Трехходовой клапан с электроприводом принцип работы: Трехходовой клапан принцип его работы и схемы установки

Трехходовой смесительный клапан для котла отопления, теплого пола

В современных системах отопления трехходовой клапан применяется довольно часто, поскольку является средством качественного регулирования теплоносителя – по температуре, а не по расходу. Ведь подача в радиаторы оптимально нагретой воды – лучший способ экономить энергоносители.

Есть у термосмесительных кранов и другие полезные функции, о которых вы узнаете из данной статьи. Но вначале стоит рассмотреть, как работает трехходовой клапан, а также разобраться в его внутреннем устройстве.

Разновидности 3-ходовых клапанов

Все термостатические трехходовые клапаны для отопления делятся на 3 вида по устройству и принципу работы:

• смесительные;
• разделительные;
• переключающие.

О назначении каждой из 3 разновидностей можно судить по названию. Первый тип клапана смешивает два потока теплоносителя с различной температурой, второй – разделяет, третий занимается переключением воды между 2 линиями. Распознать их внешне нетрудно, обычно принцип работы изображен на корпусе в виде рисунка. Вот как выглядит трехходовой смесительный клапан:

На заводском шильдике от фирмы Herz четко показано смешивание 2 потоков, значит, это смесительный вентиль

Похожее обозначение стоит на разделительном элементе. Что же касается переключающих кранов, то на их корпусе изображения может и не быть, зато есть значительные внешние отличия по форме.

Разделительный (фото слева) и переключающий (справа) 3-ходовой клапан

С помощью смешивания или разделения потоков добиваются оптимальной температуры теплоносителя, подаваемого в радиаторы системы отопления или контуры теплого пола. Переключение используется в газовых двухконтурных котлах, когда нагретую воду надо поочередно направлять в разные теплообменники.

Устройство и принцип работы

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.

В смесительном 3-ходовом кране выходной патрубок (откуда идет смешанная вода) всегда открыт, остальные 2 штуцера поочередно закрываются термоголовкой

Принцип действия следующий: при нажатии на шток начнет открываться проход для одного потока и постепенно закрываться для другого, в результате чего в камере смешивания клапана получится вода необходимой температуры. Она покидает латунный корпус элемента через третий патрубок. Регулировка силы нажатия на шток осуществляется термоголовкой с выносным датчиком температуры, установленным в соответствии со схемой.

Весь процесс стоит разъяснить подробнее:

1. Представьте, что со стороны горячей воды поступает недостаточно прогретый теплоноситель. Тогда механизм пропускает его дальше, а третий патрубок закрыт. Выносной датчик наполнен термочувствительной жидкостью и посредством капиллярной трубки соединен с резервуаром (сильфоном) внутри термоголовки.
2. При нагреве датчика эта жидкость расширяется, ее объем в трубке и сильфоне увеличивается, в результате последний начинает нажимать на шток трехходового клапана. Момент нажатия определяется регулировкой на шкале термостатической головки, настроенной на требуемую температуру.
3. После этого к потоку разогретой воды подмешивается холодная из третьего патрубка и температура воды на выходе из термоклапана остается неизменной, хотя нагрев теплоносителя на входе продолжается.
4. Если входящая вода продолжает нагреваться сверх нормы, то для сохранения установленной температуры на выходе термостатический клапан может полностью перекрыть вход и открыть боковой проток. При этом шток опускается в крайнее нижнее положение.
5. Как только датчик отметит остывание теплоносителя, головка слегка отпустит шток, откроется седло клапана с горячей стороны и начнется подмешивание нагретой воды.

Способ регулировки трехходового крана термостатической головкой с датчиком – самый популярный, поскольку является достаточно точным и простым, причем не требующим электричества.

Если вести речь о разделительном клапане, принцип его работы практически такой же, только при нажатии на шток один поток начинает делиться на два. А вот в переключающем элементе направление движения меняет электропривод, о чем подробно рассказано на видео:

Использование приводов

Помимо термостатической головки, клапаном можно управлять и другими способами. Первый из них – ручной, когда глубину нажатия штока определяет поворот рукоятки снаружи корпуса. Не самый лучший вариант и годится только в том случае, когда температура воды, поступающей в патрубки, неизменна. Другой вариант – управление с помощью серво— и электропривода, получающего команды от контроллера. Для совместной работы с разными приводами используется и другой тип клапанов – поворотные, чье устройство показано на рисунке:

Этот клапан с 3 выходами очень похож на обычный шаровой кран с электроприводом

Здесь есть определенное сходство с шаровым краном, только рабочий поворотный элемент имеет другую форму отверстия, чтобы пропускать теплоноситель сразу в двух направлениях. Принцип работы здесь простой: ось поворачивается на требуемый угол, вращаемая приводом. Последний управляется контроллером, получающим импульсы от одного или нескольких датчиков. Обычно приводы на клапаны устанавливают в сложных либо автоматизированных системах отопления с погодным регулированием.

Схемы подключения клапана к системе отопления

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 3-ходового клапана производится в 4 случаях:

1. Для защиты твердотопливного котла от воздействия конденсата и температурного шока после внезапных отключений электроэнергии.
2. Теплоноситель в контурах теплых полов должен прогреваться до 45 °С, температуру поддерживает смесительный узел с трехходовым краном.
3. Для поддержания необходимой температуры воды в разных ветвях системы.
4. Когда требуется подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному газовому котлу.

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. Подробнее эта тема раскрыта на видео:

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:

Насос заставляет циркулировать воду по контурам теплого пола, а клапан поддерживает ее температуру на уровне 35…45 градусов

Следующий пример использования и подключение этой важной детали – обвязка твердотопливного теплогенератора и буферной емкости – 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.

В схеме с теплоаккумулятором и ТТ-котлом применяется 2 смесительных клапана, каждый регулирует температуру в своем контуре

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 каждом контуре схемы стоит трехходовой вентиль, поскольку нужно готовить воду с разной температурой. Только бойлер ГВС подключен к гребенке напрямую

В схеме с бойлером косвенного нагрева и одноконтурным газовым котлом тоже не обойтись без 3-ходового крана. Задача элемента – переключать поток теплоносителя на змеевик бойлера ГВС по команде контроллера (срабатывает электропривод).

Пока змеевик прогревает бойлер, отопление бездействует, поскольку клапан переключает поток между 2 линиями

Бюджетные элементы с фиксированной температурой воды

В несложные отопительные системы загородных домов, получающие тепловую энергию от ТТ-котла, допускается ставить трехходовой клапан упрощенного типа, действующий автономно. Для работы ему не нужна термоголовка с температурным датчиком, да и штока там нет. Управляющий термостатический элемент установлен внутрь корпуса и настроен на определенную температуру воды на выходе, например, 60 или 50 °С (указывается на корпусе).

Схема работы и устройство клапана со встроенным регулирующим элементом

Термосмесительный кран данного типа всегда поддерживает фиксированную температуру теплоносителя на выходе, изменить эту настройку нельзя. Отсюда возникает плюс и минус в использовании подобной арматуры:

1. Преимущество — более низкая цена, чем стоимость узла с термоголовкой. Разница существенная — около 30%.
2. Недостаток — нельзя регулировать нагрев выходящего теплоносителя. Когда элемент с завода настроен на 55 °С, то он всегда будет подавать воду с этой температурой ±2 °С.

Совет. Перед покупкой клапана упрощенной конструкции внимательно читайте техническую документацию на твердотопливный котел, в ней нередко указывается минимальная температура обратного теплоносителя. Больше информации по применению смесительной арматуры вы найдете в отдельной публикации.

Заключение

Термостатический трехходовой кран – очень полезная деталь системы отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.

Принципы работы трехходового клапана в отоплении

Трехходовой клапан — это разновидность запорно-регулирующей арматуры. Принцип работы трехходового клапана заключается в регулировании потоков тепло-, холодоносителей в системах отопления и охлаждения, а также воздуха или газов в воздушных и газораспределительных системах.

Задача трехходового клапана

Назначение трехходового клапана — перенаправление, смешивание или разделение рабочего потока/среды, что определяется, в конечном итоге, назначением системы в целом.

Применяется в трубопроводных системах котельных, станций охлаждения, водоснабжения и вентиляции.

Конструкция и работа трехходового клапана

Клапан имеет три отверстия, их ещё называют портами, каждое из которых либо имеет свое назначение — только вход или выход, либо может быть и тем и другим.

Принцип работы трехходовой клапана такой — рабочий поток попадает во входное отверстие/отверстия и его дальнейшее направление регулируется затвором, расположенным внутри клапана.

По принципу действия затворы разделяются на шаровые, конусные и цилиндрические. Затвор соединен с внешней ручкой или приводом, вращением которых затвор приводится в движение. Рабочий поток проходит через зазор между затвором и седлом — конусные затворы, или отверстием в затворе и стенкой клапана — шаровые и цилиндрические затворы.

Иногда в конструкции трехходового клапана используют обратные клапаны для предотвращения обратного потока рабочей среды из-за разности давления в присоединенных трубах системы.

Виды и особенности трехходовых клапанов

По принципу работы и воздействию на среду трехходовые клапаны можно разделить на переключающие, смешивающие и разделительные.

Если необходимо менять направление среды в системе, то используют переключающий клапан. Поворот ручки вращает затвор, закрывается одна труба и открывается другая. Рабочая среда начинает двигаться в другом направлении.

Если стоит более сложная задача — задача разделения или смешивания рабочего потока, то используют регулирующий трехходовой клапан. Монтаж производится по принципу «один вход — два выхода». Если стоит задача смешивать потоки, например, поддерживать температуру рабочего потока заданной величины, то по принципу «два входа — один выход».

По принципу работы и управления трехходовые клапаны разделяются на клапаны с ручным управлением и управлением с применением различных видов приводов.

Ручное управление подразумевает применение силы человека для приведения в движение затвора клапана. Такие клапаны просты и надежны в эксплуатации.

Более сложные конструкции используют электрический привод и регулировку положения затвора сервоприводами, а термостатические клапаны в качестве привода используют термоэлемент, который под действием температуры рабочей среды меняет положение затвора.

Эти клапаны могут быть использованы в системах автоматического регулирования, например, в системах, поддерживающих заданную температуру отапливаемого объекта.

Из-за более сложной конструкции такие клапаны имеют более низкую надежность.

На надежность работы клапана любой конструкции также влияет наличие в рабочей среде абразивных частиц. Это снижает срок службы клапана.

Материалы для изготовления клапанов традиционны в области трубопроводной арматуры. Изготавливают их из нержавеющей стали, латуни, бронзы, чугуна. Выбор материала определяется агрессивностью среды, рабочим давлением и температурой.

Важным параметром клапана является герметичность его конструкции.

Герметичность клапана обеспечивается внутренними уплотнениями. Их подразделяют на сальниковые (как правило, волокнистые материалы — лен, пенька, со смазкой) и натяжные (сталь по стали, фторопласт, специальная резина по стали и пр.)

Для подсоединения клапана к трубе применяются разъемные — фланцевые и муфтовые, и неразъемные — под сварку, соединения. Достоинства разъемных соединений в их ремонтопригодности, а недостатки — в более низкой степени уплотнения по сравнению с неразъемным соединением. В ответственных, с точки зрения утечек, системах применяют клапаны со сварочным соединением.

Трехходовой смесительный вентиль

Как известно, самый лучший способ экономии энергоносителей – это подача подогретой воды в радиаторы. Даже , если удастся учесть все потери тепла, а также обустроить отопительный контур полностью согласно данным теплового расчета, то исключение сбоя в балансе тепла все равно невозможно. Для своевременной реакции на указанные процессы в магистраль как раз и устанавливается трехходовой смесительный вентиль.

Его использование возможно и при обычном радиаторном отоплении, и для отопления пола. Такой вентиль обеспечивает cмешивание потоков, поступающих от теплоносителей с разным уровнем температуры. Это необходимо для того, чтобы получить необходимую температурную планку. Возможность перенаправить или распределить потоки теплоносителей.Защиту покрытий от возможного перегрева.

Трехходовой термостатический вентиль

Трехходовой термостатический смесительный вентиль используется для того, чтобы поддерживать уровень заданной температуры горячей воды в системах ГВС, а также для обеспечения бесперебойной работы напольного отопления.

Одной из важных функций трехходового термостатического вентиля выступает обеспечение защиты от ожогов. Если холодная вода внезапно перестанет поступать, то клапан автоматически прекратит подавать и горячую воду тоже.

Каждый вентиль оборудован специальной ручкой, с помощью которой можно настроить нужную температуру и обеспечить быстрое реагирование на изменения температурных показателей, а также давления воды. Уже разработаны и версии вентилей, где имеется встроенный обратный клапан.

Трехходовой термостатический вентиль применяется в разделительных и смесительных узлах разного рода систем. Такой вентиль можно поворачивать, как вручную, так и с применением электропривода. Данный вид вентиля представлен в качестве сантехнической арматуры, способной задавать конкретный уровень нагрева жидкости посредством смешения потоков разной температуры. За счет изменения соотношения указанных потоков удастся на выходе получить итоговую температуру.

Такой вентиль бывает не только трех, но и четырехходовым. Первый вариант будет понижать температуру носителя, при втором же появляется возможность создания раздельных регулируемых контуров.

Трехходовой клапан для теплого пола

Отопительная система «водяной теплый пол» существенно отлична от классического радиаторного обогрева. Суть в том, что для контуров отопления, что лежат на полу в бетонной стяжке, требуется не такая высокая температура носителя, как в радиаторе. Теплые полы относятся к системам с низкой температурой, подключить которые можно посредством нагревательных приборов или за счет подключения горячей воды к источнику в смесительном узле.

Для реализации обогрева с соблюдением санитарных норм, нужно существенно снизить температуру воды, что поступает от источника нагрева в водяной контур. Эту функцию как раз и выполняет трехходовой термостатический вентиль.

Выбирая трехходовой клапан, нужно учесть ряд характеристик, связанных с работой котла и с арматурой, которая эту работу регулирует.
На выбор могут оказать влияние следующие характеристики:
Показатели пропускной способности;Рабочие параметры теплового носителя. Они прописываются к документам, что прилагается к котлам. Обычно оптимальная температура «обратки» не превышает +45-50С.Тип привода. Речь идет о важном энергонезависимом трехходовом смесительном клапане, который обладает механическим регулятором. С его помощью будет обеспечиваться стабильность температуры теплового носителя. При этом интенсивность нагрева помещения в учет не берется.
Можно также выбрать и устройство с электронным управлением, которые обеспечат возможность устанавливать параметры нагрева в каждой комнате в помещении. Такие клапаны крайне чувствительны к перепадам температур в самом помещении.

Трехходовой клапан — незаменимый элемент современных трубопроводных систем различного назначения и с различными рабочими средами.

Установка трехходового клапана

Выбирая трехходовой клапан, нужно учесть ряд характеристик, связанных с работой котла и с арматурой, которая эту работу регулирует.

На выбор могут оказать влияние следующие характеристики:

• Показатели пропускной способности;
• Рабочие параметры теплового носителя. Они прописываются к документам, что прилагается к котлам. Обычно оптимальная температура «обратки» не превышает +45-50С;
• Тип привода. Речь идет о важном энергонезависимом трехходовом смесительном клапане, который обладает механическим регулятором. С его помощью будет обеспечиваться стабильность температуры теплового носителя. При этом интенсивность нагрева помещения в учет не берется

Можно также выбрать и устройство с электронным управлением, которые обеспечат возможность устанавливать параметры нагрева в каждой комнате в помещении. Такие клапаны крайне чувствительны к перепадам температур в самом помещении.

Трехходовой клапан — незаменимый элемент современных трубопроводных систем различного назначения и с различными рабочими средами.

Читайте так же:

Управление трёхходовым клапаном | LAZY SMART

Трёхходовой клапан (кран) — устройство смешения или разделения потоков рабочей среды (жидкости или газа). В быту чаще всего он  используется в системах вентиляции, отопления, ГВС и тёплых полов. С помощью трёхходового крана можно плавно менять расход воды через теплообменник, регулируя тем самым температуру в системе.

Проще говоря, трёхходовой кран применяют тогда, когда нужно перераспределять поток рабочей среды, а не просто открывать или закрывать, как в случае с обычным краном. Это позволяет поддерживать постоянную циркуляцию в системе, улучшить теплосъём и оптимизировать работу отопительных приборов.

Принцип работы трёхходового клапана

Трёхходовые клапаны бывают двух видов: смесительные и разделительные.

Как понятно из названия, первые смешивают два потока, а вторые, наоборот разделяют один поток на два. При этом они имеют схожий принцип работы: внутренний клапан перекрывает два отверстия в определённой пропорции. В этой же пропорции смешиваются или разделяются потоки.

Трёхходовой клапан с электроприводом

Для того чтобы управлять трёхходовым краном автоматически, на него устанавливают электропривод, который позволяет позволяет поворачивать кран на необходимый угол.

Сигналы управления формирует интеллектуальное устройство (контроллер или регулятор), примеры которых будут рассмотрены ниже.

Привод крана может управляться напряжением 220 В или 24 В.

По типу сигнала управления различают два вида приводов трёхходовых клапанов:

• привод с импульсным управлением
• привод с управлением аналоговым сигналом 0-10 В или 4-20 мА

Привод трёхходового клапана с импульсным управлением

Этот тип привода управляется с помощью электрических импульсов разной длительности. Электронная плата привода имеет два дискретных входа, один из которых отвечает за закрытие, а другой — за открытие.

При подаче напряжения на один из дискретных входов клапан начинает открываться или закрываться( в зависимости от того, на какой вход подано напряжение), и делает это до тех пор, пока управляющее напряжение не будет «снято» со входа. Подача напряжения на другой вход приведёт к началу вращения привода в противоположном направлении.

Таким образом, чем дольше подавать управляющее напряжение на вход, тем на больший  угол привод успеет повернуть клапан. Подача на дискретные входы импульсов различной длительности позволяет открывать (или закрывать) клапан «по чуть-чуть». Полное время закрытия/открытия клапанов сильно различается и может составлять от нескольких секунд до нескольких минут.

Приводы с импульсным управлением чаще всего имеют датчик положения, для определения текущей степени открытия клапана.  Сигнал с этого датчика может использоваться в контроллере для улучшения качества управления или визуализации положения клапана.

Привод трёхходового крана с аналоговым управлением

Электроника такого привода «принимает» на вход унифицированный аналоговый сигнал. Это либо токовый сигнал 4-20 мА, либо сигнал напряжения 0-10 В, либо может управляться любым из этих сигналов.

Принцип управления в данном случае достаточно прост: чем больше ток управляющего сигнала в диапазоне от 4 до 20 мА — тем больше открыт клапан. При сигнале тока 4 мА, он будет полностью закрыт, а при 20 мА — полностью открыт.

С управляющим сигналом по напряжению (0-10 В) всё аналогично.

В таких приводах датчик положения не так важен, поскольку по значению поданного управляющего напряжения можно однозначно определить его положение.

Контроллер управления трёхходовым клапаном

Для того чтобы управлять трёхходовым клапаном по температуре в системе, используют интеллектуальное устройство (контроллер или регулятор).

Для примера рассмотрим систему отопления. В качестве регулятора возьмём «ТРМ12» компании «ОВЕН».

Датчик температуры измеряет температуру в помещении и передаёт показания на регулятор, который управляет трёхходовым клапаном.

Если клапан будет полностью открыт, вся горячая вода от котла потечёт через теплообменник (показано красным цветом на схеме) и мощность нагрева будет максимальной. При полностью закрытом клапане вода будет циркулировать по малому кругу (показан синим цветом) через теплообменник, постепенно остужаясь. При понижении температуры в помещении регулятор будет приоткрывать трёхходовой вентиль, подмешивая горячую воду от котла в поток теплоносителя, циркулирующий через радиатор.

В результате регулятор «подберёт» такое положение вентиля, при котором количество подмешиваемой горячей воды обеспечит заданную температуру в помещении.

ТРМ12 работает по принципу ПИД-регулятора (о нём можно почитать тут). Пользователь задаёт необходимое значение температуры в помещении с управляющей панели прибора. По текущему значению температуры, полученному от датчика, и заданию пользователя контроллер вычисляет, на сколько нужно открыть трёхходовой кран, и посылает управляющие импульсы необходимой длительности.

