Клапан трехходовой с термоголовкой: Трехходовой клапан от valtec + термоголовка с выносным датчиком

В таблице 6.5.1 показано, как изменяется расход в диапазоне подъема клапана для равнопроцентного клапана в примере 6.5.1 с диапазоном изменения 50 и постоянным перепадом давления.

Иногда используются несколько других присущих клапану характеристик, таких как параболический, модифицированный линейный или гиперболический, но наиболее распространенными типами в производстве являются клапаны с быстрым открытием, линейные и равнопроцентные.

Соответствие характеристики клапана характеристике установки

Каждое приложение будет иметь уникальную характеристику установки, которая связывает расход жидкости с потребностью в тепле. Перепад давления на клапане, контролирующем поток теплоносителя, также может изменяться:

• В водяных системах характеристическая кривая насоса означает, что при уменьшении расхода давление перед клапаном увеличивается (см. Пример 6.5.2 и Модуль 6.3).
• В системах регулирования температуры пара перепад давления на регулирующем клапане намеренно изменяется для удовлетворения требуемой тепловой нагрузки.

Характеристика регулирующего клапана, выбранного для применения, должна обеспечивать прямую зависимость между открытием клапана и расходом на максимально возможном протяжении хода клапана.

В этом разделе будут рассмотрены различные варианты характеристик клапанов для управления водяными и паровыми системами. Как правило, линейные клапаны используются для водяных систем, в то время как паровые системы, как правило, лучше работают с равнопроцентными клапанами.

1. Система водяного циркуляционного отопления с трехходовым краном

.

Заключение 
— В этих случаях наилучшим выбором обычно является клапан с линейной характеристикой. Из-за этого установленные и собственные характеристики всегда одинаковы и линейны, а коэффициент усиления в контуре управления будет ограниченным.

2. Система регулирования уровня котловой воды – водяная система с двухходовым клапаном
клапан двухходовой клапан

В системах данного типа (пример показан на рис. 6.5.6), где двухходовой регулирующий клапан питательной воды изменяет расход воды, перепад давления на регулирующем клапане будет меняться в зависимости от расхода. Это изменение вызвано:

• Характеристикой насоса. По мере уменьшения расхода перепад давления между насосом и котлом увеличивается (это явление более подробно обсуждается в Модуле 6.3).
• Сопротивление трению трубопровода изменяется в зависимости от расхода. Потеря напора на трение пропорциональна квадрату скорости. (Это явление более подробно обсуждается в Модуле 6. 3).
• Давление внутри котла зависит от количества пара, типа системы управления горелкой и режима ее управления.
Пример 6.5.2 Выбор и размер клапана питательной воды на рисунке 6.5.6 тонн пара в час. Рабочие характеристики питательного насоса котла приведены в таблице 6.5.2 вместе с результирующим перепадом давления (ΔP) на клапане питательной воды при различных расходах при максимальном требуемом расходе 10 м³/ч питательной воды и ниже.

Примечание:

ΔP клапана представляет собой разницу между давлением нагнетания насоса и постоянным давлением в котле 10 бар изб. Обратите внимание, что давление нагнетания насоса будет падать по мере увеличения расхода питательной воды. Это означает, что давление воды перед клапаном питательной воды также падает с увеличением расхода, что повлияет на соотношение между падением давления и расходом через клапан.

Из Таблицы 6.5.2 можно определить, что падение давления нагнетания насоса составляет около 26 % от холостого хода до полной нагрузки, но падение перепада давления на клапане питательной воды намного больше и составляет 72 %. Если при выборе размера клапана не учитывать падающий перепад давления на клапане, размер клапана может быть меньше.

Как обсуждалось в модулях 6.2 и 6.3, пропускная способность клапана обычно измеряется в Kv. В частности, Kvs относится к площади прохода клапана, когда он полностью открыт, а Kvr относится к площади прохода клапана, как того требует приложение.

Определите, составляет ли проходное сечение полностью открытого клапана с Kvs, равным 10, 100 %. Если клапан закрывается так, что проходное сечение составляет 60 % от полностью открытого проходного сечения, Kvr также составляет 60 % от 10 = 6. Это применимо независимо от собственной характеристики клапана. Скорость потока через клапан при каждом открытии будет зависеть от перепада давления в данный момент.

Используя данные в Таблице 6.5.2, требуемую пропускную способность клапана, Kvr, можно рассчитать для каждого дополнительного расхода и перепада давления на клапане, используя уравнение 6.5.2, полученное из уравнения 6. 3.2. Kvr можно рассчитать рассматривается как фактическая пропускная способность клапана, необходимая для установки, и, если построить ее в зависимости от требуемого расхода, полученный график можно назвать «кривой установки».

