Принцип работы трёхходового крана для отопления дома

Отличие трехходового крана от задвижки, вентиля и клапана

Кран, задвижка, вентиль и термоклапан относятся к классу запорно-регулирующей арматуры. Однако форма затворного механизма и принцип работы у них разные. Для большей наглядности сравнительные характеристики приборов я свела в таблицу:

Кран Вентиль Задвижка Клапан
Функция затвора + + + +
Функция регулировки Не рекомендована + + +
Форма затвора Шар, пробка Клин Диск, клин Букса
Принцип движения затворного механизма Вокруг собственной оси Параллельно потоку Перпендикулярно потоку Параллельно потоку
Рукоятка управления Рычаг Маховик Маховик Рычаг, маховик
Возможность установки электропривода + + + +
Возможность установки термостата Только внешний (для моделей с автоматическим управлением) + +
Компактность + +

Из данных таблицы видно, что кран менее функционален. Однако именно поэтому он более надежен и служит гораздо дольше своих собратьев.

Виды трехходовых кранов

Необходимо знать отличия между разными конструкциями, поскольку при выборе легко сделать ошибку. По внешним характеристикам трехходовые краны мало чем отличаются. Все они имеют 3 ответвления. По принципу работы конструкции сильно отличаются. Они делятся на смесительные и запорные.

Есть и другие критерии, по которым классифицируют устройства. В зависимости от материала герметичного корпуса изделия бывают:

  • Латунные – самый популярный вид кранов
  • Стальные – характеризуются повышенной прочностью и устойчивостью к меняющимся условиям внешней среды
  • Чугунные – используются только в промышленных целях.

По типу монтажа трехходовые краны делят на:

  • муфтовые;
  • фланцевые;
  • сварные.

Отдельно стоит рассмотреть классификацию конструкций по виду запорного устройства, так, по этому критерию можно выделить:

  • трехходовой шаровой кран;
  • конусный;
  • цилиндрический.

По принципу трехходовый кран бывает ручным и автоматическим. Первый имеет поворотные ручки, которые контролируют поток теплоносителя. Таким образом изменяются пропорции воды, подаваемые из нескольких линий. Главный недостаток конструкций с ручным управлением – долгое и неравномерное прогревание радиаторов. Автоматические трехходовые краны обеспечивают качественную работу отопительной системы без участия человеческого фактора. Управление трехходовым краном осуществляется посредством сервопривода или термостата.

Запорный трехходовой кран

Конструктивные особенности устройства заключаются в том, что у него есть 1 вход и 2 выхода. Внутри происходит не смешение потоков, а их разделение, поэтому этот трехходовой кран на отопление еще называют распределительным. Клапаны внутри системы работают поочередно, один из них открывает проход, второй же блокирует магистраль.

Сферы использования крана рассматриваемого типа:

  • бойлерные системы;
  • обвязки водонагревателей;
  • горячее водоснабжение.

Регулировочный трехходовой кран

Этот вид конструкций напротив имеет 2 входа и 1 выход. По-другому регулировочный кран – это смеситель. Функции, которые он выполняет:

  • объединяет потоки, поступающие из разных веток;
  • устанавливает оптимальную температуру теплоносителя;
  • оснащает системы с котлами, обеспечивающими теплом коллекторы.

Трехходовой кран с сервоприводом

Устройства подобного типа могут быть ручными или автоматическими. Первые необходимы для того, чтобы принудительно контролировать температуру. Для автоматического управления применяют несколько видов приводов: пневматический, гидравлический и электрический. Последний используется в бытовых отопительных системах с мощностью 12 и 24 В. С помощью электрического привода можно точнее контролировать температуру.

Трехходовой кран с терморегулятором

Такой вид крана поддерживает нужный температурный режим. Он не изменяет имеющуюся в терморегуляторе температуру, но позволяет поддерживать комфортные условия в жилом помещении. Трехходовой кран с термоголовкой не ставят на чугунные батареи, так как на них он неэффективен. Это связано с тем, что материал обладает слишком высокой тепловой инерцией. Подходящие радиаторы для установки кранов с терморегулятором – биметаллические и стальные.

Устройство изделия простое. На его верхней части расположен рычаг для контроля температуры. При повышении показателя жидкость расширяется и поступает в резервуар, который также увеличивается в размерах и давит на шток. Под его давлением открывается патрубок и через него поступает холодная вода. При снижении температуры открывается левый патрубок, пропускающий горячую воду. Терморегуляторы делятся на механический и электронные. Первые дольше служат, и их проще использовать. Электронный терморегулятор точнее, в нем больше функций и настроек.

Что такое трехходовой кран?