Для управления приводом клапана с аналоговым входным сигналом ТРМ12 не подходит. Вместо него можно выбрать, например ТРМ10. Вот его функциональная схема:

Как видите, этот регулятор имеет универсальный аналоговый выход (о-10 В или 4-20 мА).

---

---

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки

Содержание статьи

Правила монтажа и эксплуатации

В трубопроводы и радиаторы трехходовые клапаны разделительного типа с электроприводом устанавливаются при помощи накидных гаек-американок с уплотнениями.

Термовентили (неважно, с электроприводом или без) устанавливаются очень просто:

• Монтируются в отверстие в пробке верхнего отверстия радиатора.
• К одному выходному патрубку подсоединяется байпас, к другому — подвод теплоносителя.

Подключение трехходового вентиля смесительного типа с электроприводом в систему теплого пола производится в коллекторном шкафу. К одному вводному патрубку подключается подача горячего теплоносителя от котла, к другому — прохладная обратка. На выходной патрубок и далее на насос при помощи электропривода подается теплая вода (45 °С) для трубопровода теплого пола.

В схеме обвязки твердотопливного котла также в обязательном порядке устанавливаются трехходовые клапаны разделительного типа с электроприводом. В момент включения котла теплая вода из трубопровода подачи через байпас направляется в котел — это предохраняет камеру котла от выпадения конденсата.

По мере прогревания воды до 50-60 °C клапан постепенно подмешивает к воде, поступающей в котел, холодную воду из обратки. После полного прогрева системы клапан переключает на подачу в котел воды из обратки (температурой не ниже 50 °С). При более сильном охлаждении воды в обратке клапан опять включается электроприводом и подмешивает горячую воду в обратку.

Частые ошибки и проблемы при установке

Самая частая ошибка при установке — подсоединение трубопроводов не к тем патрубкам. Например:

• Подсоединение байпаса на вводной патрубок при подключении термовентиля к батарее.
• Расположение клапана не в соответствии со стрелками, указывающими ток воды.

Обычно такие ошибки при подключении происходят при неправильном выборе типа или формы вентиля с электроприводом.

Советы специалистов

Термовентили с электроприводом не стоит устанавливать на чугунные радиаторы — у них очень большая тепловая инерция, практически регулировка таких радиаторов бессмысленна. Проще в случае перегрева прикрутить обычный кран на вводе теплоносителя в радиатор.

Достаточно неэффективна установка термовентилей при однотрубной системе отопления и в многоэтажных домах (у нас не топят до жары, а если бывает, проще временно накрыть батарею одеялом или картоном).

Зато подключение труб теплого пола без трехходового клапана может привести к очень неприятным последствиям — перегреву системы и конструкций пола (в отдельных случаях — даже к растрескиванию стяжки).

Еще более неприятные последствия при отсутствии клапана с электроприводом в системе обвязки твердотопливного котла. Попадание холодной воды из обратки в камеру сгорания твердотопливного котла приведет к выпадению конденсата на теплообменнике и стенках котла и в итоге быстро выведет котел из строя.

Особенности выбора и монтажа

Трехходовой кран для систем отопления должен соответствовать по диаметру трубам отопления. Обычно этот параметр изменяется от 20 до 40 мм. Если подходящего размера не нашлось, то стоит дополнительно приобрести переходники

Важно учитывать еще и пропускную способность трубы. Если арматура приобретается для обустройства системы теплого пола, можно подключить сервопривод

Правильно осуществить монтаж помогут стрелки на корпусе, они указывают на направление потока

При сварочных работах важно исключить нагрев элемента. Нужно подобрать место таким образом, чтобы в будущем к крану был обеспечен легкий доступ

Когда он работает с теплоносителем с примесями, важно дополнительно установить фильтры.

Трехходовой кран с электроприводом может располагаться вертикально или горизонтально, это не имеет значения

Важно соблюсти лишь направление потоков. При установке сварной конструкции нужно исключить попадание отходов на внутренние поверхности

Это предотвратит заедание механизма, а также скапливание окалины и примесей.

Особенности трёхходового отопительного крана

Проблема решается двумя способами. Первый заключается в количественном регулировании теплоносителя. Часть потока с помощью байпаса — обводной трубы — направляется помимо радиатора.

Байпас регулирует давление в теплосети, чтобы не сорвать работу циркуляционного насоса. Если мы перекрываем батареи в одном из помещений, давление в теплосети увеличивается, поэтому поток воды не перекрывают, а направляют помимо радиатора.

Второй способ решения задачи отопления — качественное регулирование с рециркуляцией теплоносителя. Остывшая вода из обратного трубопровода подмешивается к потоку, поступающему в батарею. Для манипуляции с теплоносителем используется трёхходовой кран.

Принцип работы и использование

В зависимости от установочной ориентации кран может выполнять разные задачи:

• производить смешение двух потоков в один;
• перераспределять один поток на два трубопровода.

Арматура системы регулирования имеет три патрубка для присоединения к потокам теплоносителя и кран, регулирующий подачу воды в двух трубах из трёх. Задача не перекрыть поток, а перераспределить его. В зависимости от положения, кран совсем перекрывает один из потоков или частично перекрывает два из них, регулируя температуру на выходе с помощью подмеса более холодного потока.

Сколько положений имеет смесительное устройство в схеме отопления:

• полностью открытое — температура теплоносителя соответствует уровню температуры на выходе из котла;
• полностью закрытое — через кран подаётся поток обратной сетевой воды;
• промежуточное положение — осуществляется подмес обратки к прямой в разных пропорциях.

Трёхходовой смесительный кран является точкой соединения байпаса и регулирующей арматуры и позволяет легко и плавно управлять температурным режимом в отдельно взятом помещении.

Этот способ регулирования широко применяется в теплообменных пунктах целых микрорайонов. Качественное регулирование приводит к экономии топлива.

Недостатки качественной системы регулирования:

• затруднение в распределении одинакового количества теплоносителя по разным ответвлениям теплосети;
• сниженная температура на входе в крайние обогреватели.

«Ведьмины кольца» в теплосети городов являются примером ошибочного регулирования подачи теплоносителя к объекту. Целые микрорайоны охвачены циркуляцией обратной сетевой воды, проходящей по кругу, минуя источник тепла.

При смешении потоков теплоносителя температура в обратке на выходе из теплового узла увеличивается. Количество теплоносителя и скорость остаются прежними, а подача топлива в котёл снижается, так как требуется меньше тепла для нагрева более тёплой воды. Это один из способов экономии топлива на электростанциях.

Устройство трёхходового крана

Смесители изготавливаются из латуни, нержавеющей стали и чугуна.

Чугунные применяют в системах отопления с трубами диаметром больше 40 миллиметров, что редко используется в частных домах. Наибольшей популярностью пользуются латунные краны. Они долговечны, малогабаритны и имеют небольшой вес.

Смеситель напоминает тройник с утолщением в месте соединения патрубков. По своей конструкции они бывают штоковыми или шаровыми.

В шаровом кране внутри находится цилиндр или шар, ограниченный стенками из тефлона. Шар поворачивается вокруг центральной оси, в нём имеется отверстие. При повороте шара отверстие частично или полностью открывается. При полном открытии закрывается один из входящих потоков, если отверстие шара частично открывается в два патрубка, появляется возможность регулировки температуры при смешении потоков.

Преимущество шарового крана в точной установке, но со временем гладкая поверхность шара, обращённая к потоку, покрывается солевыми отложениями. При движении шара мягкие тефлоновые перегородки истираются, это приводит к нарушению герметичности.

Штоковый кран по своей конструкции представляет устройство из седловины с двумя проходами, по центру седловины движется шток с клапанами, который может полностью перекрыть один из потоков или в среднем положении приоткрыть оба. Недостатком конструкции является высокое гидравлическое сопротивление, которое создаётся зауженной седловиной крана. При неправильном подборе клапанов увеличивается гидравлическое сопротивление, что приводит к перегрузу циркуляционного насоса и перерасходу электроэнергии.

Регулировка потоков рабочей жидкости. На что обращать внимание при покупке

Ручная регулировка производится посредством обычного шарового крана. Визуально он очень похож на простой вентиль, но имеет дополнительный выход. Арматура подобного рода применяется для принудительного ручного управления.

Что же касается автоматической регулировки, то здесь применяется специальный трехходовой клапан, оснащенный электромеханическим прибором для изменения положения штока. Его следует подключать к термостату, дабы иметь возможность регулировки температурного режима в помещении.

Помните, что при покупке клапана необходимо в обязательном порядке принимать во внимание технические параметры прибора, к которым относится следующие

• Диаметр подсоединения к отопительной магистрали. Зачастую данный показатель варьируется в пределах от 2 до 4 сантиметров, хотя многое зависит от особенностей самой системы. Если прибор подходящего диаметра найти не удалось, то придется воспользоваться специальными переходниками.
• Возможность установки сервопривода на трехходовой клапан, принцип работы рассмотрен в начале статьи. Благодаря этому прибор сможет работать на автомате. Данный момент очень важен, если прибор подбирается для эксплуатации в «теплых полах» водяного типа.
• Наконец, это пропускная способность трубопровода. Под этим понятием подразумевается объем жидкости, который сможет пройти через него за определенное время.

Принцип работы и устройство трехходового крана для систем отопления

В основе конструкции трехходового крана лежит обычный Т-образный тройник. Два входящих патрубка (на схеме справа и сверху) служат для подачи холодной и горячей воды. Выходящий патрубок (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси вращается регулирующий сектор, частично перекрывающий входящие патрубки. На рисунке видно, как работает секторный трехходовый кран

Рисунок 2. Принцип работы секторного клапана

Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Особенность конструкции в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для другого. Если сектор стоит в среднем положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая сектор, например, к верхнему патрубку, можно получать пропорции холодная/горячая:

И так далее до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в этом случае в выходной патрубок будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может осуществляться вручную и помощью биметаллического термостатического устройства.

Рисунок 3. Схема работы клапана с термостатическим управлением.

Такую функцию можно выполнить и с помощью двух двухходовых кранов и обычного тройника, используемых совместно. Именно так происходит в двухвентильных смесителях. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешения горячего и холодного потока, следует обеспечить открывание двух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), например, насадив их на единую ось.

Трехходовые клапаны разделяются на две большие группы. Они могут быть:

• Разделительные. Служат для пропорционального разделения входящего потока на два выходящих.
• Смесительные. Предназначены для смешивания двух входящих потоков в один суммирующий

Рисунок 4. Схема работы смесительного и разделительного трехходового клапана

Из схемы видно, что конструкция смесительного и разделительного клапана практически идентична. Различаются они лишь направлениями потоков. При правильном монтаже смесительный клапан буде работать и в качестве разделительного. Нужно только правильно настроить систему управления. В случае ручного управления никаких проблем не будет. Сложнее, но также возможно будет настроить и электронное управление. А вот термостатический модуль управления в случае подключения по разделительной схеме будет распределять потоки в зависимости температуры входящего потока. Это придется учитывать при проектировании системы отопления.

Сколько положений имеет секторный кран с электроприводом, показано на рис. 5

Рисунок 5. Варианты использования крана с электроприводом

Кроме секторных трехходовых кранов, выпускаются также и седельные. Принцип действия у них такой же, но имеются конструктивные различия.

Рисунок 6. Седельный, или шаровый тип крана

Смесительный седельный кран имеет двигающийся на штоке шарообразный рабочий орган, он запирает по очереди седла, через которые в камеру и далее в выходной патрубок проходят смешиваемые потоки. Разделительный клапан снабжен двумя рабочими органами, закрепленными на едином штоке и перекрывающие выходные потоки. Чем больше перекрыт один, тем больше открыт другой. Седельные клапаны не могут быть взаимозаменяемыми.

Кроме того, трехходовые устройства подразделяются по способу управления:

Электрические. Сектор поворачивается с помощью электродвигателя с редуктором. Такие устройства подключаются к компьютеризированной системе управления, считывающей показания датчиков температуры и в соответствии со встроенным алгоритмом управляющей потоком.

Рисунок 7. Кран с электроприводом

Ручные. Применяются в простых схемах с постоянной пропорцией распределения или смешения потоков. Угол поворота сектора выставляется вручную поворотом маховика.

Рисунок 8. Ручное управление

Термостатические. Управление осуществляется автономным термостатом. Его устанавливают на определенную температуру при настройке системы, в дальнейшем он самостоятельно поддерживает ее, перепуская часть входящего потока из радиатора по обходному патрубку (байпасу).

Рисунок 9. Трехходовой кран Esbe с термостатическим управлением

При необходимости поворотом маховика можно изменить заданную температуру. Часто устанавливается на входе радиаторов отопления для подстройки комфортной температуры в каждой комнате.

Как выбрать

Выбор трёхходового крана производится на основе параметров имеющейся отопительной системы, размеров и типов присоединительных устройств трубопроводов, а также других критериев:

Несоответствие любых элементов вызовет либо полную невозможность установки трёхходового крана, либо потребует использования различных переходников, например, чтобы присоединить штуцерный тип к фланцу

Стандартные присоединительные размеры находятся в диапазоне 20–40 мм, но для систем с высоким давлением, предназначенных для обслуживания крупных зданий с большим количеством приборов потребления, используются трёхходовые краны с фланцевыми соединениями.
Важно обеспечить соответствие диаметров труб и крана, иначе давление в системе будет изменено, что повлечёт за собой перемену всех расчётных параметров. Для крупных и разветвлённых систем такое изменение может стать причиной отказов или сбоев, падения температуры теплоносителя и прочих проблем

Необходимо также приобретать краны, рассчитанные на давление, существующее в имеющейся системе.
При покупке надо иметь точное представление, нужен ли сервопривод, пневматический регулятор или настройка режима будет производиться вручную. Это важно, так как замена трёхходового крана во время работы представляет собой непростую задачу, требующую отключения от подачи теплоносителя. В зимнее время это мероприятие может стать причиной размораживания трубопроводов и выхода из строя.
Рекомендуется приобретать трёхходовые краны в латунных или медных корпусах. Они на практике показали своё превосходство перед стальными и чугунными устройствами в плане долговечности и надёжности.
Правильнее всего выбирать продукцию известных фирм. Стоимость таких кранов выше, чем у менее знаменитых или китайских образцов, но качество и соответствие рабочих параметров заявленным паспортным значениям будут гарантированы. Трёхходовые краны приобретаются не каждый день, поэтому можно один раз заплатить побольше.

Разновидности трехходовых кранов

Поскольку сейчас в продаже имеются распределительные краны различного предназначения, необходимо понимать разницу между ними, знать конструктивные особенности данных устройств. В этом случае можно будет сделать правильный выбор трехходового крана. Ниже мы рассмотрим, чем различаются изделия разных моделей.

По назначению и принципу работы

Внешне разные типы кранов ничем не отличаются, так как у них имеется 3 патрубка, но принцип работы у них прямо противоположный:

1. Смесительный кран (регулировочный). Производит смешивание двух потоков теплоносителя. Подвод осуществляется по двум патрубкам, а выход — по одному. Внутри прибора имеется шток с клапаном.
2. Распределительный кран (запорный). Не смешивает, а разделяет один поток на 2 части. В патрубках установлены клапаны. Когда один клапан открывает проход для теплоносителя, второй перекрывает свою магистраль. Теплоноситель входит в кран через один патрубок, а выходит через два. Такие устройства часто используются для обвязки водонагревателей, в системах с установленными бойлерами, для распределения тепла на несколько помещений.

Ручной шаровой трехходовой кран

Материал корпуса

1. Латунь. Это наиболее популярный сплав металлов, который отличается надежностью и практичностью.
2. Сталь. Можно встретить гораздо реже. Характеризуется повышенной прочностью, но меньшей, нежели у латуни, долговечностью.
3. Чугун. В быту не используется. Применяется для монтажа промышленных систем обогрева, в которых трубы имеют диаметр более 40 мм.

По принципу управления

Трехходовой кран для домашнего отопления может различаться по способу управления:

1. Ручное управление. Изделия такого типа имеют поворотные ручки, которыми и осуществляется управление потоками теплоносителя. При повороте ручки изменяется пропорция подаваемой из разных линий воды. Недостатком таких механизмов является неравномерное и долгое прогревание отдаленных радиаторов. Такая арматура отличается простым устройством и невысокой стоимостью.

2. Автоматическое управление. Краны, управляемые автоматикой, позволяют обеспечивать обогрев помещений до нужной температуры без участия человека. Причем, обогрев становится более эффективным, радиаторы прогреваются равномерно, нет необходимости постоянно контролировать работу отопительного контура. Управление распределительным краном может осуществляться посредством сервопривода, а также с помощью гидродинамического или пневматического термостата. Ниже мы рассмотрим особенности каждого их таких устройств.

Трехходовой кран с электроприводом

В качестве управляющего элемента используется сервопривод, представляющий собой электрический двигатель. От блока электронного управления на сервопривод поступает команда, согласно которой двигатель изменяет положение шара или штока внутри устройства. Блок управления определяет температуру на выходе из клапана или вычисляет оптимальную настройку по температурам обратки и поступаемой из котла воды.

Трехходовой кран с сервоприводом

Разумеется, устанавливать трехходовой кран для системы отопления с электроприводом без наличия управляющего блока не имеет смысла.

Распределительный кран с терморегулятором

Такое устройство представляет собой кран с термоголовкой, в которую помещены газ или специальная жидкость. Данные компоненты реагируют на изменение температурных показателей окружающей среды. В результате колебаний температуры изменяется объем жидкости или газа, что приводит к автоматическому срабатыванию клапана.

При установке прибора требуется его тщательная настройка. Определяются предельные значения температуры, которые связываются с крайними положениями крана. Тем самым определяется рабочий диапазон, в пределах которого трехходовой кран для отопления с терморегулятором будет изменять температуру теплоносителя. С этой целью производится ручная регулировка давления в термоклапане.

Трехходовой кран для системы отопления с терморегулятором

Теплоноситель циркулирует через устройство до тех пор, пока его температура не изменится до установленного значения. Как только температура выйдет за эти пределы, пропорция смешивания холодной и горячей воды в кране изменится.

Преимущество крана с терморегулятором состоит в том, что для его работы не требуется наличие блока управления. Такие устройства работают автономно, а также обладают приемлемой стоимостью.

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.

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.

Выбор крана

Правильный выбор трехходового крана зависит от его технических параметров, а также особенностей его монтажа и использования.

Прежде всего, следует учесть, какой диаметр изделия необходим для подключения к трубопроводу. Обычно он составляет 2-4 см в зависимости от системы отопления. Если подобрать устройство необходимого диаметра невозможно – применяются переходники.

Не менее важно знать объем рабочей среды, который каждый трубопровод сможет пропустить через себя на определенном временном отрезке. Наличие возможности установки привода с автоматизированным управлением

Данное свойство необходимо в случае выбора устройства для использования в системе «теплый пол» водяного типа

Наличие возможности установки привода с автоматизированным управлением. Данное свойство необходимо в случае выбора устройства для использования в системе «теплый пол» водяного типа.

Нелишне обратить внимание на основу, из которой изготовлено устройство. Лучшими считаются латунные краны, которые в меньшей степени подвержены коррозии

Независимо от того, на каком типе изделия вы остановились, стоит проверить работу затворного механизма, а также поверхность крана на отсутствие повреждений и следов ржавчины.

Как устроен трехходовой клапан

Внешне он выглядит как бронзовый или латунный тройник с регулировочной шайбой на верхней части, а устройство трехходового клапана зависит от модели.

Вариант 1. В литом корпусе с тремя патрубками имеются три камеры, проходы между ними перекрывают тарельчатые элементы, закрепленные на штоке. Шток выходит из корпуса в верхней части. Принцип работы следующий: нажатие на шток плавно открывает проход для потока теплоносителя с одной стороны, одновременно закрывая проход для теплоносителя с другой стороны. В результате в центральной зоне теплоноситель смешивается до получения нужной температуры и поступает в контур.

Вариант 2. Переключающий элемент внутри тройника представляет собой шар, часть которого фигурно выбрана. Привод вращает шток с закрепленным на нем шаром, в результате чего потоки теплоносителя перераспределяются.