При полной нагрузке, из таблицы 6.5.2:

Требуемый расход через клапан = 10 м³/ч

ΔP на клапане = 1,54 бар

Из уравнения 6.5.2:

ΔP на клапане = 1,54 бар

Из уравнения 9009.3 9000.3: бар

2

Взяв расход клапана и ΔP клапана из таблицы 6.5.2, Kvr для каждого приращения можно определить по уравнению 6.5.2; и они сведены в таблицу 6.5.3.

Построение кривой установки

Kvr 8,06 удовлетворяет условию максимального расхода 10 м3/ч для этого примера.

Кривая установки может быть построена путем сравнения расхода с Kvr, но обычно удобнее рассматривать кривую установки в процентах. Это просто означает процентное отношение Kvr к Kvs, или, другими словами, процент фактической площади прохода по отношению к полностью открытой площади прохода.

Для этого примера: Кривая установки строится на основе отношения Kvr при любой нагрузке к Kvs 8,06. Клапан с Kvs 8,06 будет «идеального размера» и будет описывать кривую установки, как показано в таблице 6.5.4 и показано на рисунке 6.5.7. Эту установочную кривую можно рассматривать как пропускную способность клапана идеального размера для этого примера.

Видно, что, поскольку размер клапана идеально подходит для этой установки, максимальный расход достигается, когда клапан полностью открыт.

Однако маловероятно и нежелательно выбирать клапан идеального размера. На практике выбранный клапан обычно должен быть как минимум на один размер больше и, следовательно, иметь Kvs больше, чем Kvr установки.

Поскольку клапан с Kvs 8,06 недоступен в продаже, следующий более крупный стандартный клапан будет иметь Kvs 10 с номинальными соединениями DN25.

Интересно сравнить линейные и равнопроцентные клапаны с Kvs 10 с кривой установки для этого примера.

Рассмотрим клапан с линейной собственной характеристикой

Клапан с линейной характеристикой означает, что зависимость между подъемом клапана и площадью проходного отверстия является линейной. Таким образом, проходное сечение и высота подъема клапана при любом расходе представляют собой просто Kvr, выраженный как доля Kvs клапана. Например:

Из таблицы 6.5.4 видно, что при максимальном расходе 10 м³/ч Kvr составляет 8,06. Если линейный клапан имеет Kvs 10, чтобы клапан удовлетворял требуемому максимальному расходу, клапан поднимется: линейный клапан, как показано в таблице 6.5.5.

Равнопроцентному клапану потребуется точно такая же проходная площадь, чтобы удовлетворить такой же максимальный расход, но его подъем будет отличаться от подъема линейного клапана.

Рассмотрим клапан с равнопроцентной внутренней характеристикой
При заданном диапазоне изменения клапана 50:1, τ = 50, подъем (H) можно определить с помощью уравнения 6. 5.1:

Процентный подъем клапана обозначается Уравнение 6.5.3.

Поскольку объемный расход через любой клапан пропорционален проходной площади отверстия, уравнение 6.5.3 можно изменить, чтобы получить равный процент подъема клапана относительно площади прохода и, следовательно, Kv.

Это показано уравнением 6.5.4.

Как уже было рассчитано, Kvr при максимальном расходе 10 м³/ч составляет 8,06, а Kvs клапана DN25 равно 10. Таким образом, используя уравнение 6.5.4, требуемый подъем клапана при полной нагрузке равен:
поэтому:


С помощью той же процедуры подъем клапана, требуемый при различных расходах, может быть определен из уравнения 6.5.4 и показан в таблице 6.5.6.

Сравнение линейного и равнопроцентного клапанов для этого приложения

Результирующая кривая применения и кривые клапана для применения в примере 6. 5.2 как для линейных, так и для равнопроцентных собственных характеристик клапана показаны на рис. 6.5.8.

Обратите внимание, что равнопроцентный клапан имеет значительно более высокий подъем, чем линейный клапан, для достижения того же расхода. Интересно также отметить, что, хотя Kvs каждого из этих клапанов больше, чем у «клапана идеального размера» (который дает установочную кривую), равнопроцентный клапан дает значительно более высокий подъем, чем установочная кривая. Для сравнения, линейный клапан всегда имеет меньший подъем, чем кривая установки.

Округлый характер кривой для линейного клапана обусловлен падением перепада давления на клапане по мере увеличения расхода. Если бы давление насоса оставалось постоянным во всем диапазоне расходов, кривая установки и кривая для линейного клапана были бы прямыми линиями.

