соединений по отношению к окружающей среде достигается благодаря прокладкам и сальниковому уплотнению.

Трехходовые клапаны с фланцевым соединением отличаются следующими преимуществами:

  • Высокими показателями герметичности. Чтобы исключить протечки в местах крепления с трубопроводом, используют прокладки из синтетической резины, фторопласта и других материалов.
  • Простотой установки. Благодаря конструкции крепежных элементов при монтаже клапанов для регулировки перемещаемой среды не требуется сложного технологического оборудования.

Повышенный расход металла, который наблюдается при изготовлении фланцевых клапанов и способствует увеличению стоимости, компенсируется за счет продолжительного срока службы и ремонтопригодности. Наличие фланцев предусматривает многократный демонтаж и установку при проведении ремонтных и профилактических работ. Для поддержания герметичности соединений следует обеспечить своевременное подтягивание стыков устройств, используемых для регулировки потоков.

Виды и принцип действия

Нюансы функционирования трехходовых клапанов зависят от их назначения. Они устанавливаются в технологических трубопроводах и служат в качестве разделителя или смесителя (перепутали местами) потоков транспортируемой среды.

В первом случае устройства для регулировки имеют один входной и два выходных патрубка. Управление трехходовым разделительным клапаном осуществляется с помощью исполнительного механизма, который развивает определенное усилие и передает его на плунжер. Тот приходит в движение и перемещается вверх и вниз, обеспечивая открытие или закрытие проходных отверстий седел и осуществляя регулировку расхода транспортируемой среды.

Смесительный трехходовой клапан также управляется с применением исполнительного механизма, но имеет два входных патрубка и один выходной. При передаче усилия плунжер начинает двигаться вверх и вниз и способствует открытию или закрытию проходных отверстий седел, что позволяет регулировать расход перемещаемой по трубопроводам среды.

В этом заключается существенное различие трехходовых моделей от двухходовых клапанов. Они имеют два патрубка и обеспечивают регулировку потоков, изменяя расход перемещаемой среды через проходное сечение.

По своей конструкции смесительный и разделительный клапаны несколько схожи, так как состоят из корпуса, привода, рабочего узла, крепежных деталей и уплотнений. Основное различие заключается в строении элемента, предназначенного для регулировки потоков транспортируемых сред.

Обратите внимание! Трехходовой клапан нельзя применять в качестве запорной арматуры, поскольку он не обеспечивает полное перекрытие подачи транспортируемой среды. Закрытым может оставаться лишь один из патрубков, а два остальные всегда открыты.

Варианты исполнительных механизмов

Исполнительные механизмы представляют собой устройства, с помощью которых приводятся в движение рабочие органы разделительных и смесительных трехходовых клапанов. Обычно они состоят из элемента для регулировки, привода и прибора, который обеспечивает управление.

Различают следующие виды исполнительных механизмов:

  • Электрический (ЭИМ).
  • Мембранный (МИМ). Он относится к пневматическим устройствам, которые обеспечивают преобразование сигнала в механическое движение за счет давления сжатого воздуха.

Смесительный трехходовой клапан с электроприводом, как и разделительный клапан, отличается простотой монтажа и может взаимодействовать с различными измерительными приборами. Они обеспечивают оперативную передачу сигнала от управляющего устройства, в том числе и на удаленном расстоянии. Модели с электроприводом почти бесшумны во время работы, экологически безопасны, могут управляться дистанционно и имеют высокую точность настроек.

Среди недостатков такого оборудования можно выделить возможность отключение двигателя в случае повреждения электрической сети и повышенную чувствительность к влажности окружающего воздуха. Кроме того, тип электрического привода должен соответствовать условиям эксплуатации. К примеру, для устройств, с помощью которых можно разделить или смешать потоки транспортируемых взрывопожароопасных сред, понадобится взрывозащищенный электрический исполнительный механизм.

Читайте также:  Что можно состряпать из кислого молока

Для пневматического привода характерны следующие преимущества:

  • простота функционирования;
  • возможность использования в районах с экстремальной температурой;
  • применение в трубопроводах, по которым перемещаются взрывопожароопасные среды;
  • малый вес.

К недостаткам МИМ, которые используются для функционирования трехходовых клапанов, относятся вероятность появления конденсата и сравнительно низкий КПД. Они обеспечивают недостаточную точность и плавность хода без применения специальных дополнительных устройств.

Обратите внимание! На случай аварийной ситуации конструкция устройств, укомплектованных МИМ или ЭИМ, предусматривает ручное управление.

