Застосування триходового термостатичного клапана в різних інженерних системах

Триходовий клапан змішувача встановлюється в трубопровідні системи для регулювання температури робочого середовища методом змішування двох потоків - гарячого і холодного.

Триходовий клапан

Порівняти його можна з звичайним побутовим змішувачем, коли, відкриваючи вентиль гарячої і холодної води на різні рівні, можна отримати потрібну температуру потоку на виході.

Галузь застосування

Установка такого пристрою необхідна опалювальних систем, особливо якщо нагрів носія забезпечується котлом на твердому паливі. Крім цього, гаряча вода для побутового користування може мати занадто високу температуру (до 95 C) І якщо не встановлено змішувальний клапан, можуть бути опіки у користувачів.

Потрібно його установка і перед пластиковими трубопровідними системами, щоб не допустити перегріву матеріалу, з якого зроблені труби.

За допомогою триходового змішувального клапана вирішуються наступні завдання:

• перенаправляються потоки, які надходять від різних трубопроводів;
• встановлюється необхідна температура рідини на виході (за рахунок змішування холодного і гарячого потоку);
• відбувається регулювання температури під потрібні параметри в різні проміжки часу.

триходовий термостатичний змішувальний клапан обов`язково повинен бути встановлений в автономній системі опалення і гарячого водопостачання.

Застосування триходового клапана в системі опалення (тепла підлога)

Ці системи використовуються в індивідуальному порядку і мають власний нагрівальний котел. Як правило, вони знаходяться в приватних будинках або квартирах, господарі яких, не можуть або не хочуть користуватися централізованим постачанням тепла і води.

Також ви можете докладніше прочитати про триходові клапани для опалення.

Принцип роботи

Пристрій має корпус з трьома відводами і регулюючу частина, яка знаходиться всередині і виконана у вигляді штока або кулі. Шток рухається уздовж своєї осі, а куля може повертатися навколо неї. Через перші два відводи рідина (холодна і гаряча) потрапляє всередину корпусу.

Перемішавшись, виходить через третій відведення. Весь секрет полягає в тому, скільки саме змішується рідини з різною температурою у внутрішньому обсязі корпусу клапана за обсягом. Переміщенням штока (або поворотом кулі) відкриваються або закриваються два потоку в одну або іншу сторону - більше відкритий гарячий потік, значить рідина (вода) на виході буде гаряче.

Така конструкція дуже ефективна і може працювати в автоматичному режимі, якщо буде оснащена термоголовкою. При нагріванні (охолодженні) цього елемента до певної температури, за рахунок теплового розширення, відбувається самостійне зміщення регулюючого механізму.

Таким чином, потоки гарячого і холодного носія будуть проходити в різних обсягах, що змінить кінцеву температуру на виході.

Поетапно робота клапана виглядає так:

1. Гаряча вода з нижнього патрубка вільно надходить у правий (випускає) патрубок до тих пір, поки термоголовка разогреет до температури що проходить середовища.
2. Після нагріву термочувствительной складової регулюючого механізму вище допустимої температури, вона розширюється, і переміщує клапан, перекриваючи подачу гарячої води з нижнього патрубка. Одночасно з цим відкривається подача холодної води через лівий патрубок.
3. При змішуванні холодної і гарячої води, температура вирівнюється і робочий елемент стискається. Підпружинена тарілка клапана займає вихідне положення.

Основні функції

Головним завданням, з якою успішно може впоратися триходовий термостатичний змішувальний клапан, є підтримка заданої температури робочого середовища (води, антифризу, іншої рідини) в окремо виділених (автономних) систем.

Пристрій триходового клапана (вид зсередини)

Такими можуть бути трубопроводи з паровим опаленням або гарячою водою.

Використовуючи такий пристрій в домашніх комунікаціях можна отримати наступні результати:

• температура гарячої води ніколи не перевищить значення вище 60 C, навіть якщо нагрівальний контур буде нагрівати її до 95 C;
• зворотний контур системи опалення буде мати достатню температуру для запобігання утворенню конденсату;
• додавання холодної води в магістраль з гарячою водою дозволить отримати значну (до 25%) економію в затратах на електроенергію або паливо для нагрівального пристрою (котла).

Характеристики

При нормальних умовах експлуатації, змішувальний клапан може безаварійно пропрацювати від 3-х до 5-ти років. Багато в чому термін служби залежить від моделі та якості виготовлення. Варіанти, що надходять у продаж, можуть різнитися між собою розмірами, типом нарізного сполучення, конкретним призначенням (опалення або водопостачання).

Середньостатистичний варіант виглядає наступним чином:

• корпус виготовлений з латуні або бронзи високої якості, з хромовим або нікелевим захисно-декоративним гальванічним покриттям;
• установка допускається в системи з максимальним робочим тиском до 10 кг / см ;
• може встановлюватися в трубопроводи з температурою робочого середовища до 95 C (Опалювальні котли) і 110 C (Сонячні батареї або геліостанції);
• при ручному управлінні, можливе регулювання температури виходить потоку від 20 до 60 C;
• нарізні сполучення відповідають наступним типоразмерам - Rp3 / 4- G3 / 4- G1- G1 (в дюймах);
• пропускна здатність рідини при стандартній роботі, становить 1,6-2,5 кубометра за годину.

Принцип дії триходового клапана (відео)

Схеми підключення до систем

Триходовий клапан це своєрідне пристрій керування, яке являє собою вузол:

• встановлений на безнапірному колекторі;
• має низький перепад тиску одержуваного від джерела тепла;
• створює температурні параметри необхідні споживачеві;
• підтримує стабільну циркуляцію робочої середовища в контурі;
• якісно регулює змішання двох потоків;
• має функцію розподілу потоку робочого середовища щодо необхідного обсягу.

змішуюча функція

Така схема призначена для якісного регулювання у споживача. Дозволяє створити умови, коли теплоносій у споживача витрачається постійно при повністю перекритому джерелі. Встановлюється у котлів, що забезпечують теплом безнапірні колектори або гідравлічні роздільники. У цьому випадку необхідний насос, який буде підтримувати циркуляцію теплоносія через споживача і джерело.

Схема дії триходового змішувального клапана

У разі прямого підключення до теплового джерела, встановлюється балансування клапан, гідравлічний опір якого таке ж, як і у джерела тепла.

Дана схема не рекомендована до застосування, якщо теплова мережа не має дросселирующих пристроїв.

розділяє функція

Застосування цієї схеми підключення дозволяє регулювати кількісне споживання. Встановлюється для систем нагріву води і повітря, які підключені до автономних котлів.

Такий принцип підключення актуальний для трубопроводів, які мають надлишкову напір. Циркуляція в контурі задається надлишковим напором, який створюється окремим (циркуляційним) насосом.

За цією схемою забезпечується кількісне регулювання. Застосовується за умови, що витрата в контурі джерела не буде припинений, а перенаправлення робочого середовища з магістралі, що подає у зворотний можливий.

Такі схеми підключення широко застосовуються при обв`язці повітронагрівальних (повітряноохолоджуючі) систем і в вузлах нагріву води, які знаходяться в автономних котелень.

Схема підключення розділового триходового клапана в системі опалення

Підмішуючий патрубок триходового клапана, в цьому випадку, повинен бути обладнаний балансувальним клапаном, гідравлічний опір якого можна порівняти з параметрами споживача.

Циркуляція теплоносія через контур споживача і байпас відбувається під надлишковим тиском, створеним в контурі джерела. Якщо клапан правильно підібраний і гідравлічні параметри в зв`язці байпас - контур споживача відповідають один одному, витрата по джерелу тепла буде постійним, а по контуру споживача мінливих.

Через те, що потік робочого середовища спрямований у протилежний бік потоку в змішують клапані, можлива поява стороннього шуму і невеликий вібрації. Ця особливість призводить до зниження допустимого рівня перепаду тиску чинного на клапан.

При безпосередньому підключенні до теплового джерела або безнапірних колектора, в одному з трубопроводів, що подає або зворотному, встановлюється насос для примусової циркуляції робочого середовища. Один насос може обслуговувати кілька контурів.

Схему з підключення триходового клапана, який розділяє потік в контурі споживача і має додатковий байпас, застосовують у разі, коли температурний режим джерела вище температурного режиму споживача.

Триходовий розділовий клапан

Особливостями цієї схеми підключення є необхідність установки насосів і в контурі джерела, і в контурі споживача. Крім цього, витрати в контурах і споживача і джерела будуть постійними, але до споживача не потрапить перегріта робоче середовище.

Триходовий автоматичний клапан змішувача є надійним і простим в експлуатації пристроєм, ігнорувати яке при влаштуванні автономних тепло і водопровідних систем не варто. Присутність його в системі не тільки поліпшить її роботу, але і дозволить уникнути багатьох неприємних наслідків, які можуть виникнути при його відсутності.