Наблюдая за кривой для равнопроцентного клапана, можно увидеть, что, хотя линейная зависимость не достигается на всем протяжении его хода, она превышает 50% расхода.

Равнопроцентный клапан имеет преимущество перед линейным клапаном при низких расходах. Учтите, что при 10% расходе 1 м³/ч линейный клапан поднимается только примерно на 4%, тогда как равнопроцентный клапан поднимается примерно на 20%. Хотя площадь проходного сечения обоих клапанов будет одинаковой, форма равнопроцентного плунжера клапана означает, что он работает дальше от своего седла, что снижает риск повреждения от удара между плунжером клапана и седлом из-за быстрого снижения нагрузки. при низких расходах.

Увеличенный равнопроцентный клапан по-прежнему будет обеспечивать хороший контроль во всем диапазоне, в то время как увеличенный линейный клапан может работать менее эффективно, вызывая быстрые изменения расхода при небольших изменениях подъемной силы.

Заключение. В большинстве случаев равнопроцентный клапан обеспечивает хорошие результаты и очень устойчив к превышению размера. Он будет обеспечивать более постоянное усиление при изменении нагрузки, помогая обеспечить более стабильный контур управления в любое время. Тем не менее, из рисунка 6.5.8 видно, что если линейный клапан имеет правильный размер, он будет отлично работать в этом типе подачи воды.

3. Регулирование температуры паровой установки с помощью двухходового клапана

В теплообменниках, использующих пар в качестве основного теплоносителя, регулирование температуры достигается путем изменения расхода пара через двухходовой регулирующий клапан чтобы соответствовать скорости, с которой пар конденсируется на нагревательных поверхностях. Этот изменяющийся поток пара изменяет давление (и, следовательно, температуру) пара в теплообменнике и, следовательно, скорость теплопередачи.

Пример 6.5.3

В конкретном процессе теплообмена пар-вода предлагается следующее:

• Вода нагревается от 10°C до постоянной температуры 60°C.
• Расход воды варьируется от 0 до 10 л/с (кг/с).
• При полной нагрузке в змеевиках теплообменника требуется пар под давлением 4 бар абс.
• Общий коэффициент теплопередачи (U) составляет 1 500 Вт/м2°C при полной нагрузке и снижается на 4 % на каждые 10 % снижения расхода вторичной воды.

Используя эти данные и применяя правильные уравнения, можно определить следующие свойства:

• Площадь теплопередачи для удовлетворения максимальной нагрузки. Пока это не установлено, можно найти следующее:
• Температура пара при различных тепловых нагрузках.
• Давление пара при различных тепловых нагрузках.

При максимальной нагрузке:

• Найдите тепловую нагрузку.

Тепловая нагрузка определяется по уравнению 2.6.5:

• Найдите площадь теплообмена, необходимую для удовлетворения максимальной нагрузки.

Площадь теплопередачи (A) можно определить по уравнению 2.5.3:

 На данном этапе ΔTLM неизвестна, но ее можно рассчитать на основе температур первичного пара и вторичной воды с помощью уравнения 2. 5.5.

• Найдите среднелогарифмическую разность температур.

ΔTLM можно определить из уравнения 2.5.5:

Найти условия при других тепловых нагрузках при снижении расхода воды на 10%:

• Найдите тепловую нагрузку.

Если расход воды упадет на 10% до 9 кг/с, тепловая нагрузка уменьшится до:

Q̇ = 9 кг/с x (60 – 10°C) x 4,19 кДж/кг °C = 1 885,5 кВт

Начальное значение «U», равное 1 500 Вт/м2 °C, уменьшается на 4 %, поэтому требуемую температуру в паровом пространстве можно рассчитать по уравнению 2.5.3:

 

• Найдите температуру пара при этой уменьшенной нагрузке. .

Если ΔTLM = 100°C и T1, T2 уже известны, то Ts можно определить по уравнению 2.5.5:

• Найдите расход пара.

Давление насыщенного пара при 137°C составляет 3,32 бар абс. (из паровых таблиц Spirax Sarco).

При 3,32 бар абс., ​​hfg = 2 153,5 кДж/кг, следовательно, из уравнения 2. 8.1: 6.5.7.

Если давление пара, подаваемого на регулирующий клапан, задано равным 5,0 бар абс. и используется информация о давлении пара и расходе пара из таблицы 6.5.7; Kvr можно рассчитать по уравнению 6.5.6, полученному из формулы расхода пара (уравнение 3.21.2).

С помощью этой процедуры можно определить Kvr для каждого приращения расхода, как показано в таблице 6.5.8.