По-другому механизм именуют тройником. Его основные задачи:

  1. Смешивать разные потоки воды в системе ГВС, отопительных магистралях и так далее. Упрощенно система работает, как смесительный клапан на кухне. Различие крана в том, что он выводит воду не в раковину, а в трубопровод.
  2. Разделять поток воды по разным веткам и разводить по направлениям.

Устройство трехходового крана

По форме стандартная конструкция напоминает букву Т, поэтому строители называют ее еще кран тройник. Он включает в себя следующие основные элементы:

  1. Герметичный корпус. Он защищает всю систему от попадания влаги и негативных условий внешней среды.
  2. Затвор, имеющий несколько проходных каналов.
  3. Несколько отверстий – входное и для холодной, горячей воды.

Принцип работы трехходового крана

Чтобы ознакомиться с тем, как эксплуатировать систему, необходимо изучить инструкцию и узнать схемы трехходового крана. Основным теплоносителем в системе является горячая вода, а холодная жидкость – отработанный материал. Между отверстиями, отвечающими за подачу горячей и холодной воды, имеется вентиль. В зависимости от его положения и способа монтажа существует несколько способов, как работает трехходовый кран:

  • смешивает два потока в один;
  • разделяет один поток на две линии.

Ошибочно полагать, что тройник перекрывает краны, подключенные к нему. Основная задача механизма – перераспределять жидкость, не отвечать за блокировку ее поступления. В простых системах радиатор подключают к котлу двумя вариантами: простым и параллельным. Настройку элементов выполняют одновременно, в противном случае получится наладить температуру только в котловом резервуаре.

Методика поверки манометров технических

Проверка газовых манометров

Поверку газовых манометров с последующим опломбированием или нанесением клейма необходимо производить не реже одного раза в 12 месяцев.

Не реже одного раза в 6 месяцев собственник сосуда обязан производить дополнительную проверку рабочих манометров калиброванным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При эталонного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности.

Порядок и сроки проверки исправности манометров обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации сосудов должны определяться инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, утвержденной руководством организации — владельца сосуда. В настоящих Методических указаниях применяются следующие термины:

1.1. Калибровка средств измерений (калибровочные работы) — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

1.2. Средства калибровки — эталоны, установки и другие средства измерений, применяемые при калибровке в соответствии с установленными правилами.

1.3. Сертификат о калибровке — документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

1.4. Калибровочные клейма — технические устройства, предназначенные для нанесения оттиска клейма на средства измерений, дополнительные устройства или техническую документацию в целях:

  • удостоверения, что средства измерений имеют метрологические характеристики, соответствующие установленным техническим требованиям;
  • исключения при необходимости доступа к регулировочным (юстировочным) устройствам средств измерений;
  • опечатывания непригодных к применению средств измерений;
  • аннулирования существующего клейма (аннулирующие клейма).

1.5. Руководство по качеству организации и выполнения калибровочных работ (далее — «Руководство по качеству») — документ, устанавливающий цели, методы и процедуры, позволяющие метрологической службе или калибровочной лаборатории решать задачи, определяемые положением о них.

1.6. Качество калибровки средств измерений — совокупность характеристик калибровки, обусловливающих соответствие методов, средств и условий предъявляемым требованиям, установленным в нормативных документах по калибровке.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

  • Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
  • Электрический мотор.
  • Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
  • Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
  • Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
  • Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
  • Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

  1. Существует две разновидности:
  2. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
  3. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Разновидности кранов

По методу распределения теплового носителя в системе различают два типа кранов:

  1. Запорные. Механизм предназначен для переключения перемещения рабочей массы из одной трубы в другую посредством шарового элемента. По внешнему виду изделие схоже с обычным вентилем, но с одним различием – имеет вспомогательный выход. Слабой стороной данного вида является отсутствие возможности плавной регулировки потока тепловой жидкости.
  2. Регулирующие. Затвором служит шток, изменение положения которого позволяет регулировать подачу рабочей среды в сеть. Перемещение теплоносителя осуществляется электроприводом, который управляется автоматическим датчиком температуры. Кроме того, используются краны с ручным регулированием температуры массы, однако он менее эффективен.

В зависимости от назначения устройства вентили разделяют:

  1. Смесительный. Служит для поддержания температуры тепловой массы в определенных частях сети посредством смешивания. Изделие оснащено двумя входными отверстиями, которые пропускают горячую и холодную среду и одним выходным, через него разбавленная масса оптимальной температуры поступает прямо в сеть отопления.
  2. Разделительный. Механизм используется для регулировки объема тепловой жидкости в различных элементах отопительной сети. Выполняет перенаправление потока массы из одной системы трубопровода в другую. Наличие одного входа и двух выходов дают возможность разделять рабочую среду, которая поступает в систему, на два потока.

