Двупосочен контролен клапан: принцип на действие, видове

В отоплителните системи, където нагревателите и охладителите се използват в тръбните възли, има характерен тип фитинги - двупосочен клапан. Устройството бързо и точно регулира обемите на подаване и изтегляне на вода. Търси се в отоплителни, вентилационни и климатични системи. В днешно време се търсят двупосочни клапани, оборудвани с електрически задвижващ механизъм, които се управляват от специални сензори. Това са надеждни и лесни за инсталиране устройства, конструктивните характеристики и разлики на които ще научим по-долу.

Двупътен клапан

Предназначение и дизайн

Класическото оборудване на устройството е както следва:

• термостатичен клапан;
• термична глава с дистанционен сензор;
• клапан с термична глава;
• ограничаващ сензор, отчитащ температурата;
• метър;
• циркулационна помпа;
• воден филтър;
• възвратен клапан.

Устройствата за двупосочно регулиране се използват навсякъде, но много зависи от какъв материал са направени. Имайки предвид конструктивните характеристики, веднага ще направим резервация, че клапаните се предлагат с едно или две седалки. Използвайки втория тип, потоците на работната среда се регулират и затварят и се допускат значителни спадове на налягането, с които едноместният клапан не може да се справи. Самият клапан изглежда като отделна част с механично или електронно задвижване. Случва се, че не е осигурен допълнителен източник на енергия, поради което той се инсталира след инсталирането на устройството.

Предимства на двупосочен клапан:

• проста конструкция;
• лесен за инсталиране;
• не изисква човешко участие за ефективна работа;
• поддържаема;
• надежден;
• служи дълго време;
• запечатан;
• характеризира се с ниско хидравлично съпротивление;
• на разположение.

Обръщайки внимание на дизайна на елемента, ще изглежда, че той е подобен на стандартен клапан, но механизмите са значително различни. Например основният щепсел на клапан е стебло или топка. Тоест стъблото, което е в хоризонтално или вертикално положение, или топка, завъртяна около оста си на 90 градуса, е отговорно за ограничаване на потока вода. Устройството работи по проста схема - отваря се специален отвор и през него се транспортира течност. За да функционират тези структурни елементи, към клапана е свързан изпълнителен механизъм, който изисква електричество или сгъстен въздух. Самото задвижване е комбинирано с отделни устройства, които отчитат налягането в системата, температурата и други характеристики.

Дизайн на клапана

Как да изберем и приложим трипътен клапан

Трипътният клапан трябва да бъде правилно избран за капацитета си. Той също трябва да има правилния диаметър на резбата (1/2 или 3/4 инча) и да е правилно подравнен с термичната глава или серво.

Има опции за дизайн на клапана с вграден температурен сензор, така че той не се нуждае от термична глава.

В списъците с оборудване на компаниите можете да намерите много устройства от този тип, от всичко това трябва да изберете това, от което се нуждаете, което не винаги е лесно. В много отношения знаещите специалисти на търговската организация ще помогнат да се направи правилният избор. Но не трябва да разчитате само на тяхното мнение, по-добре е да разберете проблема сами.

Смесване и разделяне на трипътни клапани

Трипътният клапан е устройство за смесване (разделяне) на течни потоци с три връзки. Стрелките върху корпуса на клапана показват функцията, която той изпълнява. Например, устройството смесва 2 потока в различни пропорции в зависимост от позицията на отворен клапан.

В първата крайна позиция само първият поток ще влезе в изхода, в другата крайност - само вторият поток, в средната позиция потоците ще се смесят в равни пропорции, например.

• Ако се подават течности с различни температури, тогава с помощта на клапана е възможно да се регулира температурата на течността на изхода, получена в резултат на смесването на двата потока.

Разделителният клапан ще разделя потоците в 2 посоки, смесвайки охлаждащата течност в една или друга пропорция на различни клонове. Приложението му е абсолютно същото като това на смесителния клапан, само инсталацията по клоните е огледална.