Вариант 3. Принцип действия тот же, что и у конструкции с шаром, но вместо шара на штоке закреплен сектор – его рабочая часть способна полностью перекрыть один поток теплоносителя, либо частично – два потока.

Устройство 3-х ходового клапана

Приводы на термосмесительный клапан

Для управления потоками теплоносителя, проходящими через клапан трехходовой, необходим внешний привод. От его типа зависит функциональность и удобство использования устройства.

• Трехходовой термостатический смесительный клапан. Конструкция термостатического привода включает жидкую среду с высокой чувствительностью к изменению температуры. Именно она, расширяясь, нажимает на шток. Такой привод устанавливается на бытовые устройства небольшого сечения, он может быть заменен на привод другого типа.
• Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой. Термоголовка оснащена элементом, чувствительным к температуре воздуха в помещении. Для регулировки по температуре теплоносителя такое устройство дополнительно оборудуется температурным датчиком на капиллярной трубке, который помещают в трубопровод. В этом случае точнее регулируется температурный режим контура.
• Клапан с термоголовокой смесительный
• Трехходовой клапан с электроприводом. Электрический привод, воздействующий на шток, управляется контроллером, который получает от датчиков информацию об изменении температуры теплоносителя. Это самый точный и удобный вариант.
• Трехходовой клапан с сервоприводом. Электрический привод напрямую управляет штоком, без контроллера, в соответствии с сигналами от датчиков. Сервоприводами обычно оснащаются секторные и шаровые смесительные устройства.

Особенности установки и эксплуатации

В процессе монтажа и эксплуатации запорной арматуры важно учитывать особенности данного устройства

При установке следует обратить внимание на направление потока теплоносителя, при этом положение затвора роли не играет – оно может быть как горизонтальное, так и вертикальное. Направление потока тепловой массы должно соответствовать направлению стрелки, расположенной на корпусе крана

Места установки устройства должны обеспечивать надлежащие условия для ремонтных работ и техобслуживания.

Важно, чтобы вентиль был установлен в контурах отопления перед циркуляционным насосом. Если монтаж крана выполняется сварным способом, температура потока не должна превышать 100 градусов Цельсия на участках соединения изделия с переходниками

В процессе сварки необходимо предупредить попадание частиц окалины и прочих примесей на внутренние поверхности, это защитит механизм от заклинивания

Если монтаж крана выполняется сварным способом, температура потока не должна превышать 100 градусов Цельсия на участках соединения изделия с переходниками. В процессе сварки необходимо предупредить попадание частиц окалины и прочих примесей на внутренние поверхности, это защитит механизм от заклинивания.

Настройка работы крана выполняется путем изменения местоположения поворотного затвора таким образом, чтобы при надобности можно было совершать полные и смешанные потоки на выход. Данное условие дает возможность обеспечить оптимальную температуру тепловой массы во всех контурах отопления.

Трехходовое запорное устройство не подходит для конструкций и сетей с высоким внутренним давлением и для установки на трубы диаметром свыше 4 см.

Эксплуатация изделия требует строгого соответствия документации по использованию, если таковые отсутствуют, эксплуатация крана воспрещена.

Загрузка…

устройство, принцип работы, подключение трехходового клапана к котлу

Трехходовой клапан для отопления

На выходе из котельной установки теплоноситель имеет определенную температуру, которая автоматически поддерживается в пределах заданного пользователем значения. Но зачастую для нескольких контуров системы отопления требуется вода с различной температурой, что не может быть обеспечено автоматикой котла. В таком случае в схему добавляется трехходовой термостатический смесительный клапан, чьей задачей является поддержание необходимых параметров теплоносителя в малом контуре котельной установки и контурах системы отопления.

Конструкция и принцип работы трехходового крана

Чаще всего изделие напоминает с виду обычный тройник из латуни или бронзы, сверху которого установлена регулировочная шайба. Под ней находится термочувствительный элемент, который нажимает на рабочий шток, выходящий из корпуса. Внутри на штоке закреплен конус, герметично входящий в седло. Чтобы понять, как работает трехходовой клапан, нужно изучить его строение в разрезе:

Трехходовой термостатический смесительный клапан

Вода циркулирует через фронтальный и правый патрубки до тех пор, пока ее температура не вырастет или понизится до заданного значения. Задача и принцип действия трехходового клапана заключается в том, чтобы удержать температуру теплоносителя на выходе в заданных пределах, подмешивая холодную или горячую воду (в зависимости от схемы) из левого патрубка. Когда параметры теплоносителя выходят за указанные пределы, внешний привод нажимает на шток. При его перемещении конус выходит из седла и открывает сообщение между всеми тремя каналами. Процесс продолжается до полного перекрывания фронтального входного патрубка, если температурные параметры воды не перестанут изменяться.

Трехходовой клапан с термоголовкой

Существует внутренний механизм клапана другого типа, по конструкции он похож на шаровой кран. Такой трехходовой переключающий клапан вместо седла с конусом имеет внутри шар с выборкой специальной формы. Для перераспределения потоков теплоносителя в таких изделиях привод должен не нажимать, а вращать шток, на котором закреплен шар. Клапаны с шаровым элементом не производятся с большой пропускной способностью и применяются, как правило, в бытовых системах отопления. Другая разновидность механизма – на штоке установлен не шар, а сектор, чья рабочая часть перекрывает полностью или частично один или два потока соответственно.

Работа трехходового клапана

Типы приводов

В процессе работы управление трехходовым клапаном по температуре осуществляется внешним приводом, он бывает нескольких типов:

• Простой термостатический привод нажимает на шток за счет расширения размещенной в нем жидкой среды, чувствительной к изменению температуры. Обычно бытовые трехходовые термостатические смесительные клапаны небольших диаметров изначально снабжены таким типом привода, его можно легко снимать для установки другого вида устройства.
• Вместо штатного привода краном может управлять термостатическая головка, имеющая собственный чувствительный элемент, реагирующий на температуру окружающего воздуха. Чтобы осуществлять регулировку по температуре воды, трехходовой смесительный клапан с термоголовкой дополнительно снабжается выносным датчиком температуры. Последний помещен в трубопровод с теплоносителем и соединен с приводом капиллярной трубкой. Такое регулирование является более точным.
• Воздействовать на шток может и электропривод, управляемый контроллером. Электрические датчики, называемые преобразователями температуры, непрерывно измеряют параметры теплоносителя и сигнализируют об их превышении контроллеру, от которого зависит работа трехходового клапана с электроприводом. Самый распространенный и наиболее точный способ регулирования.
• Упрощенная разновидность предыдущего типа изделий — трехходовой смесительный клапан с сервоприводом. Разница заключается в отсутствии контроллера, привод управляет краном напрямую, получая сигналы от датчика температуры. Чаще всего применяется в комплекте с трехходовыми кранами, имеющими шаровой или секторный распределительный элемент.

Применение и схемы подключения

Для того чтобы холодный теплоноситель не попадал в рубашку твердотопливного котла при его разогреве, применяется схема подключения трехходового клапана с первичным контуром циркуляции:

Подключение трехходового клапана

Трехходовой кран отсекает холодную воду из обратного трубопровода, чтобы на внутренних стенках камеры твердотопливного котла не появлялся конденсат, который может значительно сократить срок службы агрегата. Теплоноситель циркулирует в первичном контуре, пока не нагреется до температуры, установленной на термоэлементе клапана, обычно это 40—50 ⁰С. По достижении этой температуры термостат воздействует на шток, постепенно приоткрывая поток холодной воды из системы отопления. Для гидравлической настройки всей системы в малый контур врезан балансировочный вентиль. Для правильной работы схемы обвязки котла циркуляционный насос должен устанавливаться после трехходового крана, а не перед ним, это очень распространенная ошибка.

Продолжением этой схемы может быть организация вторичного контура циркуляции, в котором задействован собственный насос и трехходовой клапан для отопления. Подключение осуществляется по такой схеме:

Трехходовой переключающий клапан

Во вторичном контуре происходит подмешивание в систему отопления горячей воды от котла по мере необходимости, а насос обеспечивает циркуляцию в этом контуре. Трехходовой кран и насос управляются контроллером, который получает данные о параметрах теплоносителя от датчиков. Отбор воды для бойлера производится между двумя контурами, где теплоноситель имеет максимальную температуру, подключение трехходового клапана к котлу в первичном контуре выполняется, как это было показано в предыдущей схеме.

Многие производители котельного оборудования устанавливают в своих отопительных агрегатах дополнительный контур для обеспечения потребителей ГВС. С целью выдержать параметры горячей воды на подаче в дом оборудование для переключения основного теплообменника на контур ГВС и обратно устанавливается внутри котла. Принцип работы и устройство трехходового клапана газового котла, задействованного в этом процессе, мало чем отличается от изделий, описанных выше. Есть небольшая разница в конструкции, которая представляет собой прямой коллектор, внутри него движется элемент, перекрывающий боковые патрубки. Шток вращается с помощью сервопривода по команде от встроенного блока управления котла.

Еще одна сфера применения – управление напольным отоплением, для этого обычно применяется трехходовой клапан с термоголовкой и выносным датчиком температуры. Общая схема выглядит таким образом:

Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой

Схема обеспечивает подачу во все комнаты теплоносителя с одинаковой температурой. Трехходовой кран нужен для того, чтобы не допустить перегрева, так как для напольных систем отопления не требуется такая горячая вода, какая поступает из котельной установки. Насос создает циркуляцию во всех контурах, а клапан подмешивает в подающий коллектор горячий теплоноситель по мере необходимости. Такой смесительный узел – один из самых простых вариантов подключения, схема усложняется, когда требуется регулировка температуры в каждом помещении отдельно.

Заключение

Трехходовые клапаны, как устройства для приготовления теплоносителя требуемых параметров, не имеют себе альтернативы. Они применяются в смесительных узлах любого типа и для различных температур воды. Нужно только правильно выбрать клапан, схему подключения и тип привода, задействованного в этой схеме.

принцип работы термостатического смесительного в системе, установка и подключение, как работает

Трехходовой клапан — это вид запорной арматуры.

Она предназначена для смешивания или перенаправления потоков для достижения нужной температуры теплоносителя.

Устройства применяются для создания разделительных или смесительных узлов магистралей отопления вне зависимости от их вида и температурных условий.

Трехходовые клапаны для отопления: что это такое?

Термовентиль подготавливает теплоноситель с заданными параметрами и применяется:

• для управления системой подогреваемого пола;
• с целью регуляции и контроля отопления в комнатах одного здания, в том числе между этажами;
• для создания отопительных систем в нескольких отдельных зданиях.

Приборы выполняют регулировку выделения тепла, изменяя количество, а не температуру теплоносителя. Благодаря этому можно выполнять обогрев помещений разной интенсивности, не меняя размер радиаторов.

Конструкция

Трехходовой клапан — металлический тройник с тремя патрубками, сверху оснащённый шайбой регулировки. В смесительном кране два впускных отверстия и одно — выпускное. В разделительном — два выходных патрубка и один входной.

Для изготовления корпуса используются латунные сплавы, чугун, а также другие материалы с антикоррозийным покрытием.

Фото 1. Металлический трехходовой клапан для системы отопления, сверху располагается шайба регулировки.

Регулирующим элементом служит шток или шар, размещённый во внутренней части трехходового клапана. Когда температурные показатели превышают заданные значения, этот элемент снижает поступление жидкости из одного из каналов. Работает при помощи внешнего (гидравлического, электрического, пневматического) привода.

Справка! Пропускная способность больше у шаровых клапанов, поскольку их регулирующие элементы создают более низкое гидравлическое сопротивление.

По какой схеме работает?

Через один вход вентиля подаётся нагретый теплоноситель, через другой — обратка (остывший поток).

Фото 2. Схема, в которой отражается принцип работы трехходового клапана в системе отопления с твердотопливным котлом.

Из выпускного патрубка выходит смешанная до оптимальной температуры вода. Внутри под регулировочным элементом установлен термочувствительный датчик — ёмкость, наполненная жидкостью или газообразным веществом.

При нагреве содержимое ёмкости расширяется, действует на исполнительный узел, который заставляет работать механизм.

В каких местах ставят

Выбор схемы врезки трехходового клапана подбирается с учётом характера системы отопления. Смешивающие и разделяющие краны врезают в подающую трубу от источника тепла, коллектора в месте соединения с байпасом.

При таком подключении перегретый теплоноситель сможет циркулировать по малому кругу (разделение) или будет смешиваться с охлаждённой водой.

Для деления потоков контура устройство иногда ставят на трубу обратки на месте стыковки с перемычкой байпаса. Во всех случаях клапан монтируют в паре с циркуляционным насосом.

Байпас — резервный путь для теплоносителя, обеспечивающий работу системы при нештатных ситуациях. Выполняется в виде перемычки между трубами подачи и обратки.

Разновидности по принципу работы в системе

• Смесительные. Понижают температуру теплоносителя путём смешивания горячей воды и охлаждённого потока. Оснащены одним впускным отверстием и двумя выпускными. Применяются для регулировки температуры потока.
• Разделительные. Не изменяя температуру, разделят поток на два. Один входной патрубок, два — выходных. Применяются для перенаправления потока на разные контуры.

Фото 3. Разделительный трехходовой клапан, имеет два выходных патрубка и один входной.

Вам также будет интересно:

Классификация по методу управления

Привод — управляющий элемент, заставляющий двигаться регулирующий шток (шар) и обеспечивающий функционирование всего устройства.

Приводные узлы могут быть как электромеханическими, пневматическими, гидравлическими, так и ручными. По принципу управления приводы трехходовых клапанов подразделяются на следующие виды:

• Термостатический. Во внутренней полости расположен теплочувствительный элемент, заключённый в специальную ёмкость. При нагревании увеличивается в объёме, воздействует на шток, заставляет работать весь механизм. Привод легко снимается, используется для изделий небольшого диаметра, применяемых в бытовом отоплении.
• Термостатическая головка. Оснащена термочувствительным датчиком, вынесенным в трубу и связанным с приводом специальной капиллярной трубкой. Выполняет более точную регулировку, чем термостат.
• Электропривод с контроллером. Чувствительные датчики замеряют температуру теплоносителя, передают информацию контроллеру, который даёт сигнал и заставляет работать механизм. Такое приводное устройство выполняет очень точную регулировку.

Фото 4. Трехходовой клапан с термостатическим смесительным приводом, заставляет работать весь механизм отопительной системы.

• Сервопривод. Упрощённая версия предыдущего вида. Контроллер в клапане отсутствует, привод получает сигналы от датчика и управляет штоком напрямую.

Важно! Самый простой по устройству привод — ручной. Регулировка выполняется поворотом колпачка, соединённым с верхней частью штока.

Четыре критерия выбора термостического смесительного устройства

1. Количество контуров. Для одноконтурного отопления, обогрева небольших помещений подходят клапаны с термоголовкой. Для сложных разветвлённых систем со множеством контуров надо установить смесительный узел, в котором используют клапаны с автоматическим электроприводом.
2. Диаметр. Чем меньше сечение входного патрубка, тем сильнее гидросопротивление, при котором прибор работает не корректно. Поэтому диаметр не должен быть меньше сечения контуров отопительного оборудования.
3. Пропускная способность. Для оптимального выбора сравните значение обозначенного в инструкции коэффициента пропускной способности клапана с общей производительностью структуры отопления.
4. Материал. Латунь имеют высокие показатели коррозионной стойкости и прочности. Кроме того, краны с корпусами из сплавов на базе меди заметно долговечнее и легче чугунных.

От чего зависит стоимость?

Самые дорогие модели — снабжённые высокоточными датчиками и программируемыми терморежимами.

Согласно заданным значениям автоматические регуляторы меняют температуру циркулирующей воды в зависимости от времени суток.

А также цена зависит от производителя, самую дорогостоящую запорную арматуру выпускают западные компании, самую доступную по стоимости — совместные предприятия с заводами на территории России (Valtec).

Внимание! Не рекомендуется экономить на функциональности оборудования, поскольку правильно подобранный трехходовой автоматический клапан поможет сократить расход топлива до 50%.

Монтаж и подключение: как его установить?

Устройства с любыми видами приводов устанавливаются одинаково. Основная сложность состоит не в подсоединении крана к системе, а в составлении правильной схемы отопления, определения в ней места клапана и выборе оборудования. Для точного расчёта системы нужно обладать специальными знаниями, поэтому установку лучше доверить квалифицированным специалистам.

Инструкция по установке

Термостатические элементы обычно имеют заводскую фиксированную настройку. Сервоприводы настраивают при помощи контроллеров, руководствуясь прилагаемой инструкцией.

• Подготовьте трехходовой клапан, инструменты для монтажа.
• Если контуры отопления эксплуатировались ранее — спустите воду.
• Расположите клапан по течению потока, соответственно стрелкам на корпусе.
• Проверьте отверстия изделия, в них не должны попасть остаточные частицы сварки, мусор, пыль.
• Ось термостатической головки расположите перпендикулярно оси трубопровода. Допускается любое положение монтажа, за исключением того, когда привод располагается под клапаном.
• Сделайте узел легко съёмным для возможной замены. Для этого монтируйте клапан с помощью специальных соединителей с внутренней или внешней резьбой и уплотнителями или «американки».

Общие рекомендации

• Трехходовой клапан врезается в контур перед насосом для отопления.
• Перед устройством устанавливается фильтр грубой очистки.
• Манометры обязательно монтируются до и после клапана.
• Не допускается действия на корпус нагрузок растяжения, кручения, сжатия, изгиба от водопровода.
• Для корректной работы при нестабильном давлении перед клапаном монтируются дросселирующие устройства.
• При установке привод всегда должен располагаться над краном.
• Учитывайте рекомендации производителя, указанные в техпаспорте.

Каким производителям можно доверять?

Рынок предлагает большой выбор запорно-регулировочной арматуры авторитетных брендов и неизвестных компаний.

В рейтинге популярности лидируют вентили шведского бренда Esbe, отличающиеся надёжностью и долговечностью. Не менее качественные изделия выпускает корейский концерн Navien.

Трехходовые полностью автоматические клапаны с высокой точностью регулировки изготавливает Danfoss (Дания). Изделия американской марки Honeywell отличаются простой конструкцией и удобством установки. Сочетание демократичной цены и качества — отличительная черта клапанов компании Valtec.

Полезное видео

В видео специалист рассказывает об особенностях установки трехходового клапана в отопительную систему.

Заключение

Правильный выбор и подключение трехходового клапана обеспечит корректную работу отопления с любым количеством контуров. При покупке отдавайте предпочтение моделям, снабжённым гарантией и технической документацией.

3-х ходовые клапаны для фанкойлов

• Содержание:
• 1. Принцип работы трехходового клапана

Трехходовые смесительные клапаны применяются для регулирования потока теплоносителя в системах отопления, вентиляции и промышленного кондиционирования. Основным техническим параметром смесительных клапанов считается пропускная способность — Kv, которая приведена на графиках технического паспорта изделия. Ее величина выражена в объемном (м3/ч) или массовом (кг/ч) расходе жидкости, обеспечиваемом на разности давления (вход/выход клапана) в 1 бар.

По назначению трехходовые смесительные клапаны делятся на:

• клапаны с количественным регулированием, иными словами, регулирующими подачу теплоносителя к потребителю без изменения его температурных параметров. Данный тип наиболее широко применяется в системах кондиционирования с фанкойлами.
• клапаны с качественным регулированием, называемые также термостатическими. Эти клапаны регулируют температуру теплоносителя за счет подмеса теплоносителя из обратной магистрали без изменения параметров расхода. Данный тип наиболее широко применяется в системах отопления.