Кривая установки также может быть определена путем рассмотрения Kvr при всех нагрузках в сравнении с Kvs «идеального размера» 69,2.

 

Kvr 69,2 соответствует максимальному вторичному расходу 10 кг/с.

Как и в примере 6.5.2, кривая установки описывается отношением Kvr при любой нагрузке к Kvs 69.2.

Такой клапан будет «идеального размера» для примера и будет описывать кривую установки, как указано в таблице 6.5.8 и показано на рисунке 6.5.9.

Установочную кривую можно рассматривать как пропускную способность клапана, размер которого идеально соответствует требованиям применения.

Видно, что, поскольку клапан с Kvs 69,2 «идеально подходит» для этого применения, максимальный расход достигается, когда клапан полностью открыт.

Однако, как и в Примере 6.5.2 подбора водяного клапана, нежелательно выбирать клапан идеального размера. На практике всегда будет так, что выбранный клапан будет по крайней мере на один размер больше требуемого и, следовательно, будет иметь Kvs больше, чем Kvr приложения.

Клапан с Kvs 69,2 недоступен в продаже, а следующий более крупный стандартный клапан имеет Kvs 100 с номинальным DN80 соединениями.

Интересно сравнить линейные и равнопроцентные клапаны с Kvs 100 с кривой установки для этого примера.

Рассмотрим клапан с линейной собственной характеристикой

Клапан с линейной характеристикой означает, что зависимость между подъемом клапана и площадью проходного отверстия является линейной. Таким образом, и проходное сечение, и подъем клапана при любых условиях потока представляют собой просто Kvr, выраженный как доля Kvs клапана. Например.

При максимальном расходе воды 10 кг/с Kvr клапана пара составляет 69,2. Kvs выбранного клапана равно 100, следовательно, подъем равен:

Используя ту же процедуру, линейные подъемы клапана могут быть определены для диапазона расходов и представлены в таблице 6.5.9.

Рассмотрим клапан с равнопроцентной внутренней характеристикой

Равнопроцентный клапан потребует точно такой же площади прохода, чтобы удовлетворить такой же максимальный расход, но его подъем будет отличаться от подъема линейного клапана.

Учитывая, что передаточное число клапана τ = 50, подъем (H) можно определить с помощью уравнения 6.5.4.

С помощью той же процедуры можно определить процент подъема клапана по уравнению 6.5.4 для диапазона расходов для данной установки.

Соответствующие подъемы для линейных и равнопроцентных клапанов показаны в Таблице 6.5.9 вместе с монтажной кривой.

Как и в примере 6. 5.2, для равнопроцентного клапана требуется гораздо больший подъем, чем для линейного клапана, для достижения того же расхода. Результаты представлены в виде графика на рисунке 6.5.10.

Наблюдается резкое изменение формы графиков примерно при 90% нагрузки; это связано с эффектом критического перепада давления на регулирующем клапане, который возникает в этот момент.

При нагрузке выше 86 % в этом примере можно показать, что давление пара в теплообменнике превышает 2,9 бар абс., ​​что при 5 бар абс. на регулирующем клапане является критическим значением давления. (Дополнительную информацию о критическом давлении см. в Модуле 6.4 «Размер регулирующего клапана для пара»).

Общепризнано, что регулирующим клапанам трудно управлять в пределах 10 % от их диапазона, и на практике обычно они работают в пределах от 20 % до 80 % своего диапазона.

Графики на рис. 6.5.10 относятся к линейным и равнопроцентным клапанам с Kvs 100, которые являются следующими по размеру стандартными клапанами с подходящей пропускной способностью выше кривой применения (требуемый Kvr 69,2), и обычно выбираются для этот конкретный пример.

Влияние регулирующего клапана большего, чем необходимо

Стоит подумать о том, какой эффект оказал бы следующий больший из линейных или равнопроцентных клапанов, если бы он был выбран. Чтобы выдерживать те же паровые нагрузки, каждый из этих клапанов должен был иметь меньший подъем, чем показанный на рис. 6.5.10.

Следующие более крупные стандартные клапаны имеют Kvs 160. Стоит отметить, как эти клапаны будут работать, если они будут выбраны, и как показано в Таблице 6.5.10 и Рисунке 6.5.11.

Из рисунка 6.5.11 видно, что кривые обеих клапанов сместились влево по сравнению с клапанами меньшего размера (соответствующего размера) на рисунке 6.5.10, в то время как кривая установки остается статической.

