Принцип работы трехходового клапана: Трехходовой клапан – принцип работы

Трехходовой клапан – принцип работы

Для управления потоками, которые транспортируются по технологическим трубопроводам, применяются трехходовые клапаны. Они относятся к регулирующей трубопроводной арматуре и служат для изменения параметров среды.

Область использования

Промышленные трехходовые клапаны устанавливаются в системах автоматического типа и востребованы:

• в трубопроводах предприятий химической, пищевой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей;
• в сетях приточной вентиляции и при сооружении магистралей горячего водоснабжения и отопления;
• в газовых хозяйствах.

Перечень сред, для управления которыми применяется клапан, включает продукты из нефти и углеводороды в жидком виде, пар и воду, аммиак и воздух, нефть и масляные фракции. Условия эксплуатации определяет климатическое исполнение трехходового клапана, а сферу применения — нюансы конструкции и принцип действия.

Совет! Обратите внимание! Температура окружающей среды, при которой устройства выполняют свои функции, может варьироваться от -25 (35) °C до +50 °C. Нижний предел зависит от вида исполнительного механизма.

Особенности конструкции

В отличие от двухходовых устройств конструкция трехходового клапана отличается наличием трех патрубков. Перечень основных деталей клапана включает:

• прочный и надежный корпус;
• крышку, которая фиксируется с помощью фланцев и крепежа;
• узел, предназначенный для регулирования, и состоящий из плунжера и двух седел;
• мембранный/электрический исполнительный механизм;
• шток, обеспечивающий соединение исполнительного механизма и узла для регулировки потоков.

Рабочий узел изготавливают из стали разных марок, а крышку и корпус — из углеродистой, легированной и нержавеющей стали. Герметичность соединений по отношению к окружающей среде достигается благодаря прокладкам и сальниковому уплотнению.

Трехходовые клапаны с фланцевым соединением отличаются следующими преимуществами:

• Высокими показателями герметичности.
  Чтобы исключить протечки в местах крепления с трубопроводом, используют прокладки из синтетической резины, фторопласта и других материалов.
• Простотой установки. Благодаря конструкции крепежных элементов при монтаже клапанов для регулировки перемещаемой среды не требуется сложного технологического оборудования.

Повышенный расход металла, который наблюдается при изготовлении фланцевых клапанов и способствует увеличению стоимости, компенсируется за счет продолжительного срока службы и ремонтопригодности. Наличие фланцев предусматривает многократный демонтаж и установку при проведении ремонтных и профилактических работ. Для поддержания герметичности соединений следует обеспечить своевременное подтягивание стыков устройств, используемых для регулировки потоков.

Виды и принцип действия

Нюансы функционирования трехходовых клапанов зависят от их назначения. Они устанавливаются в технологических трубопроводах и служат в качестве разделителя или смесителя (перепутали местами) потоков транспортируемой среды.

В первом случае устройства для регулировки имеют один входной и два выходных патрубка. Управление трехходовым разделительным клапаном осуществляется с помощью исполнительного механизма, который развивает определенное усилие и передает его на плунжер. Тот приходит в движение и перемещается вверх и вниз, обеспечивая открытие или закрытие проходных отверстий седел и осуществляя регулировку расхода транспортируемой среды.

Смесительный трехходовой клапан также управляется с применением исполнительного механизма, но имеет два входных патрубка и один выходной. При передаче усилия плунжер начинает двигаться вверх и вниз и способствует открытию или закрытию проходных отверстий седел, что позволяет регулировать расход перемещаемой по трубопроводам среды.

В этом заключается существенное различие трехходовых моделей от двухходовых клапанов. Они имеют два патрубка и обеспечивают регулировку потоков, изменяя расход перемещаемой среды через проходное сечение.

По своей конструкции смесительный и разделительный клапаны несколько схожи, так как состоят из корпуса, привода, рабочего узла, крепежных деталей и уплотнений. Основное различие заключается в строении элемента, предназначенного для регулировки потоков транспортируемых сред.

Обратите внимание! Трехходовой клапан нельзя применять в качестве запорной арматуры, поскольку он не обеспечивает полное перекрытие подачи транспортируемой среды. Закрытым может оставаться лишь один из патрубков, а два остальные всегда открыты.