Принцип работы трехходового клапана

В системах с фанкойлами, как правило, применяются клапаны типа «открыт/закрыт». 3-х ходовой клапан представляет собой клапан седельного типа с автоматическим управлением. Управление трехходовым клапаном происходит при помощи электрического сервопривода и запорного механизма. Запорный механизм представляет собой вертикально расположенный подпружиненный шток с запорной шайбой, который при помощи сервопривода открывает или закрывает магистраль. Корпус трехходовых клапанов обычно производится из сплавов латуни или коррозионностойкой стали. Клапан имеет три патрубка для подключения труб: два входящих, один выходящий. Существуют трехходовые клапаны 2 типов:

• нормально открытый. В рабочем положении клапана основная магистраль открыта – теплоноситель поступает к потребителю (теплообменник фанкойла). При получении сигнала от пульта управления основная магистраль перекрывается, а теплоноситель идет в обход потребителя через байпасную линию;
• нормально закрытый. В рабочем положении клапана основная магистраль закрыта – теплоноситель идет в обход потребителя (теплообменник фанкойла) через байпасную линию. При получении сигнала от пульта управления основная магистраль открывается и теплоноситель поступает к потребителю. ВАЖНО! В зависимости от способа монтажа клапана и его расположения в питающей магистрали данные клапаны могут быть взаимозаменяемы. Однако, существуют рекомендуемые схемы обвязки фанкойлов, они же являются наиболее распространенными и часто применяемыми. Рекомендуемая схема обвязки фанкойла приведена на рис.1.

Рис.1 — Схема обвязки фанкойла

Рис.2 — Схема обвязки фанкойла

Клапаны являются основной частью узла обвязки фанкойла, объединяющего питающую (прямую) и обратную магистрали. Кроме него, в рекомендуемый комплект смесительного узла обязательно включены:

• штуцерные соединения;
• соединительный и байпасный участки трубопровода;
• запорные (отсечные) вентили;
• фильтр жидкости (грязевик).

Дополнительно смесительные узлы могут комплектоваться измерительными приборами для контроля температура и давление теплоносителя. Обвязку располагают по ситуации слева или справа от фанкойла, компонуют ее элементы горизонтально или вертикально во время монтажа. Применение в смесительных узлах трехходовых клапанов с пружинным возвратным механизмом позволяет минимизировать риск аварий при внезапных отключениях электроэнергии, т.к. привод при помощи пружины возвращает клапан в исходное положение, перекрывая подачу теплоносителя к потребителю.

Применение регулирующих клапанов дает возможность более эффективно использовать систему кондиционирования, что позволяет значительно снизить расходы электроэнергии на подготовку теплоносителя, его циркуляцию и увеличить срок службы всей системы. Это позволяет снизить эксплуатационные затраты, а также расходы связанные с обслуживанием оборудования.

Выгодно купить трехходовые клапаны, смесительные узлы для фанкойлов по низкой цене вы сможете, обратившись к нашим специалистам по телефону 8(495)2680520 или, отправив запрос на электронную почту [email protected].

Сопутствующее оборудование

2-ходовые или 3-ходовые клапаны: какой тип подходит вам?

Клапаны играют решающую роль практически во всех промышленных процессах. Эти устройства регулируют, перенаправляют или контролируют поток жидкостей или газов, открывая, закрывая или частично перекрывая проходы для потока. Существует множество типов клапанов, каждый из которых отличается по-разному, включая принцип действия, конфигурацию, источник питания и применение.

Загрузите нашу электронную книгу по трехходовым регулирующим клапанам >>

Основными компонентами регулирующих клапанов Baelz являются привод, плунжер и шпиндель, а также корпус клапана.Привод, который может быть пневматическим или электрическим, управляет плунжером клапана, перемещая его вверх или вниз с различными ходами.

2-ходовые и 3-ходовые клапаны обычно используются в промышленности. Эти клапаны определяются количеством используемых портов. Двухходовые клапаны, как следует из их названия, состоят из двух портов: входного порта «A» и выходного порта «AB». С другой стороны, трехходовые клапаны состоят из трех портов: «A», «B» и «AB».

Поскольку эти клапаны поддерживают разные скорости потока, диапазоны температур и давления, важно понимать их различия, прежде чем определять, какой тип клапана подходит для вашего применения.

Работа 2-ходового клапана

Когда жидкость входит во впускное отверстие (порт A) двухходового клапана, относительное положение заглушки определяет количество жидкости, которое может покинуть выпускное отверстие (порт AB). Когда плунжер и шпиндель расположены полностью вверх, клапан полностью закрыт от портов A до AB. И наоборот, когда плунжер и шпиндель полностью опущены, клапан открыт от A до AB. Порт B полностью закрыт заглушкой на всех 2-ходовых клапанах Baelz.Положения заглушки Percise будут контролировать скорость потока через клапан.

2-ходовые клапаны

обычно используются в основных двухпозиционных устройствах , где их часто называют запорными клапанами. Эти клапаны являются важным компонентом многих систем безопасности технологического процесса, поскольку они могут немедленно остановить поток жидкости в определенное место в случае аварийной ситуации.

2-ходовые клапаны

также могут использоваться в системах с переменным расходом , которые испытывают изменения давления, температуры и расхода.Например, эти клапаны могут регулировать рабочие температуры с помощью датчиков для настройки конкретных параметров жидкости для поддержания желаемых температур и расхода.

Для некоторых систем с охлажденной или горячей водой двухходовые клапаны также являются идеальным решением. Положение плунжера и шпинделя клапана можно отрегулировать, чтобы гарантировать, что рассматриваемая система работает в оптимальном диапазоне эффективности (обычно, когда клапан открыт на 30-80%). Работа в этом диапазоне предотвращает повреждение оборудования, а также продлевает срок службы клапана.

При правильном использовании 2-ходовые клапаны могут повысить эффективность процесса и снизить эксплуатационные расходы, предоставляя операторам возможность запускать системы отопления и охлаждения с переменным расходом. Двухходовые клапаны используются практически во всех отраслях промышленности, где требуется регулирование технологических жидкостей. Сюда входят автомобильная, деревообрабатывающая, химическая, пищевая, энергетическая, морская, водоочистная и канализационная отрасли.

>> Сделайте запрос сегодня!

Работа трехходового клапана

3-ходовые клапаны содержат те же компоненты, что и 2-ходовые клапаны.Что отличает его от 2-ходового клапана, так это использование дополнительного порта. Подобно 2-ходовым клапанам, 3-ходовые клапаны также могут управляться пневматическими или электрическими приводами.

Эти клапаны могут использоваться либо для направления потока жидкости, либо для смешивания жидкостей из двух входов, подаваемых через один выход. При использовании в качестве смесительных клапанов жидкости из впускного порта A и B смешиваются внутри корпуса клапана и впоследствии выводятся через порт AB.

Mixing позволяет комбинировать комбинации жидкостей с различными температурами и давлениями, отправляя их через выпускное отверстие с определенными желаемыми свойствами.

При использовании в качестве переключающих клапанов порт AB функционирует как вход, а порты A и B — как выходы. Когда плунжер и шпиндель на 100% находятся в верхнем положении, порт A блокируется, позволяя потоку течь только из AB в B. Когда плунжер и шпиндель на 100% находятся в нижнем положении, поток через порт B блокируется, и поток ограничивается. разрешено только от AB до A.

3-ходовые клапаны

более экономичны для отвода и смешивания, чем использование нескольких 2-ходовых клапанов. Возможность смешивать жидкости из более чем одного впускного отверстия делает трехходовые клапаны идеальными для нагрева и охлаждения различных сред, таких как вода, масла и химикаты. Эти клапаны также обычно используются в качестве байпасных клапанов в первичных и вторичных контурах. Подобно 2-ходовым клапанам, 3-ходовые клапаны также используются в тех же перерабатывающих отраслях, о которых говорилось ранее.

2-ходовые и 3-ходовые клапаны Baelz

2-ходовые и 3-ходовые клапаны

Baelz изготовлены из специально отобранных материалов для обеспечения максимальной прочности и надежности.Например, наши сильфоны из нержавеющей стали поддерживают до 120 000 повторений вверх и вниз при максимальной температуре 350 ° C / 662 ° F. Наши клапаны способны поддерживать этот тип производительности благодаря прочной и высококачественной сальниковой коробке, которая поддерживает срок службы шпинделя и сильфона.

Будучи лидером отрасли и главным дистрибьютором в Северной Америке, Baelz NA также предлагает обширный каталог деталей и компонентов для обширного диапазона клапанных решений.

Если вы хотите узнать больше о наших системах с 2- или 3-ходовыми клапанами, свяжитесь с нашей технической командой или запросите расценки сегодня .

Модели потока для трехходового шарового клапана

Выберите подходящий трехходовой многоходовой шаровой кран для смешивания или отвода потока

Последнее обновление 9 ноября 2018 г.

Проточный трехходовой шаровой кран

Двухходовые и трехходовые шаровые краны являются наиболее распространенными типами шаровых кранов. Трехходовые шаровые краны особенно полезны, поскольку их можно настроить таким образом, чтобы упростить управление потоком газа и жидкости.Например, их можно использовать для перенаправления потока масла из одного резервуара в другой.

Наши онлайн-каталоги клапанов управления потоком и PDF-файлы предоставляют доступ к широкому спектру миниатюрных типов клапанов, типов соединений, материалов и размеров.

Краны шаровые трехходовые канистра

• Отключение или перекрытие потока
• Переключение потока между двумя разными источниками
• Объедините поток из двух разных источников
• Альтернативный поток между двумя разными пунктами назначения
• Перенаправить поток, идущий из одного источника в другой пункт назначения
• Разделение потока из одного источника между двумя исходящими пунктами назначения

В этом сообщении основное внимание уделяется основным конструктивным различиям между потоком L-образной (L-образный) и Т-образной (T-образной) схемами в трехходовых шаровых клапанах.Я также опишу некоторые способы, которыми положение ручки в сочетании с диапазоном поворота ручки используется для управления потоком через типичные конструкции трехходового шарового крана.

Помимо электронной книги в формате PDF, содержащей эту статью, у ISM также есть новый связанный справочный ресурс. Это наша диаграмма режимов потока для трехходового шарового клапана .

Вид спереди типичного трехходового шарового клапана с ручкой, которая вращается параллельно плоскости портов клапана. Их также называют вертикальной версией, вертикальным типом, вертикальными отверстиями, вертикальными и вертикальными тройниковыми клапанами.

Вид спереди еще одного распространенного трехходового шарового крана. Он имеет ручку, которая поворачивается под прямым углом к ​​плоскости портов клапана. Их также называют вертикальной версией, вертикальным типом, вертикальными отверстиями, вертикальными и вертикальными тройниковыми клапанами.

Чем трехходовой шаровой кран отличается от двухходового шарового крана?

Двухсторонних шаровые краны широко используются в качестве запорной арматуры для газов или жидкостей (СМИ), двигающихся в закрытых системах труб или труб.Это из-за их простоты и надежности. Двухходовые клапаны имеют два порта или отверстия, через которые труба или шланг подсоединяются к клапану. Шар в двухходовых шаровых кранах имеет одно прямое отверстие, через которое жидкость или газ (среда) проходят через клапан.

Поток через шаровой клапан со стандартным отверстием несколько ограничен, поскольку отверстие в шаре внутри клапана меньше диаметра труб, соединенных с портами клапана. Вариант для уменьшения или устранения сопротивления потоку через шаровой кран — использовать шаровой кран с полным проходом.

Узнайте больше о шаровых кранах с полным проходом и шаровых кранах со стандартным отверстием. В этом сообщении блога описываются различия между полнопроходными или полнопроходными шаровыми кранами и стандартными портовыми клапанами. Он также включает список часто задаваемых вопросов, в котором описаны некоторые основы конструкции шарового крана.

Модульные обратные клапаны

Мы подняли подпружиненные обратные клапаны на совершенно новый уровень. Комбинируйте британские и метрические соединения. Посмотреть видео.

Трехходовые шаровые краны имеют три порта или соединения для трубы.В общем, трехходовые клапаны могут решать более сложные задачи управления потоком, чем двухходовые клапаны. Это делает их полезными для многих типов приложений процессов.

Например, трехходовой шаровой кран одного типа может использоваться для смешивания очищенной воды из одного источника с концентратом сока из другого источника. Несколько иная конструкция трехходового клапана может перенаправлять поток топлива из одного бака в другой, в то же время при необходимости полностью перекрывая поток топлива.

При выборе правильного трехходового шарового клапана важно как понимать основные варианты конструкции трехходового клапана, так и планировать, как эти клапаны будут использоваться.Во-первых, немного об основах.

Что такое трехходовой шаровой кран?

Трех-, четырех- и пятиходовые шаровые краны называются многоходовыми. Трехходовой шаровой кран — самый распространенный многоходовой шаровой кран. Трехходовой шаровой кран имеет три порта или отверстия, которые подключены к трубопроводу или трубке для прохождения потока газа или жидкости (среды). Эти порты обычно описываются как одно впускное и два выпускных порта или одно выпускное и два впускных порта в зависимости от направления потока через клапан.

Трехходовые шаровые краны популярны, потому что они представляют собой экономичный и простой способ обеспечить как отсечку, так и управление направлением потока в одном корпусе клапана.

Шаровой кран — Узнайте о шаровых кранах с плавающей опорой и шаровыми кранами на цапфе на сайте HardHat Engineer
Хотя этот технический блог направлен на управление потоком большого диаметра и высокого давления, он содержит некоторую полезную и очень хорошо иллюстрированную информацию о трехходовой шаровой кран.

Управление потоком через трехходовой клапан осуществляется путем сочетания способа установки трубопровода, поворота ручки шара клапана и пути потока через шар клапана (отверстие шара или отверстие).

Используя правильный тип клапана и настройку, можно управлять потоком способами, которые соответствуют одному или нескольким различным требованиям процесса, например

• Полностью перекрыть поток
• Смешайте поток из двух разных источников
• Перенаправить поток из одного пункта назначения в другой
• Разделение потока из одного источника на два разных пункта назначения
• Поочередно блокировать поток в одном направлении, позволяя потоку продолжаться в другом

Есть одно простое, но ключевое отличие внутренней конструкции, которое определяет, на что способен трехходовой шаровой кран.Это важное конструктивное отличие заключается в характере потока или форме канала через шар внутри клапана. Большинство трехходовых шаровых кранов имеют шарики клапана с формой потока, имеющей форму заглавной буквы L (L-образный поток, L-поток, L-канал, два направления) или заглавной буквы T (Т-образный поток, T-поток, T. -порт, три направления).

Я опишу основы трехходовых шаровых кранов с потоками как L-образной, так и T-образной формы, но сначала я опишу шаровые краны L-формы потока. Четкое понимание течения по L-образной схеме значительно упрощает понимание течения по Т-образной схеме.

Шарики клапана L-образной формы имеют проточные каналы в форме заглавной буквы L

Типичный шаровой клапан с L-образным профилем

Обратите внимание, что паз штока для поворота этого шара клапана находится сверху. Это означает, что шар предназначен для трехходового клапана горизонтального типа. Если он предназначен для клапана вертикального типа, прорезь под шток будет напротив одного из отверстий (отверстий для прохода потока шара).

Схемы потока

л, иногда называемые шарами под углом 90 градусов, чаще всего используются для обеспечения потока из одного общего впускного отверстия в одно из двух разных выпускных отверстий.Вот почему трехходовые шаровые краны с L-образной схемой потока часто называют переключающими клапанами.

Что такое переключающий клапан?

Переключающий, селективный или направленный клапаны — это альтернативные названия, используемые для шаровых кранов L-образной формы. Это связано с тем, что эта конструкция клапана широко используется для отклонения или изменения потока, выходящего через один из двух разных выходов или портов клапана. Ручные трехходовые шаровые краны L-образной формы, используемые в качестве переключающих клапанов, обычно устанавливаются с нижним портом корпуса клапана в качестве общего или входного порта.

В этом трехходовом шаровом клапане с L-образной схемой потока доступны два пути потока: слева или справа.

Шаровые краны L-образной формы с ручками, которые могут поворачиваться на 90 градусов (четверть оборота ручки), также называются двухпозиционными клапанами. Они могут отклонять поток влево или вправо одним поворотом ручки на 90 градусов.

Серия PMBV — Переключающие шаровые краны (спецификация) от ISM
Пластиковые трехходовые шаровые краны серии PMBV представляют собой типичные шаровые краны с L-образным отверстием, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов без положения отсечки.

Когда их ручкам разрешается дополнительный поворот на 90 градусов, всего на 180 градусов (половина оборота ручки), они могут полностью остановить поток. Обычно их называют трехпозиционными клапанами.

Если поворот рукоятки не ограничен встроенными ограничителями рукоятки клапана, шаровой клапан с L-образной схемой потока также может поворачиваться либо на 270 градусов (три четверти поворота рукоятки), либо на 360 градусов (полный оборот на рукоять). Эта свобода вращения обеспечивает два возможных положения отключения.

Трехходовой шаровой кран в горизонтальном исполнении с L-образной схемой потока имеет два возможных положения отсечки.

В случае четырехпозиционного клапана эти два положения закрытия клапана разнесены друг от друга всего на 90 градусов или четверть оборота.

Большинство клапанов горизонтального типа L имеют ручки, которые могут поворачиваться на 180 градусов. Это предусматривает три варианта потока:

• Левый поток
• Правый поток
• Отсечь или перекрыть поток

Опять же, этот тип трехходового шарового клапана L-образной формы обычно описывается как трехпозиционный клапан.

Вид спереди типичного трехходового шарового клапана с L-образной схемой потока. Схема потока

Трехходовые шаровые краны L-образной формы вертикального типа имеют два возможных пути потока и два возможных положения выключения.

Для шарового клапана с L-образной схемой вертикального потока нижний или общий порт всегда открыт. Поворот ручки клапана на 180 градусов (пол-оборота) направляет поток влево или вправо (см. Предыдущие изображения).Однако, если клапан повернут только на 90 градусов (четверть оборота) в любом направлении, ручка будет обращена либо к передней, либо к задней части клапана. В этих положениях ручки поток через клапан перекрывается.

Многие клапаны вертикального типа L-образной формы имеют ручки, которые можно поворачивать только на 180 градусов или пол-оборота. Это обеспечивает все три варианта: левый поток, правый поток и одно положение выключения.

Серия BVPM — шаровые краны с внутренней резьбой NPT (спецификация) из ISM
Серия BVPM миниатюрных латунных клапанов вертикального типа включает трехходовые шаровые краны.Эти трехходовые клапаны представляют собой типичные шаровые краны с L-образным отверстием и поворотом на 180 градусов, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов плюс одно положение отсечки.

Серия BLV — шаровые краны с внутренней резьбой NPT (спецификация) от ISM
Серия BLV миниатюрных латунных клапанов вертикального типа включает трехходовые шаровые краны. Эти трехходовые клапаны представляют собой типичные шаровые краны с L-образным отверстием и поворотом на 180 градусов, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов плюс одно положение отсечки.

Серия PBV3 — 3-ходовые шаровые краны (спецификация) , Трехходовые шаровые краны серии PBV3 — монтаж на панели (спецификация) и Серия PBV3L — Большой 3-ходовой шар Клапаны (спецификация) из ISM
Эти пластиковые миниатюрные клапаны вертикального типа представляют собой типичные шаровые клапаны с L-образным отверстием, вращающимся на 180 градусов, предназначенные для использования в качестве переключающих клапанов плюс одно положение отсечки.

Рассмотрим подробнее поток L-образной формы горизонтального типа.

В этом трехходовом шаровом клапане горизонтального типа с L-образной схемой потока положение рукоятки по умолчанию обеспечивает поток между общим отверстием клапана внизу и левым отверстием клапана.

Если ручка клапана повернута против часовой стрелки на 90 градусов, шар L-образного потока внутри клапана также повернется на 90 градусов против часовой стрелки. Затем вместо этого он направляет поток вправо.Теперь поток проходит между общим или нижним портом и правым портом.

Что такое двухпозиционные шаровые краны L-образной формы?

Здесь начинаются некоторые сложности. Стандартный трехходовой шаровой кран с L-образной схемой потока (см. Выше) часто ограничивается только этим поворотом ручки на 90 градусов. Этот очень простой трехходовой шаровой кран обычно называют двухпозиционным. Его еще называют дивертерным, переключающим или направляющим клапаном.

Почему ручки важны для трехходовых шаровых кранов?

Ограничения на угол поворота ручки шарового крана обеспечиваются какими-либо упорами ручки (красные стрелки).Обычно это продолжения рукоятки и верхней части корпуса клапана. Они действуют, препятствуя вращению ручки. Эти упоры предотвращают поворот ручки за пределы установленного диапазона движения.

Рукоятка ограничена этим клапаном, и ее ручка (красные стрелки) мешает движению ручки клапана, ограничивая ее поворот на 90 градусов.

Трехпозиционные шаровые краны L-образной формы

Также доступны трехпозиционные трехходовые шаровые краны с L-образной схемой потока.У них есть ограничение поворота ручки на 180 градусов.

В такой конструкции положение ручки могло бы начинаться с свободного пути потока между нижним портом и левым портом (положение 1). Поворот ручки клапана на 90 градусов против часовой стрелки во второе положение по-прежнему позволяет потоку проходить через клапан, но на этот раз поток находится между нижним и правым портами.

Поворот клапана еще на 90 градусов против часовой стрелки, всего 180 градусов (положение 3), перекрывает весь поток через клапан.Такие шаровые краны с L-образной схемой потока обычно называют трехпозиционными клапанами: исходное положение, поворот на 90 градусов и поворот на 180 градусов.

Трехходовой шаровой кран L-образной формы с поворотом на 180 градусов (трехпозиционный) имеет два пути потока и одно положение отсечки.

Четырехпозиционные шаровые краны L-образной формы

Когда ручка поворачивает шар клапана на 90 градусов против часовой стрелки (положение 2), путь потока изменяется, и теперь поток может проходить между нижним общим портом и правым портом.

Поворот рукоятки еще на 90 градусов против часовой стрелки (положение 3), на 180 градусов от исходного положения, поворачивает шар клапана в положение, при котором поток между какими-либо отверстиями клапана невозможен, и этот клапан теперь «выключен».

Если ручку можно повернуть еще на 90 градусов против часовой стрелки (положение 4), всего 270 градусов, шар клапана все равно не будет пропускать поток, и клапан все равно будет закрыт.

Поворот ручки этого клапана еще на 90 градусов против часовой стрелки, всего 360 градусов, возвращает его в исходное исходное положение.Поток снова может проходить через клапан между нижним общим портом и левым портом.

В целом шаровые краны трехходовые описываются по их характеристикам:

• Схемы течения (L-образная или Т-образная схема потока)
• Ориентация ручки (горизонтальная или вертикальная)
• Сколько поворотов на 90 градусов или положений позволяет ручка

Это типичные варианты положения рукоятки, указанные в описании клапана:

• Два положения (90 градусов)
• Три положения (180 градусов)
• Четыре позиции (270 или 360 градусов)

Для многих шаровых кранов L-образной формы обычно обеспечивается дополнительная гибкость за счет возможности изменения положения ручки.У этих клапанов есть ручки, которые можно снять со штока клапана и затем снова прикрепить в другом исходном положении.

Далее я хотел бы описать основы трехходового шарового крана Т-образной формы.

Пути потока для шариков Т-образной формы имеют форму заглавной буквы T

Обычный шаровой клапан с Т-образным профилем

Обратите внимание, что паз штока для поворота этого шара клапана находится сверху. Это означает, что шар предназначен для трехходового клапана горизонтального типа. Если бы он был предназначен для клапана вертикального типа, паз штока был бы напротив дна или общего отверстия.

Шарики с Т-образной схемой потока, иногда называемые шарами с углом поворота 180 градусов, широко используются для объединения двух входных потоков и их объединения для выхода через одно общее выходное отверстие. В зависимости от требований процесса возможно и обратное. То есть разделите поток, поступающий из одного общего порта, на два исходящих потока, каждый из которых выходит из клапана через другой порт клапана.

Клапаны потока

Т-образной формы не ограничиваются только разделением или разделением потока. Они также могут действовать как клапаны потока L-образной формы и перенаправлять поток от одного выпускного отверстия к другому.

Как и клапаны L-образной формы, проточные клапаны T-образной формы изменяют путь потока с помощью поворота ручки на четверть. В зависимости от допустимого диапазона движения рукоятки они могут обеспечивать отводной поток, смешивание или разделение потока и прямоточный поток.

В одном важном отношении шаровые краны с Т-образной схемой потока сильно отличаются от шаровых кранов с L-образной схемой. Обычные проточные клапаны Т-образной формы не могут обеспечивать управление отсечкой. Они могут либо ограничить поток к любым двум из трех портов клапана, либо позволить потоку через все три порта клапана одновременно.Вот почему шаровые краны с Т-образной схемой потока иногда называют смесительными.

Что такое смесительный клапан?

Смесительные клапаны — это альтернативные названия, используемые для шаровых кранов с Т-образным профилем. Это связано с тем, что эта конструкция клапана широко используется для смешивания или объединения потоков, поступающих из двух разных источников. Обычные ручные трехходовые шаровые краны с Т-образным профилем, используемые в качестве смесительных клапанов, обычно устанавливаются с нижним портом корпуса клапана в качестве общего выходного порта.

Как и в шаровых клапанах с L-образной схемой потока, каждый поворот ручки на 90 градусов изменяет путь потока через клапан.Как и в случае клапанов L-образной формы, повороты рукоятки могут быть ограничены конструкцией с использованием упоров рукоятки.

Трехходовой шаровой кран горизонтального типа с Т-образной схемой потока имеет четыре возможных пути потока.

Обратите внимание, что каждое изменение схемы потока слева направо представляет собой поворот ручки на 90 градусов против часовой стрелки. Каждый поворот ручки вызывает соответствующий поворот шара клапана на 90 градусов. Это изменяет путь потока через клапан.

Т-образные шаровые проходы для трехходовых шаровых кранов вертикального типа

Шаровой кран с Т-образным профилем вертикального типа немного отличается от клапанов горизонтального типа.У вертикальных Т-образных клапанов нижний или общий порт всегда открыт. Поворот ручки клапана на 180 градусов не изменяет путь потока. Однако, если клапан поворачивается только на 90 градусов в любом направлении, когда ручка обращена либо к передней, либо к задней части клапана, поток перекрывается.

Загрузите бесплатную PDF-файл с диаграммой потоков для трехходовых шаровых кранов ISM.

Типичный трехходовой шаровой кран вертикального типа с Т-образным профилем Схема потока

Трехходовые шаровые краны с Т-образным профилем вертикального типа имеют один возможный путь потока и одно возможное положение выключения.Начальное положение ручки находится слева. Слева направо каждое изображение представляет собой поворот ручки клапана на 90 градусов против часовой стрелки.

Большинство клапанов вертикального типа Т-образной формы имеют ручки, которые могут поворачиваться только на 90 градусов (одно положение) или 180 градусов (два положения). Это обеспечивает оба варианта потока:

• Отсечка потока
• Поток между всеми тремя портами

Т-образные проточные клапаны вертикального типа иногда называют клапанами с тройниковым отверстием или клапанами с шариками с тройным отверстием.

Общие области применения шарового клапана с L-образным отверстием:

Переключающие клапаны, запорные клапаны, байпасные клапаны, переключающие клапаны, гидрораспределители

• Перенаправить поток из одного накопительного резервуара в другой
• Изменить источник потока с одного насоса на другой
• Изменить источник потока с одного резервуара на другой
• Отвод потока от чиллера или нагревателя для удовлетворения сезонного спроса
• Отключить весь поток, сохранив возможность выбора между двумя направлениями потока или двумя источниками потока

Общие области применения шара с Т-образным отверстием:

Пробоотборные клапаны, продувочные клапаны, смесительные клапаны, байпасные клапаны, клапаны постоянного потока

• Объединить поток из двух разных источников
• Разделение потока между двумя разными направлениями
• Альтернативный поток между двумя разными источниками
• Разрешить смешивание потока из двух разных источников
• Альтернативный поток между двумя разными пунктами назначения

Заключение

Обычно трехходовые шаровые краны описываются на основе их режимов потока (L-образный или T-образный поток), ориентации ручки (горизонтальный тип или вертикальный тип) и количества поворотов на 90 градусов, на которое ручка может поворачиваться:

• Два положения (90 градусов)
• Три положения (180 градусов)
• Четыре позиции (270 или 360 градусов)

В зависимости от того, как просверлен шар клапана, и конфигурации трубопровода, потоки газа и жидкости можно отводить, смешивать, блокировать в одном направлении или полностью перекрывать.Многопортовые клапаны экономят место и позволяют отказаться от лишнего тройника и клапана. Понимание основных вариантов конструкции трехходового шарового крана упрощает выбор правильного трехходового клапана и упрощает планирование его установки.

Другие сообщения блога по теме

Миниатюрные шаровые краны: пластик, латунь или нержавеющая сталь?
Обзор того, что важно при выборе материала корпуса шарового крана. Температура, давление и коррозионная стойкость являются ключевыми вопросами, когда выбирают между пластиком и металлом.Когда металл — это определенно лучший выбор, наиболее распространенными металлами корпуса мини-шарового крана являются латунь и нержавеющая сталь. У каждого есть свои плюсы и минусы.

Прессованные, кованые или холоднотянутые латуни для миниатюрных клапанов
Обзор формования, обработки и формы латуни для изготовления миниатюрных шаровых и обратных клапанов. Латунь — отличный выбор материала для миниатюрных клапанов. Узнайте больше о том, почему латунь является таким полезным металлом для изготовления клапанов.В этом посте также рассматриваются некоторые из основных методов промышленной формовки латуни.

Как ISM может помочь вам найти правильный миниатюрный клапан для вашего приложения

Персонализированное обслуживание клиентов и ресурсы, доступные на веб-сайте ISM, могут оказаться большим подспорьем при выборе клапана. Доступные онлайн-ресурсы включают справочные руководства по химической совместимости, габаритные чертежи и спецификации продуктов. Наши онлайн-каталоги клапанов управления потоком и PDF-файлы предоставляют доступ к широкому спектру миниатюрных типов клапанов, типов соединений, материалов и размеров.

Об авторе

Стивен К. Уильямс, BS, является техническим писателем и специалистом по входящему маркетингу в Industrial Specialties Manufacturing (ISM), ISO 9001-2015, поставщик миниатюрных пневматических, вакуумных и компоненты гидравлической системы для OEM-производителей и дистрибьюторов по всему миру. Он пишет на технические темы, связанные с миниатюрными пневматическими и жидкостными компонентами, а также на темы, представляющие общий интерес для ISM.

«Вернуться на главную страницу блога

О регулирующих клапанах с электроприводом, типах, опциях и областях применения

Сегодня очень распространено использование регулирующих клапанов с электроприводом в больших и малых гидравлических системах отопления и охлаждения. В качестве руководства по их функциям и использованию в этой статье будут рассмотрены доступные варианты клапанов, типы приводов и примеры применения, не вдаваясь в подробности алгоритма или стратегий управления.

Регулирующие клапаны с электроприводом в небольших гидравлических системах отопления и охлаждения очень распространены.

ОБЩИЕ ТИПЫ ПРИВОДОВ
Включение / выключение: 24 В переменного тока, 110 В переменного тока приводы с электродвигателем могут поставляться одним из двух способов. Они либо открываются по мощности и закрываются по мощности, либо срабатывают в одну сторону (открываются или закрываются), а пружина возвращает в другую. В отличие от двигателей с плавающим действием, у этих приводов нет ничего промежуточного. Они действительно либо открыты, либо закрыты и обычно используются в регулирующих клапанах, которые позволяют или останавливают поток жидкости в системе, например, в регулирующих клапанах зоны, запорных / стопорных клапанах или отводных клапанах.
Плавающее действие: моторные приводы клапана 24Vac, 110Vac или 230Vac получают сигнал управления напряжением с питанием для перемещения клапана. Без подачи питания на двигатель клапан останется в том положении, в котором он находился во время отключения питания. Электроэнергия требуется постоянно, чтобы привести клапан в действие тем или иным образом. Эти клапаны и двигатели обычно используются в приложениях, где требуется контроль температуры жидкости или необходимо контролировать объем потока (галлонов в минуту) в подключенном трубопроводе системы.Применения включают в себя внешний сброс или заданное значение температуры жидкости в распределительном трубопроводе или регулируемый поток через распределительный контур или стояк на основе перепада температур (deltaT) или перепада давления (deltaP) для гидравлических систем отопления и охлаждения. Регулирующие клапаны с плавающим действием медленно реагируют и обеспечивают очень рентабельный способ получить контроль в таких сценариях. Обычно при регулировании: 0–10 В постоянного тока (2–10 В постоянного тока) или 0–20 мА (4–20 мА) приводы клапанов находятся под постоянным питанием.Напряжение постоянного тока (Vdc — чувствительно к полярности) или небольшой ток в миллиамперах (мА) подается на приводной двигатель клапана для изменения положения клапана. Максимальное значение (10 В постоянного тока или 20 мА) обычно представляет собой полный выход, а минимальное значение (0 или 2 В постоянного тока и 0 или 4 мА) представляет собой минимальный выход. Большинство систем управления позволяют запрограммировать дополнительные пределы выхода в свой алгоритм, чтобы учесть точную настройку выхода клапана.
Без управляющего сигнала мотор клапана обычно возвращал бы клапан в исходное положение (выключено).Эти типы клапанов и двигателей обычно используются в приложениях, где требуется регулирование температуры текучей воды или количества потока (галлонов в минуту) в подключенном трубопроводе системы. Регулирующие регулирующие клапаны обычно реагируют быстрее, чем клапаны с плавающим действием.

Применение регулирующего клапана
Двухходовой регулирующий клапан чаще всего используется для регулирования зоны включения / выключения / расхода. Однако двухходовые регулирующие клапаны определенной конструкции также могут использоваться для регулирования.Многие читатели будут знакомы с использованием двухходовых регулирующих клапанов для целей регулирования зоны / расхода, поэтому давайте рассмотрим пример варианта трубопровода с использованием двухходового клапана с характеристиками для целей регулирования температуры жидкости в , рис. 1, .

Рисунок 1

Рисунок 2 Двухходовые регулирующие клапаны с плавным регулированием, используемые для переменного расхода

В примере, показанном на Рисунке 1, двухходовой регулирующий клапан согласован с регулирующим приводным двигателем (0–10 В постоянного тока или 0–20 мА) и управляется системой управления на основе требований к температуре жидкости в контуре системы.Балансировочный или шаровой клапан установлен на стороне системы между двумя тройниками для впрыска. Это создает перепад давления, который можно компенсировать с помощью регулирующего клапана плавного регулирования и обеспечивать поток через смесительное устройство.
В качестве альтернативы, . На рис. 2 показаны двухходовые регулирующие клапаны с плавным регулированием, используемые для применения с переменным расходом. В этом примере контроллер deltaT может подавать модулирующий сигнал на клапан на основе deltaT по каждому контуру распределения, чтобы обеспечить балансировку нагрузки при наличии нескольких контуров распределения.Это поможет максимально повысить эффективность эксплуатации здания.

Рисунок 3a Трехходовые отводные регулирующие клапаны, переключающие на одну из двух нагрузок

Рисунок 3b Трехходовые отводные регулирующие клапаны, попеременно переключающие одну нагрузку

Трехходовые регулирующие клапаны могут использоваться для двухпозиционных, плавающих и регулирующих приложений. Трехходовые клапаны часто являются наиболее универсальными из всех клапанов и, в зависимости от практики установки, могут использоваться любым необходимым способом. Вот несколько примеров применения.
На рисунках 3a и b показан трехходовой регулирующий клапан в двухпозиционном отводе

.

приложение. На рисунке 3а показан источник, переключающийся на одну из двух нагрузок, а на рисунке 3b показаны два источника, попеременно переключающиеся на одну нагрузку. В этих приложениях обычно используются двухпозиционные приводы клапана с электроприводом (с пружинным возвратом в положение по умолчанию). Регулирующие клапаны также могут использоваться для этого приложения, а стратегия управления адаптирована для обеспечения только полностью открытого (макс. Выход) или полностью закрытого (мин.выход) сигнал на двигатель.

Рисунок 4 Трехходовой регулирующий клапан

На рис. 4 показано применение трехходового регулирующего клапана для приводов с плавающим или регулирующим двигателем клапана, используемых в условиях смешения температуры жидкости. Обратите внимание на надлежащую изоляцию смесительного и системного контура от первичного контура посредством некоторого гидравлического разделения. Гидравлическое разделение может происходить в виде близко расположенных тройников на первичном контуре, как показано, или через изготовленный гидравлический сепаратор.

Рисунок 5 Трехходовой регулирующий клапан

На рисунке 5 показано использование трехходового регулирующего клапана для регулирования расхода с использованием моторизованного привода модулирующего или плавающего действия, управляемого устройством управления, которое может регулировать температуру нагнетаемого воздуха после нагревательного змеевика в этом фанкойле или подпиточный воздух. Блок.
На рисунке 6 четырехходовой регулирующий клапан с плавающим действием или регулирующим приводом электродвигателя используется для управления температурой подаваемой жидкости в системе таяния снега на основе плиты и требований системы.В этом примере показан смесительный клапан на стороне системы, изолированный теплообменником от системы трубопроводов распределения первичного отопления.

Рисунок 6 Четырехходовой регулирующий клапан

В качестве альтернативы, если используется для смешивания, четырехходовой смесительный клапан может быть подключен к трубопроводу, как трехходовой клапан, показанный на Рисунке 4, где он гидравлически отделен от первичного контура нагрева или охлаждения посредством первичной / вторичной конструкции с использованием набор близко расположенных тройников или добавление изготовленного гидравлического сепаратора.

Рисунок 7 Более сложная гидронная система

Система на Рисунке 7 демонстрирует конденсационный котел; бак косвенной горячей воды для бытового потребления; блок подпиточного воздуха; несколько фанкойлов на двух этажах и отдельные петли распределительных трубопроводов для каждого; единая зона снеготаяния; и два температурных контура смешанной жидкости для зон теплого пола.
Это не означает, что нужно использовать все виды различных типов клапанов и стратегий управления в работе, но это подчеркивает универсальность гидравлических систем отопления и охлаждения и количество доступных опций.Следующим шагом к оптимизации этих параметров в конструкции вашей системы является понимание логики и алгоритма управления — эти темы будут рассмотрены в одном из следующих выпусков.

Майк Миллер — председатель Канадского совета по гидронике (CHC) и директор по продажам и строительным услугам компании Taco Canada Ltd. С ним можно связаться по адресу [email protected].

3-ходовые регулирующие клапаны или клапаны, не зависящие от давления?

Трехходовой регулирующий клапан перекрывает поток воды в одной трубе и открывает поток воды в другой трубе.В модулирующем или 3-точечном плавающем приложении клапан также может смешивать воду из двух разных труб в одну трубу или отводить воду из одной трубы в две разные трубы. Подключенный к системе автоматизации здания и термостатам, расположенным в каждой зоне, трехходовой клапан направляет воду для отопления или охлаждения через змеевик, если требуется нагрев или охлаждение. Если зона не нуждается в обогреве или охлаждении, поток через байпасную линию направляется в обратный трубопровод. Это означает, что расход останется прежним, если вы используете в системе 3-ходовые клапаны.Для сравнения, двухходовой клапан может остановить поток воды к змеевику, когда нет необходимости в нагреве или охлаждении. Это означает, что расход будет изменяться, если вы используете в системе 2-ходовые клапаны.

Исторически трехходовые клапаны использовались в насосных системах с постоянным расходом для поддержания постоянного расхода, независимо от того, требовалось ли нагревание / охлаждение. В большинстве систем сегодня используются двухходовые клапаны для систем с регулируемой скоростью, поскольку расход может колебаться при открытии и закрытии клапанов. Когда 2-ходовой клапан закрывается, перепад давления увеличивается, и насос замедляется (меньше расход), что позволяет экономить энергию.

