Что такое трехходовой клапан: Трехходовой клапан принцип его работы и схемы установки

Что такое трехходовой клапан на системе отопления

Трехходовой клапан – разновидность запорно-регулирующей арматуры, применяемой в составе систем отопления. Он обеспечивает изменение давления и расхода теплоносителя в разных ветвях для ручной или автоматической регулировки теплового режима. Поэтому для комплектации отопительной сети нужно иметь представление, что такое, и для чего нужен трехходовой клапан.

Назначение

Трехходовой клапан – арматурное устройство, которое обеспечивает регулировку температуры в ветвях отопительной сети за счет смешения или распределения потоков жидкости. В первом случае производится смешение подачи с обраткой, во втором – часть теплоносителя из подающей магистрали сбрасывается в обратную магистраль. За счет этого выполняется назначение трехходового клапана – регулировка теплового режима.

Основные сферы применения:

• Устройство водяных теплых полов. Применяется при подключении от одного источника с радиаторным отоплением. Температура теплоносителя, подаваемого на радиаторы, может достигать 90 °C и больше. Учитывая, что такой нагрев недопустим для теплого пола, требуется снижение температуры.
• Поддержание температурного баланса между обраткой и подачей с разницей не более 60°C для защиты котельного оборудования от ускоренного износа и поломок.
• Предотвращение образования конденсата на теплообменнике котла.
• Предотвращение перегрева котельного оборудования.
• Выполнение гидравлической обвязки бойлера косвенного нагрева.
• Устройство байпаса.

Учитывая назначение и устройство трехходового клапана, его установка позволяет повысить энергоэффективность отопительной системы и повысить срок эксплуатации ее основных элементов.

Типы трехходовых клапанов

Чтобы понимать, что такое трехходовой клапан на системе отопления, нужно разобраться с классификацией этих арматурных устройств.

В зависимости от принципа действия бывают два типа трехходовых клапанов – смесительные и разделительные.

Трехходовой смесительный клапан применяется для объединения потоков рабочей среды. Конструктивно он представляет собой смесительный узел, который срабатывает при нагреве теплоносителя выше установленного значения. В этом случае клапан открывается и подмешивает в подающую линию воду из обратки, обеспечивая охлаждение теплоносителя. Возможна работа клапана и в обратном направлении – для подогрева жидкости в обратной магистрали.

Распределительный трехходовой клапан имеет один входной патрубок и два выходных. Он распределяет поток рабочей среды между двумя линиями в определенных пропорциях. Например, при перегреве теплоносителя в подающей магистрали его часть может сбрасываться в обратную линию, что уменьшает нагревание радиаторов.

Седельные и поворотные изделия

В зависимости от конструкции запирающего элемента клапаны бывают седельными и поворотными.

В устройствах седельного типа запирающим элементом является конус, посаженный на шток. При его движении по вертикали. В крайнем положении штока конус плотно садится в седло и перекрывает подачу рабочей среды в определенном направлении. Частично или полностью поднимаясь, шток открывает подачу в соответствующем объеме.

Запирающим органом в поворотном трехходовом клапане выступает вращающийся сектор. При перемещении штока приводится в действие шаровая заслонка, которая полностью или частично перекрывает, или открывает подачу рабочей среды. Поворотные клапаны отличаются повышенной стойкостью к износу, хорошо выдерживают значительные колебания температуры рабочей среды.

Выбор товара

Перед тем, как выбрать трехходовой клапан , необходимо определить, какие характеристики устройства необходимы для эксплуатации в конкретных условиях. Подбор оборудования осуществляется по ряду основных параметров.

Материал корпуса

Трехходовые клапаны изготавливают из различных сплавов. Самыми распространенными видами материала являются:

• Углеродистая сталь. При сравнительно малой цене обладает высокой прочностью. Минус – слабая коррозионная стойкость.
• Нержавеющая сталь – сочетает прочностные характеристики и стойкость к коррозии. Широкий температурный диапазон эксплуатации. Высокая цена.
• Бронза и латунь. Сплавы не подвергаются коррозии, обладают достаточной прочностью. Клапаны этого типа эксплуатируются при температуре до 200°C, что позволяет использовать их без ограничений в бытовых сетях.

Способ управления

По способу управления трехходовые клапаны бывают таких видов:

• Ручной. Недорогой тип устройств. Отличается энергонезависимостью. Регулировку приходится выполнять вручную.
• Термостатический. Управление осуществляет термостат, который автоматически открывает и закрывает его при достижении установленных температурных значений. Не зависит от электроснабжения.
• С сервоприводом. Шток приводится в действие электроприводом, управляемым электроникой. Самый дорогой тип устройство, обеспечивающий максимальную степень точности регулировки. Не работает без электроснабжения.

Для бытовых условий чаще всего используют термостатические клапаны.

Рабочее давление и температура

При выборе трехходового клапана обязательно учитывают эти характеристики. Они должны соответствовать рабочим параметрам обслуживаемой устройством отопительной системы.

Как выбрать и применить трехходовой клапан

Трехходовой клапан нужно правильно подобрать по пропускной способности. Также он должен иметь нужный диаметр резьб (1/2 или 3/4 дюйма), и совмещаться должным образом с термоголовкой или сервоприводом.

Есть варианты конструкций клапана со встроенным температурным датчиком, поэтому он в термоголовке не нуждается.