Варианты исполнительных механизмов

Трехходовой клапан с МИМ

Трехходовой клапан с ЭИМ

Исполнительные механизмы представляют собой устройства, с помощью которых приводятся в движение рабочие органы разделительных и смесительных трехходовых клапанов. Обычно они состоят из элемента для регулировки, привода и прибора, который обеспечивает управление.

Различают следующие виды исполнительных механизмов:

• Электрический (ЭИМ).
• Мембранный (МИМ). Он относится к пневматическим устройствам, которые обеспечивают преобразование сигнала в механическое движение за счет давления сжатого воздуха.

Смесительный трехходовой клапан с электроприводом, как и разделительный клапан, отличается простотой монтажа и может взаимодействовать с различными измерительными приборами. Они обеспечивают оперативную передачу сигнала от управляющего устройства, в том числе и на удаленном расстоянии. Модели с электроприводом почти бесшумны во время работы, экологически безопасны, могут управляться дистанционно и имеют высокую точность настроек.

Среди недостатков такого оборудования можно выделить возможность отключение двигателя в случае повреждения электрической сети и повышенную чувствительность к влажности окружающего воздуха. Кроме того, тип электрического привода должен соответствовать условиям эксплуатации. К примеру, для устройств, с помощью которых можно разделить или смешать потоки транспортируемых взрывопожароопасных сред, понадобится взрывозащищенный электрический исполнительный механизм.

Для пневматического привода характерны следующие преимущества:

• простота функционирования;
• возможность использования в районах с экстремальной температурой;
• применение в трубопроводах, по которым перемещаются взрывопожароопасные среды;
• малый вес.

К недостаткам МИМ, которые используются для функционирования трехходовых клапанов, относятся вероятность появления конденсата и сравнительно низкий КПД. Они обеспечивают недостаточную точность и плавность хода без применения специальных дополнительных устройств.

Обратите внимание! На случай аварийной ситуации конструкция устройств, укомплектованных МИМ или ЭИМ, предусматривает ручное управление.

Нюансы монтажа и обслуживания

Перед установкой клапанов в технологическом трубопроводе необходимо визуально осмотреть все детали и исключить наличие внешних механических повреждений. Кроме того, нужно проверить состояние соединения устройства с ЭИМ или МИМ, а также плавность и легкость хода штока. Оборудование, с помощью которого можно разделить или смешать потоки транспортируемой среды, следует очистить от консервационной смазки и промыть растворителем.

Монтаж клапана осуществляется горизонтально, располагая его исполнительным механизмом вверх.

Если устройство размещается под наклоном, то под ЭИМ или МИМ понадобится установить опоры. Монтаж ниже линии горизонта запрещается.

При установке клапанов в технологических трубопроводах нужно также выполнять следующие правила:

• Располагать устройство таким образом, чтобы стрелка на корпусе совпадала по направлению с движением транспортируемой среды.
• Обеспечить защиту изделий с ЭИМ от атмосферных осадков, если установка предполагается на открытом воздухе.
• Использовать фильтр при наличии в перемещаемой среде примесей, размер которых более 70 мкм.
• Устанавливать запорную арматуру, чтобы обеспечить возможность демонтажа разделяющих или смешивающих клапанов.
• Избегать воздействия вибрации и других нагрузок от трубопровода, для чего предусматривают опоры или компенсаторы.

Место установки оборудования должно быть доступным, чтобы создать необходимые условия для профилактического осмотра и проведения ремонтных работ.

Помимо соблюдения технологии монтажа для продолжительного функционирования клапанов важно своевременное и технически грамотное обслуживание. Его проведение осуществляется при отсутствии давления в трубопроводе и предусматривает каждые 6 месяцев проверку:

• общего состояния;
• герметичность сальникового уплотнения;
• крепежных соединений.

При этом запрещается использование уплотнений меньшего или большего сечения при замене расходных материалов. Также не допускается разборка клапана при наличии в нем остатков среды, подтяжка фланцевых соединений и применение устройства в качестве опоры для трубопровода. Органы управления оборудования должны быть защищены от самопроизвольного включения и иметь конечные выключатели для сигнализации.

Обратите внимание! Монтажные работы должны проводиться с соблюдением требований безопасности, а при использовании ЭИМ нужно обеспечить возможность подключения заземления.