По типу проточной части корпуса вентили бывают:

  1. Пробно-спускные. Монтаж выполняется на различных установках и емкостях. Они оснащены спусковым и присоединительным переходниками.
  2. Полнопроходные. Устанавливаются на трубопровод и имеют пару присоединительных переходников.

В зависимости от способа размещения затвора:

  1. Натяжные. Пробка к поверхности корпуса прислоняется посредством гайки.
  2. Сальниковые. Прижимание затвора выполняется с помощью уплотнительной крышки через набивку.

По типу исполнения изделия различают:

По способу монтажа существуют краны:

  1. Для использования с муфтой.
  2. Под сварку.
  3. Для фиксации с фланцем.

В бытовых условиях чаще всего используются вентили с муфтой, это обусловлено простотой, как монтажа, так и демонтажа. По типу муфты устройство оснащено внутренней или внешней резьбой.

Соединение резьбой требует обязательного уплотнения льняным волокном, паклей или специальной герметизирующей лентой путем наматывания его на резьбу трубы слоем до 1 мм. Это обеспечит непроницаемость обвязки и отсутствие протеканий. Кран следует устанавливать на резьбу трубы минимум на 5 полных витков.

Под сварку трехходовой вентиль устанавливается на трубопроводах с повышенным уровнем безопасности. Такой способ соединения позволяет выдерживать очень высокое рабочее давление. Кроме того, сварочное соединение применяется при установке магистралей подземным методом.

Контроль над работой запорной арматуры и регулировка температурного режима тепловой массы производится посредством:

  1. Автоматизированной электромеханической системой. В качестве электропривода может выступать вспомогательный механизм с электрическим двигателем или электромагнит.
  2. Пневматического исполнительного модуля. Считается наименее опасным в эксплуатации, так как отсутствует риск поражения электрическим током.
  3. Ручного способа. Применяя данный метод можно смешивать рабочую среду только в приблизительных соотношениях. В бытовых условиях считается наиболее подходящим и недорогим вариантом.

Для точной регулировки потоков теплоносителя применяются специальные устройства, посредством которых остывшая среда смешивается из обратной трубы в подающую трубу. Расход тепловой массы при этом остается постоянным, а температурный режим регулируется до оптимального уровня.

Разновидности трехходовых кранов

Трехходовой кран для отопления

Трехходовой кран отопления представляет собой тройник, в котором с помощью запорного механизма происходит перераспределение теплоносителя в системе отопления. Трехходовой кран используется там, где необходимо регулировать подачу тепла, уменьшая или увеличивая температуру теплоносителя.

Простой пример: теплоноситель при движении по протяженной системе отопления в начале «пути» имеет более высокую температуру, что приводит к более интенсивному нагреву радиаторов, и, как следствие, перегреву помещений, для устранения которого используют трехходовой кран.

Крана трехходовый — принцип работы

Для этого к крану одновременно подключают горячую и холодную воду. Как правило, схема подключения в виде стрелок с указанием направления движения, располагается на самом кране.
При этом горячая вода это теплоноситель, идущий от котла, называемый также подачей, а холодная вода это уже остывший теплоноситель, называемый также обраткой. При полностью открытом кране в него одновременно поступают подача и обратка и смешиваются. В результате температура воды на выходе из крана имеет некое усредненное значение.

Если кран полностью открыт, то к приборам отопления поступает теплоноситель, идущий напрямую от котла и обеспечивающий максимальный нагрев радиаторов. При закрытом кране, напротив, к приборам отопления поступает только обратка.

При не полностью открытом кране происходит смешивание обратки и подачи и получение теплоносителя с температурой усредненного значения.

Типы трехходовых кранов в системах отопления

В зависимости от конструктивных особенностей различают 2 вида трехходовых кранов: запорные и регулировочные. Принципиальной различия между ними нет: и тот и другой могут использоваться для полного перекрытия движения подачи и для регулирования температуры теплоносителя. Однако с помощью запорных кранов сделать это намного сложнее. Их конструкция в большей степени подходит для переключения движения потока воды из одной трубы в другую и не предусматривает плавного изменения потока. В большинстве случаев запорные краны оснащены шаровым механизмом.

Для регулирования применяют трехходовые краны, в конструкции которых имеется шток, управление движением которого может быть ручным или автоматическим.

От трехходового крана к трехходовому клапану

Трехходовой кран отопления позволяет вручную регулировать температуру теплоносителя в отопительных системах. Для автоматического регулирования предназначен трехходовой клапан отопления, в котором дополнительно установлено электромеханическое устройство, меняющее положение штока. Его подключают к термостату, с помощью которого выбирают нужный температурный режим в помещении.

Установка трехходовых клапанов в системе отопления позволяет эффективно управлять работой теплого пола, регулировать распределение тепла по комнатам и этажам, а также между отдельными строениями, если речь идет об отоплении нескольких отдельных объектов, например, теплицы и жилого дома.

