Трехходовой клапан — тип запорно-регулирующей арматуры, используемый в системах отопления, водоснабжения, вентиляции, на производственных предприятиях разного типа для смешения или разделения потоков рабочей среды.
Они имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу, позволяют регулировать подачу одновременно двух сред, дозированно подавать жидкость или газ, а также полностью перекрывать трубопровод при необходимости.
Описание и конструкция трехходовых клапанов
Трехходовые клапаны отличаются от обычных регулирующих клапанов наличием трех патрубков. У них есть два входа, один выход или наоборот. Элементы конструкции арматуры:
- Корпус — из углеродистой, нержавеющей, легированной стали, латуни и т. п.
- Крышка, фиксируемая на корпусе с помощью фланцев. Между корпусом и крышкой устанавливается прокладка.
- Регулирующий узел.
- Исполнительный механизм.
- Шток, соединяющий приводное устройство с регулирующим узлом.
При опускании/поднятии плунжер частично или полностью перекрывает условный проход арматуры, тем самым регулируя параметры потока.
Преимущества трехходовых клапанов — простота и надежность конструкции, высокая герметичность системы. Они могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур и давления, характеризуются медленным износом уплотнительных поверхностей, компактными размерами.
Недостаток арматуры — высокое гидравлическое сопротивление, наличие застойных зон в корпусе клапана, сложность регулировки при ручном управлении.
Виды и принцип действия трехходовых клапанов
Регулирующие клапаны делятся на разделительные и смесительные. Последние используются для соединения потоков рабочей среды, имеют два входных патрубка и один выходящий. Смесительные клапаны применяются в быту для обустройства теплых полов, а В коллекторных узлах. Они оснащаются специальными датчиками для контроля текущих параметров системы, регулировки в автоматическом режиме.
Распределительные модели оснащаются одним входным патрубком и двумя выходящими, используются для распределения потоков рабочей среды на две линии в заданных пропорциях. Они позволяют сбрасывать часть теплоносителя в отводящую магистраль при перегреве системы для нормализации параметров температуры.
По конструкции затвора регулирующие клапаны делятся на седельные и поворотные. Первые имеют конический запирающий элемент, насаженный на шток. Для полного закрытия условного прохода он усаживается на седло. У поворотных трехходовых клапанов имеется затвор в форме шаровой заслонки, присоединенной к штоку.
Корпус трехходовых клапанов может изготавливаться из разных материалов:
Встречаются трехходовые модели из титана, чугуна.
По способу управления трехходовые клапаны бывают ручными и автоматическими. Последние делятся на термостатические, срабатывающие при повышении температуры рабочей среды (термовентили), с термоголовкой (с датчиком температуры на клапане), с электроприводом.
В термовентилях управление осуществляется с помощью термостата, отвечающего за открытие и закрытие арматуры при достижении заданных температурных параметров среды. Энергонезависимый способ управления.
Присоединение к трубопроводу — фланцевое, с исполнительными размерами по ГОСТ 33259, резьбовое, приварное.
Принцип действия трехходовых клапанов основывается на смешивании или разделении потоков в корпусе арматуры. Затвор соединяется с вентилем или приводным механизмом. Рабочий поток проходит через открытый затвор, перемещением запорного узла регулируется размер проходного отверстия.
Устройства могут оснащаться терморегулятором — такие клапаны применяются в системах отопления и обеспечивают качественную регулировку теплового потока. Их действия основываются на подмешивании к горячему теплоносителю дополнительного потока рабочей среды (более холодного или горячего). Уровень потока зависит от пропорции струй.
Области применения трехходовых клапанов
Трехходовые клапаны используются в быту и на промышленных предприятиях для смешения потоков жидкостей. В бытовых системах применяются термостатические приборы, способные регулировать температуру теплоносителя и давление. Они могут использоваться при создании теплого пола, обеспечивая защиту напольного покрытия от перегрева.
Регулирующие трехходовые клапаны применяются в водопроводах, в системах кондиционирования и вентилирования. Они востребования в трубопроводах химической, нефтегазовой, нефтеперерабатывающей отрасли, в сетях приточной вентиляции, в газовых хозяйствах.
Они могут применяться на предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли, работающих с нефтепродуктами и жидкими углеводородами, паром, аммиаком и масляными фракциями. Регулирующая трехходовая арматура используется в машиностроении, в металлургии, в сельском хозяйстве, на горно-обогатительных предприятиях.
Арматура обеспечивает дозированную подачу рабочей среды, безопасность трубопроводной системы. Основное назначение трехходовых клапанов:
- Обустройство теплых полов.
- Защита котельного оборудования.
- Предотвращение создания конденсата в теплообменниках.