• Въз основа на двата клапана е възможно да се създадат блокове за контрол на температурата в отоплителните мрежи. В този случай изходната температура може да се регулира чрез вграден температурен датчик или клапанът да се управлява от термоглава с дистанционен температурен сензор.

Трипътен дизайн на клапаните

По-често се използват глобусни клапани, при които седалката се движи върху пружинно натоварено стъбло и затваря входовете. Това е често срещан дизайн, използван с термични глави с натискане.

Друг вариант е въртящ се сферичен превключвател. Превключването между потоците се случва, когато регулаторът се завърти, което обикновено се извършва от серво задвижване по команда от температурен сензор. Такава система е по-скъпа и нестабилна.

Схема за приложение на трипътен клапан

Типична схема на свързване за трипътен клапан, за да предпази топлообменника на котел на твърдо гориво от връщане на студено. Охлаждащата течност се смесва от подаването до връщането в малък кръг. Целта е да се поддържа винаги повече от 55 градуса при връщане, така че да не се получава кондензация на водни пари в топлообменника и съответно, така че да няма значително замърсяване и киселинна корозия.

Сензорът на маншона на термоглавата е монтиран на връщащата линия и дава команда на термоглавата за степента на натиск върху стеблото на трипътния смесителен клапан. Предварителното отваряне се регулира чрез завъртане на настройката.

Къде другаде се използват 3-ходови клапани?

Типичните приложения за регулиране на температурата на отоплителната среда с трипътни клапани са както следва.

• Регулиране на температурата на отоплителния агент, подаван от буферния резервоар. Зареденият топлинен акумулатор може да съдържа твърде гореща течност, която не е необходима в къщата. Следователно клапанът смесва потока на студения връщане в захранващия поток според настройките на собствениците.

• Поддържане на температурата на охлаждащата течност в контурите за подово отопление. За нормална работа на подово отопление температурата на подаване не трябва да надвишава 55 градуса. Котлите за радиаторната мрежа обикновено издават повече. В повечето схеми за подово отопление са инсталирани помпени и смесителни агрегати, които поддържат стабилна температура с спада на налягането и дебита на охлаждащата течност.

• При сложни отоплителни схеми, където след изравнителя на налягането (буфери, хидравлични стрелки, пръстени) се свързват вериги с различни температурни изисквания. По-безопасно е да се извърши настройката не чрез намаляване на потока по веригата, а чрез смесител, базиран на трипътен клапан.

Вместо трипътен клапан, в много схеми може да се използва двупосочен клапан, който регулира количеството на потока, който след това ще се смеси при тройника в основния поток. Но тези агрегати изискват стабилно налягане, както и специално изчисление, поради което двуфазен клапан може да се намери във фабричните помпени и смесителни агрегати.

Понякога се изисква само фиксирана температура на изхода. Вентилът с термостатично устройство е по-евтин ...

Как да изберем трипътен клапан според капацитета

Основната характеристика на трипътен клапан е номиналният капацитет, обозначен като Kvs, m³ / h. Посочва се при условие за разлика в налягането на връзките на клапаните от 1 bar.

Например в каталога (в характеристиките) можете да намерите Kvs = 2,5 в m³ / h, което означава, че при налягане от 1 бара 2,5 кубически метра охлаждаща течност ще преминат през напълно отворен клапан на час. Но как да използваме тази цифра в реалния живот?

• Първо, трябва да знаем колко течност трябва да преминем през такъв клапан? Второ, какъв е спадът на налягането в клапана в нашата верига?

Необходимият дебит на течността Ktr, m3 / час през клапана за всяка схема не е трудно да се изчисли по формулата:

Изчисляване на трипътен клапан

Ktr = 0,86 Q / ∆t, където Q е разклоняващата мощност (топлинно натоварване), за котел или отоплителен кръг на цялата къща, тя се взема според мощността за производство на топлина kW, ∆t е разликата между захранването температурите на връщане, обикновено 20 градуса, а за топъл под - 10 градуса.