В зависимости от принципа действия различают 2 вида трехходовых клапанов отопления:

Смесительный трехходовой клапан, в котором два входа и один выход. Его принцип действия такой же, как у трехходового крана отопления. Основное назначение смесительного клапана этого вида состоит в смешивании подачи и обратки для получения теплоносителя требуемой температуры, которое достигается изменением соотношения горячей и холодной воды.

Разделительный трехходовой клапан, в котором один вход и два выхода. При его работе происходит распределение потока теплоносителя на два русла, что бывает необходимо при включении в систему отопления бойлеров, конвекторов и т.д

Независимо от типа трехходового клапана (смесительный или разделительный) его установка и использование обеспечивает постоянный тепловой поток в системе отопления и не перекрывает движения теплоносителя, что особенно важно при отрицательных температурах.Меняться может только температура в сети. В этом основное отличие трехходового клапана отопления от двухходового клапана отопления. Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится

Иными словами, система отопления с трехходовым клапаном никогда не разморозится.

Монтаж трехходового крана

Для того чтобы работы по установке прошли успешно, нужно следовать чертежам и планам. Стоит придерживаться важных правил, как установить трехходовой новый кран:

Обеспечить свободный доступ к месту монтажа.
Установить тройник рычагом вверх или наружу

Главное, чтобы этот элемент мог свободно двигаться в заданном направлении.
Обращать внимание на стрелки, которые есть на системе. Они указывают, в каком направлении будет перемещаться поток.
Установить фильтры на теплоносители низкого качества.
Трехходовый кран в отопительном контуре монтировать перед циркуляционным насосом.
Уплотнить резьбовые соединения герметиком или войлоком.
При сваривании соединений необходимо избегать образования окалин.

За что отвечает трехходовой клапан для отопления с терморегулятором

Клапан с терморегулятором гарантирует практичность и эффективность функционирования системы. Трехходовые клапаны для отопления призваны регулировать тепловой поток, что обеспечивает комфорт в помещении и экономичность использования.


Трехходовой клапан обеспечивает эффективность и экономичность отопительной системы за счет регулирования теплового потока

Для чего регулировать тепловой поток

Прежде чем приступать к проектировке отопительной системы, производится тепловой расчет. На основе его результатов выбирается подходящая мощность и тип отопительных приборов, способных поддерживать оптимальный температурный режим в помещении.

В расчет берется площадь помещения, после чего анализируют возможные теплопотери. Исходя из этого, рассчитывается производительность отопительной системы, необходимая для создания в комнатах комфортного микроклимата. После чего для всех помещений составляется тепловой баланс.

Однако, данные расчеты производятся при конкретных условиях, которые могут меняться в процессе эксплуатации. Факторы, влияющие на работу радиатора, различны:

  • температурные перепады на улице;
  • солнечная активность;
  • сила ветра;
  • наличие бытовых приборов, генерирующих тепло.

Схема отопления с трехходовым клапаном

В результате, просчитанный температурный баланс нарушается, и в помещении становится жарко. Однако, изъять из комнаты части радиатора или заглушить тепловое излучение невозможно. Таким образом, возникает необходимость управлять генерируемой тепловыми приборами энергией, чтобы поддерживать в помещении комфортный микроклимат.

Конструкция

Чаще всего краны изготавливаются из следующих материалов:

  • чугун;
  • латунь;
  • нержавеющая сталь.

Наиболее распространены латунные модели, поскольку этот металл дешев, но при этом легок и прочен. Нержавеющая сталь используется в более дорогих моделях. Чугунные клапаны применяются на высокопроизводительных системах с трубами большого диаметра.

Внешне трехходовый кран напоминает тройник с вентилем или краном, установленным в точке пересечения трех патрубков. Бывают двух типов:

  • штоковые;
  • шаровые.

Штоковые модели имеют центральную камеру с разделительными стенками и двумя отводами. Между отводами перемещается шток с резиновым или шариковым клапаном. При изменении положения штока происходит перераспределение потока воды между выпускными патрубками.

Достоинством штоковых кранов является точность регулирования и высокая надежность. Однако следует внимательно подходить к его выбору. Диаметр патрубков и радиус седловины могут оказаться значительно меньше, чем диаметр внешнего подключения патрубков крана. Это может привести к снижению эффективности работы отопительной системы и увеличению нагрузки на циркуляционный насос.

В шаровых моделях поток разделятся шаром или цилиндром со сквозным отверстием. Шар вращается в камере с тефлоновыми прокладками. Такая конструкция позволяет точно и быстро отрегулировать систему, однако в плане надежности шаровые модели уступают вентильным. Недолговечность объясняется появлением налета или накипи на поверхности шара и тефлоновом уплотнителе, что ухудшает герметичность.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector