Трехходовой клапан для отопления принцип работы: Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, конструкция, применение

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором, как работает

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором имеет такую форму, которая напоминает тройник, отсюда и название. Функции же у него совсем другие, он поддерживает в доме комфортный тепловой баланс и равномерно распределяет тепло по всему помещению.

Трехходовой клапан особенно применяется для водяного теплого пола. Обычно температуры в радиаторе подогрева и пола не совпадают, для регулирования этого процесса и применяют устройство.

В данной статье мы поговорим об трехходовом клапане, его устройстве, установке, принципе работы и разновидностях. Применение такого агрегата просто необходимо в системе ГВС.

Содержание

• 1 Устройство трехходового клапана
  • 1.1 Виды
• 2 Установка трехходового клапана в системе отопления
  • 2.1 Выбор
• 3 Как работает трехходовой клапан в системе отопления
  • 3.1 Виды трехходовых клапанов по принципу работы
• 4 Схема теплого пола с трехходовым клапаном
  • 4. 1 Схема установки разделяющего трёхходового клапана
  • 4.2 Схемы установки смешивающего трёхходового клапана на разделение
• 5 Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой
• 6 Сервопривод для трехходового клапана
  • 6.1 Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

Устройство трехходового клапана

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.

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

Чтобы разобраться, из чего состоит и как работает термосмесительный трехходовой кран самого распространенного седельного типа, следует изучить представленную ниже схему.

Внутри латунного корпуса с тремя патрубками методом литья устроены 3 камеры, проходы между которыми перекрываются тарельчатыми клапанами. Они закреплены на одной оси – штоке, выходящем из корпуса с четвертой стороны.

Виды

Они различаются по способу управления. Условно можно поделить на клапаны:
1. с ручным управлением;
2. с термоголовкой;
3. с электроприводом;
4. гидравлические;
5. 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.

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

Установка трехходового клапана в системе отопления

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.

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.

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.

Как работает трехходовой клапан в системе отопления

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.

Такой клапан устанавливается в тех местах трубопровода, где необходимо разбить циркуляционный поток на два контура:
1. С постоянным гидравлическим режимом.
2. С переменным.

Обычно постоянный гидравлический поток используют потребители, для которых подается качественный теплоноситель определенного объема.

Регулируется он в зависимости именно от качественных показателей.

Переменный поток потребляют те объекты, для которых качественные показатели не являются главными. Им важен количественный коэффициент. То есть для них регулировка подачи производится по требуемому количеству теплоносителя.

Есть в категории запорной арматуры и двухходовые аналоги. В чем отличие этих двух видов? Трехходовой клапан работает совершенно по-другому. В его конструкции шток не может перекрыть поток с постоянным гидравлическим режимом.

Он всегда открыт и настроен на определенный объем теплоносителя. А значит, потребители будут получать необходимый объем как в количественном, так и в качественном эквиваленте.

По сути, клапан не может перекрыть подачу на контур с постоянным гидравлическим потоком. А вот переменное направление он перекрывать способен, тем самым позволяя регулировать напор и расход.

Если совместить два двухходовых клапана, то получится трехходовая конструкция. При этом оба клапана должны работать реверсивно, то есть при закрытии первого обязательно открывается второй.

Виды трехходовых клапанов по принципу работы

По принципу действия этот вид делится на два подвида:
• Смесительные.
• Разделительные.

Уже по названию можно понять, как работает каждый тип. У смесительного один выход и два входа. То есть он выполняет функцию смешивания двух потоков, что необходимо для понижения температуры теплоносителя. Кстати, для создания нужной температуры в системах теплых полов это идеальное устройство.

Регулировать температуру выходящего потолка достаточно просто. Для этого необходимо знать температуру двух входящих потоков и точно рассчитать пропорции каждого, чтобы на выходе получить требуемый температурный режим. Кстати, этот вид устройства, если его правильно установить и отрегулировать, может работать и по принципу разделения потоков.

Трехходовой кран разделительного действия разбивает основной поток на два. Поэтому у него два выхода и один вход. Этот прибор обычно используется для разделения горячей воды в системах горячего водоснабжения. Нередко специалисты устанавливают его в обвязках воздухонагревателей.

По внешнему виду оба устройства ничем не отличаются между собой. Но если рассмотреть их чертеж в разрезе, то есть одно различие, которое сразу же бросается в глаза. В смесительном приборе установлен шток с одним шаровым клапаном.

Он располагается в центре и перекрывает седло главного прохода. В разделительном таких клапанов два на одном штоке, и они устанавливаются в выходных патрубках. Принцип их действия таков — первый закрывает один проход, прижимаясь к седлу, а второй в это время открывается другой проход.

Современный трехходовой кран делится на два типа по способу управления:
1. Ручной.
2. Электрический.

Чаще приходится сталкиваться с ручным вариантом, который похож на обычный шаровой кран, только с тремя патрубками — выходами. Электрические автоматические системы чаще всего используются для распределения тепла в частном домостроении.

К примеру, можно настроить температуру по комнатам, распределяя теплоноситель в зависимости от удаленности помещения от нагревательного котла. Или обеспечить совмещение с системой теплого пола. Большие по проходимости приборы устанавливают на теплопроводах между зданиями.

Как и любое устройство, трехходовой кран определяется по диаметру подводящей трубы и давлению теплоносителя. Отсюда и ГОСТ, который позволяет провести сертификацию. Несоблюдение ГОСТа является грубым нарушением, особенно, когда дело касается давления внутри трубопровода.

Схема теплого пола с трехходовым клапаном

Когда есть понимание, что такое трехходовой клапан и в чем состоит его работа, можно рассмотреть различные схемы подключения, зависящие от назначения и роли элемента в отоплении дома.

Установка термосмесительного клапана производится в таких случаях:
• Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
• Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться не более чем до 45 °С, что обеспечивается смесительным узлом с трехходовым краном.
• Для поддержания необходимой температуры теплоносителя в разных местах системы.
• Чтобы защитить тепловой агрегат на твердом топливе от образования конденсата, нельзя во время его разогрева допускать подачу в котловой бак остывшей воды из радиаторной сети.

Для этого используется следующая схема подключения котла с байпасом и трехходовым смесительным клапаном:

Схема работает так. Пока теплогенератор не прогрелся, вода циркулирует по малому кругу через байпас. При нагреве теплоносителя в обратке до 50—55 °С клапан начинает открываться и подмешивать холодный теплоноситель из системы. При выходе отопителя на рабочий режим байпас перекрывается и весь поток идет через радиаторы.

В системе теплых полов данный элемент выполняет те же функции. Циркуляционный насос гоняет теплоноситель по греющим контурам до тех пор, пока он не начнет остывать. Как только это произойдет, сработает датчик и термоголовка, после чего трехходовой клапан станет добавлять в замкнутый контур горячую воду, идущую от котла.

Как своими руками правильно выполнить монтаж коллектора теплых полов, насоса и клапана, показано на схеме:

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости, являющейся аккумулятором тепла.

Чтобы прогреть ее целиком достаточно быстро, температура подаваемого теплоносителя должна быть от 70 до 85 °С, каковая вовсе не нужна в системе радиаторного отопления. Понизить ее как раз и помогает трехходовой клапан, установленный за емкостью вместе с отдельным циркуляционным насосом.

Важно. Устанавливая смесительный клапан, помните, что насос должен располагаться с той стороны, где находится всегда открытый патрубок трехходового крана.

Сложная отопительная система большого коттеджа может иметь множество потребителей, подключаемых посредством гидрострелки и распределительного коллектора.

Причем в каждый из контуров надо подать теплоноситель с разной температурой. Самая высокая нужна бойлеру косвенного нагрева, поэтому на подводке к нему регулирующей арматуры нет. Остальным потребителям нужен более холодный теплоноситель, а потому они подключены через трехходовые клапаны.