- Защита системы от перегрева.
- Совместная работа бойлера с котельным оборудованием.
- Установка байпаса в системе.
Трехходовые клапаны выпускаются в разном климатическом исполнении, в зависимости от материала арматуры, условий эксплуатации. Температура окружающей среды составляет от -25 (35) до +50 °С.
Особенности выбора трехходовых вентилей
При выборе арматуры требуется учитывать ряд эксплуатационных параметров — условный проход системы, пропускную способность клапана, вид исполнительного механизма и характеристики системы (агрессивность, давление, температура).
У трехходовых клапанов диаметр присоединительных патрубков должен быть равным диаметру трубы или отверстию в пробке радиатора. Форма вентиля может быть Т- и Г-образной. Все устройства должны иметь сертификаты, паспорта качества. На корпусе вентилей не должно быть сколов, трещин, вмятин и иных дефектов.
Обратите внимание на маркировку арматуры. Она выполняется в соответствии с ГОСТ 4666-2015 и включает основные данные о клапанах. Маркировка выполняется литым методом на лицевой стороне, в ней указывается Ду арматуры, материал, значение давления. С другой стороны арматуры должен иметь товарный знак.
Трехходовые клапаны должны оснащаться табличкой со схемой подачи транспортируемой среды. Монтаж оборудования осуществляется в соответствии с определенными правилами:
- Устройство монтируется на трубе с подачей рабочей среды по стрелке на корпусе.
- При наличие выносного приводного механизма требуется обеспечить его защиту от атмосферных осадков (при уличном монтаже).
- До места установки клапана рекомендуется установка фильтрующего элемента, если в рабочей среде имеются крупные примеси.
- Арматура устанавливается в местах, доступных для демонтажа.
- Следует избегать вибрационных нагрузок.
Трехходовые клапаны позволяют оптимизировать работу отопительной системы, регулировать параметры трубопроводных линий разного назначения.
Клапан смесительный трехходовой
Смесительный клапан позволяет регулировать температуру теплоносителя в контуре отопления с помощью смешивания потоков разной температуры. Также он защищает теплообменник от поломок при низких температурах на обратке. Монтаж смесительного клапана позволяет повышать срок эксплуатации и КПД котла, снижает объем образующего конденсата. Часто клапан применяют в отопительной системе для автоматического поддержания в контуре постоянной температуры теплоносителя, предотвращая перегревы.
Описание и конструкция
Конструкция клапана включает в себя чугунный или стальной корпус, который может иметь никелированное покрытие, защищающее от коррозии. Внутри корпуса находится смесительно-распределительный механизм в форме шаровидной, секторной или конусной пробки. С пробкой соединяется шпиндель, осуществляющий смещение или поворот регулирующего клапана.
В конструкцию входит седло с EPDM или уплотнением металл-металл под конус. У трехходового клапана имеется одно выходное и пара входных отверстий. В четырехходовых и пятиходовых клапанах число отверстий больше. Есть модели с внутренней и внешней резьбой, накидной гайкой или приварными патрубками.
Диаметр Ду клапанов с такими типами присоединения варьируется в пределах от 15 до 50 мм. Также производятся промышленные фланцевые клапаны размером до Ду 800 и более. В состав смесительно-разделительного механизма входит шток с конусом (помимо конуса может применяться шар), регулирующей рукояткой и электроприводом.
Для герметичности затвора и штока применяются уплотнительные кольца. С помощью электрического и пневматического привода точно настраивается и автоматизируется работа системы. В горячем водоснабжении часто используют клапаны с конусным или седельным регулированием. Шток соединяется с конусом и с его перемещением регулируется расход рабочей среды.
Преимущества смесительного клапана
Основным достоинством смесительного клапана является простая конструкция, невысокая цена (без учета систем управления и питания привода), поэтому ремонт, техобслуживание и монтаж проводятся в сжатые сроки. Большой выбор клапанов позволяет выбирать оптимальное решение в соответствии с определенными требованиями. Стальной смесительный клапан более долговечен, отличается минимальным крутящим моментом.
Технические характеристики
Основными техническими параметрами смесительного клапана является условный диаметр, который определяет сечение труб, подсоединяемых к арматуре; пропускная способность в м3/час, максимальный перепад давления на вентиле и температура рабочей среды. В зависимости от эксплуатационных условий внимание нужно обращать на материалы изготовления важных деталей клапана.
В нормальных эксплуатационных условиях смесительный клапан способен на безаварийную работу в течение 10 лет. Срок службы связан с качеством производства и моделью. Имеющиеся в продаже разновидности могут отличаться типом соединения, параметрами и сферой применения. Это популярный тип арматуры, используемый в пневматических и гидравлических системах для реализации разных задач.