След това, за тръбопроводи на котел от 20 kW, течностите трябва да преминат през клапана най-малко Ktr = 0,86 20/20 = 0,86 кубически метра / час, с спад на налягането от 1 бара.

Но спадът на налягането ни е много по-малък - около 0,2 бара. При това налягане производителността на клапана трябва да бъде много по-висока. Коя точно?

• Спадът на налягането за всяка верига между подаване и връщане няма да надвишава 0,2 бара, обикновено между 0,1 и 0,2 бара.

В това отношение има определена емпирична формула - производителността на клапана в нашата верига трябва да бъде не по-малка от

K = Ktr / √r, кубични метри / час, K = 0,86 / √0,2 = 1,9 m³ / h.

Избираме клапан с по-висока характеристика: Kvs е повече от K, но не много, за да не се плаща прекалено за обема на конструкцията, Kvs = 2,5 m³ / h е подходящ.

Избираме трипътен смесителен клапан с такъв капацитет от известен производител и вярваме, че той ни осигурява нормално смесване във верига с мощност 20 kW.

Като цяло изборът на термични глави, тяхното разположение, настройка на работата с избрания трипътен или двупосочен клапан не е лесна задача. За начинаещи е препоръчително да се консултират поне с опитен продавач с демонстрация на инсталация и инструкции за употреба, създаване на смесителна единица и определяне дали тя е подходяща за конкретна схема. Освен това, ако планирате да използвате електрическо задвижване. Или остава да поверите тази работа на специалист.

Области на употреба

Както беше отбелязано по-горе, този тип регулиращ клапан се използва в отоплителни, вентилационни и климатични системи. Нека разгледаме отделно характеристиките на използването му във верига с "топъл под".

Ако в къщата е монтиран котел, тогава неговата задача е да загрява водата и като правило температурата му е доста висока, подходяща за радиатори (от +75 до +95 градуса по Целзий). За системата "топъл под" такова отопление не е необходимо, тъй като санитарните стандарти регулират максимум +35 градуса по Целзий. Тази цифра е достатъчна, за да се разхождате удобно по пода. Ако температурата е по-висока, това не само ще създаде неудобства на жителите, но и ще се отрази негативно на финишното подово покритие. Например, линолеумът или ламинираният паркет лесно се деформират.

"Топъл под" е монтиран под замазката, освен това се използват различни подови материали. За това охлаждащата течност се загрява до +50 градуса по Целзий. Когато подовото отопление е директно свързано към котел или централизирана отоплителна система, получената температура е твърде висока. За да го спуснете на входа на веригата, е монтиран смесителен клапан за топъл под, с вече осигурен двупосочен или трипътен клапан. Както подсказва името, целта на такива фитинги е да смесват топла и студена вода, циркулираща по веригата. Тоест процесът на преминаване на течността се променя - за радиатора водата остава гореща и вече смесената, с по-ниска температура, навлиза в топъл под.

Инсталиран клапан

Области на приложение на комуникационните модули

Устройството, което може да бъде закупено изгодно в нашия магазин, може да се използва в структурата за управление на отоплението за регулиране и оптимизиране на работата на отоплителните системи в съответствие с данните на външни датчици за времето и вътрешни температурни датчици.

Устройството е необходим елемент при свързване на дистанционни управления или стайни дисплеи за управление на многоконтурна отоплителна система.

Той служи за получаване на информация от вътрешни и външни датчици за температура на водата и въздуха и за пряк или косвен контрол на температурата в отоплителната система, управление на работата на котли или помпи.

Комуникационният модул може да се използва и за управление на клапани в различни индустрии.

От какви материали е направен

Изделия от чугун, месинг и стомана вече са често срещани. Например фитингите от чугун и стомана се монтират в тръбопроводни системи с голям поток от вода или пара. Месинговите клапани често се намират във вентилационните системи. Основното им предимство е компактният им размер, така че елементът е монтиран дори в малки помещения с ограничен разход на вода.