Большинство экспертов согласны с тем, что насосные системы с переменным расходом предпочтительнее, потому что они могут сэкономить владельцам зданий значительные затраты на электроэнергию. Некоторые переключили свою систему постоянной скорости на регулируемую, но они не улавливают экономию энергии, потому что они оставляют свои 3-ходовые клапаны или устанавливают 2-ходовые клапаны и имеют проблемы с переполнением и недостаточным сливом. С 3-ходовыми клапанами система переменной скорости никогда не экономит энергии, потому что 3-ходовые клапаны поддерживают постоянный поток независимо от изменений нагрузки, а насос никогда не может снизить скорость.При установке простых 2-ходовых клапанов могут возникнуть условия перелива и недостаточного расхода во время запуска, а также при увеличении размеров клапанов, что также приводит к потере энергии насоса. Обе эти проблемы могут быть решены путем установки регулирующих клапанов, не зависящих от давления (PIC-V). PIC-V постоянно поддерживает правильный поток через каждый контур или змеевик, даже если давление в системе изменяется. Контур имеет точный расход, необходимый при запуске, при расчетной нагрузке и при пониженной нагрузке. Расход изменяется только тогда, когда требуется изменение системы управления.

Ни один другой регулирующий клапан не может обеспечить точный расход независимо от изменений давления. А если вы модернизируете свои 3-ходовые клапаны, выберите более низкий расход для змеевика, чтобы обеспечить более высокий ΔT через змеевик. Этот уменьшенный поток означает, что насос может снизить скорость и сэкономить энергию.

Существуют проблемы, когда все 2-ходовые клапаны закрыты в системе с регулируемой скоростью:

1. Насос может перегреться, если он продолжает работать при закрытых клапанах даже на минимальной скорости.
2. Температура кондиционированной воды в коллекторах и удаленных стояках со временем станет температурой окружающей среды.Это означает, что когда в помещении в конечном итоге потребуется обогрев / охлаждение, возникнет задержка, поскольку свеже нагретая или охлажденная вода циркулирует по системе. Это может вызвать дискомфорт у пользователя и вызвать жалобы.

Поэтому рекомендуется при переходе с 3-ходовой системы на 2-ходовую систему оставлять наиболее удаленный 3-ходовой клапан на каждом стояке, чтобы охлаждающая / нагревающая вода могла рециркулировать, даже если все другие клапаны закрыты. .

Еще одна проблема, связанная с использованием трехходовых клапанов в любом типе применения, заключается в том, что они способствуют развитию синдрома низкого ΔT.3-ходовые клапаны перепускают кондиционированную нагретую / охлажденную воду в обратную линию. Температуры смешиваются, и ΔT на охладителе или бойлере снижается, поскольку подаваемая вода смешивается с возвратной.

Как работает в вашей системе регулирующий клапан, не зависящий от давления? PIC-V сочетает в себе диафрагму регулирования перепада давления с 2-ходовым регулирующим клапаном для обеспечения определенного расхода независимо от колебаний давления в системе. Клапан выполняет функцию балансировочного клапана и регулирующего клапана в одном блоке.Привод регулирует PIC-V до требуемого фиксированного расхода в зависимости от нагрузки или требований зоны, независимо от давления.

Когда зона удовлетворена, привод прекращает вращение, и теперь клапан настроен на оптимальный поток. Если давление в системе изменяется, внутренняя диафрагма регулирования давления компенсирует изменение давления и поддерживает постоянный расход без переключения привода. Поток не изменяется до тех пор, пока система управления не скажет приводу изменить положение клапана в зависимости от изменений нагрузки.Этот стабильный поток означает меньшую работу привода и, следовательно, увеличивает срок его службы.

Принцип работы электрического трехходового регулирующего клапана

Электрический трехходовой регулирующий клапан находит все более широкое применение из-за его высокой точности регулировки, стабильного и надежного действия, а также уникальных характеристик одного клапана для нескольких применений, и принимал участие во многих областях. Однако пользователи часто сталкиваются с множеством проблем в процессе фактического применения, которые во многом связаны со знанием и пониманием электрического трехходового регулирующего клапана! Поскольку трехходовой регулирующий клапан можно разделить на сужающийся клапан и расходящийся клапан в соответствии с конструкцией, форма действия между ними отличается!

Электрический трехходовой регулирующий клапан часто используется для регулировки двух средних теплообменников.Он может заменить два одно- и двухседельных регулирующих клапана. Он также может сэкономить монтажные трубы, сэкономить инвестиции и занять небольшое пространство. Приведенный в действие источником питания, он принимает унифицированный сигнал 0-10 мА постоянного тока или 4-20 мА постоянного тока для открытия клапана в соответствии с этим рабочим сигналом для достижения регулировки давления, расхода, уровня жидкости, температуры и других промышленных параметров.

Конструктивные особенности электрического трехходового регулирующего клапана:

1.Когда работает шунтирующий регулирующий клапан электрического трехходового регулирующего клапана, один канал полностью закрыт, а другой канал находится в полностью открытом положении. В закрытом состоянии сила аналогична силе односедельного клапана.
2. Электрический трехходовой регулирующий клапан представляет собой модификацию односедельных и двухседельных клапанов, и для его направления используется сам сердечник клапана.
3. Из-за небольшой неуравновешенной силы малого диаметра, когда DN <80, регулирующий клапан слияния может использоваться для отвода.
4. Золотник трехходового регулирующего клапана с электроприводом такой же, как и втулка золотникового клапана, а его дроссельная заслонка имеет два вида окон и небольших отверстий. Последний имеет функцию уменьшения шума и уменьшения резонанса.

Принцип работы электрического трехходового регулирующего клапана:

Корпус клапана электрического трехходового регулирующего клапана имеет трехходовую структуру, то есть один вход и два выхода (раздельный тип ), два входа и один выход (комбинированного типа).Комбинированный тип используется для смешивания двух жидкостей с третьей или двух одинаковых жидкостей с разными температурами, которые смешиваются с жидкостями с одинаковой температурой. Разделенный тип предназначен для разделения жидкости на две жидкости.

Электрический трехходовой регулирующий клапан имеет 3 входа и выхода, подключенных к трубопроводу, что эквивалентно двум односедельным клапанам, объединенным в один корпус. По форме действия он делится на трехходовой регулирующий клапан слияния и трехходовой раздельный регулирующий клапан.

Клапан регулирования слияния имеет два входа и один выход. Принцип заключается в том, что через клапан смешиваются две жидкости. Например, две жидкости с разными температурами проходят через клапан для смешивания жидкостей с температурой между первыми двумя. Шунтирующий регулирующий клапан имеет одно входное и два выходных отверстия, которые после прохождения через клапан разделяют жидкость на два пути. Когда клапан закрывает одно выпускное отверстие, он открывает другой выпуск

Как работает 3/2-ходовой пневматический электромагнитный клапан?

Двухпозиционный и трехходовой (3/2-ходовой) пневматический электромагнитный клапан оснащен тремя воздушными портами в двух положениях.Два положения здесь относятся к двум различным рабочим положениям (включено, выключено) сердечника пневматического соленоидного клапана. Это означает, что сердечник клапана управляет различными проходами газа, когда соленоидный клапан увеличивает мощность и теряет мощность. Трехпортовый означает, что корпус клапана пневматического соленоидного клапана имеет три порта, а именно, A, P и T, из которых одно (P) предназначено для входа, а два (A и T) — для выхода (одно из выходных отверстий является нормально-открытый, а другой нормально-закрытый).

Обычно один порт связан с подачей воздуха.Что касается двух других портов, то один порт соединен с входным отверстием исполнительного элемента, а другой соединен с выходным отверстием исполнительного элемента. Для газового или жидкостного контура двухпозиционный и трехходовой соленоидный клапан имеет одно впускное отверстие (соединенное с подачей впускного воздуха), одно выпускное отверстие (подающее газ для целевого оборудования), одно выпускное отверстие (обычно устанавливается с глушителем. , а если шумы не имеют значения, вытяжное отверстие также можно снять).

Двухпозиционный и трехходовой пневматический электромагнитный клапан можно разделить на нормально закрытый режим и нормально открытый режим.3/2-ходовой пневматический соленоидный клапан обычно используется вместе с пневмоприводом одностороннего действия и принимает единственное электрическое управление, а именно одиночную катушку. Класс напряжения катушки обычно принимает 12 В постоянного тока, 24 В постоянного тока, 110 В переменного тока, 220 В переменного тока и т. Д.

Принцип работы нормально закрытого 3/2-ходового пневматического электромагнитного клапана

Нормально закрытый 2-позиционный и 3-позиционный Двухходовой пневматический соленоидный клапан означает, что газовый контур отключен, когда на катушку не подается питание (вход и выход отключены), или что A и P отключены при выключенном питании, A и T соединены при включенном питании.

При включении пневматический электромагнитный клапан включается, и газовый контур также проходит. После отключения питания пневматический соленоидный клапан отключается, и газовый контур также отключается.

Принцип работы нормально открытого 3/2-ходового пневматического электромагнитного клапана

Нормально открытый двухпозиционный и трехходовой пневматический электромагнитный клапан означает, что газовый контур включен, когда катушка не включена, или что A и P связаны при выключенном питании, A и T отключаются при включенном питании.

Нормально открытый пневматический электромагнитный клапан отличается от нормально закрытого. Пневматический электромагнитный клапан отключается при подаче напряжения, а клапан включается при обесточивании.

КНИГА 2, ГЛАВА 8: Направляющие регулирующие клапаны

Направленные регулирующие клапаны

Регулирующие клапаны выполняют только три функции:

• остановить поток жидкости
• разрешить поток жидкости, и
• изменить направление потока жидкости.

Эти три функции обычно работают вместе.

Простейшим направленным регулирующим клапаном является 2-ходовой клапан. 2-ходовой клапан останавливает поток или разрешает поток. Водяной кран — хороший пример двухходового клапана. Водопроводный кран позволяет или останавливает поток ручным управлением.

Цилиндр одностороннего действия требует подачи и выпуска от порта для работы. Для этого требуется 3-ходовой клапан. Трехходовой клапан обеспечивает поток жидкости к приводу в одном положении и выпускает жидкость из него в другом положении.Некоторые 3-ходовые клапаны имеют третье положение, которое блокирует поток во всех портах.

Для привода двустороннего действия требуется 4-ходовой клапан. 4-ходовой клапан создает давление и выпускает воздух из двух отверстий независимо друг от друга. 3-позиционный 4-ходовой клапан останавливает привод или позволяет ему плавать. 4-ходовой клапан является распространенным типом гидрораспределителя как для воздушного, так и для гидравлического контуров. 3-х позиционный 4-х ходовой клапан чаще встречается в гидравлических контурах.

5-ходовой клапан чаще всего встречается в воздушных контурах.5-ходовой клапан выполняет ту же функцию, что и 4-ходовой клапан. Единственное отличие — дополнительный бак или выхлопное отверстие. (Некоторые поставщики называют свои 5-ходовые клапаны «5-ходовыми 4-ходовыми».) Все золотниковые клапаны имеют пять отверстий, но гидравлические клапаны имеют внутренне соединенные выпускные отверстия, идущие к общему выпускному отверстию. Поскольку масло должно возвращаться в резервуар, это удобно подключать двойные порты бака к одному возвратному отверстию. Для воздушных клапанов резервуаром является атмосфера, поэтому выпускной трубопровод обычно не имеет значения. Использование двух выпускных отверстий делает клапан меньше и дешевле.Как будет объяснено позже, двойные выхлопы, используемые для глушителей с регулировкой скорости или в качестве входов с двойным давлением, делают эту конфигурацию универсальной.

Ниже приведены схематические обозначения для обычно используемых гидрораспределителей.

2-ходовые гидрораспределители
2-ходовой распределитель имеет два порта, обычно называемые входным и выходным . Когда впускной канал заблокирован в состоянии покоя, как показано на Рисунке 8-1, это называется «нормально закрытым» (NC).Коробка в состоянии покоя или нормальное состояние — это коробка, к которой и от нее идут линии потока.

Коробки или корпуса представляют положения клапана. На рис. 8-1 активное поле показывает заблокированные порты или закрытое состояние, а верхнее поле показывает путь потока. Когда оператор перемещает клапан, это то же самое, что сдвигать верхнюю коробку вниз, чтобы занять место нижней коробки. В смещенном состоянии поток идет от входа к выходу . Отпускание ладонной кнопки на Рисунке 8-1 позволяет пружине клапана вернуться в нормальное состояние остановки потока.Двухходовой клапан образует продувочное устройство или вращает гидравлический двигатель в одном направлении. Сам по себе двухходовой клапан не может работать даже с цилиндром одностороннего действия.

На Рис. 8-2 показан «нормально открытый» (НО) 2-ходовой распределитель. Подача напряжения на соленоид этого клапана останавливает поток жидкости.

Клапанные приводы бывают разных типов. На рис. 8-3 показан управляющий пилот соленоида, использующий управляемое соленоидом давление из впускного отверстия для перемещения золотника рабочего направления.На рис. 8-4 показан кулачковый клапан. Движущийся элемент машины обычно управляет клапаном этого типа.

3-ходовые гидрораспределители
Трехходовой клапан имеет три рабочих порта. Это следующие порты: впускной , выпуск и выпуск (или бак ). Трехходовой клапан не только подает жидкость к приводу, но также позволяет жидкости возвращаться из него. На рисунках с 8-5 по 8-10 показаны схематические символы 3-ходовых гидрораспределителей.

Рисунок 8-9. Электромагнитный трехходовой селекторный клапан с пилотным управлением.

На Рисунке 8-6 изображен трехходовой трехпозиционный клапан с блокировкой всех портов. Клапан этого типа, соединенный с цилиндром одностороннего действия с возвратной силой или пружиной, может выдвигаться, втягиваться или останавливаться в любом месте хода.

Некоторые 3-ходовые клапаны выбирают пути потока жидкости, как показано на Рисунке 8-9. Для этой операции используйте золотниковый клапан. Другое условие потока — это переключающий клапан , показанный на Рисунке 8-10.Переключающий клапан направляет жидкость в любой из двух путей.

Рисунок 8-10. 3-ходовой переключающий клапан с ручным управлением 4-ходовые гидрораспределители
На рисунках с 8-11 по 8-15 показаны различные конфигурации 4-ходовых гидрораспределителей. Они варьируются от простого двухпозиционного одинарного соленоидного клапана прямого действия с пружинным возвратом, показанного на рис. 8-11, до более сложного трехпозиционного двойного соленоида с пилотным управлением, с пружинным центрированием и внешним пилотным питанием. внешний дренажный клапан, показанный на Рисунке 8-15.

Рисунок 8-11. 4-ходовой, 2-позиционный пружинный возврат с прямым электромагнитным управлением.

Линии в ячейках показывают поток к клапану и от него, а линии со стрелками в ячейках показывают направление потока. Количество прямоугольников показывает, сколько позиций имеет клапан.

На Рисунке 8-12 показан одиночный соленоидный клапан с пружинным центрированием. Этот клапан имеет третье положение, но для него нет оператора. Используйте этот пружинно-центрированный одиночный электромагнитный клапан в цепях управления для специальных функций. Раньше, чтобы получить эту конфигурацию, вам нужно было подключить только один соленоид двух-соленоидного трехпозиционного клапана.

Рисунок 8-12. 4-ходовой, 2-позиционный соленоид с прямым приводом от пружины, центрируемый.

На Рис. 8-13 показана еще одна необычная 4-канальная конфигурация. Этот клапан переключается с привода, движущегося по пути потока, в центральное состояние для некоторых специальных контуров.

5-ходовые гидрораспределители
На рисунках с 8-16 по 8-20 показаны символы некоторых 5-ходовых воздушных клапанов. Большинство золотниковых воздушных клапанов имеют 5-ходовую конфигурацию. Поскольку воздух обычно выходит в атмосферу, дополнительное выпускное отверстие не проблема.

Рисунок 8-13. 4-ходовой, 2-позиционный пружинный возврат с прямым электромагнитным управлением.

Многие клапаны используют два выпускных отверстия для глушителей регулировки скорости. Глушители не только делают выхлоп тише, но и дросселируют выхлоп, который, в свою очередь, регулирует скорость цилиндра в замкнутом контуре.

В другом примере, приведенном ниже в этом разделе, показаны двойные выпускные отверстия, к которым подключены трубы с разным давлением для экономии воздуха. Также используйте трубопровод с двойным всасыванием, чтобы воздушный цилиндр работал быстро и плавно. (См. Рисунки с 8-48 по 8-55.)

Рисунок 8-14. 4-ходовой, 2-позиционный соленоид, с пилотным управлением, фиксированный, линейный.

Большинство пневмоцилиндров перемещаются из одного крайнего положения в другое. Для этой операции достаточно двухпозиционного одинарного соленоидного клапана с пружинным возвратом. Около 90% воздушных контуров используют этот тип клапана. Чтобы остановить воздушный цилиндр в середине хода, используйте 3-позиционный клапан, показанный на рис. , рисунки с 8-19 по 8-21.

Рисунок 8-17. Установленный на трубопроводе, соленоидный, пилотный, 2-позиционный, 5-ходовой клапан с пружинным возвратом.

Трудно — если не невозможно — точно остановить воздушный цилиндр в любом месте, кроме как в конце хода.Когда цилиндр движется медленно, может быть возможно повторяемое положение среднего хода плюс или минус дюйм. Проблема в том, что если нагрузка на цилиндр изменится или есть небольшая утечка в трубопроводе или уплотнениях, он не будет удерживать положение после остановки.

Рисунок 8-18. 2-позиционный 5-ходовой клапан с пружинным возвратом, линейный, с ручным рычагом.

Трехпозиционные клапаны бывают нескольких типов, в том числе: порты цилиндра открываются, как показано на Рисунке 8-19; все порты заблокированы, как показано на Рисунке 8-20; и давление в портах цилиндра, как показано на Рисунке 8-21.

Использование 2-ходовых клапанов
На рисунках 8-22, 8-23 и 8-24 показаны некоторые варианты использования двухходовых гидрораспределителей.

Рисунок 8-19. 5-ходовой, 3-позиционный, соленоид с пружинным центрированием, пилотный, с открытым центром отверстий цилиндра, смонтированный на линии.

Одним из вариантов использования является функция продувки, показанная на рис. 8-22 . 2-ходовой клапан в Рисунок 8-23 управляет однонаправленным двигателем с открытым выпуском в корпусе двигателя. Схема в , рис. 8-24 хорошо подходит для электрической разгрузки насоса для облегчения запуска и / или снижения тепловыделения

Рисунок 8-20.5-ходовой, 3-позиционный, соленоид с пружинным центрированием, пилотный, все отверстия заблокированы в центральном состоянии, установлен на линии.

На рис. 8-25 показан цилиндр одностороннего действия с возвратной массой, приводимый в действие двухходовым, в состоянии в состоянии покоя . На первый взгляд кажется, что эта схема может работать. При переключении 2-ходового клапана или , выдвигающемся на , жидкость направляется к концу крышки цилиндра, и он расширяется. Проблема возникает, когда 2-ходовой возвращается в нормальное состояние в конце цикла .Вместо того, чтобы втягиваться цилиндр после обесточивания соленоида, он остается в выдвинутом положении. Цилиндр вернется только в случае протечки клапана, уплотнений цилиндра или трубопроводных соединений.

Рисунок 8-21. 5-ходовой, 3-позиционный, пружинно-центрированное давление на каналы цилиндра, выхлопные газы заблокированы в центральном состоянии, соленоид-пилот, установлен на трубопроводе.

показывает схему, которая управляет цилиндром одностороннего действия с 2-ходовыми клапанами. Один (NO) и один (NC) 2-ходовой распределитель, подключенный к порту цилиндра на торце крышки, позволяет жидкости входить и выходить из него.При одновременном задействовании обоих операторов цилиндр выдвигается. В зависимости от размера клапана и потока воздуха на входе цилиндр может не выдвигаться, если просто подать питание на клапан (NC). Если цилиндр выдвигается только с одним задействованным клапаном, это будет медленно и приведет к потере большого количества воздуха.

Рисунок 8-22. Обдув. Рисунок 8-23. Запуск однонаправленного жидкостного двигателя. Рисунок 8-24. Разгрузка насоса.

Рисунок 8-25. Использование одного 2-ходового клапана для управления цилиндром одностороннего действия.

Рисунок 8-26. Управление цилиндром одностороннего действия с двумя 2-ходовыми клапанами.

На рис. 8-27 показаны четыре двухходовых клапана, соединенных трубопроводами для управления цилиндром двустороннего действия. Пара 2-ходовых клапанов на каждом отверстии цилиндра обеспечивает рабочий ход в обоих направлениях. Подайте питание и обесточьте все четыре клапана одновременно, чтобы включить цилиндр и не тратить жидкость впустую.

Четыре двухходовых клапана могут показаться сложным и дорогим способом управления цилиндром.Однако в последние несколько лет вставные картриджные клапаны тарельчатого типа приводили в действие гидроцилиндры большого диаметра таким образом. См. Главу 4, посвященную картриджным клапанам, для ознакомления с преимуществами этих клапанов в контурах с высоким расходом.

Рисунок 8-27. Управление цилиндром одностороннего действия с четырьмя 2-ходовыми клапанами.

Использование 3-ходовых клапанов
На Рис. 8-28 показан 3-ходовой клапан, используемый для выбора Пар. 1 или Пар. 2 . В этом типе контура используйте золотниковый распределитель.Золотниковые клапаны обычно без сбоев принимают давление в любом порте. Клапаны тарельчатой ​​конструкции обычно принимают давление только на впускном отверстии.

Поскольку в примере с селекторным клапаном используется соленоидный пилотный клапан, важно определить, какой порт имеет более высокое давление. Большинство электромагнитных клапанов с пилотным управлением забирают воздух из обычного впускного отверстия для управления пилотной секцией. Если оба давления на входе слишком низки для срабатывания клапана, подключите внешнее питание пилота от главной воздушной системы.

Когда необходимо заблокировать одну из двух цепей во время работы другой, подключение, показанное на Рисунке 8-29, работает нормально.

Пока в первый контур поступает жидкость, работать с вторым контуром проблем нет. Здесь также используйте золотниковый клапан. Тарельчатые клапаны обычно принимают давление только на один порт.

Рисунок 8-28. Селектор давления.

Самый распространенный ограничительный клапан представляет собой миниатюрный трехходовой клапан, подобный показанному на Рисунке 8-30. Этот конкретный пример — (NC). Контакт с членом машины открывает его. За исключением контуров управления воздуховыпускного типа, для ограничительного клапана требуется как минимум 3-ходовая функция.

Как только этот нормально закрытый клапан сдвигается, он передает сигнал для продолжения цикла.В нормальном состоянии жидкость в контуре управления выходит через выхлопное отверстие.

Рисунок 8-29. Переключатель жидкости.

На Рисунке 8-31 показан цилиндр одностороннего действия с трехходовым клапаном, приводящим его в действие. Подача энергии на соленоид или его выдвижение позволяет потоку перемещаться в порт цилиндра, и он расширяется. Выключение соленоида или его втягивание позволяет клапану перейти в исходное положение, и цилиндр втягивается под воздействием внешних сил.

Выпускное отверстие 3-ходового клапана позволяет жидкости из цилиндра выходить в атмосферу.

Рисунок 8-30. Ограничительный клапан NC. Рисунок 8-31. Управление цилиндром одностороннего действия с одним 3-ходовым клапаном.

Для работы цилиндра двустороннего действия с 3-ходовыми клапанами используйте соединение, показанное на Рисунке 8-32. С трехходовым направленным клапаном на обоих портах ходы выдвижения и втягивания цилиндра двойного действия имеют силу.

Некоторые производители используют сдвоенные трехходовые клапаны для экономии воздуха. Трубопровод между клапаном и портами цилиндра выбрасывает воздух.Каждый раз, когда цилиндр совершает цикл, трубопроводы к обоим портам заполняются и выпускаются. Чем длиннее трубопроводы от клапана к цилиндру, тем больше потери воздуха. Установка воздушных клапанов непосредственно на порты цилиндров сводит к минимуму потери воздуха. Более высокая частота цикла приводит к большей экономии.

Рисунок 8-32. Управление цилиндром двустороннего действия с двумя 3-ходовыми клапанами.

Понижение давления в отверстии на конце штока — еще один способ экономии воздуха благодаря двойным 3-ходовым клапанам, установленным непосредственно на отверстии цилиндра. Как обсуждалось ранее, снижение давления воздуха в цилиндре требует меньше мощности компрессора.Обычно сила, необходимая для возврата цилиндра, минимальна, поэтому более низкое давление в отверстии для штока позволяет экономить энергию.

Глушители с регулировкой скорости в трехходовых клапанах прямого монтажа независимо регулируют скорость выдвижения и втягивания цилиндра. Это экономит время на прокладку трубопроводов и стоимость регулирующих клапанов.

На Рисунке 8-33 показан заправочный контур пневмоцилиндра . Если точность и повторяемость не важны, можно выполнить заправку воздушного контура. Повторяемость толчковой схемы обычно не превышает ± 1 дюйм.если скорость движения низкая. Более высокая скорость передвижения снижает управляемость.

Рисунок 8-33. Инерционный контур для цилиндра двустороннего действия с двумя 3-ходовыми пружинно-центрированными клапанами.

Трехходовой клапан может заменить двухходовой клапан. Чтобы дублировать 2-ходовую функцию, заблокируйте выпускной порт 3-ходового клапана. Блокировка выхлопа 3-ходового обычно не требуется для большинства 2-ходовых приложений. Использование 3-ходовых клапанов вместо 2-ходовых снижает затраты на складские запасы и экономит время.

Использование 4-ходовых клапанов
На рисунках с 8-34 по 8-36 показаны некоторые необычные варианты использования 4-ходовых распределителей.Использование элементов управления направлением другими способами, кроме обычных, является обычной практикой. Убедитесь, что клапан выдерживает давление во всех портах, прежде чем применять его к некоторым из этих контуров. Если клапан с пилотным управлением соленоидом, откуда поступает питание пилота? Также проконсультируйтесь с производителем, если есть какие-либо сомнения относительно работы клапана в необычном применении.

Чтобы сделать двухходовой клапан высокого расхода из четырехходового клапана, попробуйте схему, показанную на Рисунке 8-34. Подключите поток насоса к обычному входному порту и его выходному порту, затем подключите другой выходной порт к обычному порту резервуара и к системе.В состоянии покоя поток через клапан отсутствует.

Рисунок 8-34. Двойная пропускная способность.

Когда клапан переключается, поток от P до B в систему и от A до T в систему. Клапан, рассчитанный на 10 галлонов в минуту, теперь подходит для 20 галлонов в минуту с небольшим увеличением падения давления или без него. Убедитесь, что клапан способен создавать противодавление в отверстии резервуара.

Такое расположение трубопроводов удобно в гидравлических контурах, поскольку большинство производителей не предлагают 2-ходовые клапаны.Кроме того, многие двухходовые гидравлические клапаны останавливают поток только в одном направлении, поэтому они бесполезны в двунаправленной линии потока.

Для постоянного цикла регенерации подключите 4-ходовой трубопровод, как показано на Рисунке 8-35. Прочтите главу 17 для полного объяснения этой схемы регенерации.

Рисунок 8-35. Полная регенерация.

На рисунке 8-36 показано, как создать давление на обоих концах цилиндра, когда 4-ходовой клапан находится в центре. Когда цилиндр втягивается, чтобы поднять другую деталь, ему часто приходится заходить слишком далеко, чтобы убедиться, что он находится позади детали.Низкое противодавление от обратного клапана заставляет цилиндр продвигаться вперед на малой мощности, поэтому цилиндр контактирует с деталью до начала следующего цикла.

На Рисунке 8-37 показано нормальное подключение 4-ходового распределителя. Цилиндру двойного действия требуется только один 4-ходовой распределитель, чтобы выдвигать и втягивать его. Три последовательности показывают работу 4-ходового клапана.

Рисунок 8-36. Цилиндр низкого давления выдвигается.

Добавьте регуляторы потока или уравновешивающий клапан, чтобы замкнуть контур, когда шток находится под нагрузкой.Обратите внимание, что соединение порта — A, для крышки и B, для стержня.

Последовательное использование этой схемы соединения портов упрощает подключение цепи, поскольку электрик знает, что A соленоид выдвигает цилиндр, а соленоид B втягивает его. Специалисты по техническому обслуживанию всегда знают, какое ручное управление нужно задействовать во время поиска неисправностей или настройки.

Рисунок 8-37. Управление цилиндром двустороннего действия с одним 4-ходовым клапаном.

Большинство гидрораспределителей имеют 3 положения.Условия в центре клапана выполняют разные функции по отношению к приводу и насосу.

Рисунок 8-38. Инерционный контур с ненагруженным насосом, плавающим цилиндром.

Направленный клапан с открытым центром со всеми портами разгружает насос и позволяет приводу перемещаться, как показано на Рисунке 8-38. Это уменьшает накопление тепла и позволяет противодействующим силам перемещать цилиндр без создания противодавления.

Чтобы заблокировать цилиндр при разгрузке насоса, используйте центральное положение, показанное на Рисунке 8-39.Большинство гидравлических клапанов представляют собой золотник с металлической посадкой, поэтому не зависите от неподвижного положения цилиндра с тандемным центральным золотником. Если на цилиндр действуют внешние силы, он будет ползать при центрировании клапана.

Рисунок 8-39. Инерционный контур с ненагруженным насосом и заблокированным цилиндром.

Если цилиндр должен плавать, блокируя поток насоса, используйте центральное положение, показанное на Рисунке 8-40.

На рисунках с 8-41 по 8-46 показано несколько часто используемых состояний центра 4-ходового гидравлического клапана.На первые четыре приходится около 90% всех используемых 3-позиционных гидравлических клапанов.

Центральное состояние 3-позиционного клапана может разгрузить насос, открыть порты привода в бак для свободного движения, заблокировать порты привода, чтобы остановить движение, дать регенерацию или работать в комбинации этих функций.

На Рис. 8-41 показан клапан при условии, что все отверстия открыты по центру. Состояние открытого центра разгружает насос и позволяет приводу двигаться по инерции до остановки или плавучести. В кроссовере или переходном состоянии он вызывает очень небольшой шок.Насосы с фиксированным объемом используют это центральное условие.

Рисунок 8-40. Инерционный контур с насосом заблокирован, цилиндр плавающий

Клапан центрального состояния с блокировкой всех отверстий, показанный на Рисунке 8-42, по-видимому, блокирует отверстия цилиндров. В реальных условиях утечка масла через посадочные площадки золотника создает давление в портах A, и B, , что может привести к расширению цилиндра с одним штоком. Это не лучший выбор для остановки и удержания цилиндра, как, кажется, указывает символ. Чтобы принудительно остановить цилиндр, используйте клапан с портами цилиндра, прикрепленными к резервуару, и обратные клапаны с пилотным управлением в линии или линиях цилиндра.(См. Раздел «Обратные клапаны как гидрораспределители».)

Рисунок 8-41. Все порты открыты, центральное состояние.

Поплавковый центральный клапан на Рисунке 8-43 позволяет приводу плавно перемещаться, блокируя поток насоса. Производительность насоса доступна для других клапанов и приводов с этим центральным состоянием. Он также хорошо работает для контуров запирания обратных клапанов с пилотным управлением или с уравновешивающими клапанами.

Рисунок 8-42. Порты заблокированы, центральное состояние.

Это нормальное центральное состояние электромагнитного клапана на соленоидном управляющем клапане с пружинным центрированием.

Рисунок 8-43. Состояние центра поплавка.

На Рисунке 8-44 показан сдвоенный центральный клапан. Тандемный центральный клапан позволяет насосу разгружаться, блокируя порты цилиндра. Цилиндр остается неподвижным, если внешняя сила не пытается его сдвинуть. Любой золотниковый клапан с металлической посадкой никогда не перекрывает поток полностью. Под действием внешних сил на цилиндр он может медленно ползать, если клапан находится в центре. Это еще одно распространенное центральное условие для насосов фиксированного объема.

Рисунок 8-44. Состояние тандемного центра.

Центральное положение клапана регенерации на рис. 8-45 создает давление и соединяет оба порта цилиндра друг с другом. При подаче масла под давлением к обоим портам цилиндра и друг к другу оно регенерируется вперед, когда клапан центрируется. Этот клапан является пилотным оператором для гидроцентрируемых распределителей или нормально закрытых скользящих клапанов в картриджных клапанах.

Рисунок 8-45. Состояние центра регенерации.

Чтобы разгрузить насос, блокируя движение цилиндра, используйте клапан, показанный на Рисунке 8-46.Однако золотник с металлической посадкой не блокирует цилиндр при наличии внешних сил.

На рисунках с 8-47 по 8-48 показано то, что обычно называют «переходным» или «переходным» состоянием катушки. В некоторых приложениях с приводами важно знать, каковы условия потока через порт клапана при его смещении. Как показано на этих рисунках, пунктирные прямоугольники показывают состояние кроссовера. Обычно дискуссии об условиях кроссовера охватывают «открытые» или «закрытые» типы; в действительности, условие кроссовера может быть их комбинацией и может отличаться по обе стороны от центра.

Рисунок 8-46. Насос разгружен, канал B заблокирован, центральное состояние.

Открытый переходник останавливает удар при перемещении золотника, в то время как закрытый переходник сокращает рабочий ход привода. Если условие кроссовера важно для работы схемы или машины, покажите его на схематическом чертеже.

На рис. 8-49 показано состояние блокировки всех отверстий в центре, соленоидный пилотный клапан, в виде упрощенного и полного символа. На большинстве схем достаточно упрощенного символа. Косая черта соленоида и энергетический треугольник на панели оператора показывают, что клапан имеет электромагнитный клапан, управляющий пилотным клапаном.

Рисунок 8-47. Открытый кроссовер или переходное состояние. Рисунок 8-48. Закрытый кроссовер или переходное состояние.

В прямоугольниках показаны функции главного или рабочего золотника, который управляет приводом. На клапанах с другим добавленным оборудованием (здесь пилотные дроссели и ограничители хода) лучше отображать полный символ. Оба символа на рис. 8-49 обозначают один и тот же клапан. Полный символ дает дополнительную информацию о функциях клапана и помогает при поиске и устранении неисправностей и замене клапана.

Рисунок 8-49. Электромагнитный пилотный клапан с пилотными дросселями и ограничителями хода. Внутреннее питание пилота (X) и внешний дренаж (Y).

5-ходовой селекторный клапан и челночный клапан на Рисунке 8-50 работают там, где трехходовой селектор не может. Трехходовой селектор отлично работает при переходе от низкого давления к высокому, но если воздух не используется для расширения, практически невозможно перейти от высокого давления к низкому.

Расположение 5-ходового и челночного клапана обеспечивает выпускной канал для воздуха высокого давления при переключении на низкое давление.После выпуска воздуха до более низкого давления, PR.1 , челнок сдвигается, и в системе сохраняется низкое давление.

Рисунок 8-50. Селектор давления.

На Рисунке 8-51 показана пара 5-ходовых клапанов, соединенных трубами, которые действуют как трехходовой выключатель света. При активации любой из клапанов перемещает цилиндр в противоположное положение.

На Рисунке 8-52 показано нормальное подключение 5-ходового клапана. Обычно входящий воздух поступает в центральный порт на стороне с тремя портами. Многие производители воздушных клапанов называют этот порт №1.В состоянии покоя воздух течет от порта №1 к каналу №4 и далее к штоку цилиндра, а канал №2 выпускает воздух из конца крышки цилиндра через канал №3.

Рисунок 8-51. Управление приводом из двух мест.

После перемещения клапана или его расширения воздух течет из порта №1 через порт №2 к торцу крышки цилиндра. Поток от конца штока цилиндра поступает в порт №4 и выходит через канал №5. Выхлопные отверстия часто имеют глушители, регулирующие скорость, для уменьшения шума и регулирования количества выхлопного потока.Глушители с регулировкой скорости позволяют индивидуально регулировать скорость в каждом направлении движения.

Выключение соленоида или его втягивание позволяет пружине клапана вернуться в нормальное состояние, вызывая втягивание цилиндра.

На Рисунке 8-53 5-ходовой двигатель имеет двойное впускное отверстие вместо двойного выпуска. Для этого подключения используйте золотниковый клапан, так как он без сбоев принимает давление в любом порте.

В большинстве контуров подачи воздуха цилиндр практически не работает с ходом втягивания.При низком давлении на штоковой стороне цилиндра используется меньше воздуха компрессора, не влияя на работу. Эта экономия воздуха приводит к снижению эксплуатационных расходов и оставляет больше воздуха для работы других приводов. Установите регуляторы потока в трубопроводы к портам цилиндров для индивидуального регулирования скорости.

Рисунок 8-52. Управление цилиндром двустороннего действия с одним 5-ходовым клапаном.

Если клапан является электромагнитным пилотным, питание на пилотный клапан обычно поступает из порта №1. Это означает, что для входа с двойным давлением пилотное питание должно поступать из другого источника.В схеме на Рисунке 8-53 пилотная линия от давления в системе идет непосредственно к пилотному клапану. Давление в системе поступает во внешний порт подачи пилота, и заглушка закрывает внутренний порт управления. Изменить пилотную линию на месте с помощью каталога поставщика довольно просто.

Рисунок 8-53. Схема экономии воздуха с использованием 5-ходового клапана.

На рисунках с 8-54 по 8-61 показана еще одна причина использования впускных патрубков с двойным давлением. Они изображают движение воздушного цилиндра при обычном подключении. Цилиндр останавливается перед подъемом и быстро опускается, когда начинает втягиваться.

5-ходовые клапаны двойного давления для срабатывания пневмоцилиндра
Вертикальный воздушный цилиндр восходящего действия при большой нагрузке дает вялую и резкую работу при использовании обычных клапанов. На рис. 8-54 показан обычный 5-ходовой клапан, подсоединенный к цилиндру, поднимающий нагрузку в 600 фунтов. На этом рисунке показаны вес, площади крышки и головки, а также давление в обоих портах цилиндра.

Рисунок 8-54. Цилиндр в состоянии покоя.

При переключении гидрораспределителя, как показано на Рисунке 8-55, возникает пауза перед выдвижением цилиндра.Отношение силы веса к цилиндру и скорость перемещения цилиндра определяют продолжительность паузы. Чем тяжелее вес и чем ниже скорость цилиндра, тем длиннее пауза. В крайнем случае задержка может составлять от трех до четырех секунд.

Пауза возникает из-за того, что вес толкает вниз вместе с силой давления воздуха на шток цилиндра. В тот момент, когда клапан перемещается, чтобы выдвинуть цилиндр, опускающие силы составляют до 1240 фунтов, в то время как поднимающее усилие составляет всего 800 фунтов. Пока опускающие силы превышают поднимающую силу, цилиндр не будет двигаться.Чем медленнее выходит воздух, тем больше времени требуется для получения достаточного перепада давления на поршне цилиндра для его перемещения. Скорость выходящего воздуха определяет, насколько быстро цилиндр движется после запуска.

Рисунок 8-55. Клапан просто сдвинулся, цилиндр остановился. Рисунок 8-56. Цилиндр начинает движение после падения давления на конце штока.

Когда давление в головной части цилиндра достигает примерно 15 фунтов на квадратный дюйм, как показано на Рисунке 8-56, цилиндр начинает двигаться.Он движется вверх плавно и устойчиво, пока нагрузка остается постоянной.

Когда клапан смещается для втягивания полностью выдвинутого цилиндра, возникает другая проблема. На рис. 8-57 показан покоящийся цилиндр вверху. Поднимающее усилие составляет 800 фунтов от давления воздуха на конце крышки, а прижимное усилие составляет 600 фунтов от веса.

Рисунок 8-57. Цилиндр перемещается до конца хода. Рисунок 8-58. Клапан перешел на втягивающий цилиндр, который быстро опускается.

Когда гидрораспределитель возвращается в нормальное состояние, как показано на Рисунке 8-58, прижимная сила быстро изменяется до 1240 фунтов.Теперь нагрузка быстро падает до тех пор, пока давление воздуха в крышке не упадет примерно до 120 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы замедлить быстрое втягивание цилиндра, требуется около 120 фунтов на квадратный дюйм на площади 10 дюймов 2.

Обе паузы, возникающие при выдвижении и втягивании, устраняются за счет использования функции двойного впуска 5-ходового клапана.

При двойном впускном контуре давления, показанном на Рисунке 8-59, отверстие на конце крышки имеет давление 80 фунтов на квадратный дюйм, а отверстие на конце штока — всего 15 фунтов на квадратный дюйм. Это устанавливает перепад давления на поршне перед переключением клапана.

Рисунок 8-59. Клапан двойного давления в состоянии покоя. Рисунок 8-60. Клапан переключается, цилиндр начинает быстро двигаться.

Когда клапан перемещается, как показано на рисунке 8-60, прижимная сила составляет 720 фунтов, а подъемная сила — 800 фунтов. Цилиндр начинает двигаться почти сразу и продолжает плавно перемещаться до конца.

На Рисунке 8-61 клапан смещается, а цилиндр втягивается. При установке регулятора на головной части на 15 фунтов на квадратный дюйм прижимная сила от давления воздуха и нагрузки почти компенсируется восходящей силой.Груз опускается плавно и безопасно, без выпадов и подпрыгиваний, так же быстро, как выходит воздух из крышки. На рисунках с 8-59 по 8-61 цилиндр движется плавно и быстро в обоих направлениях с помощью клапана двойного давления.

Рисунок 8-61. Клапан переходит в нормальное состояние, цилиндр движется без рывков.

Обратные клапаны как гидрораспределители
Обычно обратный клапан не считается направленным регулирующим клапаном, но он останавливает поток в одном направлении и позволяет потоку в противоположном направлении.Это два из трех действий, которые может выполнять гидрораспределитель. Встроенный обратный клапан предотвращает любую возможность обратного потока и полезен и / или необходим во многих областях применения. На Рис. 8-62 показан символ простого обратного клапана.

Еще одно применение обратного клапана — это функция сброса, которую можно увидеть на Рисунке 8-63. Теплообменники, фильтры и перекачивающие насосы низкого давления часто нуждаются в перепускном или предохранительном клапане низкого давления. Обратный клапан с пружиной 25-125 фунтов на квадратный дюйм представляет собой недорогой, нерегулируемый путь потока для избыточной жидкости.Защищает устройства низкого давления в случае блокировки проточного потока. Направляющие клапаны с пилотным управлением обычно используют обратный клапан в резервуаре или линии насоса для поддержания управляющего давления не менее 50-75 фунтов на квадратный дюйм во время разгрузки насоса. Некоторые производители делают обратный клапан с регулируемой пружиной для давления до 200 фунтов на квадратный дюйм или более.

Рисунок 8-62. Простой обратный клапан. Рисунок 8-63. Обратный клапан противодавления

В некоторых обратных клапанах есть съемная резьбовая пробка, в которой можно просверлить отверстия для обеспечения контролируемого потока в обратном направлении.Символ на рис. 8-64 показывает, как это представить в виде символа. Обычно просверленный обратный клапан используется в качестве фиксированного, защищенного от взлома клапана регулирования потока. Жидкость свободно течет в одном направлении, но имеет контролируемый поток в противоположном направлении. Единственный способ изменить расход — это изменить размер отверстия. Этот регулирующий клапан не имеет компенсации давления.

На многих схемах в этом руководстве показаны стандартные обратные клапаны. Контуры насосов Hi-L, обратный байпас свободного потока для регуляторов потока, клапаны последовательности или уравновешивающие клапаны, а также изоляция нескольких насосов, и это лишь некоторые из них.На Рис. 8-65 показаны некоторые другие применения обратных клапанов.

Рисунок 8-64. Обратный клапан с диафрагмой.

Когда резервуар находится выше насоса или направляющих клапанов, всегда устанавливайте какие-либо средства для перекрытия выкидных линий для обслуживания. Если клапаны не заблокированы, при замене гидравлического компонента необходимо слить воду из бака. Запорные клапаны — единственный вариант для линий, которые выходят из резервуара к насосу или другому устройству, использующему жидкость. Во избежание работы насоса всухую, его отключение должно иметь концевой выключатель, указывающий на полное открытие, прежде чем электрическая цепь управления позволит насосу запуститься.Однако все возвратные линии могут иметь обратный клапан с трубопроводом, как показано на Рисунке 8-65. Обратный клапан с пружиной низкого давления, называемый запорным обратным клапаном резервуара, на каждой обратной линии обеспечивает свободный поток в резервуар, блокируя поток из него. Обратный клапан в линиях резервуара обеспечивает автоматическое отключение и исключает вероятность продувки фильтра или поломки клапана при запуске.

Рисунок 8-65. Обратные клапаны в различных схемах применения.

Обратный клапан противодавления в линии насоса поддерживает минимальное управляющее давление во время разгрузки насоса.Здесь он находится в линии подачи на гидрораспределители, в других случаях — в линии резервуара. В любом случае он обеспечивает управляющее давление для переключения распределителей при запуске нового цикла.

В схеме на Рисунке 8-65 также показан антикавитационный обратный клапан для цилиндра с предохранительным клапаном для защиты его от избыточного давления. Внешняя сила может прижать масло, застрявшее в цилиндре, и вызвать повреждение или отказ без предохранительной защиты. Когда внешние силы перемещают цилиндр, жидкость от конца штока идет к концу крышки, но ее недостаточно для ее заполнения.Если пустота в крышке цилиндра не проблема, то антикавитационный обратный клапан не нужен. Однако эта пустота может вызвать неустойчивую работу при повторном цикле цилиндра, поэтому установите антикавитационный обратный клапан. Антикавитационный обратный клапан имеет пружину очень низкого давления, для открытия которой требуется 1–3 фунта на квадратный дюйм, что позволяет маслу в резервуаре заполнить любые вакуумные пустоты, которые могут образоваться. Антикавитационный обратный клапан не работает ни в какой другой части цикла.

Клапаны обратные с пилотным управлением
Есть некоторые контуры, которые требуют принудительного отключения обратного клапана, но в которых также необходим обратный поток.На следующих изображениях показаны символы обратных клапанов с пилотным управлением, допускающих обратный поток. На Рис. 8-66 показан символ стандартного пилотного клапана, открывающего обратный клапан. На Рис. 8-67 показана пилотная проверка с функцией декомпрессии. Символ на Рисунке 8-68 показывает управляемый обратный клапан с внешним сливом для пилотного поршня. Каждый из этих обратных клапанов с пилотным управлением допускает обратный поток, но два из них имеют дополнительные функции для преодоления определенных условий контура.

Рисунок 8-66. Обратный клапан с пилотным управлением.

Рисунок 8-67. Обратный клапан с пилотным управлением и декомпрессионной тарелкой.

Рисунок 8-68. Обратный клапан с пилотным управлением и внешним сливом.

Чтобы удерживать баллон в неподвижном состоянии, он должен иметь упругие непрерывные герметичные уплотнения, отсутствие утечек в водопроводе и непротекающий клапан.Золотниковые клапаны с металлической посадкой не удерживают цилиндр в течение длительного времени. Как показано на Рис. 8-69, заблокированный центральный клапан может фактически вызвать продвижение цилиндра вперед. Вертикально установленные цилиндры с нагрузками, действующими вниз, всегда проскальзывают при использовании золотникового клапана с металлической посадкой. Гидравлические двигатели всегда имеют внутреннюю утечку, поэтому показанные здесь схемы не будут удерживать их в неподвижном состоянии. На рисунках 8-70, 8-71 и 8-72 показана типичная схема обратного клапана с пилотным управлением, которая предотвращает проскальзывание цилиндра.

Рисунок 8-69.Заблокирован центральный гидрораспределитель, цилиндр медленно движется вперед.

Схема на Рисунке 8-70 показывает горизонтально установленный герметичный цилиндр, надежно зафиксированный на месте в любое время в центрах направления. При использовании соленоидного клапана двухпозиционного типа быстро движущийся цилиндр резко останавливается, когда направляющий клапан центрируется.Используйте пропорциональный клапан с таймерами рампы, чтобы замедлить привод и устранить ударные повреждения.

Рисунок 8-70. Контрольный контур с пилотным управлением в состоянии покоя с работающим насосом.

Обратите внимание, что у распределительного клапана есть отверстия A, и B, , открытые для резервуара в центральном состоянии.Это центральное состояние позволяет падению управляющего давления и закрытию управляемых обратных клапанов. Использование направляющего клапана с заблокированными отверстиями A, и B в центральном положении может удерживать управляемые обратные клапаны открытыми и допускать проскальзывание цилиндра. Если необходимо только удерживать цилиндр от движения в одном направлении, будет достаточно одного обратного клапана с пилотным управлением.

Когда соленоид A1 на распределительном клапане переключается, как показано на Рисунок 8-71, цилиндр выдвигается.Поток насоса к концу крышки цилиндра создает давление в пилотной линии к концу штока управляемого обратного клапана, заставляя его полностью открываться. Обратный клапан с пилотным управлением на линии до конца крышки открывается потоком насоса, как любой обратный клапан. Включение и удержание соленоида гидрораспределителя приводит в движение цилиндр. Обратные клапаны с пилотным управлением надежно блокируют цилиндр, но невидимы для электрической цепи управления.

Рисунок 8-71. Контрольная схема с пилотным управлением при выдвижении цилиндра.

Когда соленоид B на гидрораспределителе переключается, как показано на Рисунок 8-72, цилиндр втягивается. Поток насоса к концу штока цилиндра создает давление в пилотной линии к концу крышки пилотного обратного клапана, заставляя его полностью открываться.Обратный клапан с пилотным управлением на линии до конца штока открывается потоком насоса, как любой обратный клапан. Включение и удержание соленоида гидрораспределителя приводит в движение цилиндр.

Рисунок 8-72. Контрольная цепь с пилотным управлением при втягивании цилиндра.

Ниже описывается, как обратные клапаны с пилотным управлением могут вызывать проблемы в некоторых приложениях.

Клапаны обратные с пилотным управлением
На Рис. 8-73 показано, как использование обратного клапана с пилотным управлением для предотвращения смещения тяжелой плиты может вызвать проблемы.

Рисунок 8-73. Обратный клапан с пилотным управлением при разгоне нагрузки, в состоянии покоя, работающем насосе.

Когда цилиндр находится под нагрузкой, попытка выдвинуть его вызывает давление, индуцированное нагрузкой.В процитированном примере плита весом 15000 фунтов, оттягивающая площадь конца стержня 26,51 квадратного дюйма, дает индуцированное нагрузкой давление 566 фунтов на квадратный дюйм. Это вызванное нагрузкой давление удерживается на тарельчатом клапане в обратном клапане с пилотным управлением, заставляя его закрыться. Пилотный поршень должен иметь достаточное давление, чтобы открыть тарельчатый клапан при давлении 566 фунтов на квадратный дюйм. Пилотный поршень на большинстве обратных клапанов с пилотным управлением имеет площадь, в три-четыре раза превышающую площадь тарелки. Это означает, что для открытия тарельчатого клапана для обратного потока потребуется приблизительно 141–188 фунтов на квадратный дюйм на отверстии цилиндра на торце крышки.

Когда гидрораспределитель переключается, запуск цилиндра вперед, как показано на Рисунке 8-74. , давление в отверстии цилиндра на конце крышки начинает подниматься до 150 фунтов на кв. При давлении около 150 фунтов на квадратный дюйм тарелка в обратном клапане с пилотным управлением открывается и позволяет маслу из штока цилиндра свободно течь в резервуар. Цилиндр немедленно убегает, давление в отверстии крышки цилиндра падает, управляемый обратный клапан закрывается быстро и сильно, и цилиндр резко останавливается. Когда управляемый обратный клапан закрывается, давление в порту цилиндра на конце крышки снова повышается до 150 фунтов на квадратный дюйм, открывая обратный клапан, и процесс начинается снова.Цилиндр с такими условиями падает и останавливается на всем пути к работе, если не встречает достаточного сопротивления, чтобы не дать ему убежать.

Рисунок 8-74. Обратный клапан с пилотным управлением при убегании груза, выдвижении цилиндра, свободном падении.

В этом контуре ударная нагрузка системы очень быстро повреждает трубопроводы, цилиндры и клапаны.

Добавление регулятора потока между цилиндром и обратным клапаном с пилотным управлением — один из способов предотвратить его разбег. Однако ограничение может вызвать нагрев жидкости и медленное переключение, и потребует частой регулировки для поддержания оптимального контроля.

Размещение регулятора расхода после обратного клапана с пилотным управлением вызывает противодавление на его пилотный поршень и может вообще не дать ему открыться. С регулятором расхода после обратного клапана с пилотным управлением используйте клапан с внешним сливом.Если на выходе обратного клапана с пилотным управлением имеется большое противодавление, лучше всего использовать клапан с внешним сливом.

Лучше всего управлять показанным здесь цилиндром с помощью уравновешивающего клапана. См. Главу 5 для получения информации о различных типах схем противовеса.

Даже с некоторыми уравновешивающими клапанами золотникового типа цилиндр все равно дрейфует. Добавление дренируемого извне обратного клапана с пилотным управлением между уравновешивающим клапаном и цилиндром удерживает его в неподвижном состоянии. Уравновешивающий клапан удерживает цилиндр от разлета независимо от колебаний потока, а обратный клапан с пилотным управлением удерживает его в неподвижном состоянии при остановке.

Рисунок 8-75. Обратный клапан с пилотным управлением при убегании нагрузки, остановка цилиндра при закрытом P.O. проверять.

Обратный клапан с пилотным управлением и функцией декомпрессии не поможет в этой схеме.

На рисунках 8-76 и 8-78 показана другая возможная проблема, связанная с использованием обратного клапана с пилотным управлением для предотвращения смещения вертикального цилиндра нижнего действия.Цилиндр в этом примере имеет большой вес, который прижимается к штоку. Давление, создаваемое нагрузкой, равное 1508 фунтов на квадратный дюйм плюс 142 фунта на квадратный дюйм от управляющего давления, действует на тарелку в управляемом обратном клапане. Это требует высокого давления в пилотном управлении для открытия обратного клапана с пилотным управлением.

Рисунок 8-76. Обратный клапан с пилотным управлением при убегающей нагрузке, цилиндр только начинает выдвигаться.

Требуется управляющее давление приблизительно 500 фунтов на квадратный дюйм, чтобы открыть управляемый обратный клапан с давлением 1650 фунтов на квадратный дюйм против тарельчатого клапана.По мере того, как давление в пилоте увеличивается для открытия тарельчатого клапана, оно также толкает всю площадь поршня цилиндра. У этого цилиндра площадь со стороны крышки почти вдвое больше, чем со стороны штока, поэтому каждые 100 фунтов на квадратный дюйм на стороне крышки дает около 200 фунтов на квадратный дюйм на стороне штока. По мере того, как управляющее давление достигает необходимого значения 500 фунтов на квадратный дюйм, давление на тарелку в управляемом обратном клапане увеличивается в два раза. На рис. 8-77 показано начало этого состояния.

Рисунок 8-77. Обратный клапан с пилотным управлением при убегающей нагрузке, цилиндр все еще пытается выдвинуться.

На рис. 8-77 давление на конце штока цилиндра составляет 300 фунтов на квадратный дюйм, что добавляет 570 фунтов на квадратный дюйм к давлению, создаваемому нагрузкой в ​​1508 фунтов на квадратный дюйм. Дополнительное гидравлическое давление сильнее давит на тарелку обратного клапана с пилотным управлением, в результате чего управляющее давление увеличивается еще больше.

По мере увеличения давления в пилоте увеличивается прижимная сила и давление на конце штока. На рис. 8-78 давление на конце штока , составляет 3565 фунтов на кв. Дюйм, поскольку давление в пилотном управлении продолжает расти. В показанной здесь ситуации очевидно, что предохранительный клапан откроется до того, как будет достигнуто давление в пилотном управлении, достаточно высокое для открытия обратного клапана с пилотным управлением. Даже если управляющее давление может стать достаточно высоким, чтобы открыть управляемый обратный клапан, цилиндр убегает и останавливается.

Рисунок 8-78. Обратный клапан с пилотным управлением при убегающей нагрузке, цилиндр все еще пытается выдвинуться.

Обратный клапан с пилотным управлением и декомпрессионной тарелкой в ​​этой ситуации не поможет. Потока из маленькой декомпрессионной тарелки недостаточно для обработки потока в цилиндре. Цилиндр будет выдвигаться с помощью декомпрессионной тарелки, но с очень медленной скоростью.

Лучше всего управлять цилиндром в этом примере с помощью уравновешивающего клапана.См. Главу 5 для получения информации о различных типах схем противовеса.

Даже с некоторыми уравновешивающими клапанами золотникового типа цилиндр все равно дрейфует. Добавление сливаемого извне обратного клапана с пилотным управлением между уравновешивающим клапаном и цилиндром будет удерживать его в неподвижном состоянии. Уравновешивающий клапан удерживает цилиндр от разлета независимо от колебаний потока, а обратный клапан с пилотным управлением удерживает его в неподвижном состоянии при остановке.

Показаны схемы, для которых требуется, чтобы обратный клапан с пилотным управлением имел возможность внешнего дренажа и / или декомпрессии.

Стандартный контур обратного клапана с пилотным управлением обычно имеет минимальное противодавление на выпускном отверстии обратного потока. Если существует ограничение, вызывающее высокое противодавление в выпускном отверстии обратного потока, стандартный клапан может не открыться при подаче управляющего давления. Причина, по которой это может произойти, заключается в том, что пилотный поршень испытывает противодавление от выпускного отверстия обратного потока. Если управляемая тарелка обратного клапана имеет давление, индуцированное нагрузкой, удерживающее ее в закрытом состоянии, плюс противодавление выпускного отверстия обратного потока, противодействующее пилотному поршню, силы управляющего поршня недостаточно для открытия обратного клапана.

Если обратное давление на выпускном отверстии не может быть устранено, укажите обратный клапан с пилотным управлением и внешним сливом. Подключите внешний дренаж к линии низкого давления или линии без давления, идущей к резервуару. В случае внешнего дренажного обратного клапана с пилотным управлением, пилотный поршень обычно открывает обратный тарельчатый клапан, чтобы обеспечить обратный поток.

Рисунок 8-79. Контур обратного клапана с пилотным управлением с функцией внешнего слива в состоянии покоя, насос работает.

На схематическом чертеже на Рисунке 8-79 показан цилиндр с пилотными обратными клапанами на каждом канале и регуляторами расхода на выходе за выходным отверстием обратного потока.Если бы в этом контуре не было обратных клапанов с внешним дренажом, цилиндр работал бы рывками или не работал бы вообще при переключении гидрораспределителя. Противодавление от регуляторов потока может закрыть пилотный поршень и остановить цилиндр, затем давление упадет, и он запустится снова. Это колебательное движение будет продолжаться до тех пор, пока цилиндр не завершит свой ход. Благодаря внешнему дренажу управляемых обратных клапанов цилиндр легко регулируется на любой скорости.

Размещение регуляторов потока, показанных на Рисунке 8-79, между портами цилиндра и обратным клапаном с пилотным управлением устраняет противодавление.Этот шаг устраняет необходимость во внешнем дренируемых обратных клапанах с пилотным управлением.

На рис. 8-80 у убегающей нагрузки возникла проблема смещения, когда был установлен только уравновешивающий клапан. Установка контрольного клапана с пилотным управлением перед уравновешивающим клапаном остановила дрейф цилиндра. Использование декомпрессионной тарелки позволило легко открыть главную обратную тарелку против давления, вызванного высокой нагрузкой. Тарельчатый клапан декомпрессии выпускает застрявшую жидкость в трубопроводе между обратным клапаном с пилотным управлением и уравновешивающим клапаном, позволяя открыть главную обратную тарелку.

Рисунок 8-80. Пилотный контроль разгона нагрузки с внешним сливом и декомпрессионной тарелкой с P.O. проверьте отсутствие утечек, уравновешивающий клапан для плавного регулирования хода выдвижения в состоянии покоя при работающем насосе.

Обратите внимание на то, что трубопровод между обратным клапаном с пилотным управлением и уравновешивающим клапаном находится под нулевым фунтом на квадратный дюйм, когда цилиндр удерживается втянутым.Это давление должно быть около 1200 фунтов на квадратный дюйм, когда цилиндр втягивается, но быстро падает до нуля, когда направляющий клапан центрируется. Причина этого падения давления — утечка через золотник уравновешивающего клапана, что является причиной добавления обратного клапана с пилотным управлением.

Трехходовой клапан с электроприводом принцип работы: Трехходовой клапан принцип его работы и схемы установки