Изменения для линейного клапана весьма существенны; видно, что при нагрузке 30 % клапан открыт только на 10 %. Даже при нагрузке 85 % клапан открыт только на 30 %. Можно также заметить, что изменение скорости потока велико при относительно небольшом изменении подъемной силы. Фактически это означает, что клапан работает как быстродействующий клапан до 90% своего диапазона. Это не лучшая характеристика, присущая этому типу паровой установки, так как обычно лучше, чтобы изменения в потоке пара происходили довольно медленно.

Хотя кривая равнопроцентного клапана сместилась, она по-прежнему находится справа от кривой установки и может обеспечить хорошее управление. Нижняя часть его кривой относительно пологая, что обеспечивает более медленное открытие во время начального движения и в этом случае лучше подходит для управления потоком пара, чем линейный клапан.

Обстоятельства, которые могут привести к превышению размера, включают:

• Данные о применении являются приблизительными, поэтому включен дополнительный «фактор безопасности».
• Процедуры калибровки, которые включают в себя операционные «факторы», такие как чрезмерный допуск на загрязнение.
• Расчетное значение Kvr лишь немного превышает значение Kvs стандартного клапана, поэтому необходимо выбрать следующий больший размер.

Возможны также ситуации, когда:

• Располагаемый перепад давления на регулирующем клапане при полной нагрузке низкий.

Например, если давление подачи пара составляет 4,5 бар абс., ​​а давление пара, необходимое в теплообменнике при полной нагрузке, составляет 4 бар абс., ​​это дает падение давления только на 11 % при полной нагрузке.

• Минимальная нагрузка намного меньше максимальной

Линейная характеристика клапана означает, что плунжер клапана работает близко к седлу с возможностью повреждения.

В этих распространенных обстоятельствах равнопроцентная характеристика клапана обеспечивает гораздо более гибкое и практичное решение.

Вот почему большинство производителей регулирующих клапанов рекомендуют равнопроцентную характеристику для двухходовых регулирующих клапанов, особенно при использовании со сжимаемыми жидкостями, такими как пар.

Обратите внимание, : При возможности лучше выбирать паровые клапаны с максимально возможным перепадом давления при максимальной нагрузке; даже при критическом падении давления на регулирующем клапане, если позволяют условия. Это помогает уменьшить размер и стоимость регулирующего клапана, обеспечивает более линейную кривую установки и дает возможность выбрать линейный клапан.

Однако условия могут не позволить этого. Размер клапана можно подобрать только в зависимости от условий применения. Например, если рабочее давление теплообменника составляет 4,5 бар абс., ​​а максимально доступное давление пара составляет всего 5 бар абс., ​​клапан может быть рассчитан только на 10% перепад давления ([5 – 4.5]/5). В этой ситуации выбор размера клапана по критическому перепаду давления уменьшил бы размер регулирующего клапана и лишил бы теплообменник пара.

Если бы было невозможно увеличить давление подачи пара, решением была бы установка теплообменника, работающего при более низком рабочем давлении. Таким образом, перепад давления на регулирующем клапане будет увеличиваться. Это может привести к уменьшению размера клапана, но также и к увеличению размера теплообменника, поскольку рабочая температура теплообменника теперь ниже.

Еще один набор преимуществ дает более крупные теплообменники, работающие при более низком давлении пара:

• На нагревательных поверхностях меньше склонность к образованию накипи и загрязнению.
• В системе конденсата производится меньше пара вторичного вскипания.
• В системе конденсата меньше противодавление.

Необходимо найти баланс между стоимостью регулирующего клапана и теплообменника, способностью клапана правильно управлять и воздействием на остальную часть системы, как показано выше. В паровых системах равнопроцентные клапаны обычно являются лучшим выбором, чем линейные клапаны, потому что, если возникают низкие перепады давления, они будут меньше влиять на их производительность во всем диапазоне движения клапана.

Производитель трехходового шарового клапана

Что такое трехходовой шаровой клапан?

Трехходовой запорный клапан представляет собой специальную конфигурацию двухседельного запорного клапана. Этот тип клапана имеет два основных типа: один тип трехходового шарового клапана используется для смешивания, чтобы объединить два потока жидкости, которые текут к общему выпускному отверстию. Другой тип используется для перенаправления приложений путем взятия общего потока и разделения его на два выходных порта. Пример приложения для смешивания — это смешивание двух разных жидкостей для создания определенного продукта на выходе. С другой стороны, отводной трехходовой шаровой клапан можно использовать для переключения потока жидкости из одного сосуда в другой. Отводной клапан также используется для контроля температуры в теплообменнике. При регулировании температуры трехходовой запорный клапан направляет одну часть потока жидкости через теплообменник, а оставшаяся часть потока жидкости проходит в обход теплообменника. Соответствующее разделение жидкости обеспечивает тепловой баланс, необходимый для регулирования температуры. В трехходовом шаровом клапане силы, действующие на двойное седло, не уравновешиваются, как в двухходовом двухседельном клапане. Это связано с тем, что трехходовой шаровой клапан имеет разные уровни давления в каждом канале потока. Кроме того, трехходовой запорный клапан имеет различное динамическое усилие, действующее на каждую головку плунжера. Таким образом, трехходовой запорный клапан не следует использовать в местах с высоким перепадом давления.