В перечнях оборудования компаний можно встретить весьма много устройств подобного типа, из всего этого предстоит выбрать то, что нужно, что не всегда просто. Во многом сделать правильный выбор помогут знающие специалисты торгующей организации. Но полагаться только на их мнение не следует, лучше разобраться в вопросе самостоятельно.

Смесительные и разделительные трехходовые клапана

Трехходовой клапан представляет из себя узел смешения (разделения) потоков жидкости с тремя подключениями. На корпусе клапана стрелками указывается выполняемая им функция. Например, устройство смешивает 2 потока в разных пропорциях в зависимости от положения тарельчатого клапана.

В первом крайнем положении на выход попадет только первый поток, в другом крайнем – только второй поток, в среднем положении потоки смешаются в равных пропорциях, например.

• Если подаются жидкости с разной температурой, то с помощью клапана можно регулировать температуру жидкости на выходе, получаемую в результате смешения двух потоков.

Клапан разделения будет разделять потоки на 2 направления, подмешивая в той или иной пропорции теплоноситель в разные ветви. Его применение точно такое же, как и клапана смешения, только установка по ветвям зеркальная.

• На основе обоих клапанов можно создать узлы регулировки температуры в отопительных сетях. При этом температура на выходе может настраиваться встроенным термодатчиком или клапан может регулироваться термоголовкой, с выносным температурным датчиком.

Конструкции трехходовых клапанов

Чаще применяются седельные клапана, в которых седло перемещается на подпружиненном штоке и перекрывает входные отверстия. Это распространенная конструкция, которая применяется с термоголовками нажимного действия.

Другой вариант – поворотно-шарикового переключения. Переключение между потоками происходит при поворачивании регулятора, что обычно делается сервоприводом по команде от термодатчика. Такая система дороже и энергозависимая.

Схема применения трехходового клапана

Типичная схема подключения трехходового клапана, для защиты теплообменника твердотопливного котла от холодной обратки. Осуществляется подмес теплоносителя с подачи в обратку по малому кругу. Цель – поддерживать на обратке всегда больше, чем 55 градусов, чтобы не происходило конденсации водяных паров на теплообменнике, и соответственно, чтобы не было значительных загрязнений и кислотной коррозии.

Сильфонный датчик термоголовки устанавливается на обратке и дает команду термоголовке о степени нажима на шток седельного трехходового клапана смешения. Предварительное открытие регулируется вращением настройки.

Где еще применяются трехходовые клапаны

Типичное применение регулировки температуры теплоносителя с помощью трехходовых клапанов следующее.

• Регулировка температуры теплоносителя подаваемого с буферной емкости. В заряженном теплоаккумуляторе может быть слишком горячая жидкость, не востребованная в доме. Поэтому клапаном осуществляется подмес холодной обратки в подающую струю согласно настройкам владельцев.

• Поддержание температуры теплоносителя в контурах теплого пола. Для нормальной работы теплых полов, температура на подаче не должна превышать 55 град. Котлы же для радиаторной сети выдают обычно побольше. В большинстве схем теплых полов устанавливаются насосно-смесительные узлы поддерживающие стабильную температуру при перепадах давления и расхода теплоносителя.

• В сложных схемах отопления, где после выравнивателя давления (буфера, гидрострелки, кольца) подключены контуры с разной потребностью в температуре. Регулировку надежней выполнить не путем уменьшения расхода по контуру, а смесительным узлом на основе трехходового клапана.

Вместо трехходового клапана во многих схемах может применяться двухходовой, регулирующий количество потока, который затем будет подмешиваться на тройнике в основную струю. Но эти узлы требуют стабильного давления, а также особого расчета, поэтому двухходовой клапан можно встретить в заводских насосно-смесительных узлах.

Иногда требуется только фиксированная температура на выходе. Клапан с терморегулирующим устройством дешевле…

Как подобрать трехходовой клапан по пропускной способности

Основной характеристикой трехходового клапана является условная пропускная способность, обозначенная как Kvs, м³/ч. Она указывается при условии разницы давлений на штуцерах клапана 1 Бар.

Например, в каталоге (в характеристиках) можно встретить Kvs = 2,5 в м³/ч, это значит, что при давлении 1 бар через полностью открытый клапан за час пройдет 2,5 куба теплоносителя. Но как пользоваться этой цифрой в реальных условиях?

• Во первых, нужно узнать, сколько нам нужно пропустить жидкости через такой клапан? Во вторых, — какой перепад давления будет на клапане в нашей схеме?

Требуемый расход жидкости Ктр, м куб./час через клапан для любой схемы не сложно вычислить по формуле:

Расчет трехходового клапана

Ктр=0,86 Q/∆t, где Q – мощность ветви (тепловая нагрузка), для котла или цепи отопления всего дома принимается по мощности теплогенерации кВт, ∆t – разница температур подачи и обратки, обычно это 20 град, а для теплого пола – 10 град.

Тогда для обвязки 20 кВт-ного котла через клапан должно проходить жидкости не менее чем  Ктр=0,86 20/20=0,86 м куб/час, при перепаде давления 1 бар.

Но у нас перепад давления намного меньше – порядка 0,2 бар. При таком давлении пропускная способность клапана должна быт значительно больше. Какая именно?

• Перепад давления для любой схемы между подачей и обраткой не будет превышать 0,2 бар, типично находится в пределах 0,1 – 0,2 бар.