Нюансы монтажа и обслуживания

Перед установкой клапанов в технологическом трубопроводе необходимо визуально осмотреть все детали и исключить наличие внешних механических повреждений. Кроме того, нужно проверить состояние соединения устройства с ЭИМ или МИМ, а также плавность и легкость хода штока. Оборудование, с помощью которого можно разделить или смешать потоки транспортируемой среды, следует очистить от консервационной смазки и промыть растворителем.

Монтаж клапана осуществляется горизонтально, располагая его исполнительным механизмом вверх. Если устройство размещается под наклоном, то под ЭИМ или МИМ понадобится установить опоры. Монтаж ниже линии горизонта запрещается.

При установке клапанов в технологических трубопроводах нужно также выполнять следующие правила:

  • Располагать устройство таким образом, чтобы стрелка на корпусе совпадала по направлению с движением транспортируемой среды.
  • Обеспечить защиту изделий с ЭИМ от атмосферных осадков, если установка предполагается на открытом воздухе.
  • Использовать фильтр при наличии в перемещаемой среде примесей, размер которых более 70 мкм.
  • Устанавливать запорную арматуру, чтобы обеспечить возможность демонтажа разделяющих или смешивающих клапанов.
  • Избегать воздействия вибрации и других нагрузок от трубопровода, для чего предусматривают опоры или компенсаторы.

Место установки оборудования должно быть доступным, чтобы создать необходимые условия для профилактического осмотра и проведения ремонтных работ.

Помимо соблюдения технологии монтажа для продолжительного функционирования клапанов важно своевременное и технически грамотное обслуживание. Его проведение осуществляется при отсутствии давления в трубопроводе и предусматривает каждые 6 месяцев проверку:

  • общего состояния;
  • герметичность сальникового уплотнения;
  • крепежных соединений.

При этом запрещается использование уплотнений меньшего или большего сечения при замене расходных материалов. Также не допускается разборка клапана при наличии в нем остатков среды, подтяжка фланцевых соединений и применение устройства в качестве опоры для трубопровода. Органы управления оборудования должны быть защищены от самопроизвольного включения и иметь конечные выключатели для сигнализации.

Обратите внимание! Монтажные работы должны проводиться с соблюдением требований безопасности, а при использовании ЭИМ нужно обеспечить возможность подключения заземления.

Особенности выбора

При выборе трехходового клапана для установки в технологическом трубопроводе, необходимо сначала определиться с его назначением. Это обусловлено тем, что устройства для смешивания или разделения потоков среды отличаются принципом действия и особенностями конструкции. Кроме того, нужно обращать внимание на следующие параметры:

  • условный проход;
  • пропускную способность;
  • вид и характеристики исполнительного механизма;
  • рабочие и максимально допустимые показатели температуры и давления.

Основные характеристики клапанов указываются в сопроводительной документации и на корпусе изделий. Маркировка осуществляется согласно требованиям ГОСТ 4666-2015 и предусматривает следующие виды:

  • Литым способом на лицевой стороне корпуса с указанием материала, условного диаметра и давления. На обратной стороне должен находиться товарный знак изготовителя.
  • На прикрепленной к поверхности корпуса табличке указывают схему, по которой происходит подача транспортируемой среды.
  • В табличке, зафиксированной на крышке, должна быть отражена следующая информация — наименование производителя, маркировка согласно таблице фигур и заводской номер. Кроме того, указывают условное давление и диаметр, дату изготовления и знак обращения на рынке стран, входящих в Таможенный союз.

Наружные поверхности клапанов окрашивают в цвет, который выбирают в соответствии с ГОСТ или с учетом пожеланий оптовых покупателей. Каждому виду материала обычно соответствует свой цвет.

Обратите внимание! Разъемные соединения новых устройств должны иметь гарантийные пломбы. Места их размещения указываются в сборочных чертежах и отмечаются пятнами эмали красного цвета.

Каков принцип работы трехходового клапана в системе отопления? Зачем он нужен и где применяется? Какие бывают трехходовые клапаны и в чем различия их конструкции? В этой публикации вы получите ответы на свои вопросы.

В статье мы расскажем о видах трехходовых клапанов и их отличиях. Вы узнаете о принципе работы их приводных механизмов, областях применения. Также мы дадим вам советы касательно выбора и установки трехходового клапана.

Читайте также:  Что значит лк в освещении

Виды трехходовых клапанов

По принципу действия трехходовые краны делятся на смесительные и разделительные. Первые смешивают два потока воды или теплоносителя разной температуры. регулируется количество поступающей холодной или горячей жидкости, чтобы получить нужную температуру на выходе.

Разделительный клапан изменяет количество теплоносителя, поступающей из одной магистрали. Он регулирует количество жидкости, увеличивая его в одном направлении и уменьшая в другом. В сущности, разделительный кран работает как смесительный, но в обратном направлении.