Особенности выбора

При выборе трехходового клапана для установки в технологическом трубопроводе, необходимо сначала определиться с его назначением. Это обусловлено тем, что устройства для смешивания или разделения потоков среды отличаются принципом действия и особенностями конструкции. Кроме того, нужно обращать внимание на следующие параметры:

• условный проход;
• пропускную способность;
• вид и характеристики исполнительного механизма;
• рабочие и максимально допустимые показатели температуры и давления.

Основные характеристики клапанов указываются в сопроводительной документации и на корпусе изделий. Маркировка осуществляется согласно требованиям ГОСТ 4666-2015 и предусматривает следующие виды:

• Литым способом на лицевой стороне корпуса с указанием материала, условного диаметра и давления. На обратной стороне должен находиться товарный знак изготовителя.
• На прикрепленной к поверхности корпуса табличке указывают схему, по которой происходит подача транспортируемой среды.
• В табличке, зафиксированной на крышке, должна быть отражена следующая информация — наименование производителя, маркировка согласно таблице фигур и заводской номер. Кроме того, указывают условное давление и диаметр, дату изготовления и знак обращения на рынке стран, входящих в Таможенный союз.

Наружные поверхности клапанов окрашивают в цвет, который выбирают в соответствии с ГОСТ или с учетом пожеланий оптовых покупателей. Каждому виду материала обычно соответствует свой цвет.

Обратите внимание! Разъемные соединения новых устройств должны иметь гарантийные пломбы. Места их размещения указываются в сборочных чертежах и отмечаются пятнами эмали красного цвета.

3-х ходовые клапаны для фанкойлов

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

По назначению трехходовые смесительные клапаны делятся на:

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

Принцип работы трехходового клапана

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

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

Рис.1 — Схема обвязки фанкойла

Рис.2 — Схема обвязки фанкойла

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

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

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

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

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

Как работает трехходовой шаровой кран?

3-ходовые, также известные как многопортовые клапаны, предлагают множество решений для приложений управления технологическими процессами. Многопортовые клапаны более гибкие при работе с несколькими средами. Эти 3-ходовые клапаны обычно сбивают с толку людей, которые никогда не использовали их раньше, своими функциями.

В этом сообщении в блоге объясняется принцип работы трехходового шарового крана и его внешний вид. Мы также обсудим различные типы трехходовых клапанов и их применение.

Что такое трехходовой шаровой кран?

Источник: Dombor

Трехходовой шаровой кран представляет собой тип клапана, используемого для управления потоком жидкости. Это простое устройство, состоящее из шара с тремя портами. Шар вращается, так что порты совмещаются с портами на корпусе клапана. Это позволяет жидкости течь через клапан в соответствующий выпускной патрубок.

Трехходовой шаровой кран представляет собой простое оборудование и очень прост в эксплуатации. Все, что нужно сделать, это повернуть ручку на клапане, и шар переместится в правильное положение. Трехходовой шаровой кран также прост в обслуживании и не требует особого обслуживания. Его можно использовать по-разному. Например, его можно использовать для управления потоком воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или для управления потоком воды в водопроводной системе. В пищевой промышленности и производстве напитков трехходовой шаровой кран регулирует поток жидкостей, таких как молоко или сок.

Типы трехходовых клапанов

Доступны трехходовые шаровые краны либо L-образной (или T-образной) формы. Принцип работы тот же, но конфигурация шара другая.

• Трехходовые клапаны L-образной формы

 Трехходовые клапаны L-образной формы названы так из-за их L-образной формы. Эти клапаны имеют три порта, которые используются для управления потоком жидкости между двумя разными путями. Три порта соединены через ряд проходов, которые можно открывать или закрывать для управления потоком жидкости.

Трехходовые клапаны L-образной формы используются в различных отраслях промышленности, от производства продуктов питания и напитков до производства косметики. Эти клапаны предназначены для пропуска потока из двух разных входов в один выход или из одного входа в любой из двух выходов. Трехходовые клапаны L-образной формы обычно используются в тех случаях, когда необходимо изменить направление потока или перенаправить поток в другое место.

• Т-образные трехходовые клапаны

Т-образные трехходовые клапаны — это тип клапана, используемый для управления потоком жидкости. Это клапан с тремя портами, два из которых соединены друг с другом, а третий порт соединен с оставшимся портом на клапане. Т-образный трехходовой клапан используется в различных областях, в том числе в сантехнических системах и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Т-образный трехходовой клапан — это специализированный клапан, используемый в различных отраслях промышленности, от производства до производства продуктов питания и напитков. Этот клапан предназначен для обеспечения потока двух разных жидкостей в двух направлениях, а также предотвращения смешивания двух жидкостей. Это делает его идеальным выбором для областей применения, где необходимо раздельное управление двумя различными жидкостями.

