Главная Рассольник

Использование трехходового клапана для регулировки температуры. Шаровые краны трехходовые и четырехходовые Электропривод как отдельное звено в автоматике

В сложных системах отопления (пола с подогревом), системах холодного и горячего водоснабжения – это регулирование потоков горячей и холодной воды, при помощи различного типа приводов, для достижения заданной пользователем температуры.

Современный кран с электроприводом (12 вольт), сервоприводом или пневмоприводом является качественной заменой обычным . Каждый из них имеет свои особенности строения и функционирования, установить которые можно и своими руками, проконсультировавшись у специалиста.

Cодержание статьи

Общие сведения

Трехходовые клапаны делятся на два основных типа: смесительный и распределительный (разделительный). предназначен для качественной регулировки в отопительных системах за счет смешивания двух потоков воды различной температуры.

Для производственных или централизованных мощностей лучше всего подходит чугунный или стальной пневмопривод – клапаны с пневмоприводом обладают большой мощностью и выносливостью. имеет наивысшую пропускную способность.

За счет равномерного вращения шарового элемента, достигается идеальное смешивание потоков (а в итоге необходимая пользователю температура). Шаровые детали всегда равномернее распределяют силы потоков (во избежание перегрузок системы водоснабжения). Также происходит профилактика солевых отложений на стенках клапана и возникновение конденсата.

Укомплектованный трехходовой шаровой клапан уже готов к установке. Если же вы покупаете клапан и шаровый сервопривод отдельно, тщательно ознакомьтесь с продуктом. имеет паспорт с указанием характеристик и результатами тестирования.

Сделать заказ

Помимо проходных (двухходовых) шаровых кранов разработаны и производятся трехходовые и четырехходовые шаровые краны. Наиболее распространены трехходовые краны.

Многоходовые шаровые краны применяются для смешения или разделения потоков рабочей среды, их перенаправления по различным трубопроводам. Функционирование трехходового крана определяется формой проходного отверстия в шаровой пробке и расположением патрубков и характеризуется таким понятием как схема работы крана (см. рисунок).

Трехходовые шаровые краны

Трехходовые краны имеют три патрубка. В зависимости от конструкции крана оси патрубков могут располагаться в одной плоскости, либо средний патрубок располагается снизу (трехходовой шаровой кран с нижним расположением патрубка).

Четырехходовые шаровые краны

Возможны конфигурации с углом поворота шара 90° либо 180°. По желанию клиента возможно изготовление кранов практически с любым направлением потока.

Трехходовые и четырехходовые шаровые краны изготавливаются из различных материалов (углеродистая и нержавеющая сталь, латунь, чугун, титан) с любым типом присоединения, DN 6-300мм PN 1-200 кгс/см 2 .

Широкое применение многоходовые шаровые краны находят на предприятиях химии и нефтехимии, а также пищевой промышленности.

Управляются трехходовые и четырехходовые краны как вручную (рукоятка, редуктор), так и при помощи электро- и пневмопривода.

Тот, кто хоть раз пытался изучить различные схемы отопительных систем, наверняка сталкивался с такими, где подающий и обратный трубопроводы чудесным образом сходятся воедино. В центре этого узла стоит некий элемент, к которому с четырех сторон подключаются трубы с теплоносителем разной температуры. Этот элемент - четырехходовой клапан для отопления, о назначении и работе которого пойдет речь в данной статье.

О принципе работы клапана

Как и его более «скромный» трехходовой собрат, четырехходовой клапан изготавливается из качественной латуни, но вместо трех присоединительных патрубков имеет целых 4. Внутри корпуса на уплотнительной втулке вращается шпиндель с цилиндрической рабочей частью сложной конфигурации.

В ней с двух противоположных сторон сделаны выборки в виде лысок, так что посередине рабочая часть напоминает заслонку. Сверху и снизу в ней сохранена цилиндрическая форма, чтобы можно было выполнить уплотнение.

Шпиндель со втулкой прижимается к корпусу крышкой на 4 винтах, снаружи на конец вала насаживается регулировочная рукоятка либо устанавливается сервопривод. Как выглядит весь этот механизм, поможет хорошо представить показанная ниже детальная схема четырехходового клапана:

Шпиндель вращается во втулке свободно, поскольку не имеет резьбы. Но при этом выборки, сделанные в рабочей части, могут открывать проток по двум проходам попарно либо позволять смешиваться трем потокам в разных пропорциях. Как это происходит, показано на схеме:

Для справки. Существует и другая конструкция четырехходового клапана, где вместо вращающегося шпинделя задействован нажимной шток. Но подобные элементы не могут смешивать потоки, а только перераспределять. Они нашли свое применение в газовых двухконтурных котлах, переключая поток горячей воды с отопительной системы на сеть ГВС.