В зависимости от направления потоков, термостатический клапан представлен двумя моделями:
1. Т-образная или симметричная схема. При таком подключении вода – горячая и холодная входит через боковые отверстия, а после смешивания жидкость вытекает через центральный ход.
2. L-образная или асимметричная схема. В таком случае горячая вода поступает с одного бока, а холодная – снизу. Впоследствии смешанный поток выходит из второго бокового хода.

Схема подключения трехходового смесительного клапана.

Устанавливается смесительный кран, оборудованный терморегулятором, если требуется обеспечить стабильную температуру теплоносителя.

Рассматривая смесительный узел, можно выделить в нем следующие составные части:
• клапан обратный;
• датчик температурный;
• насос циркуляционный;
• смесительный трехходовой клапан.

Схема смесительного узла для теплого пола

Схема подключения включает циркуляционный насос, монтируемый на подачу. Затем устанавливается температурный датчик, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды.

После этого идет термостатический клапан. На «обратку» монтируется обратный клапан с выходом, который присоединяется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.

При подобной схеме подключения теплоноситель движется по следующему маршруту:
1. Закачивание горячей воды при помощи циркуляционного насоса в систему оборудуемого теплого пола. Температура теплоносителя может достигать 80°С.
2. Смешивание с холодной водой при прохождении трехходового клапана. В результате достигается нужная температура.
3. Распределение теплоносителя по трубам теплого пола.
4. Возвращение остывшей воды в «обратку», откуда она забирается в трехходовой клапан для последующего смешивания с горячей жидкостью.

При подобном подключении регулирование степени нагрева поступающей в водяной контур воды осуществляет температурный датчик. Есть и другие способы управления. Самый неэффективный – это ручной метод, когда требуется изменять поступление потоков поворотом рукоятки.

Есть вариант управления при помощи сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.

Схема узлов на основе трехходового смесительного и термостатического клапанов для теплых полов.

Термостатический кран при оборудовании водяного теплого пола играет важную роль. Не допуская перегревания поступающего в трубы теплоносителя, он позволяет экономить топливо. Кроме этого, обеспечивается безопасность при эксплуатации достаточно сложной системы обогрева и продляется срок безаварийной службы.

Схема установки разделяющего трёхходового клапана

Обеспечивает количественное регулирование у потребителя — за счёт изменения расхода теплоносителя. Применяется, если по условиям эксплуатации источника тепла допускается перепуск теплоносителя в обратный трубопровод и не допускается прекращение циркуляции в контуре источника.

Данная схема установки трёхходового клапана, получила широкое применение в узлах нагрева воды и воздуха, подключённых от автономной котельной. Для увязки гидравлических контуров, потери напора на балансировочном клапане в байпасной линии, должны равняться потерям напора у потребителя.

Данная схема установки трёхходового клапана предназначена для подключения к трубопроводу с избыточным напором. Циркуляция теплоносителя в контуре потребителя обеспечивается за счёт избыточного напора, созданного циркуляционным насосом в контуре источника тепла.

Схема установки разделяющего трёхходового клапана

Схемы установки смешивающего трёхходового клапана на разделение

Обеспечивает количественное регулирование у потребителя с использованием смесительного трёхходового клапана. Применяется если по условиям эксплуатации не допускается прекращение расхода в контуре источника, а перепуск теплоносителя из подающего трубопровода в обратный — допустим.

Подобные схемы подключения трёхходовых клапанов получили широкое распространение в обвязке воздухонагревателей и воздухоохладителей, а также в узлах подогрева воды установленных в автономных котельных.

На подмешивающем патрубке трёхходового клапана рекомендуется установить балансировочный клапан с гидравлическим сопротивлением равным, сопротивлению потребителя. Циркуляция через потребителя и байпас осуществляется за счёт избыточного напора в контуре источника.

При правильном подборе клапана и гидравлической увязке байпаса с контуром потребителя, расход через источник тепла постоянный, а в контуре потребителя — переменный.

Схема подключения смешивающего трёхходового клапана для разделения потока, к напорному коллектору

Так как, поток воды движется в направлении противоположном направлению потока в смешивающем клапане, на некоторых клапанах возможно увеличение шума и вибрации, а также снижение допустимого перепада давлений на клапане.

Схема установки смешивающего трёхходового клапана для разделения к гидравлической стрелке При подключении узла с разделяющим трёхходовым клапаном к источнику тепла непосредственно или безнапорному коллектору, в подающем или обратном трубопроводе необходимо установить циркуляционный насос. Насос может быть общим для нескольких контуров.

Схему подключения трёхходового клапана, разделяющего поток, с дополнительным байпасом в контуре потребителя, параллельным подмешивающей линии, используют при условии превышения температурного режима источника над температурным режимом потребителя.

Особенность данной схемы в том, что расходы в контуре источника и потребителя будут постоянными, а к потребителю не поступит перегретый теплоноситель. У потребителя будет обеспечено качественное регулирование. Для работы данной схемы необходима установка насоса в контуре потребителя и в контуре источника.

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Клапан с терморегулятором гарантирует практичность и эффективность функционирования системы. Трехходовые клапаны для отопления призваны регулировать тепловой поток, что обеспечивает комфорт в помещении и экономичность использования.

Прежде чем приступать к проектировке отопительной системы, производится тепловой расчет. На основе его результатов выбирается подходящая мощность и тип отопительных приборов, способных поддерживать оптимальный температурный режим в помещении.

В расчет берется площадь помещения, после чего анализируют возможные теплопотери. Исходя из этого, рассчитывается производительность отопительной системы, необходимая для создания в комнатах комфортного микроклимата. После чего для всех помещений составляется тепловой баланс.

Однако, данные расчеты производятся при конкретных условиях, которые могут меняться в процессе эксплуатации.

Факторы, влияющие на работу радиатора, различны:
• температурные перепады на улице;
• солнечная активность;
• сила ветра;
• наличие бытовых приборов, генерирующих тепло.

В результате, просчитанный температурный баланс нарушается, и в помещении становится жарко. Однако, изъять из комнаты части радиатора или заглушить тепловое излучение невозможно. Таким образом, возникает необходимость управлять генерируемой тепловыми приборами энергией, чтобы поддерживать в помещении комфортный микроклимат.

Есть два пути регулировки выделяемой радиатором энергии:
1. Качественное изменение свойств радиатора.
2. Количественное регулирование выделяемого тепла.
3. В обоих случаях необходимы манипуляции с циркулирующей по трубам жидкостью.

В случае, когда вы не можете повлиять на температуру воды, поступающей к радиатору, можно регулировать ее количество. Для этого и необходимо купить трехходовые клапаны для отопления с терморегулятором.

Эти устройства позволяют ограничить количество воды, проходящей через радиатор, и в результате при одной и той же площади батареи в комнату будет поступать больше или меньше тепла, разумеется, в пределах, ограниченных мощностью системы.

Устройство трехходового смесительного клапана с термостатом

Трехходовой клапан для отопительной системы и регулятор температуры, устанавливаемый на радиаторе, могут использоваться по отдельности, однако в автономных отопительных системах современных квартир и частных коттеджей зачастую применяют комбинированный способ для повышения эффективности.

Таким образом, целесообразна покупка трехходового клапана для отопления с терморегулятором.

Важно учитывать, что принцип работы трехходового смесительного клапана позволяет повышать или понижать температуру радиатора лишь в установленных границах. Пределы эти продиктованы техническими характеристиками теплового прибора, а именно, значением его максимальной теплоотдачи, и зависят от каждого конкретного радиатора.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

Существует две разновидности:
1. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
2. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Трёхходовой клапан с электроприводом — это трубопроводная арматура, предназначенная для качественного и количественного регулирования. Трёхходовые клапаны выполняют функцию исполнительного устройства в схемах автоматизации систем теплоснабжения зданий.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Автор:
Сергей Владимирович, инженер-электрик.
Подробнее об авторе.