Преимущества 3-ходового шарового крана

3-ходовой шаровой кран — это тип клапана, который используется во многих отраслях промышленности. Этот клапан предназначен для регулирования потока жидкостей и газов по трубе. Вот пять преимуществ трехходового шарового крана:

• Трехходовой шаровой кран можно использовать для управления потоком жидкостей и газов в обоих направлениях.
• Клапан этого типа очень надежен и может использоваться в системах с высоким давлением.
• Трехходовой шаровой кран прост в эксплуатации и не требует особого обслуживания.
• Этот тип клапана универсален и может использоваться в различных областях.
• 3-ходовой шаровой кран доступен по цене и является отличным вариантом для многих отраслей промышленности.

Недостатки трехсекционного шарового крана

Несмотря на то, что 3-ходовой шаровой кран имеет много преимуществ, необходимо учитывать и некоторые недостатки. Вот 5 основных недостатков 3-ходового шарового крана:

• Ограниченные размеры: 3-ходовые шаровые краны доступны только в ограниченном диапазоне размеров. Поиск правильного размера для конкретного приложения может усложнить задачу.
• Ограниченный расход: 3-ходовые шаровые краны имеют фиксированный расход благодаря своей конструкции. Это может быть проблемой, если для приложений требуется высокая скорость потока.
• Ограниченное давление: 3-ходовые шаровые краны рассчитаны только на определенное давление. Это означает, что они могут не подходить для приложений с высоким давлением.
• Сложность ремонта: из-за сложной конструкции трехходовые шаровые краны трудно ремонтировать в случае их поломки. Это может быть проблемой, если вы хотите быстро отремонтировать клапан.
• Сложность установки: 3-ходовые шаровые краны могут быть трудны в установке, особенно если кто-то не знаком с процессом их установки.

Получить предложение

3-ходовой шаровой кран Рабочий механизм

Источник: Unsplash

В этом разделе обсуждается работа каждого типа 3-ходового шарового крана . Они немного отличаются от работы обычного шарового крана. Клапан L-образной формы, или отводной клапан, позволяет изменять расход, поворачивая рукоятку или привод на 90 градусов.

Предположим, что верхняя позиция имеет самый нижний порт, а левый порт открыт. Клапан направит поток среды к нужному порту, повернув его на четверть по часовой стрелке. Еще один поворот на четверть в другом порядке останавливает поток среды. Поворот на 270 заблокировал бы поток медиа. Клапан можно вернуть в исходное положение, повернув на 360 градусов. Два из трех портов могут открываться одновременно. Этот механизм позволяет шаровому крану иметь три варианта потока и две функции отключения.

Поскольку среды из обоих потоков каналов могут быть интегрированы в Т-образную схему, Т-образный клапан также известен как смесительный клапан. Затем средства массовой информации выходят на противоположном конце. Все указанные порты могут быть разблокированы одновременно.

Шаровой кран Т-образной формы также можно использовать в качестве переключателя, поскольку он работает так же, как и L-образный. Это можно сделать, повернув ручку на четверть оборота. Т-образная схема не может обеспечить герметичное отключение, но она может ограничить выпуск двумя портами или разрешить доступ ко всем трем портам.

Т-образный шаровой кран можно использовать в качестве смесителя, чтобы среда могла течь в двух противоположных направлениях. Т-образная схема может разделяться или допускать прямой поток, подобно двухходовому клапану. Стандартный порт Т-образного вертикально расположенного шарового крана всегда открыт. Поворот на четверть оборота приведет к отклонению потока. Поворот на 180° не повлияет на поток среды.

Имеются фиксирующие рукоятки, позволяющие клапанам двигаться при повороте рукоятки. Однако замки можно поворачивать на 360 градусов для трехходового клапана. Это сделано для учета множества портов. Общая точка входа в клапан обычно расположена внизу.

3-ходовой шаровой кран и 2-ходовой шаровой кран.