Препоръчва се стоманен или чугунен контролен клапан. Широко разпространени са стоманените изделия, които са толкова трайни, колкото техните чугунени аналози, но много по-евтини. При избора на материал се вземат предвид характеристиките на налягането в системата и размерите на самия клапан.

Стоманен клапан

Срок на експлоатация на трипътни клапани

Най-важните фактори, влияещи върху живота на трипътен:

1. Материалът, от който е направен.
2. Съответствие с условията на работа, предписани от производителя - температурния режим и качеството на охлаждащата течност.
3. Интензивност на експлоатацията.
4. Качество на инсталацията.

Средно производителите дават гаранция за своите продукти в рамките на 5 до 7 години, което означава, че трипътен клапан може лесно да работи 2 пъти по-дълго. Но гаранцията за пластмасови модели не надвишава 1 година.

Клапаните с ръчна система за управление винаги са били признати за най-надеждни. Електронните и термостатичните сензори се отказват много по-бързо от самия клапан и изискват ремонт или пълна подмяна.

Видове регулиращи клапани

Фитингите се различават по няколко начина.

В зависимост от конструктивните характеристики се разграничават 2 вида:

• проходен - в тях дюзите имат противоположното местоположение;
• ъглови - разположени под ъгъл от 90 градуса.

Обърнете внимание на начина на управление на клапана.

Според този параметър се разграничават 3 вида:

• пневматични;
• хидравличен;
• оборудвани с електрическо задвижване.

Устройството за електрическо задвижване е електрически двигател с ниска мощност или прибиращи соленоиди. Разбира се, има продукти с ръчно управление, но те са по-трудни за работа, тъй като не позволяват задаването на точните параметри. Устройствата работят в електрическа мрежа с променлив ток 220 V или постоянен 24 V.

Определени преминаващи възли работят автономно, без захранване. Такива клапани се управляват и регулират с помощта на диафрагма и противоположна пружина. Като обратна връзка се използва ход, по който се движи охлаждащата течност - той също насочва мембраната в правилната посока.

Какво дава двупосочният клапан:

• потреблението се регулира, ресурсите (водата) се разпределят и спестяват;
• по-икономичен разход на топлина;
• оборудването и мрежите са защитени от спада на налягането;
• ако се използва правилно, клапанът ще удължи живота на свързаното оборудване и самата мрежа.

Устройствата са закрепени с фланци, резбовани или заварени.Един от подвидовете на резбовата връзка е щифтът, в който клапанът се завинтва в друго устройство. Когато инсталацията е заварена, се използват специални разклонителни тръби.

Отделно подчертаваме дистанционно управлявания вентил, който е най-лесен за работа. Такива устройства се допълват от електрически задвижвания или конзоли. Контролните зали получават всички текущи характеристики и параметри на системата. Дистанционно намалява, увеличава налягането или припокрива определени клонове на отоплителната мрежа.

Един вид двупосочен клапан

Ротационни регулиращи клапани за пара, газ с електрически задвижващ механизъм

В асортимент - управляващ клапан с електрически задвижващ механизъм Danfoss, представен от дву- и трипосочни модели (задвижващият механизъм се закупува отделно), и едно- и двуместни спирателни и регулиращи клапани с електрическо задвижване Broen. Клапаните се използват в централни и индивидуални отоплителни пунктове, захранващи вентилационни системи за оранжерии, във водоснабдителни системи и други области на икономиката като спирателно устройство или за автоматизиране на регулирането на технологичните процеси. Проектирането на клапана за контрол на парата се извършва в съответствие с разпоредбите. Клапите се използват с електрически задвижващи механизми, термостати, пневматични задвижващи механизми, регулатори на диференциалното налягане, които можете да закупите отделно. Тук ще намерите аксесоари за монтаж и осигуряване на безпроблемната работа на клапаните.

Схема на свързване

За подове с водно отопление вентилът най-често се монтира паралелно. За неговото изпълнение трябва да се използват 2 или 3 отоплителни кръга с циркулиращ топлоносител. Водоснабдяването и налягането се регулират от един или повече паралелно монтирани клапани. При паралелно смесване на охлаждащата течност, линиите за подово отопление трябва да бъдат изключени предварително.