Трехходовой клапан для отопления: устройство, разновидности, особенности

Смесительный узел относится к категории трубопроводной регулирующей арматуры. Трехходовой клапан для отопления смешивает разные потоки теплоносителя в один для получения стабильной температуры. Узел разделяет и переключает течения в другие магистрали при соответствующей схеме монтажа. Клапан работает автоматически при наличии привода и получения сигналов контролирующих датчиков.

Содержание

1. Устройство и особенности трехходового клапана
2. Виды по способу управления
3. С ручным управлением
4. С терморегулятором
5. С электроприводом
6. Гидравлические
7. Пневматические
8. Принцип работы трехходового клапана
9. Особенности монтажа
10. Нюансы выбора клапана
11. Популярные производители

Устройство и особенности трехходового клапана

Трехходовой клапан предназначен для смешивания различных потоков теплоносителя в системе отопления

Модуль используется в системе подогрева жидкости и в составе обвязки воздухонагревателей и воздухоохладителей. Трехходовые регуляторы подразделяются на разделительные и смесительные виды.

Клапаны похожи по конструкции и состоят из частей:

• корпус;
• соединительный фланец;
• уплотняющий элемент;
• звено для передачи усилия от привода к затвору;
• плунжер различного профиля для определения типа регулировки;
• седло для посадки плунжера в закрытой позиции.

Регулирующим элементом выступает ходовой шток или поворотный шар. Эти механические звенья перекрывают клапан не полностью, оставляя возможность для смешивания или перераспределения течений.

Виды по способу управления

Виды управления зависят от условий работы и назначения. Фиксирующие датчики тепловой магистрали передают команды контролерам, а те координируют действие поставщиков энергии.

Различают типы приводов:

• с терморегулятором;
• электропривод;
• пневматический;
• гидравлический.

Привод с ручной регулировкой встречается гораздо реже.

С ручным управлением

Клапан с ручным управлением 

Шток приводится в движение с помощью поворотной рукоятки или вентиля. Для удобства устанавливается управляющая панель, на которой нанесены отметки. Риски соответствуют определенным тепловым гидрорежимам.

• К положительным моментам относится:
• низкая стоимость ручного привода;
• непосредственный контроль показателей режима;
• возможность мгновенной смены порядка работы.

К минусам относится необходимость постоянного присутствия оператора для реагирования. Ручное управление не обеспечивает равномерное нагревание трубопровода.

С терморегулятором

Клапан с термоголовкой позволяет регулировать потоки теплоносителя

Трехходовой кран для отопления оснащается термостатом, в котором присутствует жидкость или газ. Внутренняя среда реагирует на все изменения температуры потоков. Нагрев до заданных параметров приводит в действие систему поршней термоклапана и поступление горячего течения блокируется.

Трехходовые узлы с терморегулятором бывают механического действия или электронного. Механические работают автономно, а электронным требуется подключение электроэнергии или питания от батарейки. Недостаток второго вида компенсируется абсолютной автоматизацией. Электронное регулирование позволяет задавать изменение порядка отопления по дням недели, времени суток.

С электроприводом

Устанавливается электромагнит (соленоид) или применяется комбинационный сервопривод, смонтированный на электродвигателе с передаточным механизмом. Привод координируется измерителями температуры или давления, которые ставятся в обвязочном контуре. Узел сразу комплектуется сервоприводом или поставляется без него, что дает возможность оптимального выбора устройства для приведения в действие.

Учитываются технические характеристики по току, напряжению, мощности, способности к перегрузкам. Выбирают экономичный и надежный, без высоких расходов на эксплуатацию, обращают внимание на окружающие условия работы и требования безопасности.

Гидравлические

Трехходовой клапан для отопления с терморегулятором снабжается термостатом, установленным внутри корпуса. Устройство работает по параметрам температуры воды на выходе, которые задаются в заводских условиях. Гидравлический привод включает корпус с мембраной в форме тарелки.

К положительным моментам использования относится невысокая цена. Отрицательной стороной считается потребность выбора гидропривода под температуру жидкости в тепловой магистрали. Вторым минусом является невозможность перемены нагревательного режима, установленного на заводе.

Пневматические

Пневмопривод автоматизирует работу распределительного клапана и применяется для дистанционного управления. Приводы представляют собой цилиндр с поршнем, который движется под действием сжатого воздуха.

Преимущества использования пневмоприводов:

• быстрое управление при изменении условий окружающей среды;
• простота конструкции и взаимозаменяемость;
• изменение усилия достигается простым ограничением напора воздуха в приводе.

Пневматические устройства чаще используются для запорной арматуры. Требуется дополнительная установка компрессора сжатого воздуха для работы.

С электроприводом Гидравлический Пневматический

Принцип работы трехходового клапана

Чаще всего используются золотниковые клапаны с ручной регулировкой

Усилие от приводного устройства подается на затвор, включающий седло и плунжер. Поршень перекрывает часть прохода, что ведет к снижению потока через клапан. Увеличивается скорость течения, а статическое давление в трубопроводе снижается. Плунжер размещается в седле при полном закрывании, и поток теплоносителя перекрывается, напор воды после клапана отсутствует.

Выпускаются односедельные и двухседельные клапаны, при этом поршень бывает стержневым, игольчатым или тарельчатого вида. Двухседельные используются чаще по причине хорошей уравновешенности затвора и эффективной герметичности. Их применяют для изменения давления до 6,3 мПа в магистралях диаметром до 300 мм.

Принцип действия трехходового крана для отопления клеточного действия заключается в том, что седло одновременно служит направляющим устройством (клеткой) и местом фиксации полого затвора при закрытии. Расход среды регулируется за счет перфорации в стенках клетки.

Мембранные клапаны используют в работе вынесенные или встроенные гидро- или электроприводы. В случае отдельного привода усилие поступает на штоковую опору через мембрану, затем на регулирующее звено. После снижения давления перепонка возвращается в первоначальную позицию. При встроенном приводе расход воды координируется перекрытием отверстия в мембране.

В золотниковых трехходовых кранах расход теплоносителя регулируется поворотом подвижного элемента на определенный угол. Модули используются в качестве регулирующих устройств.

Особенности монтажа

Сборка трехходового клапана в системе отопления

Производители не всегда собирают в одну конструкцию привод и клапан. Иногда требуется замена вентиля без демонтажа подающего устройства.

Выполняются следующие действия:

1. Ослабляется контргайка на клапане и стыковочной муфте. Контрящий элемент откручивается вниз при нажатии на поршень со штоком. Отвинчивается муфта и гайка по направлению вниз.
2. Снимается по резьбе кольцевая гайка и соединитель от привода. Гайка сдвигается на шток поршня.
   
3. Привод устанавливается вверх клапана и фиксируется гайкой.
4. На информационной таблице привода уточняется описание диапазона регулирующих сигналов и тип устройства. Выясняется положение безопасности, и модуль ставится в позицию «шток привода выдвигается».
5. В предохранительном положении подается воздух в штуцер нижней камеры под давлением, соответствующим началу работы. Положение изменяется на «шток привода втягивается» и напор дается в верхний отсек мембранного отделения, его величина соответствует окончанию регулировки.

Фиксационная муфта поворачивается до момента, когда она подойдет к приводу, затем докручивается на ¼ поворота и крепится контрящей гайкой. Ставится соединитель и завинчивается до упора. Индикационная шкала хода выставляется по вершине стыковочной муфты.

Нюансы выбора клапана

Фланцевый клапан для соединения в трубах

Трехходовой регулятор отбирается с учетом результатов гидравлического и теплотехнического расчета отопительной магистрали – контура, где он будет смонтирован. Обращается внимание на давление, температуру воды, расход теплоносителя в час.