Источник: Unsplash

В любой системе обработки жидкости обязательно должен быть клапан, который может контролировать поток жидкости. Для этой цели можно использовать многие типы клапанов, но два из наиболее распространенных — это 3-ходовые шаровые краны и 2-ходовые шаровые краны.

Итак, в чем разница между этими двумя типами клапанов? 3-ходовой шаровой кран имеет три порта, а 2-ходовой шаровой кран только два. Это означает, что 3-ходовой клапан может управлять потоком жидкости в трех разных направлениях, а 2-ходовой клапан может контролировать его только в двух.

3-ходовые шаровые краны обычно используются, когда необходимо контролировать поток жидкости в нескольких направлениях. Например, если клапан необходим для управления потоком воды в спринклерную систему, то 3-ходовой клапан является лучшим вариантом для включения и выключения воды в нескольких направлениях.

2-ходовые шаровые краны, с другой стороны, обычно используются только тогда, когда необходимо контролировать поток жидкости в двух направлениях. Например, если клапан необходим для управления потоком воды в раковину, то 2-ходовой клапан лучше всего подходит для включения и выключения воды.

Получить предложение

Практический результат

В заключение, 3-ходовой шаровой кран управляет потоком жидкости. Он состоит из шара с тремя портами, два из которых соединены с входом и выходом клапана, а третий порт соединен со сливом. Шар вращается, так что порты совмещены с входом и выходом, а слив используется для промывки клапана. Свяжитесь с лучшими производителями промышленных клапанов, чтобы приобрести надежный 3-ходовой шаровой кран для всех промышленных применений.

Как работает трехходовой регулирующий клапан?

Перейти к основному содержанию

Уилл Дон (регулирующие клапаны)

Уилл Дон (регулирующие клапаны)

директор по маркетингу Shanghai THINKTANK Process Management Co.

, Ltd.

Опубликовано 5 мая 2016 г.

+ Подписаться

Трехходовой клапан представляет собой компактную систему регулирующего клапана и привода, предназначенную для точного управления водой, маслом, паром и другими промышленными жидкостями, особенно используемыми в системах отопления и охлаждения. Типичными областями применения являются вентиляционные установки, водяные охладители, бойлеры и фанкойлы.

Трехходовой регулирующий клапан предназначен для перекрытия потока воды в одной трубе и открытия потока жидкости в другой трубе. Это может быть масло, пар, вода или что-то другое. Для смешивания жидкостей из двух разных труб в одну трубу или для разделения воды из одной трубы в две разные трубы.

В трехходовом регулирующем клапане может использоваться многопружинный пневматический мембранный привод, пневматический поршневой привод или электрический привод. Трехходовые клапаны THINKTANK имеют одинаковую конструкцию, состоящую из трех портов: A, B и AB. Привод для линейного перемещения плунжера вверх и вниз используется для управления потоком через порты. Растяжимый сильфон из нержавеющей стали позволяет перемещать шпиндель вверх и вниз без сальника. Шпиндельный блок с сильфонным затвором закрывается путем A-AB, когда его вытягивают вверх. Он закрывает порт B и открывает путь A-AB при нажатии вниз.

Трехходовые клапаны могут работать в двух конфигурациях: смесительный клапан и отводной клапан. Смесительный регулирующий клапан имеет два входа в точках А и В и один выход в точке АВ. Отводной регулирующий клапан имеет один вход в AB и два входа в A и B. В конфигурации со смесительным клапаном жидкость поступает через A и B, смешивается внутри клапана и выходит через AB. В конфигурации с отводным клапаном жидкость поступает через порт AB и выходит через порты A и B. 

 

 

 

 

 

Отводной регулирующий клапан                      Управляющий клапан смешивания

• Регулирующие клапаны THINKTANK® применяются в нефтегазовой отрасли.

  

  22 апр. 2016 г.

• Применение отсечного клапана

  2 февраля 2016 г.

• Тест производительности регулирующего клапана

  26 января 2016 г.

• Выбор регулирующего клапана

  19 января 2016 г.

• Отсечной клапан с пневматическим приводом

  28 декабря 2015 г.

  

• Ножевые задвижки

  28 декабря 2015 г.

• Пневмо-пневматический позиционер (роторного типа)

  25 декабря 2015 г.

• Пневмо-пневматический позиционер (линейного типа)

  25 декабря 2015 г.

• Пневматический позиционер (из нержавеющей стали)

  25 декабря 2015 г.