Существует некая импирическая формула на этот счет, — пропускная способность клапана в нашей схеме должна быть не менее, чем

К= Ктр/√р, м куб/час, К= 0.86 / √0.2  = 1.9 м³/ч.

Подбираем клапан с большей характеристикой: Kvs больше чем К, но не намного, чтобы не сильно переплачивать за объемность конструкции, подходит Kvs =2,5 м³/ч.

Подбираем трехходовой смесительный клапан с такой пропускной способностью от известного производителя и считаем, что он обеспечивает нам нормальное смешения в схеме с мощностью 20 кВт.

В целом, подбор термоголовок, их размещение, настройка работы с выбранным трехходовым или двухходовым клапаном является не столь простой задачей. Для новичков желательна консультация, по крайней мере, опытного продавца с демонстрацией монтажа и инструкцией по применению, созданию смесительного узла, и определению подходит ли он для конкретной схемы. Тем более, если планируется применять электропривод. Или остается доверить эту работу специалисту.

Что такое трехходовой электромагнитный клапан?

Трехходовые электромагнитные клапаны работают аналогично электрическим переключателям с одним полюсом с двойным ходом (SPDT): с двумя путями для распределения потока на одной общей клемме.

3-ходовые электромагнитные клапаны имеют три отверстия для жидкости, и как 2-ходовые клапаны могут называться нормально открытыми и нормально закрытыми.

Порты пневматического трехходового клапана обычно обозначаются буквами «P», «E» и «C», обозначающими давление (подача сжатого воздуха), выпуск (выход в атмосферу) и цилиндр (исполнительный механизм). ) соответственно.

В качестве альтернативы вы можете увидеть отверстие цилиндра с надписью «A» (для привода) вместо «C». Если электромагнитный клапан предназначен для использования в гидравлической (жидкостной) системе, для обозначения обратного канала обычно используется буква «Т», а не «Е» (т. Е. Бак, а не выпускной):

Схема трехходового электромагнитного клапана

Буквы, используемые для обозначения портов на клапане, такие как это, не только обозначают места назначения этих портов, но и служат для обозначения того, какая «коробка» символа клапана является нормальным (покоящимся) состоянием ,

На всех диаграммах мощности жидкости вы увидите, что только одна из коробок на каждом золотниковом клапане будет иметь соединительные линии и / или метки на отверстиях для жидкости, и эта коробка будет выровнена, если клапан не будучи приведенным в действие.

В качестве альтернативы, номера 1, 2 и 3 могут использоваться для обозначения одних и тех же портов. Тем не менее, цифры не всегда относятся к отверстиям источника давления (P) и выпускного отверстия (E), а скорее относятся к «нормальному» или «активированному» состоянию трехходового клапана.

Трехходовой клапан будет пропускать жидкость между портами 1 и 3 в своем «нормальном» (покоящемся) состоянии и передавать жидкость между портами 1 и 2 в своем активном состоянии.

В следующей таблице показано соответствие между номерами портов и буквами портов для обоих типов трехходовых электромагнитных клапанов:

Еще один способ обозначить эту маркировку — считать порт 1 общим, а порт 2 — нормально закрыт, а порт 3 нормально разомкнут, аналогично электрическим переключателям SPDT (форма-C).

Опять же, имейте в виду, что слова «открытый» и «закрытый» не означают то же самое для жидкостных клапанов, как и для электрических выключателей.

«Нормально открытый» порт на клапане позволяет потоку жидкости в его «нормальном» состоянии, тогда как «нормально открытый» контакт переключателя предотвращает протекание электрического тока в его «нормальном» состоянии.

Как и в случае двухходовых электромагнитных клапанов, стрелки обозначают предпочтительное направление потока жидкости. Двунаправленные трехходовые клапаны будут нарисованы стрелками с двумя головками (указывающими в обоих направлениях).

В схемах контуров и P & ID используются другие символы, чем те, которые встречаются в схемах гидравлической мощности, — еще один символ, напоминающий условные обозначения общего измерительного прибора (ISA):

Сравните 2-ходовые электромагнитные и 3-ходовые электромагнитные клапаны

К сожалению, эти символы не так наглядны, как те, что используются в диаграммах мощности жидкости.

Чтобы показать направления потока (особенно для трехходовых клапанов), необходимо добавить стрелки, показывающие «нормальные» (покоя, DE) направления потока:

В качестве альтернативы, пара стрелок показывает направления поток как в состоянии «под напряжением» (E), так и в обесточенном состоянии («D»):

Здесь представлены фотографии действующего трехходового электромагнитного клапана (этот изготовлен ASCO):

Вид Фирменная табличка для этого конкретного электромагнитного клапана показывает некоторые его характеристики и характеристики:

Кредиты: Тони Р.Kuphaldt — в соответствии с условиями международной публичной лицензии Creative Commons Attribution 4.0,

.

Подробнее о трехходовых клапанах HVAC

В промышленности HVAC используются два типа трехходовых клапанов: смесительные и отводные клапаны. Чтобы избежать недоразумений из-за терминологии, мы рассмотрим смесительные клапаны, которые имеют два входа и один выход, и отклоняющие клапаны, которые имеют один вход и два выхода.

Рисунок 1.

Многие люди называют все трехходовые клапаны смесительными клапанами. Трехходовые клапаны могут также упоминаться как перепускные клапаны, клапаны с постоянным расходом и многие другие термины.