Помимо этого учитываются характеристики:

• вид механизма затвора;
• способ управления;
• сфера применения;
• материал клапана.

Имеет значение диаметр стыковочных труб и способ соединения смесителя (фланцевый или резьбовой).

Популярные производители

Среди производителей выделяется пятерка лидеров. Они выпускают инженерную сантехнику, делают термостатические установки и внедряют передовые технологии.

• IMI-HEIMEIER (Германия).
• ESBE (Швеция).
• HERZ (Австрия).
• Danfoss (Германия).
• Valtek (Россия, Италия).

Valtek — это отдельный проект совместной работы российских и итальянских инженеров. Продукция адаптирована к условиям российских отопительных магистралей. Характеризуется доступной стоимостью.

устройство, принцип работы и схема подключения

Привет всем читателям этого блога! В данной статье будут обсуждаться трехходовые клапаны и сервоприводы.

Написана статья на уровне ликбеза, поэтому специалистов попрошу громко не смеяться над обсуждаемыми здесь вопросами.

Начнем обсуждение с трехходовых клапанов, а потом перейдем к сервоприводам. Переходим к делу.

Что такое трехходовой клапан: зачем нужен и как работает?

Трехходовой смесительный клапан

Из названия трехходового клапана понятно, что он имеет три резьбовых или фланцевых соединения.

Существуют два вида таких клапанов:

• Термосмесительные — применяются для организации подмеса холодного теплоносителя из «обратки» к горячему теплоносителю «подачи». Используется это в водяных теплых полах, тепловых узлах зданий и для защиты теплообменников котлов. Такие «трехходовики» отличаются по диаметру резьбового соединения и диапазону регулировки температуры.
• Переключатели потока — они изменяют направление течения теплоносителя, а точнее сказать они меняют контур, по которому он протекает. Так, например, переключатели потока широко используются для подключения бойлеров косвенного нагрева к отопительным котлам. В такой схеме трехходовой клапан через сервопривод подключен к термостату бойлера и при достижении пороговой температуры происходит переключение клапана и включение загрузочного насоса. После этого горячий теплоноситель начинает течь через теплообменник бойлера и нагревать воду внутри него.

Регулируемый трехходовой клапан

Устройство трехходового клапана котла

Теперь давайте рассмотрим техническое устройство трехходовых клапанов.

Начнем по порядку с устройства термосмесительного клапана.

Для того, чтобы иметь наглядное представление о его внутреннем строении, посмотрите на следующий рисунок:

Устройство трехходового смесительного клапана

1. Вход горячей воды.
2. Термочувствительный элемент.
3. Выход смешанной воды.
4. Вход холодной воды.

Термочувствительный элемент расширяется или сжимается в зависимости от температуры.

Это позволяет выдерживать определенную температуру на выходе подмеса (4).

Колебания температуры обычно лежат в пределах двух или трех градусов в зависимости от разности давлений горячей и холодной воды.

Наличие в термосмесительном клапане накипи также уменьшает точность его регулировки.

Температура воды на выходе клапана может быть задана жестко при изготовлении клапана, либо может изменяться в некоторых пределах.

Делается это при помощи вращения регулировочного колеса.

Трехходовой клапан отопления: принцип работы

Теперь перейдем к рассмотрению другого вида клапанов — переключателей направления потока.

Собственно, такие клапаны могут работать и как смесительные, но управляются они при помощи ручной настройки или сервопривода.

Для большей наглядности смотрите рисунок ниже:

Трехходовой клапан для отопления: принцип работы

По сути своей такой клапан — шаровой кран, у которого отверстия в шаре не находятся на одной линии, а сделаны под прямым углом друг к другу.

Для полного переключения потока необходим поворот шара на 90°. Давайте посмотрим вид такого клапана сверху:

Трехходовой смесительный клапан: принцип работы

Угловая шкала указывает на то в каком положении находится шар внутри клапана.

Трехходовой клапан: схема подключения к котлу

Как я уже говорил, чаще всего такие клапана используют для подключения бойлера косвенного нагрева к котлу.

Схема подключения будет выглядеть следующим образом:

Трехходовой клапан: схема подключения к бойлеру

В этой схеме теплоноситель будет циркулировать либо через теплообменник бойлера, либо через радиаторы отопления.

Сервопривод клапана будет управляться термостатом бойлера.

Теперь давайте поговорим о наиболее важных технических характеристиках таких клапанов:

• Диаметр подключения — диаметр резьбы в дюймах.
• Рабочая температура — температура теплоносителя, при которой клапан отработает весь срок эксплуатации.
• Материал корпуса и уплотнений — чаще всего, такие клапаны изготавливаются из латуни, а в качестве уплотнений может быть использован эластомер (резина) типа EPDM.
• Номинальный поток — измеряется в кубических метрах за час и определяет предел пропускной способности клапана. Номинальный поток прямо пропорционален диаметру подключения клапана.
• Рабочая среда — этот параметр определяет то, в какой среде может работать данный узел. Например, это может быть только вода, либо растворы гликолей (антифризов для отопления).

Давайте двигаться дальше, следующая остановка — сервопривод!

Что такое сервопривод и как он работает?

Давайте начнем с определения. Сервопривод — это электродвигаетль, управляемый через отрицательную обратную связь.

В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Чтобы наглядно себе представлять сервопривод, смотрите ниже на картинку:

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод: устройство и принцип работы

Как обычно, для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

Устройство сервопривода

Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:

• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Управляющий сигнал сервопривода

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале.

Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса.

Для тех, кто не знает о чем идет речь привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота  вала.

Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода.

Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Заключение статьи

В этой статье я рассмотрел (очень кратко) трехходовые клапана и сервоприводы.

Главное для чего они нужны — автоматизация управления инженерными сетями (водоснабжением, отоплением и так далее).

Они стоят дорого и во многих случаях без них можно обойтись, но все же есть случаи когда без них не обойтись, например при описанной выше схеме подключения бойлера.

На этом все, пишите свои вопросы в комментариях и нажимайте кнопки социальных сетей.

В чем разница между трехходовым регулирующим клапаном, используемым для термомасла/горячего масла, и обычным трехходовым клапаном?

Поделитесь оптимизированными решениями, профессиональными знаниями в области клапанов и новостями отрасли

Поиск продуктов

Для запроса состояния теплового масла трехходовой регулирующий клапан должен выдерживать высокую температуру, около 350 градусов по Цельсию, поэтому его конструкция больше отличается от других 3- проходные запорные клапаны.

Добавить заголовок, чтобы начать создание оглавления

Для требуемых условий теплового масла трехходовой регулирующий клапан должен выдерживать высокую температуру, около 350 градусов по Цельсию, поэтому его конструкция отличается от других трехходовых запорных клапанов. Чертеж трехходовых регулирующих клапанов с электроприводом

Трехходовые регулирующие клапаны для термального/мазута

Высокотемпературные трехходовые регулирующие клапаны

Трехходовые регулирующие клапаны спроектированы с тремя входными отверстиями: AB, A и B. Этот тип регулирующего клапана модулирует пропускную способность и может направлять поток на два выпускных отверстия или смешивать два впускных отверстия с одним выпускным отверстием при разных температурах или давлениях.