Рисунок: Трехходовой запорный клапан

 

Компоненты трехходового запорного клапана

Привод 

3 9 Привод является источником питания для открытия или закрытия клапана. В трехходовом шаровом клапане можно использовать несколько типов приводов: ручные, пневматические, гидравлические и электрические приводы.

Крышка

Крышка является компонентом трехходового шарового клапана, который соединяет корпус клапана для повышения герметичности закрытия без утечек. Крышка, используемая в трехходовом шаровом клапане, может крепиться болтами (используются болты и гайки) или привинчиваться (используются винты). Каждый из двух типов крышки имеет свои преимущества, например, крышка с резьбой обеспечивает герметичное уплотнение. Крышка с болтовым креплением лучше всего подходит для трехходовых запорных клапанов, работающих при очень высоком давлении.

Сальниковое уплотнение 

Сальник трехходового шарового клапана представляет собой прокладку, используемую для повышения герметичности между крышкой и штоком клапана. Он используется для предотвращения утечки жидкости из сальниковой коробки и штоков. У него есть толкатели сальника, которые затянуты, чтобы гарантировать отсутствие утечек. Набивка трехходового шарового клапана может быть изготовлена ​​из различных материалов, таких как эластомеры, ПТФЭ, волокнистые материалы и другие. Уплотнение трехходового клапана должно быть изготовлено таким образом, чтобы снизить риск повреждения штока и, как следствие, утечки жидкости.

Седло 

Это компонент трехходового шарового клапана, который герметизирует пространство между штоком, плунжером и крышкой. Кольцо седла ввинчивается или закручивается в клапан. Седло/кольцо седла обеспечивает сменную и стабильную запорную поверхность.

Шток 

Шток соединяет привод с диском, помогая передавать усилие для управления потоком через клапан. Шток трехходового шарового клапана используется для правильного позиционирования диска и обеспечения необходимого движения плунжера для закрытия или открытия клапана. Шток является одним из основных компонентов трехходового шарового клапана, поскольку он соединяет внутренние компоненты клапана и привода. Чтобы предотвратить утечку жидкости, шток клапана снабжен уплотнением вокруг него. Уплотнение вокруг штока должно быть заменено в соответствии с рекомендациями производителя трехходового шарового клапана. Шток изготовлен из прочных материалов, таких как сталь, что помогает ему выдерживать высокое давление и напряжения в клапане во время работы.

Заглушка

Заглушка — еще один очень важный компонент трехходового шарового клапана. Он также известен как диск. Пробка сидит на седле, когда клапан закрыт, блокируя поток жидкости. Когда плунжер находится над седлом клапана, он пропускает жидкость.

  Корпус клапана

Корпус клапана трехходового шарового клапана — это компонент, который скрепляет все остальные компоненты. В корпусе клапана находятся все внутренние компоненты клапана, обеспечивающие управление потоком. Корпус клапана имеет три порта, необходимые для трехходового шарового клапана.

Рисунок: Компоненты трехходового клапана . Эти клапаны в основном используются для смешивания или отклонения потока жидкости. Таким образом, принцип работы трехходового шарового клапана будет зависеть от его использования, как описано ниже.

Трехходовой запорный клапан, используемый для смешивания

Когда для смешивания используется трехходовой шаровой клапан, жидкость из впускных отверстий A и B смешивается в корпусе клапана. После смешивания жидкость проходит через выходное отверстие AB. Смешивание двух жидкостей при разном давлении и температуре помогает улучшить требуемые свойства и отправить их для использования по назначению.

Рисунок: Работа трехходового шарового клапана для смешивания.

 

Трехходовой запорный клапан для отвода потока

Трехходовой шаровой клапан, используемый для отвода потока, имеет входное отверстие AB, а выходные отверстия A и B. Когда шпиндель и заглушка выдвинуты на 100 % вверх, порт A блокируется. Это позволяет жидкости течь только от AB к B. Когда шпиндель и плунжер опущены на 100 %, поток жидкости через B блокируется. Таким образом, поток происходит только от AB к A.