Примечание. Неправильное использование одного для другого приведет к вибрации, гидравлическому удару, вибрации и повреждению системы.

Смесительные клапаны чаще используются в области ОВК. Смесительные клапаны являются хорошими модулирующими клапанами, хотя их можно использовать как двухпозиционные клапаны, которые обеспечивают полный поток от одного или другого входа к общему выходу.

Отводящие клапаны обычно используются как двухпозиционные. Поток полностью отклоняется в одну или другую сторону.Вообще говоря, отклоняющие клапаны не дают хороших модулирующих клапанов, хотя некоторые производители клапанов устанавливают характерные заглушки в трехходовые отклоняющие клапаны, чтобы их можно было использовать для модуляции. Производители клапанов обычно указывают в своих каталогах, предназначен ли клапан для смешивания или отклонения обслуживания.

После того, как будет определено, с каким трехходовым клапаном вы работаете, смешиваете или отклоняете, модулируете или двухпозиционны, выбор должен быть во многом похож на двухходовые клапаны.Найдите коэффициент CV. Как и прежде, вам нужно знать полный расход и DP.

Трехходовые клапаны используются во многих закрытых системах. Примеры включают в себя:

1. Изменение температуры подачи

2. Изменение объема потока

3. Первичные / вторичные насосные системы

4. Двух / четырехтрубные распределительные системы

Нет практических способов определения расхода или доступного давления для трехходового клапана. Все характеристики должны быть известны для определения расхода трехходового клапана.

Рисунок 2.

На рисунке 2 показан трехходовой клапан, изменяющий температуру потока. Обратите внимание, что количество воды в системе (показанное здесь как катушка) не меняется. В этом случае желателен низкий DP. Используйте 20% доступного давления. В этом примере доступно 20 фунтов на квадратный дюйм. 4 фунта на квадратный дюйм будет DP, чтобы использовать, чтобы найти резюме.

Рисунок 3.

На рисунке 3 мы меняем количество потока через катушку. В этом случае желателен высокий DP на клапане.Используйте 50% доступного давления, минимум 5 фунтов на квадратный дюйм, если это возможно. В этом примере доступно 18 фунтов на квадратный дюйм, поэтому 9 фунтов на квадратный дюйм — это DP, используемый для поиска резюме. Если доступное давление упало ниже 10 фунтов на квадратный дюйм, скажем 8 фунтов на квадратный дюйм, используйте 5 фунтов на квадратный дюйм в качестве DP.

Как и в случае с двусторонними клапанами, если выбранный трехходовой клапан меньше размера линии, не забудьте коэффициент FP. Измените размер клапана, применяя коэффициент FP, чтобы найти новое резюме.

Для трехходовых клапанов, используемых в охлажденной воде, горячей воде, переключении между летом и зимой, смешивании в двух положениях или отклонении, используйте клапан линейного размера.Это приложение с низким DP. Полный поток желателен.

Для определения статического давления, для которого должен быть рассчитан клапан, используется следующая формула:

Номинальное статическое давление (в фунтах на кв. Дюйм) = [(HFP + HT) + (HP — HF)] / 2,31

Где HFP = Заполните давление в нижней точке системы в футах воды.

HT = Расстояние до клапана над нижней точкой системы.

л.с. = общий напор насоса в футах воды.

А HF = Потеря трения в трубопроводе между клапаном и насосом в футах воды.

К сожалению, не вся информация может быть использована для определения статического давления в головке (SHPR). Метод может быть использован для определения аппроксимации SHPR. Возьмите давление наполнения и добавьте давление в головке насоса самого большого насоса в системе. Убедитесь, что номинальное статическое давление в корпусе клапана равно или превышает эту сумму. Вам нужны эти две части информации.

Номинальные значения давления закрытия для трехходовых клапанов в замкнутом контуре должны равняться или превышать общую разницу давлений, которая может возникнуть в любом из портов, когда этот порт закрыт.

Рисунок 4.

На рисунке 4 максимальное давление, против которого клапан должен был бы закрыться, будет равно сумме перепадов давления в змеевике, опорных ножках змеевика и клапане с полным потоком от B до AB. Это связано с тем, что при отсутствии потока через байпас, X к A, давления в X и A одинаковы. Максимальное значение DP, от которого должен закрываться клапан, равно только DP от X до того, какой контур (A или B) имеет наибольшее сопротивление максимальному потоку плюс перепад давления в клапане.

Рисунок 5.

На рисунке 5 ситуация такая же. Клапан должен закрыться от наибольшего падения давления от X до AB. К сожалению, в реальном мире размеров клапанов, DP, необходимые для проверки давления закрытия трехходового клапана, почти никогда не известны. Обычно, можно даже сказать, к счастью, клапан, выбранный по скорости потока и DP, будет иметь достаточно высокие значения закрытия, чтобы работать.

Трехходовые клапаны, используемые на градирнях, представляют особые проблемы.Мы больше не имеем дело с замкнутыми циклами, а с открытыми циклами. Системы с открытым контуром — это системы, открытые для атмосферы в некоторой части системы.

Если конденсатор находится на том же уровне или выше градирни, в перепускной секции рекомендуется использовать трехходовой отклоняющий клапан. В точке A не рекомендуется использовать трехходовой смесительный клапан, поскольку он будет находиться на стороне всасывания насоса и будет создавать вакуумные условия, а не поддерживать атмосферное давление. См. Рисунок 6.