По правило контролните кранове се регулират независимо, ръчно, където се задава необходимия обем на преминалата вода.

Важно! Ако се използва паралелна верига, препоръчва се байпасът да се замени с байпасен клапан. Това се прави с цел намаляване на работното натоварване и спестяване на енергия, подавана към помпата.

Веригата има минус - охлаждащата течност, влизаща в веригата, ще бъде със същата температура като водата, напускаща обратната верига към котела. Поради това горещата вода се разпределя неравномерно по веригите.

Схема за монтаж на подово отопление

Инсталационни характеристики

Самата процедура се свежда до факта, че вентилът е свързан с необходимите тръбопроводи. За да може арматурата да работи дълго време и без проблеми, връзката трябва да бъде правилно изпълнена, като се вземат предвид всички съвети и препоръки. Ако ви липсва опит, препоръчително е да се свържете със специалист. В противен случай отоплителната система няма да бъде толкова ефективна и икономична, колкото би трябвало да бъде.

Преди да продължите с инсталационната работа, обърнете внимание на двупосочния клапан - върху тялото му има външна или вътрешна резба, върху която се завинтва съединителната гайка (или фитинг) на тръбопровода. За надеждна връзка специалистите съветват увиването на конеца с уплътнител, който е подходящ за лента FUM.

Комплектът фитинги включва специални уплътнения, за да се осигури правилното ниво на херметичност. Ако не са налични, тогава ще трябва да бъдат закупени отделно, с подходяща дебелина и диаметър. Основната задача е да се осигури плътна връзка, без изкривявания на конеца, което ще предотврати възможни течове. Не са необходими специални инструменти или устройства.

Забележка! Двупосочните клапани не функционират при най-простите условия, а именно под въздействието на високи температури. Поради това резбовите връзки могат да загубят своята плътност, така че процедурата за свързване трябва да се извършва отговорно.

Експертен съвет:

1. По време на монтажа се уверете, че в тръбопроводите няма сили.
2. Преди да инсталирате елемента на водопровода, последният трябва да бъде добре почистен, като се отстранят всички примеси. Те имат отрицателен ефект върху състоянието на уплътнителните материали, в резултат на което плътността на клапана е нарушена.
3. С течение на времето устройството може да се наложи да бъде поправено или демонтирано, така че оставете достатъчно място около него.
4. Внимателното инсталиране е важно. Ако се използва фланцова връзка, препоръчително е да затегнете съответните винтове последователно, за да избегнете вътрешно напрежение. При метода на монтаж с резба се използват регулиращи връзки, които ще позволят в бъдеще да се демонтира клапанът.
5. Ако е необходимо да се прочисти или промие цялата тръбопроводна система, клапанът се отстранява и на негово място се поставя адаптер.

Инсталирането е сложен процес и до голяма степен зависи от избраната схема. За да избегнете грешки, препоръчваме да поръчате услуга за монтаж на клапани от специалисти.

Клапан в отоплителната система

Процес на инсталиране

Инсталирането на двупосочен клапан за отопление се състои в правилното му свързване към тръбопровода. Връзката трябва да бъде направена с помощта на вътрешна или външна резба. За да направите това, трябва да завиете гайка или фитинг върху нея. Предварително резбата на тръбопровода трябва да бъде защитена с уплътнителен материал (FUM лента или естествен уплътнител). Монтажът трябва да се извърши, като се вземе предвид факта, че високата температура влияе върху херметичността на резбовата връзка на частите, отслабвайки я.

Двупътните клапани са окомплектовани със специални уплътненияда се използва по време на инсталацията. Те ще направят връзките възможно най-плътни, ще предотвратят евентуално изтичане на охлаждащата течност от линията. Ако е необходимо, те могат да бъдат заменени със същите уплътнения, подходящи по диаметър и дебелина.