Рисунок: Работа трехходового шарового клапана, используемого для отвода.

 

Трехходовые запорные клапаны также могут использоваться в качестве перепускных клапанов как в первичных, так и во вторичных петлевых клапанах.

 

Типы трехходовых запорных клапанов

Существует два типа трехходовых запорных клапанов в зависимости от применения: отводящие и смесительные трехходовые запорные клапаны.

Отводные трехходовые запорные клапаны

Это трехходовые запорные клапаны, используемые для отвода потока жидкости. Эти клапаны имеют два выпускных порта и один впускной порт. Движение штока клапана смещает две заглушки. В зависимости от плунжеров и геометрии седла входящий поток жидкости распределяется по двум выходным линиям. Эти клапаны имеют общий шток, который используется для управления двумя заглушками на два выхода. Отводные трехходовые запорные клапаны используются в нескольких приложениях, например, в больших вентиляционных установках для охлаждения или обогрева. Эти клапаны также используются в гидравлических системах с переменным потоком. Отводные трехходовые запорные клапаны должны устанавливаться таким образом, чтобы шток располагался вертикально над корпусом клапана, чтобы увеличить срок его службы. Производители трехходовых шаровых клапанов изготавливают эти клапаны с использованием прочных материалов в различных компонентах клапана, таких как корпус клапана, шток и плунжеры. Эти прочные материалы предназначены для того, чтобы помочь клапану преодолеть высокое давление, возникающее из-за высокого давления жидкости. К таким прочным материалам относятся нержавеющая сталь и латунь. Эти материалы также используются для защиты клапана от агрессивных и абразивных сред, которые могут легко повредить клапан.

Смесительные трехходовые запорные клапаны

Смесительный трехходовой запорный клапан — это клапан, используемый для смешивания. Этот клапан используется там, где нужно смешать две жидкости с разным давлением и температурой или другими характеристиками, но в итоге на выходе клапана получается жидкость с одинаковыми свойствами. Эти клапаны могут работать с несколькими приводами, такими как пневматические, электрические, ручные или гидравлические приводы. Эти клапаны имеют прямое соединение и универсальную крышку. Эти клапаны изготовлены из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь. Прочный материал помогает преодолевать давление и температуру потока жидкости. Сочетание высокого давления и температуры может легко ослабить клапан, поэтому производители трехходовых шаровых клапанов всегда используют прочные материалы.

 

Особенности трехходового запорного клапана 

• Трехходовые запорные клапаны имеют конструкцию с верхним входом, что упрощает осмотр и техническое обслуживание.
• Трехходовые запорные клапаны могут работать с различными типами приводов в соответствии с предпочтениями клиентов.
• Они имеют сбалансированный трим, который обеспечивает высокую скорость потока жидкости при уменьшении размера привода.
• Трехходовые запорные клапаны имеют превосходный диапазон регулирования расхода жидкости.
• Эти клапаны могут смешивать различные жидкости в один компонент жидкости.
• Эти клапаны могут перенаправлять поток с одного направления на другое.
• Эти клапаны могут ограничивать поток жидкости.

 

На что следует обратить внимание при выборе/покупке трехходового шарового клапана?

Номинальное давление

Различные трехходовые запорные клапаны рассчитаны на разные уровни давления. Понимание требования к рабочему давлению в трубопроводе поможет определить клапан, способный выдержать такое давление. Клапан, работающий при более высоком давлении, чем его прочность, может привести к утечкам, а также к повреждению.

Рабочая температура

Производители трехходовых шаровых кранов изготавливают клапаны, рассчитанные на разные уровни рабочей температуры. Некоторые материалы, такие как PTFE, могут выдерживать низкие температуры, в то время как материалы, такие как нержавеющая сталь, могут выдерживать высокие температуры, такие как 400 ^o C. Таким образом, знание рабочей температуры жидкости поможет выбрать правильный клапан для правильной задачи. Использование клапана для неправильной температуры может легко повредить клапан даже в первый день использования.

Материалы, используемые для изготовления клапана

Трехходовые запорные клапаны работают с разными жидкостями и материалами с разными свойствами. Характер материала, используемого для изготовления внутренних компонентов клапана, определяет, с какими жидкостями можно использовать клапан. Итак, знайте характер рабочей жидкости, чтобы помочь вам выбрать правильный трехходовой шаровой клапан для этой задачи. Некоторые жидкости вызывают коррозию, поэтому для них требуются коррозионно-стойкие материалы, такие как ПТФЭ.

Коэффициент расхода 

Знание коэффициента расхода жидкости важно, так как это поможет определить идеальный трехходовой шаровой клапан, который может оптимизировать процесс потока.

Тип привода 

Привод — это компонент, обеспечивающий питание для работы клапана. Доступные приводы, которые можно использовать на трехходовом шаровом клапане, включают ручной привод (он приводится в действие вручную с помощью маховика), пневматический привод (он приводится в действие сжатым воздухом, чтобы помочь управлять механизмом закрытия и открытия клапана), электрический привод. (для управления клапаном используется электричество) и гидравлический привод (для закрытия или открытия клапана используется гидравлическая жидкость, такая как масло или вода). Некоторые приводы дешевле и удобнее в использовании, чем другие. Тип привода зависит от предпочтений клиента в отношении простоты и скорости использования.

 

Применение трехходового шарового клапана 

• Трехходовой шаровой клапан используется для разделения воздуха.
• Используются при переработке природного газа.
• Используются при сжижении сжиженного природного газа.
• Клапаны запорные трехходовые применяются в деревообработке.
• Используются для очистки воды.
• Используются в пищевой промышленности и производстве.
• Трехходовые запорные клапаны используются для повышения постоянного потока в теплообменниках.
• Применяются для повышения постоянной подачи воды и температуры в холодильно-конденсаторном блоке теплообменника.

 

Преимущества трехходового запорного клапана

• Трехходовые запорные клапаны легко осматривать и обслуживать.
• На трехходовых запорных клапанах можно использовать различные приводы.
• Эти клапаны имеют хороший диапазон регулирования расхода.
• Эти клапаны обладают отличной способностью работать с давлением.
• Эти клапаны могут работать в широком диапазоне температур.
• Эти клапаны устойчивы к коррозии.

 

Недостатки трехходового запорного клапана

• Трехходовые запорные клапаны дороже других клапанов, таких как задвижки.
• Трехходовые запорные клапаны имеют большой вес.
• У них большой перепад давления.

 

Поиск и устранение неисправностей трехходовых запорных клапанов 

Утечка из уплотнения штока

• Ослабленный фланец уплотнения. Закрепите уплотнительный фланец.
• Шток поврежден. Разберите трехходовой шаровой клапан и осмотрите его. Проверьте, не повреждены ли детали вилки, и при необходимости замените.
• Шток не поврежден. Замените уплотнительные кольца и уплотнительные кольца фланца сальника, соблюдая все меры безопасности, рекомендованные производителем.

Чрезмерная внутренняя утечка при закрытом трехходовом запорном клапане

• Убедитесь, что подача воздуха в клапан соответствует рекомендациям производителя трехходового шарового клапана.
• Когда клапан находится в закрытом положении. Проверьте, соответствует ли шкала выходного давления позиционера рекомендуемому давлению.
• Отрегулируйте ход клапана, чтобы он надежно закрылся, и снова соберите хомут.

Утечка из крышки

• Крышка плохо затянута. Затяните капот.
• Разберите трехходовой шаровой клапан и проверьте прокладку на крышке.

Привод маховика не может гибко поворачиваться или диск не может закрываться или открываться

• Уплотнение перетянуто. Ослабьте гайки уплотнения.
• Кривой сальник. Исправьте железу.
• Повреждение гайки штока или наличие грязи. Проверьте резьбу гайки штока. Очистите грязь.
• Шток имеет изгиб. Замените или отремонтируйте шток.
• Износ резьбы на гайке штока. Замените гайку штока.

 

Резюме 

Трехходовые запорные клапаны — это запорные клапаны с тремя портами. Эти клапаны используются для отвода или смешивания жидкостей. При использовании для смешивания жидкостей клапан имеет два входных и один выходной порт. При использовании для отвода жидкости клапан имеет один вход и два выхода. Трехходовые запорные клапаны представляют собой запорные клапаны с седлом в нижней части корпуса клапана. У этих клапанов третий порт расположен перпендикулярно двум другим отверстиям. Трехходовые запорные клапаны бывают двух типов: отводной версии и смесительной версии.

Трехходовые запорные клапаны используются в различных приложениях, таких как управление переработкой воды, нефти и газа, в системах охлаждения и нагрева, таких как теплообменники, разделение воздуха и пищевая промышленность, среди прочего. Трехходовые запорные клапаны имеют общие черты, такие как конструкция с верхним входом, совместимость с различными приводами, широкий диапазон регулирования и возможность отводить и смешивать жидкости. Перед покупкой/выбором трехходового шарового клапана необходимо учитывать определенные факторы: номинальное давление, рабочую температуру, коэффициент расхода, тип привода, совместимость со средой и материалы клапана.