Рисунок 6.

Когда конденсатор находится ниже уровня градирни, рекомендуется использовать байпас с двухходовым клапаном.

DP от A до B при полном потоке должен равняться напору C-D. См. Рисунок 7.

Рисунок 7.

,

Трехходовые шаровые клапаны

Выберите правильный трехходовой шаровой кран для смешивания или отвода потока

Последнее обновление 9 ноября 2018

Поток через трехходовые шаровые краны

Двухходовые и трехходовые шаровые краны являются наиболее распространенными типами шаровых кранов. Трехходовые шаровые краны особенно полезны, потому что они могут быть настроены таким образом, чтобы упростить управление потоком газа и жидкости.Например, их можно использовать для перенаправления потока масла из одного бака в другой.

Наши онлайн-каталоги и каталоги клапанов регулирования расхода в формате PDF предоставляют доступ к широкому спектру миниатюрных типов клапанов, типов соединений, материалов и размеров.

Трехходовые шаровые краны

• Отключение или перекрытие потока
• Переключение потока между двумя разными источниками
• Объедините поток из двух разных источников
• переменный поток между двумя разными пунктами назначения
• Переадресация потока из одного источника в другой пункт назначения
• Разделенный поток, поступающий из одного источника между двумя исходящими пунктами назначения

Эта статья посвящена основным конструктивным различиям между потоком L-образного (L-порта) и Т-образным (T-образным) потоком в трехходовых шаровых кранах.Я также опишу некоторые способы использования положения ручки в сочетании с диапазоном поворота ручки для управления потоком через типовые конструкции трехходовых шаровых кранов.

В дополнение к электронной книге PDF этой статьи, у ISM также есть новый, связанный справочный ресурс. Это наша диаграмма потоков Трехходового шарового клапана .

Вид спереди типичного трехходового шарового клапана с рукояткой, которая вращается параллельно плоскости портов клапана. Они также называются вертикальной версией, вертикальным типом, вертикальными портами, вертикальными и вертикальными тройниками.

Вид спереди другого распространенного типа трехходового шарового крана. Он имеет рукоятку, которая вращается под прямым углом к ​​плоскости портов клапана. Они также называются вертикальной версией, вертикальным типом, вертикальными портами, вертикальными и вертикальными тройниками.

Чем трехходовой шаровой кран отличается от двухходового шарового клапана?

Двусторонние шаровые краны широко используются в качестве запорных клапанов для газов или жидкостей (сред), движущихся по закрытым трубам или трубопроводам.Это из-за их простоты и надежности. Двусторонние клапаны имеют два порта или отверстия, где труба или трубопровод соединены с клапаном. Шар в двухходовых шаровых кранах имеет одно прямое отверстие, через которое жидкость или газ (среда) проходит через клапан.

Поток через шаровой клапан стандартного порта несколько ограничен, потому что отверстие в шаре внутри клапана меньше диаметра труб, соединенных с портами клапана. Вариант для уменьшения или устранения сопротивления потоку через шаровой клапан заключается в использовании шарового клапана с полным отверстием.

Подробнее о шаровых кранах с полным отверстием и шаровых кранах с стандартным отверстием. В этом блоге описываются различия между полнопроходными или полнопроходными шаровыми кранами и стандартными портовыми кранами. Он также включает в себя список часто задаваемых вопросов, описывающих некоторые основы конструкции шаровых кранов.

Модульные обратные клапаны

Мы подняли подпружиненные обратные клапаны на совершенно новый уровень. Смешивать и сочетать имперские и метрические связи. Посмотрите видео.

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

Например, трехсторонний шаровой клапан одного типа можно использовать для смешивания очищенной воды из одного источника с концентратом сока из другого источника. Несколько отличающаяся конструкция трехходового клапана может отводить топливо, вытекающее из одного бака в другой бак, и при этом при необходимости полностью перекрывать поток топлива.

При выборе правильного трехходового шарового крана важно понимать основные параметры конструкции трехходового клапана и планировать, как будут использоваться клапаны.Сначала немного основ.

Что такое трехходовой шаровой кран?

Трех-, четырех- и пятиходовые шаровые краны называются многоходовыми клапанами. Трехходовой шаровой клапан является наиболее распространенным многоходовым шаровым клапаном. Трехходовой шаровой клапан имеет три порта или отверстия, которые соединены с трубопроводом или трубкой для прохождения потока газа или жидкости (среды). Эти порты обычно описываются как один впускной и два выпускных порта или один выпускной и два впускных порта в зависимости от направления потока через клапан.

Трехходовые шаровые краны популярны, потому что они являются экономичным и простым способом обеспечения как перекрытия, так и управления направлением потока в одном корпусе клапана.

Шаровый клапан — узнайте о шаровых клапанах с плавающей и цапфой в HardHat Engineer
Хотя этот технический блог предназначен для управления потоком большого диаметра и высокого давления, он содержит некоторую полезную и хорошо иллюстрированную информацию о трехходовой шаровой кран.

Управление потоком через трехходовой клапан осуществляется с помощью комбинации настроек трубопровода, вращения рукоятки шарика клапана и пути потока через шарик клапана (отверстие для шарика или отверстие).