двухходовые регулирующие клапаны с термомасломтрехходовые регулирующие клапаны с термомаслом

Отличие конструкции трехходового регулирующего клапана для горячего масла

1. Конструкция крышки. THINKTANK использует сильфонную крышку из нержавеющей стали и гибкую графитовую набивку в качестве двойного уплотнения для защиты характеристик привода и эффективной изоляции среды в трубопроводе от внешней среды, что значительно повышает безопасность и надежность уплотнения продукта.
   Этот 3-ходовой регулирующий клапан был специально разработан для системы контроля температуры нефтяной печи машины термофиксации в текстильной промышленности.
2. Обычно он представляет собой пневматический или электрический привод с входным сигналом 4~20 мА или сигналом включения/выключения для изменения открытия клапана. В то же время изолирующий сигнал открытия клапана будет обеспечивать обратную связь с системой управления.
3. Трехходовые регулирующие клапаны с термальным маслом обычно открываются, поэтому их стабильность выше, чем у других.
4. Сервоусилитель использует глубокую динамическую отрицательную обратную связь для повышения точности регулировки.
5. Электрический/пневматический трехходовой регулирующий клапан, используемый для автоматизации теплопроводного маслосбережения. По сравнению с односедельными, двухседельными регулирующими клапанами или регулирующими клапанами с втулкой/клеткой, одна и та же система может сэкономить один единичный клапан, упростить конструкцию и снизить затраты для конечных пользователей.
6. Существует множество электрических приводов, которые можно использовать для 4–20 мА или 0–10 мА постоянного тока или 1–5 В постоянного тока, 0–10 В постоянного тока, с источником питания 380 В переменного тока, 220 В переменного тока, 24 В постоянного тока или просто с подачей воздуха. 2 ~ 6 бар.
7. При использовании электронного привода для управления открытием клапана с помощью токового сигнала сервоусилитель не требуется.
8. Крышка с сильфонным уплотнением полностью герметизирует подвижный шток, предотвращая любую утечку жидкости.
9. 3-ходовой регулирующий клапан с горячим маслом не только направляется втулкой на крышке клапана, но также направляется боковой частью плунжера клапана и внутренней поверхностью седла клапана, с большой направляющей площадью и надежной работой.

3-ходовой регулирующий клапан, используемый для горячего масла

Практический пример применения теплового масла (моторизованный 3-ходовой регулирующий клапан)

Этот жидкий раствор предназначен для индийского клиента, работающего над проектом теплового масла. На объекте нет управляющего оборудования, такого как контроллер, поэтому мы предоставляем комплексное решение по параметрам заказчика.

Трехходовые регулирующие клапаны с электроприводом

Параметры процесса

• Расход прибл. : 120 м³/ч
• Высота напора прибл.: 45 м л. в.
• Среда: Therminol 66
• Рабочая температура: 280 °C
• Макс. допустимая рабочая температура: 335 °C
• Клапан регулирующий с приводом в 3-ходовом исполнении с фланцами и сильфонным уплотнением
• Номинальный размер: DN150
• Номинальное давление: PN16
• Функция клапана: Распределительная функция
• Привод: Электропривод предпочтительно (ARI)

Решение и принцип клапана

Тепловое масло поступает в оборудование через трехходовой регулирующий клапан, а датчик температуры собирает технологические переменные на оборудовании и передает параметры на контроллер. После сравнения переменной процесса с заданным значением контроллер посылает корректирующий сигнал на трехходовой регулирующий клапан, в случае модулирования открытия клапана для достижения требуемого значения.

Когда температура термомасла в оборудовании ниже уставки, контроллер посылает аналоговый сигнал на увеличение открытия в левом → правом горизонтальном канале 3-ходового регулирующего клапана.

И наоборот, когда температура термомасла выше заданного значения, контроллер посылает сигнал, чтобы позволить трехходовому регулирующему клапану уменьшить открытие левого → правого канала, в то время как открытие левого/нижнего канала увеличилось, позволяя среде (тепловое масло) для циркуляции обратно в поток.

Трехходовой регулирующий клапан на термальном масле

Чертеж трехходового регулирующего клапана на тепловое масло/термальное масло

Чертеж трехходового регулирующего клапана с электроприводом dn125

Принцип и состав устройства контроля температуры на термомасляном насос, электронагреватель, охладитель, клапан охлаждения, датчик температуры, масляный бак, комплект клапанов и панель управления. Устройство контроля температуры особенно подходит для нужд высокотемпературного охлаждения (ниже температуры замерзания) и основано на нагреве в качестве основной цели, а устройство часто охлаждает в качестве дополнения.

Блок контроля температуры панели управления (ПЛК или измеритель контроля температуры) используется для определения температуры возвратного масла с помощью датчика температуры, управления (ПИД) электронагревателем и клапаном охлаждения, а затем контроля процесса нагрева и охлаждения: после масло нагревается нагревателем, тепло передается оборудованию за счет принудительной циркуляции масляного насоса, а масло сбрасывается в оборудование и нагревает оборудование. После экзотермического и прогрева оборудования температура падает и затем циркулирует в нагреватель для циркуляционного нагрева; когда температура превышает установленную температуру, нагреватель останавливается, а охлаждающий клапан (или вентилятор) открывается для охлаждения, чтобы поддерживать постоянную температуру устройства на заданной рабочей температуре.
Независимо установленный масляный бак имеет три функции: пополнение масла, выпуск и расширение, чтобы обеспечить стабильную работу устройства контроля температуры теплового масла.

Характеристики устройства

• Использование термомасла в качестве рабочей среды и реализация высокотемпературной работы при нормальном давлении. Обычно используемый диапазон температур составляет 0 ~ 400 ℃.
• Электронагревательная трубка из никель-хромового сплава, датчик температуры PT100.
• Теплопроводный масляный насос использует высокотемпературное механическое уплотнение.
• Шкаф управления оснащен сенсорным экраном и ПЛК SIEMENS, измерителем температуры FUJI и электрическим оборудованием Schneider.
• Функция автоматической регулировки PID процесса контроля температуры может реализовать точность контроля температуры: ± 1 ℃, рабочую температуру можно установить в любое время.
• Панель управления имеет функцию защиты от перегрева, нехватки масла, сухого горения, защиты от перегрузки и автоматического выхлопа.
• Устройство контроля температуры всего завода на салазках, каждый контроль температуры независимо.

В заключение

Являясь надежным производителем клапанов, THINKTANK предлагает множество решений для клапанов для наших клиентов, таких как расширительные охлаждающие трубки, сильфонная крышка из нержавеющей стали и тримы с направляющей клеткой для балансировки/дебаланса, отвечающие уникальным условиям. Как правило, наши сильфоны из нержавеющей стали эффективно подходят для диапазона рабочих температур клапана 662 °F. Таким образом, эти регулирующие клапаны могут регулировать тепловое масло или тепловое масло, горячее масло, высокотемпературную воду, пар и другие критические среды. Если вас интересует дополнительная информация, свяжитесь с нами по электронной почте cncontrolvalve.com

PrevPreviousПочему размер каждого регулирующего клапана так важен?

NextКак работает электропневматический позиционер? Next

Свяжитесь с нами

Обладая знаниями в области клапанов и богатым опытом работы в нефтегазовой, химической промышленности, текстильных фабриках, электростанциях и сахарных заводах. Компания THINKTANK стала ведущим производителем прецизионных регулирующих клапанов нового поколения.

Имея клиентскую базу, в которую входят более 42 ведущих мировых инженеров и подрядчиков, а также международные бренды клапанов, THINKTANK Valves предлагает экономичные клапаны, которые помогают нашим клиентам автоматизировать управление технологическими процессами, не переплачивая за это.

Имя

Электронная почта

Сообщение

Facebook

Twitter

Pinterest

.

Измеритель потока и газ: простое руководство для начинающих

. Поток используется в добыче, нефть и газе. . Основное назначение расходомера – измерение количества материала, протекающего в трубопроводах, то есть расчет расхода вещества через заданное сечение потока.

Подробнее

Спецификация труб 101

Спецификация труб указывает толщину стенки трубы. По мере увеличения количества схем труб увеличивается и толщина труб. Основная роль труб заключается в транспортировке технологических сред, таких как газ, воздух, шлам, пар, жидкость или смешанная среда и т. д., под внутренним давлением, внешним давлением или обоими.

Подробнее

Производитель пережимных клапанов

Пережимные клапаны подходят для изоляции и контроля абразивных, коррозионных и волокнистых материалов. Пережимной клапан все чаще используется в качестве запорного клапана или регулирующего клапана для порошка, шлама, пыли, эмульсий, газообразных материалов, гранулятов, пеллет, сжатого воздуха и других подобных материалов.

Подробнее

Горячие продукты

Трехходовой кран на систему отопления: принцип работы, выбор, установка

Для постоянного поддержания комфортного теплового баланса в доме необходим такой элемент, как трехходовой кран на в контур отопления включена система отопления, равномерно распределяющая тепло по всем помещениям.

Несмотря на важность этого агрегата, он не отличается сложной конструкцией. Давайте рассмотрим конструктивные особенности и принципы работы трехходового клапана. Каких правил следует придерживаться при выборе устройства и какие нюансы присутствуют при его установке.

Содержание статьи:

• Особенности трехходового клапана
  • Разделительно-смесительные устройства
  • Конструкция трехходового крана
  • Принцип работы устройства
  • Привод
  • 8 9 Где используются трехходовые клапаны?
  • Нюансы выбора крепления
  • Трехходовые приборы производителей
  • Особенности установки изделия
    • Общие рекомендации по установке
    • Вставка смесительного клапана
    • Монтаж разделительного устройства
  • Выводы и полезное видео по теме

  Особенности трехходового клапана

  Вода, поступающая в радиатор, имеет определенную температуру, на которую зачастую невозможно повлиять . Трехходовой клапан регулирует изменение не температуры, а количества жидкости.

  Это дает возможность, не изменяя площади радиатора, подавать в помещения необходимое количество тепла, но только в пределах мощности системы.

  Устройства разделения и смешения

  Визуально трехходовой кран напоминает тройник, но выполняет совсем другие функции. Такой узел, оснащенный термостатом, относится к запорной арматуре и является одним из ее основных элементов.

  Эти устройства бывают двух типов: разделительные и смесительные.

  Первый используется, когда теплоноситель нужно подавать одновременно в нескольких направлениях. По сути, узел представляет собой смеситель, формирующий стабильный поток с заданной температурой. Монтируют его в сети, по которой подается нагретый воздух, и в системах водоснабжения.

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

  Изделия второго типа служат для объединения потоков и их терморегуляции. Для входных потоков, имеющих разную температуру, предусмотрено два отверстия, а для их выхода – одно. Они используются при устройстве теплых полов для предотвращения перегрева поверхности.

  Трехходовой клапан и регулятор температуры можно приобрести отдельно. Для автономных систем отопления все же покупка конструкции с терморегулятором считается более рациональным и эффективным решением.

  Конструкция кранов трехходовых

  По конструкции задвижки делятся на седельные и поворотные. Принцип работы первого основан на ритмичном перемещении штока по вертикали – схема регулировки «шток-седло». Это мнение относится к смесительным клапанам. Часто управление осуществляется электромеханическим приводом.

  Ключевым элементом поворотной конструкции является вращающийся сектор. При движении шток воздействует на шаровой кран, и тот частично или полностью перекрывает подачу теплоносителя. Эта схема регулировки называется «шарик-гнездо».

  Эти устройства обладают повышенной износостойкостью. Они адаптированы к большим перепадам температур и относятся к классу клапанов. В частных домах, где вода расходуется в относительно небольших количествах, они могут выполнять функции смесителей.

  Особенностью смесительного клапана является наличие одного выхода и двух входов. Он предназначен для регулирования температуры рабочей жидкости путем объединения высокотемпературных и низкотемпературных потоков. При соответствующей установке продукт также может разделять потоки.

  Здесь схематически показана работа трехходового крана седельного смесительно-сепараторного типа

  Клапан трехходовой разделительного типа применяется при необходимости подачи горячего теплоносителя в нескольких направлениях.

  Все модели таких кранов кое-чем отличаются друг от друга:

  • затвор механика — может быть как натяжной, так и сальниковой;
  • заглушка — бывают L, T, S-образные;
  • затвор тип — бывают цилиндрические, сферические, конические;
  • соединение цепей — с помощью муфты, фланца, сваркой и т. п.;
  • способ управления — автоматический, полуавтоматический, ручной.

  Смесительное устройство снабжено штоком, расположенным по центру, в нем один шаровой кран. Закрывает в нужный момент заслонку воздухозаборника.

  В устройствах разъемного типа шток оборудован двумя вентилями, установленными на выходных патрубках.

  Работает немного по-другому. Работа трехходового клапана после детального разбора его конструкции становится более понятной.

  Компонентами трехходового клапана являются: корпус (1), вкладыш клапана (2), конус клапана (3), полированный шток клапана (4), седло клапана (5), напорная камера (6), сальниковая коробка. уплотнение (7)

  Корпус данного изделия литой. Изготавливается из латуни или бронзы с гальваническим никелированием. Он выполняет как защитные, так и декоративные функции. Для соединения с трубопроводом имеются отводы с резьбой – всего три штуки. Тип резьбового соединения зависит от выбранной модели.

  Оптимальное давление в системе отопления для стабильной работы клапана 10 кг/см². Превышение этого значения может вызвать проблемы.

  Есть ограничения по температурным показателям — 95º для котлов, 110º — для солнечных панелей. Допустимый контроль температуры охлаждающей жидкости в разных моделях находится в пределах 20-60º. Производительность колеблется в пределах 1,6–2,5 м ³ /ч

  Принцип работы устройства

  За счет установки трехходового смесительного клапана можно добиться того, чтобы температура жидкости на выходе имела значение в пределах установленные лимиты.

  Принцип работы закрытой системы отопления и системы ПБР одинаков. Отличие лишь в том, что в первом случае теплоноситель равномерно передает тепло от источника к радиаторам, а во втором – передает теплую воду бытовым приборам.

  До достижения термодатчиком определенной температуры охлаждающая жидкость подается из передней трубы и беспрепятственно поступает вправо. Когда рабочий элемент достигает температуры выше установленного значения, он расширяется.

  Это влечет за собой перемещение клапана вертикально вниз и, как следствие, перекрытие пути входа нагретого теплоносителя снизу. Далее открывается левый патрубок для подачи холодной жидкости.

  На схеме показан порядок подключения трехходового клапана к автономной системе отопления. При его отсутствии возможно образование конденсата в контуре обратки в результате снижения температуры

  Смешивание холодной жидкости с горячей уравновешивает температуру. Термочувствительный элемент принимает прежнюю форму, а заслонка — исходное положение.

  Если трехходовой клапан установлен в обратном контуре, то процесс должен происходить в обратной последовательности. При остывании жидкости открывается прямой путь для горячей воды от бойлера.

  Приводная шестерня

  Тип привода также может различаться для клапанов. Привод может быть как гидравлическим, так и электромеханическим, пневматическим, ручным.

  Электромеханический привод подразделяется на типы, наиболее распространенным из которых является простой термостатический. Он функционирует в результате расширения жидкости с термоактивным элементом в своем составе. Результат — давление на шток. Это легкосъемная конструкция, используемая в изделиях, устанавливаемых в бытовых системах.

  Следующий вариант – привод с термостатической головкой, оснащенной термочувствительным элементом. Устройство дополнено выносным датчиком температуры, расположенным непосредственно в трубопроводе. Капиллярная трубка соединяет его с приводом.

  Этот тип настройки считается наиболее точным. При желании простой термостатический привод можно легко заменить термостатической головкой.

  Для клапана с электроприводом механизм срабатывания может включать электромагниты, сервоприводы, на базе маломощных двигателей или систем трансмиссии

  Возможен вариант исполнения клапана трехходового с электроприводом. Он управляется контроллером, оснащенным датчиками температуры и выдающим команды основному механизму. Упрощенной версией привода с контроллером является сервопривод.

  Непосредственно управляет клапаном. Самый простой привод – ручной. Здесь регулировка осуществляется поворотом пластикового колпачка, имеющего резьбовое соединение. Его дно соприкасается с концом стержня. При скручивании или откручивании шпуля перемещается.

  Наличие электропривода или сервопривода позволяет программировать температурный режим с ориентацией по времени суток. Изначально трехходовой клапан не включает приводной механизм. Приобретается отдельно исходя из особенностей конкретной системы отопления. Вы можете использовать продукт в любой системе отопления.

  Где используются трехходовые клапаны?

  Существуют клапаны этого типа в различных исполнениях. Они включены в схему подключения. обеспечить равномерный прогрев всех его секций и исключить перегрев отдельных ветвей.

  В случае с твердотопливным котлом в его камере часто наблюдается конденсат. Бороться с ней поможет установка трехходового крана.

  Клапан, встроенный в систему «теплый пол», отвечает за поддержание температуры на нужном уровне, смешивание небольших порций горячей воды с теплоносителем

  Трехходовой прибор эффективно работает в системе отопления, когда есть необходимость подключения контура ГВС и разделения тепловых потоков.

  Использование клапана в жгуте радиатора устраняет необходимость в . Установка его на обратке создает условия для устройства короткого замыкания.

  Нюансы выбора арматуры

  Общие рекомендации при выборе подходящего трехходового клапана:

  1. Предпочтительны известные производители. Часто на рынке встречается некачественная арматура неизвестных фирм.
  2. Изделия из меди или латуни обладают большей износостойкостью.
  3. Ручное управление более надежно, но менее функционально.

  Ключевым моментом являются технические параметры системы, в которой предполагается его установка. Учитываются такие характеристики: уровень давления, максимальная температура теплоносителя в месте установки прибора, допустимый перепад давления, объем воды, проходящий через клапан.

  Только клапан с подходящей пропускной способностью будет работать хорошо. Для этого вам необходимо сравнить производительность вашей сантехнической системы с коэффициентом пропускной способности устройства. Обязательная маркировка на каждой модели.

  Для помещений ограниченной площади, таких как ванная, нерационально выбирать дорогой вентиль с термосмесителем.

  На больших площадях с подогревом полов требуется устройство с автоматическим регулированием температуры. Руководящим принципом при выборе также должно быть соответствие продукции. ГОСТ 12894-2005 .

  Стоимость может быть самой разной, все зависит от производителя.

  В загородных домах с установленным контуром отопления не очень сложно. Здесь вполне подойдет трехходовой клапан упрощенной конструкции.

  Работает автономно и не имеет термоголовки, датчика и даже стержня. Термостатический элемент, управляющий его работой, настроен на определенную температуру и расположен в корпусе.

  Трехходовые клапаны производителей

  На рынке представлен большой ассортимент трехходовых клапанов как известных, так и неизвестных производителей. Модель можно выбрать после того, как будут определены общие параметры изделия.

  Первое место в рейтинге продаж занимает арматура шведской фирмы Эсбе . Это достаточно известный бренд, поэтому трехполосные изделия отличаются надежностью и долговечностью.

  Трехходовой клапан Esbe смесительного типа используется как в системах отопления, так и в системах охлаждения. Они могут регулироваться вручную или автоматически.

  Корейские потребители известны своими качественными трехходовыми клапанами. Навьен . Их следует приобретать при наличии котла этой же фирмы.

  Большая точность регулировки достигается за счет установки датского устройства Danfoss . Он работает полностью автоматически.

  Клапаны

  отличаются хорошим качеством и доступной стоимостью. Valtec изготовлен совместно специалистами Италии и России.

  Продукция компании Efficient US Hanivel (Honeywell) . Эти клапаны имеют простую конструкцию, просты в установке.

  Особенности монтажа изделия

  При монтаже трехходовой арматуры есть много нюансов. От их учета зависит бесперебойное функционирование системы отопления. К каждому клапану производитель прилагает инструкцию, соблюдение которой впоследствии позволит избежать многих неприятностей.

  Общие рекомендации по установке

  Главное изначально установить клапан в правильное положение, руководствуясь подсказками, указанными стрелками на корпусе. Стрелки указывают траекторию течения воды.

  Символ А обозначает прямой ход, В — перпендикулярное или обходное направление, АВ — комбинированный вход или выход.

  В зависимости от направления различают две модели клапанов:

  • с симметричной или Т-образной схемой;
  • с асимметричным или Г-образным.

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

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

  Схема установки клапана, представленная на фото, применяется в системах отопления с питанием от напорного коллектора

  Вторым важным моментом при установке смесительного клапана является то, что нельзя располагать его приводом или термостатической головкой вниз. Перед началом работ требуется подготовка: перед местом установки перекрывается вода. Далее проверьте трубопровод на наличие в нем остатков, которые могут привести к выходу из строя прокладки клапана.

  Главное, выбрать место для установки так, чтобы к клапану был доступ. Возможно, вам придется проверить или разобрать его позже. Все это требует свободного места.

  Вставка смесительного клапана

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

  Когда по условиям эксплуатации котла допустимо такое явление, как перегрев теплоносителя в обратке, обязательно возникает избыточное давление. В этом случае установите перемычку, дросселирующую избыточное давление. Устанавливается параллельно смесительному клапану.

  Данная схема используется при подключении системы отопления к безнапорному коллектору. Важно правильно подобрать вариант установки, исходя из особенностей вашего трубопровода

  Схема на фото – гарантия качественного контроля параметров системы. Если трехходовой клапан подключается непосредственно к котлу, что чаще всего бывает в автономных системах отопления, требуется вставка балансировочного клапана.

  Если пренебречь рекомендацией по установке балансировочного устройства, в порту АВ могут происходить значительные изменения расхода рабочей жидкости в зависимости от положения штока.

  Подключение по приведенной схеме не гарантирует отсутствие циркуляции теплоносителя через источник. Для этого в его контур необходимо дополнительно подключить гидроизолятор и циркуляционный насос.

  Смесительный клапан также установлен для разделения потоков. Необходимость в этом возникает, когда недопустимо полностью изолировать исходный контур, но возможен перепуск жидкости в обратку. Чаще всего такой вариант используется при наличии автономной котельной.

  Балансировочный клапан монтируется на участке трубопровода трехходового клапана, подключенного к порту, обозначенному буквой B. Его гидравлическое сопротивление должно быть идентично сопротивлению котла

  Необходимо учитывать, что некоторые модели могут вызывать вибрацию и шум. Это связано с несогласованными направлениями потоков в трубопроводе и продукта смешения. Из-за этого давление на клапане может упасть ниже допустимого значения.

  Монтаж разделительного устройства

  При температуре источника выше, чем нужно потребителю, в схему включается клапан разделения потока. В этом случае при постоянном расходе как в контуре котла, так и у потребителя перегретая жидкость не будет поступать к последнему.

  Для работы схемы необходимо наличие обеих схем.

  Исходя из вышеизложенного, можно резюмировать общие рекомендации:

  1. При установке любого трехходового клапана манометры устанавливаются до и после него.
  2. Во избежание загрязнения перед изделием устанавливается фильтр.
  3. Корпус устройства не должен подвергаться никакой нагрузке.
  4. Должна быть обеспечена хорошая регулировка путем установки перед клапаном устройств, ограничивающих избыточное давление.
  5. Во время установки клапан не должен находиться над приводом.

  Также необходимо выдерживать рекомендованные производителем прямые участки до и после изделия. Несоблюдение этого правила повлечет за собой изменение заявленных технических характеристик. Гарантия на устройство действовать не будет.

  Выводы и полезное видео по теме

  Нюансы установки, учет которых гарантирует правильную работу клапана:

  Детали установки клапана при устройстве теплого пола:

  Узел в системе отопления, например термостатический трехходовой клапан, необходим, но не во всех случаях. Его наличие является гарантией рационального использования охлаждающей жидкости, что позволяет экономно расходовать топливо. Кроме того, он также выступает в роли устройства, обеспечивающего безопасную работу котла ТТ.

  Тем не менее, перед приобретением такого устройства необходимо предварительно проконсультироваться о целесообразности его установки.

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

  Клапан трехходовой для отопления: устройство, разновидности, особенности

  Содержание статьи:

  • Устройство и особенности клапана трехходового
  • Типы методов управления
  • Принцип работы трехходового клапана
  • Монтажные особенности
  • Нюансы подбора клапана
  • Популярные производители

  Смесительный узел относится к категории трубопроводной регулирующей арматуры. Трехходовой клапан для отопления смешивает разные потоки теплоносителя в один для получения стабильной температуры. Узел разделяет и переключает потоки на другие магистрали с соответствующей схемой установки. Клапан работает автоматически при наличии привода и получении сигналов от датчиков контроля.

  Устройство и особенности клапана трехходового

  Клапан трехходовой предназначен для смешивания различных потоков теплоносителя в системе отопления

  Модуль применяется в жидкостной системе отопления и в составе обвязки воздушных отопителей и воздухоохладители. Трехходовые регуляторы делятся на разделительные и смесительные.

  Клапаны аналогичны по конструкции и состоят из частей:

  • корпус;
  соединительный фланец
  • ;
  • уплотнительный элемент;
  Звено
  • для передачи усилия от привода на затвор;
  • плунжер различного профиля для определения типа регулировки;
  • седло для установки плунжера в закрытом положении.

  Регулирующим элементом является ходовая тяга или вращающийся шарик. Эти механические звенья не полностью перекрывают клапан, оставляя место для смешивания или перераспределения токов.

  Виды метода управления

  Виды контроля зависят от условий работы и цели. Датчики блокировки тепломагистрали передают команды контроллерам, а те координируют действия энергоснабжающих организаций.

  Существуют типы приводов:

  • с терморегулятором;
  • электропривод;
  • пневматический;
  • гидравлический.

  Привод с ручной регулировкой встречается значительно реже.

  Ручной привод

  Ручной клапан

  Шток приводится в движение поворотной рукояткой или клапаном. Для удобства устанавливается панель управления, на которой делаются отметки. Риски соответствуют определенным теплогидравлическим режимам.

  • К положительным моментам относятся:
  • низкая стоимость ручного привода;
  • прямой контроль режимных показателей;
  • возможность мгновенного изменения порядка работы.

  К недостаткам можно отнести необходимость постоянного присутствия оператора для реагирования. Ручное управление не обеспечивает равномерного прогрева трубопровода.

  С термостатом

  Клапан с термоголовкой позволяет регулировать расход теплоносителя

  Трехходовой кран для отопления оснащен термостатом, в котором присутствует жидкость или газ. Внутренняя среда реагирует на все изменения температуры потоков. Нагрев до заданных параметров приводит в действие поршневую систему термоклапана и блокируется подача горячего тока.

  Узлы трехходовые с регулятором температуры бывают механическими или электронными. Механические работают автономно, а электронные требуют подключения электричества или питания от аккумуляторов. Недостаток второго типа компенсируется абсолютной автоматизацией. Электронное управление позволяет установить изменение порядка нагрева по дням недели, времени суток.

  Электропривод

  Устанавливается электромагнит (соленоид) или используется комбинированный сервопривод, устанавливаемый на электродвигатель с передаточным механизмом. Привод координируется датчиками температуры или давления, которые размещаются в петле обвязки. Агрегат сразу комплектуется сервоприводом или поставляется без него, что позволяет оптимально подобрать устройство для приведения в действие.

  Учитываются технические характеристики по току, напряжению, мощности, перегрузочной способности. Выбирают экономичные и надежные, без больших эксплуатационных расходов, обращают внимание на окружающие условия работы и требования техники безопасности.

  Гидравлический

  Клапан трехходовой для отопления с термостатом поставляется с термостатом, установленным внутри корпуса. Устройство работает по параметрам температуры воды на выходе, установленным на заводе. Гидропривод содержит корпус с мембраной в виде пластины.

  К положительным моментам использования можно отнести низкую цену. Отрицательной стороной является необходимость подбора гидропривода по температуре жидкости в тепломагистрали. Второй недостаток – невозможность изменить установленный на заводе режим нагрева.

  Пневматический

  Пневматический привод автоматизирует работу регулирующего клапана и используется для дистанционного управления. Приводы представляют собой цилиндр с поршнем, который движется под действием сжатого воздуха.

  Преимущества использования пневматических приводов:

  • быстрое управление при изменении условий окружающей среды;
  • простота конструкции и взаимозаменяемость;
  • изменение усилия достигается простым ограничением давления воздуха в приводе.

  Пневматические устройства чаще используются для запорной арматуры. Для работы требуется дополнительная установка компрессора сжатого воздуха.

  Электрический привод

  Гидравлический

  Пневматический

  
  

  Принцип работы трехходового клапана

  Наиболее часто используемые золотниковые клапаны с ручной регулировкой

  Усилие от приводного устройства подается на клапан, состоящий из седла и плунжера. Поршень перекрывает часть прохода, что приводит к уменьшению потока через клапан. Скорость потока увеличивается, а статическое давление в трубопроводе уменьшается. Плунжер помещается в седло при полном закрытии, а поток теплоносителя перекрывается, давления воды после клапана нет.

  Доступны односедельные и двухседельные клапаны со штоковым, игольчатым или тарельчатым поршнем. Двухместные используются чаще из-за хорошей сбалансированности затвора и эффективной герметичности. Применяются для изменения давления до 6,3 МПа в магистралях диаметром до 300 мм.

  Принцип действия клапана трехходового отопительного сотового действия заключается в том, что седло одновременно служит направляющим устройством (клеткой) и местом фиксации полого затвора при закрывании. Скорость потока среды регулируется перфорацией в клеточных стенках.

  Мембранные клапаны используют дистанционные или встроенные гидравлические или электрические приводы. В случае раздельного привода усилие передается через мембрану на штоковую опору, затем на звено управления. После падения давления мембрана возвращается в исходное положение. При встроенном приводе поток воды координируется путем закрытия отверстия в мембране.

  В золотниковых трехходовых клапанах расход теплоносителя регулируется поворотом подвижного элемента на определенный угол. Модули используются как устройства управления.

  Особенности монтажа

  Сборка трехходового клапана в системе отопления

  Производители не всегда собирают привод и клапан в одну конструкцию. Иногда требуется замена клапана без демонтажа подающего устройства.

  Выполняются следующие действия:

  1. Ослабляется контргайка на клапане и муфте. Запорный элемент отвинчивается нажатием штока на поршень. Муфта и гайка откручиваются вниз.
  2. Кольцевая гайка и разъем с привода снимаются по резьбе. Гайка надевается на шток поршня.
     
  3. Привод устанавливается перед клапаном и фиксируется гайкой.
  4. Таблица информации о приводе поясняет описание диапазона управляющих сигналов и типа устройства. Определяется безопасное положение, и модуль устанавливается в положение «шток исполнительного механизма выдвинут».
  5. В безопасном положении на штуцер нижней камеры подается воздух под давлением, соответствующим началу работы. Положение меняется на «шток привода втягивается» и к верхнему отсеку мембранного отсека прикладывается давление, его величина соответствует окончанию регулировки.

  Стопорная втулка поворачивается до тех пор, пока не приблизится к приводу, затем отвинчивается на ¼ оборота и фиксируется контргайкой.