Особенность нашего функционального элемента состоит в том, что поток теплоносителя, подведенный к одному из его патрубков, никогда не сможет пройти к другому выходу по прямой. Поток всегда будет поворачивать в правый или левый патрубок, но никак не попадет в противоположный. При определенном положении шпинделя заслонка позволяет теплоносителю проходить сразу вправо и влево, смешиваясь с потоком, идущим из противоположного входа. В этом и заключается принцип работы четырехходового клапана в системе отопления.

Следует отметить, что управление клапаном может осуществляться двумя способами:

вручную: требуемого распределения потоков добиваются путем установки штока в определенное положение, ориентируясь по шкале, находящейся напротив рукоятки. Способ используется редко, поскольку эффективная работа системы требует периодической корректировки, постоянно производить ее вручную невозможно;

автоматически: шпиндель клапана вращается сервоприводом, получающим команды от внешних датчиков либо контроллера. Это позволяет придерживаться заданных температур воды в системе при изменении внешних условий.

Практическое применение

Везде, где нужно обеспечить качественное регулирование теплоносителя, могут применяться клапаны четырехходового типа. Качественное регулирование – это управление температурой теплоносителя, а не его расходом. Добиться необходимой температуры в системе водяного отопления можно лишь одним способом – смешиванием горячей и остывшей воды, получая на выходе теплоноситель с нужными параметрами. Успешное выполнение данного процесса как раз и обеспечивает устройство четырехходового клапана. Приведем пару примеров установки элемента для таких случаев:

в системе радиаторного отопления с твердотопливным котлом в качестве источника тепла;
в контуре нагрева теплых полов.

Как известно, твердотопливный котел в режиме разогрева нуждается в защите от выпадения конденсата, от которого стенки топки подвергаются коррозии. Традиционная схема с байпасом и трехходовым смесительным клапаном, не позволяющим холодной воде из системы проникать в котловой бак, может быть усовершенствована. Вместо байпасной линии и смесительного узла ставится четырехходовой клапан, как это изображено на схеме:

Возникает закономерный вопрос: какая польза от такой схемы, где придется ставить второй насос, да еще и контроллер для управления сервоприводом? Дело в том, что здесь работа четырехходового клапана подменяет собой не только байпас, но и гидравлический разделитель (гидрострелку), буде в таковом есть нужда. В результате мы получаем 2 отдельных контура, обменивающихся между собой теплоносителем по мере необходимости. Котел дозировано получает охлажденную воду, а радиаторы – теплоноситель с оптимальной температурой.

Поскольку вода, циркулирующая по греющим контурам теплых полов, нагревается максимум до 45 °С, то запускать в них теплоноситель напрямую от котла недопустимо. С целью выдержать такую температуру перед распределительным коллектором обычно ставится смешивающий узел с трехходовым термостатическим краном и байпасом. А вот если вместо этого узла установить четырехходовой смесительный клапан, то в греющих контурах можно использовать обратную воду, идущую от радиаторов, что и показано на схеме:

Заключение

Нельзя сказать, что установка четырехходового крана проста и не требует финансовых вложений. Наоборот, реализация подобных схем выльется в ощутимые финансовые затраты. С другой стороны, они не настолько велики, чтобы отказаться от преимуществ таких систем – эффективности работы и в результате – экономичности. Важное условие – наличие надежного электроснабжения, так как без него перестанет работать привод клапана.

Подробное описание

Описание

Описание крана конусного четырехходового

Назначение крана конусного четырехходового

Четырехходовой кран представляет собой одну из разновидностей конусного крана. Он имеет четыре выхода и может работать в двух режимах. В настоящее время четырехходовые краны широко используются в различных отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве.
Благодаря своей универсальности четырехходовой кран может применяться для регулирования подачи различных сред, в том числе: воды и нефтепродуктов. Чаще всего рабочий элемент крана изготавливают из литьевой латуни, так как именно этот материал обладает низким коэффициентом трения. Однако стоит отметить, что для производства четырехходовых кранов, предназначенных для эксплуатации в агрессивных рабочих средах, может быть использована латунь со специальным защитным покрытием.
Главным отличием четырехходового крана от проходных (двухходовых) моделей является возможность не только пропускать или перекрывать рабочую среду, но и перенаправлять ее в требуемое ответвление трубопровода.

Разновидности крана конусного четырехходового

Конусные краны, к которым можно отнести и четырехходовой кран 11Б23бк, были изобретены более ста лет назад. Однако из-за отсутствия на тот момент эффективных герметизирующих материалов, их создание было невозможно. И лишь с появлением качественных уплотнителей стало возможно промышленное производство и использование четырехходовых кранов.

В настоящее время все существующие модели четырехходовых кранов можно разделить на несколько групп по таким признакам, как:
Материал.
Чаще всего рабочий элемент четырехходового крана изготавливают из латуни той или иной марки. Корпус же устройства может быть выполнен из пластика или из латуни.

Способ монтажа.
В настоящее время существует три типа кранов: сварные, муфтовые и фланцевые. Стоит отметить, что сварные четырехходовые краны сегодня почти не используются, а фланцевые в основном устанавливаются на промышленных трубопроводах, имеющих большой диаметр.

Выбор крана конусного четырехходового

Выбирая модель четырехходового крана, в первую очередь следует руководствоваться условиями его эксплуатации. Так, к примеру, бытовые краны, используемые в коммунальном хозяйстве, не требуют наличия специального защитного покрытия рабочего элемента, тогда как краны, предназначенные для установки на трубопроводах с агрессивной рабочей средой, должны иметь его в обязательном порядке.

Основные характеристики крана конусного четырехходового

Герметичность затвора по - ГОСТ 9544-2005 класс D
Управление краном - ручное, рукояткой
Климатическое исполнение - У1, Т1 ГОСТ 15150-69
Материал основных деталей - латунь ЛЦ40Сд
Материал сальникового уплотнения - спец. пластикат
Изготовление и поставка по - ТУ 3712-028-05749381-2002

Гарантийные условия крана конусного четырехходового

Гарантийный срок эксплуатации – 12 месяцев
Гарантийная наработка – 500 циклов

Четырехходовой клапан – это элемент системы отопления, к которому подключены четыре трубы, имеющие теплоносители разной температуры, используется, чтобы предотвратить перегрев твердотопливного котла. Термостатический клапан не допускает превышение температуры внутри котла выше 110 °C. Уже при температуре 95 °C он запускает холодную воду для охлаждения системы.

Корпус сделан из латуни, к нему присоединены 4 соединительных патрубка. Внутри корпуса расположена втулка и шпиндель, работа которого имеет сложную конфигурацию.

Термостатический смесительный кран выполняет такие функции:

Смешивание потоков воды разных температур. Благодаря смешиванию работает плавное регулирование нагрева воды;
Защита котла. Четерехходовой смеситель предотвращает появление коррозии, продлевая этим срок эксплуатации оборудования.

Схема четырехходового смесителя

H2_2

Работа клапана контролируется двумя способами:

Ручной. Распределение потоков требует установки штока в одном определенном положении. Регулировать это положение нужно вручную.
Автоматический. Вращение шпинделя происходит в результате получаемой команды от внешнего датчика. Таким образом, в системе отопления постоянно удерживается заданная температура.

Четырехходовой смесительный клапан обеспечивает стабильный расход холодного и горячего теплоносителя. Принцип его работы не требует установки дифференциального байпаса, ведь клапан сам пропускает нужное количество воды. Устройство используется там, где необходима регулировка температуры. Прежде всего, это система радиаторного отопления с твердотопливным котлом. Если в других случаях регулирование теплоносителей происходит с помощью гидронасоса и байпаса, то здесь работа клапана полностью заменяет эти два элемента. В итоге котел работает в стабильном режиме, постоянно получая дозированное количество теплоносителя.

Отопление с четырехходовым клапаном

Монтаж системы отопления с четырехходовым клапаном:

Схема подключения отопительной системы с четырехходовым смесителем состоит из следующих элементов:

Котел;
Четырехходовый термостатический смеситель;
Предохранительный клапан;
Редукционный вентиль;
Фильтр;
Шаровой кран;
Насос;
Отопительные батареи.

Смонтированную отопительную систему нужно обязательно промыть водой. Это необходимо, чтобы из нее удалились различные механические частицы. После этого должна быть проверена работа котла под давлением 2 бар и при выключенном расширительном баке. Следует обратить внимание на то, что между началом полноценной работы котла и его проверкой под гидравлическим давлением должен пройти небольшой промежуток времени. Ограничение по времени обусловлено тем, что при долгом отсутствии воды в отопительной системе, она будет подвержена коррозии.