Эти типы трехходовых клапанов имеют существенное отличие. В смесительном изменяется температура теплоносителя, а в распределительном – скорость потока.

Регулировка приводного механизма

По типу управления пропускной способностью и потоками трехходовые клапаны делятся на четыре типа:

  • Ручные;
  • Гидравлические;
  • Термостатические;
  • Электрические.

Клапан с ручной регулировкой – самый просто и ненадежный вариант. При изменении температуры теплоносителя он не подстраивается под нее.

Гидравлический привод оснащен поршнем, наполненным жидкостью, чувствительной к перепадам температуры. при нагревании она расширяется и шток поршня перекрывает седельный механизм.

Термостатические трехходовые клапаны оснащены обычным термостатом. Они не регулируются и имеют узкий рабочий температурный диапазон. Такие клапана не распространены и используются для решения специфических задач.

Трехходовые клапаны с электроприводом (сервоприводом) – наиболее удобный и распространенный вариант. Их можно настроить на нужный температурный режим. Они снабжены датчиком температуры, который дает сигналы электромотору. Тот в свою очередь перенаправляет потоки теплоносителя. Современные трехходовые клапаны позволяют регулировать режимы работы в зависимости от времени суток.

Электрические клапаны выпускают в двух вариантах. В виде моноблока, где в одном корпусе собран датчик, моторчик и контроллер, и раздельном. В последнем контроллер может быть вынесен отдельно, что делает его удобным для установки в системах отопления частных домов и квартир.

Внутреннее устройство

Есть два вида поворотных клапанов – седельные и поворотные. Они отличаются внутренним устройством и типом прилагаемого усилия для регулировки.

В поворотном трехходовом кране есть шаровая заслонка. Она проворачивается, перекрывая одно направление и открывая другое (см. рис). Внутреннее устройство такого крана схоже с шаровым вентилем.

В седельном трехходовом кране есть шток с одним (в смесительном) или двумя (в разделительном) запорными устройствами (см. рис). Они представляют собой металлические шарики, которые плотно усаживаются в гнездо. Когда один из них перекрывает поток, второй – полностью открыт.

Особенности

Поворотные трехходовые клапаны отличаются большой износостойкостью и сроком службы. Они предназначены для систем с большой скоростью потока и давлением. в системе отопления с низкой нагрузкой поворотный кран может использоваться как смесительный, так и как распределительный. Все зависит от направления установки.

Седельные трехходовые краны менее устойчивы к нагрузкам. Их устанавливают в системах отопления с небольшой скоростью потока и давлением. они не универсальны, разделительные и смесительные отличаются своим внутренним устройством.

Принцип работы

Распределительный трехходовой клапан не регулирует объем тепла. Он просто распределяет его между двумя потоками. Если вы увеличите объем и скорость теплоносителя, поступающего в один поток, в другом он уменьшится.

Смесительный трехходовой клапан позволяет более точно регулировать температуру. Он выдает только один поток теплоносителя, в котором смешаны две жидкости – нагретая и охлажденная. Регулировка такого клапана позволяет обеспечить нужный температурный режим.

Применение

Смесительный трехходовой клапан

Смесительный клапан работает как своеобразный байпас. Функционирует он следующим образом:

  1. Теплоноситель подается в контур (теплый пол, радиаторы);
  2. По мере прохождения по контуру он отдает тепло и остывает;
  3. На выходе из контура часть теплоносителя поступает в трехходовой клапан, где смешивается с нагретым;
  4. Температура выравнивается и теплоноситель снова проходит по системе отопления.

Трехходовые смесительные клапаны целесообразно ставить в отдельных контурах. Например, в системе теплых полов, они устанавливаются сразу после коллектора.

Распределительный трехходовой клапан

Такие трехходовые клапаны используются для разделения потока на два контура. Например:

  • ГВС и отопление;
  • Теплый пол и радиаторы;
  • Два контура отопления.

Принцип работы системы отопления с распределительным клапаном следующий:

  1. Нагретый теплоноситель одним потоком поступает от источника тепла;
  2. Трехходовой клапан распределяет его по контурам в нужном соотношении;
  3. После отдачи тепла теплоноситель возвращается в одну магистраль;
  4. Через нее он одним потоком возвращается к источнику тепла.

Советы по подбор и установке

При выборе трехходового клапана необходимо учитывать особенности системы отопления. в противном случае не избежать проблем

Читайте также:  Нева люкс 6014 характеристики

Если вам необходимо поддерживать постоянную температуру теплоносителя, достаточно будет гидравлического или термостатического клапана. Если вы планируете изменять температурный режим, стоит выбрать клапан с электрическим или ручным приводом.