Используя правильный тип клапана и настройку, поток можно контролировать способами, которые удовлетворяют одному или нескольким различным требованиям процесса, таким как

• полностью перекрыть поток
• Смешайте поток из двух разных источников
• перенаправить поток из одного пункта назначения в другой
• Разделение потока из одного источника между двумя различными пунктами назначения
• попеременно блокировать поток в одном направлении, позволяя потоку продолжаться в другом

Существует одно простое, но ключевое внутреннее конструктивное отличие, которое определяет, что может сделать трехходовой шаровой клапан.Это важное конструктивное отличие заключается в форме потока или формы отверстия через шар внутри клапана. Большинство трехходовых шаровых кранов имеют шаровые клапаны с узорами потока, имеющими форму буквы L (L-образный поток, L-поток, L-порт, два направления) или заглавной T (Т-образный поток, T-поток, T -порт, три направления).

Я опишу основы трехходовых шаровых кранов с L-образным и Т-образным потоками, но сначала я опишу L-образные шаровые клапаны. Наличие четкого понимания потока L-паттернов делает понимание потока T-паттернов намного проще.

Шарики клапана L-образной формы

имеют пути потока в форме буквы L

Типичный шаровой клапан L-образной формы

Обратите внимание, что паз штока для поворота этого шарика клапана находится сверху. Это означает, что шар сделан для трехходового клапана горизонтального типа. Если бы это было предназначено для клапана вертикального типа, щель штока была бы напротив одного из отверстий (порты пути потока шара).

Схемы потока

л, иногда называемые 90-градусными шариками, чаще всего используются для обеспечения потока из одного общего входного порта в один из двух различных выходных портов.Вот почему трехходовые шаровые краны L-образного типа часто называют отклоняющими клапанами.

Что такое отводной клапан?

Клапаны переключения, отбора или направления — это альтернативные названия, используемые для шаровых кранов L-образного типа. Это связано с тем, что данная конструкция клапана широко используется для отвода или изменения потока, выходящего через один из двух разных выпускных отверстий или портов клапана. Ручные трехходовые шаровые краны L-образной формы, используемые в качестве отклоняющих клапанов, обычно устанавливаются с нижним отверстием корпуса клапана в качестве общего или входного отверстия для потока.

Два прохода потока, доступные в этом трехходовом шаровом кране L-образного типа, находятся слева или справа

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

Серия PMBV — Шаровые краны отклонителя (спецификация) от ISM
Пластиковые трехходовые шаровые краны серии PMBV — это типичные шаровые краны с L-образным отверстием, предназначенные для использования в качестве отклоняющих клапанов без позиции отсечки.

Когда их рукояткам разрешается дополнительный поворот на 90 градусов, всего на 180 градусов (половина поворота рукоятки), они могут полностью остановить поток. Их обычно называют трехпозиционными клапанами.

Если угол поворота ручки не ограничен встроенными ограничителями ручки клапана, шаровой клапан с L-образным потоком также можно поворачивать на 270 градусов (поворот ручки на три четверти) или на 360 градусов (полный поворот рукоять). Эта свобода вращения обеспечивает два возможных положения отключения.

Трехходовой горизонтальный шаровой кран L-образного типа имеет два возможных положения отключения.

При использовании четырехпозиционного клапана эти два положения закрытия клапана находятся на расстоянии всего 90 градусов или четверти оборота.

Большинство горизонтальных проточных клапанов типа L имеют рукоятки, ограниченные поворотом на 180 градусов. Это предусматривает три варианта потока:

• Левый поток
• Правильный поток
• Отключить или перекрыть поток

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

Вид спереди типичной схемы потока трехстороннего шарового клапана вертикального типа L-образного потока

Трехходовые шаровые краны с вертикальным потоком типа L имеют два возможных пути потока и два возможных положения отключения.

Для вертикального шарового клапана L-образного типа нижний или общий порт всегда открыт. Поворот ручки клапана на 180 градусов (на пол-оборота) отклоняет поток влево или вправо (см. Предыдущие изображения).Если клапан поворачивается только на 90 градусов (на четверть оборота) в любом направлении, ручка должна быть обращена либо к передней, либо к задней части клапана. В этих положениях ручки поток через клапан перекрывается.

Многие вертикальные проточные клапаны L-образного типа будут иметь ручки, ограниченные поворотом всего на 180 градусов, на пол-оборота. Это предусматривает все три варианта: левый поток, правый поток и одно положение выключения.

Серия BVPM — шаровые краны с внутренней резьбой NPT (спецификация) от ISM
Серия латунных миниатюрных клапанов вертикального типа BVPM включает трехходовые шаровые краны.Эти трехходовые клапаны являются типичными шаровыми кранами с 180-градусным вращением с L-образным отверстием, предназначенными для использования в качестве отклоняющих клапанов плюс одна позиция отсечки.

Серия BLV — шаровые краны с внутренней резьбой NPT (спецификация) от ISM
Серия латунных миниатюрных клапанов вертикального типа BLV включает трехходовые шаровые краны. Эти трехходовые клапаны являются типичными шаровыми кранами с 180-градусным вращением с L-образным отверстием, предназначенными для использования в качестве отклоняющих клапанов плюс одна позиция отсечки.

Серия PBV3 — трехходовые шаровые краны (спецификация) , Серия PBV3 трехходовые шаровые краны — монтаж на панель (спецификация) и Серия PBV3L — большой трехходовой шар Клапаны (спецификация) от ISM
Эти пластиковые миниатюрные клапаны вертикального типа представляют собой типовые шаровые краны с 180-градусным вращением с L-образным отверстием, предназначенные для использования в качестве отклоняющих клапанов плюс одна позиция отсечки.

Давайте посмотрим на горизонтальный тип L-образного потока более подробно

В этом трехходовом шаровом клапане горизонтального типа с L-образным расположением рукоятки по умолчанию допускается поток между общим отверстием клапана снизу и левым отверстием клапана.

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

Что такое двухпозиционные шаровые краны L-образного типа?

Это то, где это начинает становиться немного хитрым. Базовый трехходовой шаровой кран L-образного типа (см. Выше) часто ограничивается только этим поворотом ручки на 90 градусов. Этот очень простой трехходовой шаровой клапан обычно называют двухпозиционным клапаном. Это также называют отклоняющим, выбирающим или направленным клапаном.

Почему ручки важны для трехходовых шаровых кранов?

Ограничения того, насколько далеко может вращаться рукоятка шарового клапана, обеспечиваются какими-либо упорами рукоятки (красные стрелки).Обычно это удлинения ручки и верхней части корпуса клапана. Они функционируют, мешая вращению ручки. Эти упоры предотвращают поворот ручки за пределы установленного диапазона движения.

Ограничители ручки, встроенные в этот клапан, и его ручка (красные стрелки) мешают движению ручки клапана, ограничивая его поворотом на 90 градусов.

Трехпозиционные шаровые краны L-образного типа

Также доступны трехпозиционные трехходовые шаровые краны L-образного типа.Они имеют ограничение в 180 градусов на поворот ручки.

В такой конструкции положение ручки может начинаться с чистого пути потока между нижним портом и левым портом (позиция 1). Поворот ручки клапана на 90 градусов против часовой стрелки до ее второго положения все еще позволяет потоку проходить через клапан, но на этот раз поток находится между нижним отверстием и правым отверстием.

Поворот клапана на 90 градусов против часовой стрелки, всего на 180 градусов (позиция 3), перекрывает весь поток через клапан.Такие шаровые краны L-образного типа обычно называют трехпозиционными: начальное положение, поворот на 90 градусов и поворот на 180 градусов.

Трехсторонний шаровой кран L-образного профиля 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 (позиция 2), путь потока изменяется, и поток может теперь проходить между нижним общим отверстием и правым отверстием.

Поворот ручки на дополнительные 90 градусов против часовой стрелки (позиция 3), на 180 градусов от ее исходного положения, поворачивает шарик клапана в положение, при котором поток между любым из отверстий клапана невозможен, и этот клапан теперь «выключен».

Если ручку повернуть еще на 90 градусов против часовой стрелки (позиция 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 на 360 градусов, возвращает его в исходное исходное положение. Поток может снова следовать по пути через клапан между нижним общим портом и левым портом.

В целом, трехходовые шаровые краны характеризуются своими особенностями:

• Схемы потока (L-образный или Т-образный поток)
• Ориентация ручки (горизонтальный тип или вертикальный тип)
• Сколько поворотов или положений на 90 градусов допускается ручкой

Это типичные варианты положения рукоятки, представленные в описании клапана:

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

Для многих проточных шаровых кранов L-образной формы обычно обеспечивается дополнительная гибкость, позволяющая переместить ручку.Эти клапаны имеют рукоятки, которые можно снять со штока клапана, а затем снова установить в другое исходное положение.

Далее я хотел бы описать основы трехходового шарового клапана Т-образного потока.

Т-образные шариковые дорожки имеют форму буквы T

Типичный Т-образный шаровой клапан

Обратите внимание, что паз штока для поворота этого шарика клапана находится сверху. Это означает, что шар сделан для трехходового клапана горизонтального типа. Если бы он предназначался для клапана вертикального типа, прорезь штока находилась бы напротив нижнего или общего отверстия.

Шарики потока

Т-образной формы, иногда называемые 180-градусными шарами, широко используются для отбора двух входных потоков и их объединения для вытекания через одно общее выпускное 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 отдельный порт клапана.

Т-образные клапаны потока не ограничиваются только разделением или разделением потока. Они также могут действовать как клапаны потока L-образной формы и перенаправлять поток из одного выпускного отверстия в другое.

Как и клапаны L-образной формы, клапаны T-образной формы изменяют траектории потока на четверть оборота своей ручки. В зависимости от допустимого диапазона движения рукоятки они могут обеспечивать отклонение потока, смешивание или разделение потока и прямое течение.

Одним важным способом, шаровые краны с Т-образным контуром сильно отличаются от шаровых кранов с L-образным потоком. Типичные Т-образные клапаны потока не могут обеспечить управление отключением. Они могут либо ограничить поток любыми двумя из трех клапанных портов, либо разрешить поток через все три клапанных порта одновременно.Вот почему шаровые краны с Т-образным профилем иногда называют смесительными клапанами.

Что такое смесительный клапан?

Смесительные клапаны — это альтернативные названия, используемые для шаровых кранов с Т-образным рисунком. Это потому, что эта конструкция клапана широко используется для смешивания или объединения потока, поступающего из двух разных источников. Обычные ручные трехходовые шаровые краны Т-образного типа, используемые в качестве смесительных клапанов, обычно устанавливаются с нижним отверстием корпуса клапана в качестве общего выпускного отверстия.

Как и шаровые краны L-образного типа, каждый поворот ручки на 90 градусов меняет путь потока через клапан.Как и в случае L-образных клапанов потока, повороты ручки могут быть ограничены конструкцией с использованием упоров ручки.

Трехходовой шаровой кран горизонтального типа с Т-образным потоком 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 на 90 градусов шара клапана. Это изменяет путь потока через клапан.

Т-образные шаровые каналы для трехходовых шаровых кранов вертикального типа

Т-образный шаровой кран вертикального типа немного отличается от клапанов горизонтального типа.В случае вертикальных Т-образных клапанов нижний или общий порт всегда открыт. Поворот ручки клапана на 180 градусов не меняет траекторию потока. Если клапан поворачивается только на 90 градусов в любом направлении, где рукоятка обращена к передней или задней части клапана, поток перекрывается.

Загрузите бесплатную схему путей потока трехходовых шаровых клапанов ISM в формате PDF для удобства ознакомления.

Типы потока трехстороннего шарового крана типичного вертикального типа T-образного потока

Трехходовые шаровые краны с вертикальным потоком в форме буквы Т имеют один возможный путь потока и одно возможное нерабочее положение.Начальная позиция ручки находится слева. Слева направо каждое изображение представляет поворот ручки клапана на 90 градусов против часовой стрелки.

Большинство вертикальных поточных клапанов Т-образного типа имеют ручки, ограниченные поворотом на 90 градусов (одна позиция) или 180 градусов (две позиции). Это обеспечивает оба варианта потока:

• Отсечка потока
• Поток между всеми тремя портами

Т-образные клапаны вертикального типа иногда называют клапанами тройника или клапанами с шариками тройника.

Общие применения для L-образного шарового крана:

Отводные клапаны, запорные клапаны, перепускные клапаны, отборные клапаны, распределительные клапаны

• Отвод потока в один резервуар в другой резервуар
• Изменить источник потока от одного насоса к другому насосу
• Измените источник потока из одного резервуара в другой резервуар
• Отводите поток из чиллера или нагревателя для удовлетворения сезонного спроса
• Отключите все потоки, сохраняя возможность выбора между двумя направлениями потока или двумя источниками потока

Общие применения для T-Port Ball:

Пробоотборные клапаны, продувочные клапаны, смесительные клапаны, перепускные клапаны, клапаны постоянного потока

• Объедините поток из двух разных источников
• Разделите поток между двумя различными пунктами назначения
• Переменный поток между двумя разными источниками
• Разрешить смешивать поток из двух разных источников
• переменный поток между двумя разными пунктами назначения

Заключение

Как правило, трехходовые шаровые краны описаны на основании их схем потока (L-образный или Т-образный поток), ориентации рукоятки (горизонтальный тип или вертикальный тип) и количества поворотов, на которое рукоятке разрешено поворачиваться на 90 градусов:

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

В зависимости от того, как просверлен шарик клапана и конфигурации трубопровода, поток газа и жидкости можно отвести, смешать, заблокировать в одном направлении или полностью перекрыть.Многопортовые клапаны экономят пространство и могут исключить дополнительный тройник и клапан. Понимание основных вариантов конструкции трехходового шарового клапана облегчает выбор правильного трехходового клапана и упрощает планирование его установки.

Другие похожие сообщения в блоге

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

Прессованные, кованые или холоднотянутые латуни для миниатюрных клапанов
Обзор того, как латунь формируется, обрабатывается и формуется 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 штамповки латуни.

Как ISM может помочь вам найти подходящий миниатюрный клапан для вашей области применения

Персонализированное обслуживание клиентов и ресурсы, доступные на веб-сайте ISM, могут помочь при выборе клапана. Доступные онлайн-ресурсы включают справочные руководства по химической совместимости, габаритные чертежи и технические паспорта продукта. Наши онлайн-каталоги и PDF-каталоги регулирующих клапанов обеспечивают доступ к широкому ассортименту миниатюрных типов клапанов, типов соединений, материалов и размеров.

Об авторе

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

«Вернуться на главную страницу блога

,

Что такое смесительный или отводящий клапан?

Еще один тип корпуса шарового клапана — это трехходовой корпус, который иногда называют смесительным клапаном или отклоняющим клапаном .

Эта конструкция клапана имеет три порта, причем заглушка (в данном конкретном случае — заглушка с направляющей клеткой) контролирует степень соединения двух портов с третьим портом.

Смешивающий или отклоняющий клапан

На этом двойном рисунке показан трехходовой клапан в двух крайних положениях штока.Если шток расположен между этими двумя крайностями, все три порта будут «соединены» в различной степени.

Трехходовые клапаны полезны в тех случаях, когда поток должен быть отведен (разделен) между двумя различными направлениями или когда два потока должны сходиться (смешиваться) внутри клапана, чтобы сформировать единый поток.

Здесь показана фотография трехходового шарового клапана, смешивающего горячую и холодную воду с контролем температуры:

Трехходовой глобусный клапан

Статьи, которые вам могут понравиться:

Что такое трехходовой электромагнитный клапан ?

Коэффициент расхода регулирующего клапана (Cv)

Регулирующие клапаны с разделенным диапазоном

Основы глобальных клапанов

Что такое подъемный обратный клапан?