При подборе особое внимание уделите следующим моментам:

  • Максимальному рабочему давлению (оно должно соответствовать характеристикам системы отопления);
  • Максимальной рабочей температуре (должна быть больше максимальной температуры теплоносителя);
  • Пропускной способности – внутреннему диаметру патрубков клапана;
  • Соответствию резьбовых соединений по шагу резьбы и диаметру;
  • Материалу клапана – бронза и латунь служит дольше стали и чугуна.

Во время установки следите за следующими моментами:

  • До и после клапана желательно установить манометры для контроля давления в системе и нагрузки на устройство;
  • Перед клапаном установите дросселирующее устройство (компенсатор давления) на случай гидроудара;
  • Перед монтажом тщательно очистите внутренние поверхности клапана;
  • Трехходовой клапан должен быть расположен так, чтобы привод находился вверху;
  • Если в системе есть вероятность перегрева теплоносителя, необходимо дополнительно установить перемычку (см. рис);
  • Перед клапаном установите фильтр грубой (механической) очистки теплоносителя.

Рейтинг производителей

Конечно, нельзя однозначно ответить, какой производитель изготавливает самые хорошие трехходовые клапаны. Продукция каждого имеет свои сильные и слабые стороны. В этом списке места распределены по соотношению цена/качество.

В это статье мы постарались подробно рассказать про принцип работы трехходового клапана в системе отопления. также затронули многие другие темы, касающиеся этих устройств. Надеемся, она была для вас полезной. Не забывайте поделиться публикацией с друзьями!

Только тщательно продуманная система обогрева дома позволит обеспечить комфортные условия проживания. Кроме теплогенератора, трубопровода и радиаторов, в ее состав входит и запорно-регулирующая арматура. Среди этих устройств особое внимание стоит уделить трехходовому клапану для отопления с терморегулятором. Схема его монтажа и принцип действия зависят от выбранной модели.

Внешне изделие напоминает тройник, но имеет совершенно иную конструкцию. Отличаются эти устройства и областью применения. Трехходовые клапаны принято классифицировать в зависимости от принципа действия:

  • Переключающие.
  • Смесительные.
  • Разделительные.

Устройство первого типа легко отличить от остальных — оно оснащено дополнительным блоком, благодаря которому и выполняется переключение. Чаще всего эти клапаны используются в двухконтурных системах обогрева для перенаправления теплоносителя от бойлера к системе отопления и наоборот.

Остальные виды устройств предназначены для смешивания или разделения потоков соответственно. Так как визуально они похожи друг на друга, то на корпус клапана производителем наносится схема, с помощью которой и определяется назначение прибора.

Сначала стоит разобраться с конструктивными особенностями трехходового клапана. Корпус прибора состоит из трех патрубков, между которыми расположена камера смешивания. В верхней части корпуса установлена термоголовка. Задачей этого элемента конструкции является контроль температурных параметров теплоносителя. Терморегулятор соединен с подпружиненным штоком, на котором находится два плоских клапана, имеющих круглое сечение. Их размер соответствует диаметру седел патрубков. Также возможно и другое конструктивное исполнение — вместо двух плоских клапанов установлен один шаровый.

Что касается принципа работы трехходового клапана в системе отопления, то разобраться в этом вопросе будет довольно просто. При увеличении давления на шток он опускается, и клапаны частично перекрывают поток теплоносителя в нижнем патрубке, одновременно открывая подачу в верхнем. При подъеме штока наблюдается обратный процесс. Осталось разобраться с особенностями управления трехходовым клапаном по температуре.

Вполне очевидно, что воздействующие на шток силы возникают благодаря работе терморегулятора. Внутри этого элемента конструкции находится тепловой датчик, заполненный особой жидкостью. Она обладает высоким показателем термочувствительности. При нагреве теплоносителя жидкость расширяется и поступает по капиллярной трубке в емкость, также расположенную в термоголовке. Это приводит к расширению самого резервуара, создающего давление на шток.

Чтобы прибор не реагировал на малейшие колебания температуры теплоносителя, необходимо предварительно настроить терморегулятор на нужную степень нагрева с помощью специальной шкалы. Таким образом, после реакции штока на изменение температуры теплоносителя открывается нижний вход подачи холодной воды. В результате жидкости смешиваются внутри прибора до заданных тепловых параметров.

Если же теплоноситель продолжает нагреваться, то шток может опуститься до нижней точки, полностью перекрыв подачу горячей жидкости, создавая одновременно максимальный поток холодной. Как только температурные показатели теплоносителя в системе достигнут нужного показателя, шток поднимется и перекроет патрубок с холодной жидкостью.

Это принцип работы смесительного клапана, а в разделительном все происходит наоборот — в прибор поступает один поток теплоносителя, а выходит из него уже два.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector