Трипътен вентил: принцип на работа и видове. Какво е трипътен вентил - принцип на работа и използване Опростени смесителни елементи с температурна блокировка

В тръбопроводните системи се монтира трипътен смесителен вентил за регулиране на температурата на работната среда чрез смесване на два потока - горещ и студен.

Можете да го сравните с обикновен домакински смесител, когато чрез отваряне на вентила за топла и студена вода на различни нива можете да получите желаната температура на изходящия поток.

Съдържание на статията

Обхват на приложение

Инсталирането на такова устройство е необходимо за отоплителните системи, особено ако отоплението на средата се осигурява от котел на твърдо гориво. Освен това битовата гореща вода може да е твърде гореща (до 95ºC) и ако не е монтиран смесителен вентил, потребителите може да се изгорят.

Също така е необходимо да се монтира пред пластмасови тръбопроводни системи, за да предотвратяване на прегряване на материала,от които са направени тръбите.

С помощта на трипътен смесителен вентил се решават следните задачи:

потоците, които идват от различни тръбопроводи, се пренасочват;
задава се необходимата температура на течността на изхода (чрез смесване на студения и горещия поток);
Температурата се регулира до желаните параметри на различни интервали от време.

При директно свързване към източник на топлина или колектор със свободен поток, в един от тръбопроводите, подаващ или връщащ, се монтира помпа за принудителна циркулация на работната среда. Една помпа може да обслужва няколко кръга.

Схема според който разделя потока в потребителската верига иима допълнителен байпас, използван в случай, че температурният режим на източника е по-висок от температурния режим на потребителя.

Особеността на тази схема на свързване е необходимостта от инсталиране на помпи както в източника, така и в потребителския кръг. В допълнение, разходите във веригите както на потребителя, така и на източника ще бъдат постоянни, но прегрятата работна среда няма да достигне до потребителя.

Това е надеждно и лесно за използване устройство, което не трябва да се пренебрегва при инсталиране на автономни отоплителни и водопроводни системи. Неговото присъствие в системата не е така само ще подобри ефективността си,но също така ще ви позволи да избегнете много неприятни последици, които могат да възникнат при липсата му.

Полезният модел се отнася до трипътни разделителни вентили, предназначени да превключват потока от течна или газообразна работна среда, влизаща през входния канал към изхода през един от двата налични изходни канала. Трипътен разделителен вентилсъдържа кухо тяло с цилиндрична вътрешна повърхност и две цилиндрични удължения, раздалечени едно от друго в аксиална посока, в които се простират отворите на изходните канали, и две седла от едната страна на тялото по оста му има формиране на проходен отвор входящия канал, а от другата страна - отвор, през който преминава плъзгач, свързан с прът под формата на кух цилиндър, монтиран в тялото с възможност за движение по цилиндричната вътрешна повърхност между споменатите седалки и припокриване в крайни позиции с външната си цилиндрична повърхност едно от споменатите удължения и съответния изходен канал, като и в двата леглата имат пръстеновидни жлебове, в които са монтирани еластични уплътнения с конична уплътнителна повърхност, а от двете страни на пръта има противоконични скосявания, които влизат в контакт с коничната уплътняваща повърхност на съответното еластично уплътнение, когато прътът се премести в крайната си позиция. Съгласно изобретението, пръстеновидният жлеб на всяко гнездо е направен на неговата цилиндрична повърхност и всяко еластично уплътнение е направено със скосяване, образуващо споменатата конична уплътнителна повърхност, и има пръстеновидна вдлъбнатина на крайната повърхност, съседна на скосяването, с възможност за преместване на материала на всяко еластично уплътнение в кухината на неговите пръстеновидни вдлъбнатини в контакт с коничната фаска на пръта. Полезният модел позволява да се повиши надеждността на работата на клапана и да се увеличи експлоатационният му живот, особено в условия на повишено замърсяване на околната среда с твърди включвания.

Известни са конструкции на трипътни разделителни вентили, предназначени да превключват потока от течна или газообразна работна среда, влизаща през входния канал към изхода през един от двата налични изходни канала, например клапани тип Pilzno или вентили HEIMEIER на подобен дизайн. Превключването при тези видове вентили се извършва с помощта на намотка с форма на намотка с тънка цилиндрична средна част и два диска в краищата. На две противоположни външни равнини на дисковете са монтирани пръстеновидни уплътнения от еластичен материал и фиксирани с метални пръстени. Тялото на клапана има цилиндричен отвор, предназначен за монтаж и движение на клапана по него. Входящият канал в тялото на клапана завършва вътре с отвор на стената на този отвор. Прътът е монтиран в цилиндричен отвор в тялото на клапана по такъв начин, че отворът на входния канал, във всяко положение на пръта, остава между крайните дискове на пръта. Във всяка от двете крайни позиции, с помощта на плъзгач, който движи пръта, последният се притиска от повърхността на едно от уплътненията към крайната пръстеновидна повърхност на един от изходните канали на тялото на клапана, като по този начин блокира този канал. В същото време се образува междина между второто механично уплътнение на пръта и края на втория изходен канал на тялото на клапана, което отваря преминаването на работната среда от входния канал на клапана към втория изходен канал. Когато прътът се движи линейно до второто крайно положение, вторият изходен канал се затваря по подобен начин и първият се отваря.

Един от недостатъците на двата гореописани аналога е зависимостта на възникващите напрежения в еластичния материал на уплътненията от налягането на средата. Това се обяснява с факта, че в описаните конструкции, когато уплътнителният пръстен е компресиран между уплътнителните повърхности, еластомерът се компресира и издува навън изпод компресиращите повърхности по протежение на контактната граница. И тъй като необходимата сила за притискане на уплътнението на пръта към уплътняващата повърхност е пропорционална на налягането на средата, тогава след достигане на определена стойност на силата на натиск на еластичния материал, по-нататъшното увеличаване на тази сила може да доведе до нейното превишаване на граничните стойности на напреженията на материала и до разрушаване на уплътнителния елемент, най-вероятно по ръба на уплътнителния елемент в контакт с притискащите елементи.

Друг недостатък на описаните по-горе аналози е тенденцията към повишено износване на уплътненията, които съдържат в среда, замърсена с твърди включвания. Това се обяснява с факта, че при положение на пръта близо до припокриването на един (който и да е) от каналите, целият поток от среда с твърди включвания преминава с повишена скорост през пролуката, в която една от стените е еластично уплътнение. В този случай, първо, настъпва интензивно износване на еластомера; второ, възможно е в тялото на уплътнението да се вкарат твърди включвания, точно в зоната на най-голямо напрежение (виж по-горе), което може да доведе до още по-голямо износване и разрушаване на уплътнението.

Най-близък до предложения е трипътен разделителен вентил съгласно патент RU 27661 U1, публикуван на 10.02.2003 г., съдържащ кухо тяло с цилиндрична вътрешна повърхност и две цилиндрични разширения, разположени на разстояние едно от друго в аксиална посока, в до които се простират отворите на изходните канали и две седалки, от едната страна на тялото по оста му има проходен отвор, образуващ входен канал, а от другата страна има вложка с отвор, през който минава плъзгач, свързан към прът под формата на кух цилиндър, монтиран в тялото с възможност за движение по цилиндричната вътрешна повърхност между споменатите седалки и припокриващ в крайни позиции с външната си цилиндрична повърхност едно от споменатите разширения и съответния изходен канал, и в двете гнезда, на вътрешната конична повърхност, са направени пръстеновидни жлебове, в които са монтирани еластични уплътнения, имащи конична уплътнителна повърхност, а от двете страни на външната повърхност на пръта има съответни конусовидни фаски, които контактуват с коничното уплътнение повърхността на съответното еластично уплътнение, когато прътът се придвижи до крайната си позиция.

Този прототип има същите недостатъци като описаните по-горе аналози.

По-специално, в предложената конструкция има и зависимост на напреженията, възникващи в еластичния материал на уплътненията, от налягането на средата; Освен това в този дизайн има две дизайнерски места, в които се проявява този недостатък, по-специално:

В гнездото на пръта на коничната повърхност на фаската на кухия цилиндър, който изпълнява функцията на пръта, еластомерният пръстен, който уплътнява тези контактуващи конични повърхности, се въздейства от сила на радиално натиск на еластичния материал и тангенциална сила на опън на повърхностния слой от влакна, насочена по протежение на контактната повърхност, изместваща изпъкналата навън Пръстенообразен жлеб поставя част от материала на пръстена в междината между опората на пръта и насрещната фаска на кухия цилиндър. И тъй като тези сили са пропорционални на налягането на средата, тогава, след достигане на определена стойност, по-нататъшното увеличаване на тези сили може да доведе до разкъсване на материала или срязване и разрушаване на уплътнителния елемент по ръба в контакт с притискащ елемент;

Еластични пръстеновидни уплътнения, предназначени да уплътняват пролуките между неподвижното тяло и първото подвижно гнездо в единия край на клапана, както и между неподвижния капак на клапана и второто подвижно гнездо в другия край на клапана, са предварително компресирани за изпълнение на уплътнителни функции с регулирана сила на затягане за закрепване на капака към тялото на вентила. Освен това тази сила зависи от налягането на средата. Когато конусната фаска на кух цилиндър е разположена върху конусната повърхност на подвижното гнездо, радиалната центрираща сила на споменатите конични повърхности действа върху гнездото, разтягайки повърхностните влакна на материала на пръстеновидното уплътнение и измествайки частта от влакната на пръстена стърчащи навън от пръстеновидния жлеб в междината между контактуващите уплътнителни повърхности. Тъй като необходимата сила за притискане на уплътнението на пръта към уплътняващата повърхност и силата на радиално изместване за центриране на седлото са пропорционални на налягането на средата, тогава след достигане на определена стойност на силата на опън на повърхностните влакна на еластичния материал , или силата на натиск на материала в краищата на контактуващите уплътнени повърхности, по-нататъшното увеличаване на тази сила може да доведе до разкъсване или срязване и разрушаване на уплътнителния елемент.

В допълнение, в среда, замърсена с твърди включвания, ще има повишено износване на уплътненията, тъй като в тази конструкция, в положението на кухия цилиндър, близо до припокриването на един от каналите, целият поток на средата с твърди включвания преминава с повишена скорост през пролуката, в която една от стените е еластично уплътнение. В този случай, първо, ще настъпи интензивно износване на еластомера при контакт с твърди включвания, присъстващи в течната среда, и второ: възможно е твърди включвания да бъдат въведени в тялото на уплътнението, освен това точно в зоната на най-голямо напрежение , което може да доведе до още по-голямо износване и разрушаване на уплътненията.

Проблемът, решен от предложения полезен модел, е да се повиши надеждността на работата на вентила и да се повишат неговите технически и експлоатационни характеристики, включително увеличаване на експлоатационния живот в условия на използване за превключване на потоци на течна или газообразна работна среда, особено в условия на повишена замърсяване на околната среда с твърди включвания, както и при елиминиране на всички горепосочени недостатъци, а именно: елиминиране на зависимостта на запаса на безопасност на уплътнителния материал от налягането на средата и елиминиране на повишеното износване на уплътненията, особено в условия на повишено замърсяване на околната среда с твърди включвания

Техническият резултат, постигнат от полезния модел е, че в предложения модел, поради конструктивните решения, приети при затваряне на който и да е от клапанните канали, напреженията, които възникват в еластичния материал на уплътненията, не зависят от налягането на средата, и също така се осигурява повишена устойчивост на износване, особено в условия на повишено замърсяване на околната среда с твърди включвания както на самите уплътнения, така и на контактните повърхности както на самия прът, така и на гнездото за поставяне на пръта.

Този проблем се решава от факта, че трипътен разделителен вентил, предназначен да превключва потока на течна или газообразна работна среда, влизаща през входния канал към изхода през един от двата налични изходни канала, съдържа кухо тяло с цилиндрична вътрешна повърхност и с две аксиално разположени цилиндрични удължения, в които се простират отворите на изходните канали, и две седла от едната страна на тялото по оста му има проходен отвор, образуващ входния канал, а от другата страна има проходен отвор; отвор, през който преминава плъзгач, свързан с прът под формата на кух цилиндър, монтиран в корпуса с възможност да се движи по цилиндричната вътрешна повърхност между споменатите гнезда и да се припокрива в крайни позиции с външната си цилиндрична повърхност на една от споменатите удължения и съответния изходен канал, и в двете седалки има пръстеновидни жлебове, в които са монтирани еластични уплътнения с конична уплътнителна повърхност, и От двете страни на пръта има противоположни конични скосявания, които влизат в контакт с коничната уплътнителна повърхност на съответното еластично уплътнение, когато прътът се премести в крайно положение. Съгласно изобретението, пръстеновиден жлеб на всяко гнездо е направен върху неговата цилиндрична повърхност и всяко еластично уплътнение е направено със скосяване, образуващо споменатата конична уплътнителна повърхност, и има пръстеновидна вдлъбнатина на крайната повърхност, съседна на скосяването, с възможност за преместване на материала на всяко еластично уплътнение в неговата пръстеновидна вдлъбнатина на кухината в контакт с коничната фаска на пръта.

В предложената конструкция на клапана налягането на работната среда практически не влияе върху надеждността на еластичния уплътнителен пръстен. Това се постига чрез факта, че прътът, когато е напълно поставен върху леглото на клапана, не упражнява компресионен ефект върху материала на еластичния пръстен, а измества влакната на еластичния уплътнителен пръстен в свободното пространство в пръстеновидния коничен жлеб .

В допълнение, този проблем в конкретни форми на изпълнение също е решен чрез факта, че пръстеновидната вдлъбнатина на всяко еластично уплътнение има конусовидна странична повърхност от страната на фаската.

В допълнение, коничните скосявания на пръта са направени от вътрешната му страна, а пръстеновидните жлебове на леглата са направени от външната им страна.

В допълнение, корпусът има вложки от двете страни по оста, в едната от които е направен посоченият входящ отвор, а в другата - отвор за плъзгача, докато посочените седла са оформени от краищата на тези вложки, обърнати навътре корпуса, докато върху външната цилиндрична повърхност на всяка вложка е монтирана втулка с възможност единият й край да опира в съответния край на пръта в крайно положение на последния.

В допълнение, върху повърхността на всяка седалка, която е в контакт с повърхността на пръта, има облицовка, изработена от материал, който има по-висока твърдост и устойчивост на износване в сравнение с материала на седалката.

Освен това има пролука между цилиндричната повърхност на всяка от облицовките и вътрешната цилиндрична повърхност на пръта в неговите крайни позиции, чийто размер е избран така, че да осигури преминаването на частици, чийто размер не е в състояние да причини разрушаване на еластичния уплътнителен материал.

В допълнение, тялото на клапана има проходен радиален отвор, който е разположен между два уплътнителни пръстена, монтирани на вътрешната цилиндрична повърхност на тялото, за да уплътни пръта.

Предложеният полезен модел е илюстриран с помощта на илюстративни материали.

Фигура 1 показва напречно сечение на предложения трипътен разделителен вентил с прът в положение, в което входящият канал 2 и изходящият канал 3 са отворени, а изходящият канал 4 е заключен.

Фигура 2 показва напречно сечение на предложения трипътен разделителен вентил с прът в положение, в което входящият канал 2 и изходящият канал 4 са отворени, а изходящият канал 3 е заключен.

Фигура 3 показва увеличен изглед на уплътнителния възел - местоположение А на Фигура 1.

Фигура 4 показва в увеличен мащаб част от уплътнителния възел - място B на фигура 3 със схематично представяне на изместването на влакната на еластичното пръстеновидно уплътнение в свободното пространство в пръстеновидната вдлъбнатина на това уплътнение, когато силата от пръта се нанася върху влакната и твърди включвания се въвеждат във влакната, когато работната течност е мръсна среда.

Трипътният разделителен вентил съдържа тяло 1, в което е направен цилиндричен отвор 5 с цилиндрични удължения 6 и 7 в отвора, в които влизат съответно отворите на изходните канали 3 и 4.

В двата края на отвора 5 има цилиндрични вложки 8 и 9 с фланци за закрепване към тялото 1. Освен това вложката 8 има проходен отвор, образуващ входния канал 2 на клапана, а вложката 9 има отвор, в който плъзгачът 33 се движи, за да задвижи пръта 16 клапана.

И двете вложки 8 и 9 имат на външната цилиндрична повърхност в крайните части от страната на вътрешната кухина на отвора 5 пръстеновидни канали 10 и 11, в които са вкарани еднакви еластични пръстеновидни уплътнения 12 и 13, чийто външен диаметър е равен на външния диаметър на вложките 8 и 9 и които имат на външните отворени ръбове на фаската 14 (показана на уплътнението 13 на фиг.3), а на отворените крайни повърхности - пръстеновидни вдлъбнатини - жлебове 15 (показани върху уплътнението 13 на фиг.3). Всеки пръстеновиден жлеб 15 за предпочитане има конични странични стени, отклоняващи се към крайната повърхност на уплътнението 12 или 13.

В отвора 5 между вложките 8 и 9 е вмъкнат прът 16 под формата на кух цилиндър с нетвърд джъмпер 19 в средната част и има способността да се движи по образуващата на цилиндричната повърхност на тялото 1, имащ фаски 17 и 18 в двата края на вътрешните цилиндрични повърхности с тази форма и разположение, че във всяка позиция на пръта 16, близо до ръба, коничната повърхност на съответната фаска 17 и 18 на пръта 16 е съседна и подравнен със свързващата конична повърхност на съответното еластично пръстеновидно уплътнение 12 и 13. С по-нататъшно движение на пръта 16 до крайната позиция, съответстваща на пълното затваряне на съответния клапанен канал, част от материала 34 (виж Фиг.4) на еластичния пръстеновидно уплътнение, съответно 13 (фиг.1) или 12 (фиг.2) се измества в свободното пространство в пръстеновидния жлеб 15 на тези уплътнения.

В този случай прътът 16 е проектиран по такъв начин, че във всяка от крайните позиции външната му цилиндрична повърхност да припокрива едно от цилиндричните разширения 6 или 7 в отвора на тялото, в което отворите 3 и 4 на клапана изходните канали се разширяват.

Вътрешният джъмпер 19 в пръта 16, предназначен за закрепване на плъзгача 33, с помощта на който се движи прътът 16, не е направен солиден, например под формата на диск с отвори 20. През тези отвори потокът от работната среда се осигурява към изходния отвор 4, разположен зад пръта 16 на джъмпера 19, ако прътът е в положение, в което кухината 6 е блокирана с изходния отвор 3.

Между вложките 8 и 9 и тялото 1 са монтирани втулки 21 и 22, на външните краища на които, от страната, противоположна на вътрешната кухина на тялото на клапана 1, има фланци 23 и 24, а в тялото на клапана 1 има жлебове 25 и 26 от двете страни, в които тези зърна са поставени по такъв начин, че в сглобено положение зърната са фиксирани в аксиална посока между тялото на клапана 1 и вложките 8 и 9, а прътът 16 в неговата крайна позиция лежи в края на съответната втулка 21 или 22, без да упражнява компресионен ефект в аксиална посока върху пръстеновидното еластично уплътнение 13 и 12.

На страничната цилиндрична повърхност на всяка от вложките 8 и 9 в областта от края на вложката до жлеба под пръстеновидното еластично уплътнение, съответно 12 и 13, и в областта на крайната повърхност на всяка вложка в непосредствена близост до ръба се поставя и закрепва (пресова, напластява, запоява или по друг начин) с облицовъчна вложка, съответно 28 и 29, изработена от материал с по-висока твърдост и износоустойчивост спрямо материала на вложката.

Еластичните уплътнения 12 и 13 показват еластична деформация. Тази деформация позволява на частиците мръсотия временно (докато вентилът е затворен) да бъдат „абсорбирани“ върху повърхността на еластомера, поддържайки херметичността на уплътнението. В допълнение, малка деформация на уплътнението 12 и 13 (не повече от "А") не води до пластична деформация и следователно не води до разрушаване на уплътнението, а твърдите и устойчиви на износване облицовки 28 и 29 позволяват разрушаването големи частици мръсотия (повече от "А") в момента, когато ръбът на буталото 16 се доближи до уплътнителната зона, като по този начин предпазва уплътнението от разрушаване и гарантира херметичност.

В тялото на клапана 1 има радиален отвор 30 за визуално или инструментално наблюдение на течовете на работната среда, простиращ се извън тялото 1, разположен така, че винаги да е разположен между два уплътнителни пръстена 31 и 32, монтирани в тялото на клапана 1 до уплътнете пръта 16, независимо от положението на пръта 16 в корпуса 1. В случай на теч в уплътнителните пръстени 31 или 32, изтичането на работната среда през отвора 30 може да бъде открито визуално или с помощта на специално прикрепено оборудване до дупката.

Устройството работи по следния начин.

При работа с помощта на силата, предавана от плъзгача 33 към пръта 16, последният се премества в едно от крайните положения, докато спре в края на втулката 21 или 22 (виж фиг. 1 и 2)

Когато прътът 16 се движи, когато неговият край достигне положение близо до затваряне, но при което все още няма контакт с еластичното пръстеновидно уплътнение 12 или 13, потокът на работната среда, ускорявайки се поради намаляване на площта на потока, преминава през пръстеновидния прорез, образуван от пръта с вътрешна цилиндрична повърхност 16 и външните цилиндрични повърхности на облицовките 28 или 29, направени от твърд материал. В този случай ускореният поток се прекъсва и измива в разширената кухина на корпуса 1 твърди частици, които потенциално биха могли да проникнат в повърхностните влакна на еластичното пръстеновидно уплътнение 12 или 13. В същото време облицовките 28 и 29 са направени от твърд материал предпазват материала на вложките 8 и 9 от износване.

При по-нататъшно движение на пръта 16, той заема позиция, в която коничната повърхност на фаската 18 или 17 на пръта 16 е съседна и подравнена със свързващата конична повърхност на съответното еластично пръстеновидно уплътнение 13 или 12. Когато вентилът е напълно затворен, част от влакната на еластичното пръстеновидно уплътнение, съответно 13 или 12, се премества в свободно пространство в пръстеновидния жлеб 15 на тези уплътнения.

Външната цилиндрична повърхност на пръта 16 в крайното си положение припокрива цилиндричното разширение 7 (виж фиг. 1) или 6 (виж фиг. 2) в отвора 5 на тялото 1, като по този начин блокира потока на работната среда през изходен канал 4 и отваряне на потока на работната среда през изходния канал 3 или чрез блокиране на потока на работната среда през изходния канал 3 и отваряне на потока на работната среда през изходния канал 4.

В случай на навлизане на твърди включвания в работната среда, тези твърди включвания 35 (виж Фиг. 4), чийто размер в напречна посока не надвишава размера на празнината "А", ако бъдат въведени в повърхността на влакната на еластичното пръстеновидно уплътнение 13, премества уплътнителните влакна в свободното пространство в пръстеновидния жлеб 15 с количество, което не надвишава количеството на еластичната деформация на материала на еластичното уплътнение 13.

Освен това, в положението на пръта 16, близо до затварянето, потокът на работния флуид в получената междина се движи навън с висока скорост тангенциално към уплътнението 12 или 13, а двете стени на междината са метални елементи, а не еластомер . В този случай твърдите включвания се измиват или изстискват от пролуката, твърдите включвания се измиват от повърхността на еластичното уплътнение. По този начин еластичното уплътнение 12 и 13 са защитени от износване.

В случай на нарушение на херметичността на уплътнението от уплътнителните пръстени 31 и 32, например поради тяхната повреда или повреда на уплътнителните повърхности, поради разликата в налягането между затворения и отворения изходен канал, работната течност който е преминал в пролуката между пръта 16 и тялото 1 ще излезе от отвора 30 под въздействието на свръхналягане извън корпуса 1, докато изтичането на работната среда може да бъде открито визуално или с помощта на специално оборудване, прикрепено към отвора, например с помощта на устройство за измерване на налягането.

1. Трипътен разделителен вентил, съдържащ кухо тяло с цилиндрична вътрешна повърхност и две цилиндрични разширения, разположени на разстояние едно от друго в аксиална посока, в които се простират отворите на изходните канали, и две седла от едната страна на тялото; по оста му има проходен отвор, образуващ входен канал, а от другата страна - отвор, през който преминава плъзгач, свързан с прът под формата на кух цилиндър, монтиран в тялото с възможност за движение по цилиндричната вътрешна повърхност между споменатите гнезда и се припокриват в крайни позиции с външната си цилиндрична повърхност едно от споменатите разширения и съответния изходен канал, като в двете гнезда има пръстеновидни жлебове, в които са монтирани еластични уплътнения, имащи конична уплътнителна повърхност, и на от двете страни на пръта има противоположни конусовидни скосявания, които влизат в контакт с конусната уплътнителна повърхност на съответното еластично уплътнение, когато прътът се премести в крайна позиция, характеризиращ се с това, че пръстеновидният жлеб на всяко гнездо е направен на неговата цилиндрична повърхност, и всяко еластично уплътнение е направено със скосяване, образуващо споменатата конична уплътнителна повърхност, и има пръстеновидна вдлъбнатина на крайната повърхност, съседна на фаската, с възможност за преместване на материала на всяко еластично уплътнение в кухината на неговата пръстеновидна вдлъбнатина при контакт с коничната фаска на пръта.

2. Клапан съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че пръстеновидната вдлъбнатина на всяко еластично уплътнение има конична странична повърхност от страната на фаската.

3. Клапан съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че коничните фаски на стеблото са направени от вътрешната му страна, а пръстеновидните жлебове на леглата са направени от външната им страна.

4. Клапан съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че тялото има вложки от двете страни по оста, в едната от които е направен посоченият входен отвор, а в другата - отвор за плъзгача, докато посочените гнезда са образувани от краищата на тези вложки, обърнати към вътрешността на тялото, докато на външната цилиндрична повърхност на всяка вложка е монтирана втулка с възможност единият й край да лежи върху съответния край на пръта в крайно положение на последния. .

5. Клапан съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че върху повърхността на всяко гнездо, което е в контакт с повърхността на стеблото, има облицовка, направена от материал, който има по-висока твърдост и устойчивост на износване в сравнение с материала на гнездото.

6. Клапан съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че между цилиндричната повърхност на всяка от облицовките и вътрешната цилиндрична повърхност на пръта в неговите ръбови позиции има междина, чийто размер е избран така, че да позволява преминаването на частици. чийто размер не е в състояние да причини разрушаване на материала на еластичното уплътнение.

7. Клапан съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че тялото на клапана има проходен радиален отвор, който е разположен между два уплътнителни пръстена, монтирани върху вътрешната цилиндрична повърхност на тялото за уплътняване на пръта.

В процеса на проектиране на отоплителна система се изчислява необходимата мощност на нагревателните устройства. Това дава възможност да се осигурят комфортни условия за живот в помещенията. Възможно е обаче да има външни фактори, които да доведат до промяна на температурните условия в дома. За да поддържате зададената температура в помещението, трябва да регулирате температурата на охлаждащата течност в отоплителния кръг. За тази цел е предназначен трипътен нагревателен вентил. Чрез използването на термостат контролът на температурата става по-удобен.

Друга цел на такъв клапан е да разпределя охлаждащата течност в различни вериги. Например, отоплителните радиатори трябва да получават вода с една температура, но в системата "топъл под" температурата на охлаждащата течност трябва да е различна. Трипътният вентил не служи за намаляване на потока на работната среда, а само смесва няколко потока в един, като му придава зададена температура. Или разделя един поток на два, отивайки към различни вериги.

Структурно, трипътен вентил за отопление с или без термостат се състои от метално тяло с три тръби. Вътре в корпуса има механизъм, който автоматично контролира потоците на охлаждащата течност. Има два вида на този механизъм:

Седло. Управлява се от работен прът, който се движи нагоре и надолу. Краят на пръта е направен под формата на конус. Вътре във вентила има седло, което е частично или напълно покрито от коничния връх на стеблото, докато се движи.
Обръщане. Неговият регулатор е топка или сектор, който има отвор за преминаване на течност. Тази топка се върти, отваряйки или блокирайки потока на охлаждащата течност. Принципът на работа е същият като този на конвенционалния сферичен кран.

Нека накратко да разгледаме как работи трипътен вентил с термостат. Температурата на охлаждащата течност се поддържа от крана в определени граници. Когато температурата се промени спрямо тази граница, обемът на разширяващата се течност (газ), намираща се в термостата, се променя. Течността притиска пръта, който леко отваря линията със студена или гореща течност. Така температурата отново се изравнява до зададените стойности.

Видове клапани

Според принципа на действие тези фитинги са разделени на 2 вида:

Вътрешният дизайн на двата типа вентили е забележимо различен. Смесителният вентил има стебло с един затварящ елемент, който се движи между две захранващи тръби. В разделителния вентил има 2 такива елемента на един прът. Когато един клапан отвори първия порт, вторият клапан автоматично затваря втората тръба.

Управление на трипътен клапан

Трипътен вентил за отопление с монтиран термостат може да се управлява ръчно или автоматично:

1. Ръчно управление. Този трипътен термостатичен смесителен вентил практически не се различава от конвенционалния сферичен кран. Предназначението му се разкрива само от 3 тръби на тялото. Собствениците на помещенията могат самостоятелно да регулират степента на нагряване на радиаторите и системата "топъл под", както и температурата в други вериги. За да направите това, просто завъртете дръжката в подходящата позиция. Въпреки факта, че такива кранове са евтини, те не са много удобни за използване. Необходимо е постоянно да се следи и регулира температурата на охлаждащата течност.

2. Автоматичен контрол. Този трипътен вентил работи без външна намеса. Просто трябва да зададете настройките за него веднъж. Има следните видове външни устройства, които управляват работата на крана:

Характеристики на инсталиране на трипътен вентил

Трипътен вентил в отоплителна система може да се монтира както с едноконтурно, така и с многоконтурно разпределение на охлаждащата течност. Например, тази опция е идеална за двуконтурна система, в която охлаждащата течност е насочена към отоплителните радиатори, както и към системата "топъл под".

Прочетете в отделна статия:- различни схеми.

Монтирането на фитингите не е особено трудно. На тялото на клапана има стрелка, показваща посоката на потока на охлаждащата течност в системата. Поради това е почти невъзможно да се монтират фитингите неправилно. Единственото нещо, на което трябва да обърнете внимание, е местоположението на вентила. Той трябва да бъде вграден в линията преди циркулационната помпа. Това гарантира нормалната работа на отоплителната система.

Когато инсталирате трипътен вентил, трябва да се внимава да не попаднат чужди предмети или отломки вътре в клапана. Това изискване е особено важно, ако кранът е монтиран чрез заварен метод. Част от котлен камък или капка разтопен метал може да наруши нормалната работа на крана или дори да причини задръстване. Ето защо резбова връзка е за предпочитане.

Сред огромното разнообразие от спирателни вентили, които се използват в отоплителната система, има доста рядко използван елемент - трипътен вентил за отопление с термостат. Той е подобен по форма на тройник, но е предназначен за напълно различни функции. Как работи трипътен вентил със серво задвижване и защо е необходимо, ще бъде обсъдено в тази статия.

Принцип на действие на трипътен вентил

Трипътен смесителен вентил е монтиран в тези участъци на тръбопровода, където е необходимо да се раздели главният поток на охлаждащата течност на 2 кръга:

с променлив хидравличен режим;
с постоянна.

Често е необходим постоянен поток за тези, които се доставят с висококачествена охлаждаща течност и в определени обеми. Регулирането му съответства на показателите за качество. Що се отнася до променливия поток, той се използва за обекти, където показателите за качество не са ключови. Тук важна роля играе показателят за количествения коефициент. С други думи, подаването на топла течност в този случай се извършва според необходимото количество.

Обърнете внимание! Един от елементите на спирателните вентили е аналог на устройството, за което говорим в тази статия, което се нарича двупосочен вентил. Какво го прави различен? Различава се от трипътния по принципа на действие. Факт е, че един от елементите на неговия дизайн, прътът, не може да блокира потока течност, който има постоянни хидравлични параметри.

Пръчката е постоянно отворена, нагласена е на определен обем течност. Въз основа на това потребителите имат възможност да получат необходимия обем, както като количество, така и като качество. По принцип това устройство не може да спре потока на течност за мрежа с постоянен хидравличен поток. Но той е в състояние да блокира променлив поток, което прави възможно регулирането на налягането/потока.

Можете да създадете един трипътен вентил, като свържете двойка двупътни вентили. Но те трябва да работят в обратен режим, тоест, когато единият се отвори, другият трябва да се затвори.

Трипътен вентил за подово отопление или други цели работи в следната последователност:

топла вода тече към колектора, който е един от елементите на топъл под;
степента на нагряване на течността се определя при преминаването й през термосмесителния вентил;
в случай, че температурата надвиши зададеното ниво, се отваря проход, откъдето тече охладената течност;
двата потока се смесват вътрешно;
След като температурата падне до зададената граница, проходът за студена вода се затваря.

Недостатъците на трипътните вентили включват вероятността от внезапни температурни промени, които могат да възникнат при стартиране на нагрята вода, което може да има отрицателно въздействие върху състоянието на тръбопровода по време на смесване.

Трипътният термостатен смесителен вентил се използва за:

ако е необходимо, пренасочване на потоци от различни тръбопроводи;
смесват потоци с диаметрално различни температури, за да се получи поток със зададена температура;
динамично управление на посоката на потоците за получаване на поток с постоянно зададена температура;
във водопроводната система това е получаване на поток с дадена стабилна температура;
в отоплителна система това означава получаване на отделна смесителна единица с постоянно постоянна циркулационна температура.

С помощта на конвенционален сферичен кран може да се регулира ръчно. На външен вид той е подобен на обикновен клапан, но има такава функция като допълнителен изход. Този тип вентил се използва за принудително ръчно управление.

За автоматично регулиране се използва специален трипътен вентил, който е оборудван с електромеханично устройство за промяна на позицията на пръта. Трябва да е свързан към термостат, за да може да регулира температурата в помещението.

Видове вентили за отопление

Без допълнителни въведения, нека кажем, че устройството се предлага в два вида, които се различават по принципа на работа. Случва се:

разделяне;
смесване.

Принципът на работа на устройството е ясен от името му. Дизайнът на смесителното устройство има два изхода и входа. Това е необходимо, за да се смесят различни потоци течност, за да се намали нейната температура. Между другото, това е най-добрият вариант за задаване на необходимия режим за „топъл под“.

Процесът на регулиране на температурата е доста прост. Необходимо е само да знаете каква е текущата температура на входящите течни потоци, за да изчислите точно необходимите пропорции на всеки поток по такъв начин, че да получите необходимите изходни показатели. Между другото, ако е инсталирано правилно, това управляващо устройство може да работи и за разделяне на потока.

Разделителният вентил разделя един поток на два, така че има един вход и два изхода. Това устройство се използва главно за разделяне на горещия поток в системи за битова гореща вода. Въпреки че доста често може да се намери в тръбопроводите на въздушни нагреватели.

На външен вид и двата варианта са доста сходни един с друг. Но когато разглеждате чертежа, където устройствата са показани в разрез, можете да видите основните разлики. В смесителното устройство стеблото има един сферичен кран. Намира се в центъра и блокира главния проход.

Прътът на разделителните устройства е оборудван с два такива клапана, монтирани на изходите. Те работят по следния начин: единият от тях се притиска към седлото, затваряйки прохода, докато другият отваря втория проход.

Методът на управление на съвременните модели е:

ръководство;
електрически.

Най-често използваното устройство е ръчен метод за управление; на външен вид той е подобен на сферичен кран, но има три изходни тръби. Но моделите с електрическо управление имат автоматично управление, което се използва главно в частни домове. Неговата задача е да разпределя топлината. Например, потребителят може да регулира температурния режим в стаите и охлаждащата течност ще тече според това колко далеч е стаята от отоплителното устройство. Като опция можете да го прикрепите към топъл под.

Трипътните вентили, подобно на други устройства, се разделят според налягането в системата и диаметъра на входа. Всичко това се определя от регулаторните актове на GOST. И ако тези изисквания не са изпълнени, това може да се счита за грубо нарушение, особено когато става дума за индикатора за налягане вътре в линията.

Къде се използва това устройство?

Трипътният вентил, чийто принцип на работа беше обсъден по-рано, се използва доста широко. Например, неговите разновидности като електромагнитно устройство или устройство с термична глава могат лесно да бъдат намерени в съвременните тръбопроводи, където трябва да се коригират пропорциите при смесване на два отделни течни потока, но обемът или мощността не трябва да се намаляват.

В ежедневието най-популярно е термостатичното смесително устройство, което, както беше споменато по-рано, помага за регулиране на температурата на охлаждащата течност. Може да се подава както към тръбопровода за подово отопление, така и към отоплителни радиатори. И ако вентилът е оборудван с автоматично управление, тогава контролът на температурата ще се извършва без никакви проблеми.

Обърнете внимание! Използването на триходова отоплителна система за балансиране на температурните промени е полезно не само по отношение на създаването на удобство и комфортни условия, но и спестява парите ви.

Основното е, че чрез регулиране на температурата на охлаждащата течност при „връщането“ на отоплителното устройство можете значително да намалите обема на изразходваното гориво и в допълнение ефективността на самата система ще се увеличи. При някои системи инсталирането на клапан е просто необходимо. Например, в системата „топъл под“, това устройство предотвратява прегряването на подовата настилка по-високо от необходимото за комфортни условия, като по този начин освобождава потребителите от неприятни усещания.

Регулиращи устройства от този вид се използват и във водоснабдителните системи, за да се получи постоянен поток при желаната температура. Най-често срещаният пример е обикновен кран, който ви позволява да регулирате температурата на водата чрез отваряне и затваряне на вентили.

Критерии за избор при покупка

Трябва да запомните, че когато купувате, не забравяйте да обърнете внимание на техническите характеристики на устройството, които включват следното:

Диаметър на свързване към отоплителната мрежа. Най-често този параметър варира от 2 до 4 сантиметра, въпреки че по-голямата част зависи от характеристиките на системата. Ако не можете да намерите устройство с необходимия диаметър, тогава трябва да използвате специален адаптер.
Възможност за монтиране на серво задвижване на устройството за осигуряване на автоматичната му работа. Това е особено важно, когато вентилът се планира да се монтира върху подова система с топла вода.
И накрая, има капацитет на тръбопровода. Това понятие се отнася до обема течност, който може да премине през него за определено време.

На вътрешния пазар има много производители на трипътни вентили. Изборът на един или друг модел зависи преди всичко от:

тип механизъм (и нека си спомним, той може да бъде механичен или електрически);
области на използване (БГВ, студена вода, „топъл под“, отопление).

Най-популярното устройство с право се счита за Esbe - шведски клапан от компания, която съществува повече от сто години. Това е надежден, висококачествен и издръжлив продукт, доказал се в много области. Комбинация от европейско качество и модерни технологии.

Друг популярен модел е американският Honeywell - истинско дете на високите технологии. Лесна работа, удобство и комфорт, компактност и надеждност - това са отличителните черти на тези клапани.

И накрая, сравнително „млади“, но обещаващи устройства са клапаните от линията Valtec - резултат от съвместното сътрудничество между инженери от Италия и Русия. Всички продукти са с високо качество и се продават със седем години гаранция. Те се различават по това, че имат много достъпна цена.

Направи си сам монтаж на вентил

Представяме на вашето внимание няколко схеми за инсталиране на смесителен вентил.

Схема, която се използва главно в котелни помещения на отоплителни системи, които са свързани към хидравличен сепаратор или към колектор със свободен поток. Помпата, която се намира във втората верига, осигурява необходимата циркулация на охлаждащата течност.

внимание! В случай, че вентилът се планира да бъде директно свързан към източника на охлаждаща течност на байпаса, който е свързан към порт B, тогава ще е необходимо да се монтира клапан с хидравлично съпротивление, което ще бъде еквивалентно на същото съпротивление на този източник.

Ако това не бъде направено, тогава потокът на охлаждащата течност в сегмента A-B ще варира в зависимост от движението на пръта. Струва си да се отбележи, че тази инсталационна схема предвижда възможно прекъсване на циркулацията на охлаждащата течност през източника, ако инсталацията е извършена без циркулационна помпа или хидравличен сепаратор в главната верига.

Ако връщането е прегрято, е позволено да се отървете от излишното налягане с помощта на джъмпер, който е монтиран успоредно на сместа на клапана във веригата.

Извършването на количествена настройка чрез промяна на дебита на флуида е основната функция, изпълнявана от този трипътен термовентил. Използва се там, където е възможно да се заобиколи течността към „връщането“, но спирането на циркулацията, напротив, е изключително нежелателно. Представяме и схема за инсталиране на трипътен разделителен вентил:

важно! Подобна схема на свързване стана доста популярна във водни и въздушни нагреватели, свързани от отделни котелни.

За да се свържат хидравличните вериги, е необходимо загубите на налягане на консуматора да са равни на загубите на вентила - балансьор в байпаса. Показаната тук диаграма трябва да се използва за монтаж на тези тръбопроводи, в които има прекомерно налягане. Движението на течността се осъществява поради силно налягане, което се образува с помощта на циркулационна помпа.

Опростени смесителни елементи със заключване на температурата

Автономен трипътен вентил от опростен тип може да се монтира в прости отоплителни системи на селски къщи, където топлината се получава от котел TT. За да функционира, не се нуждае от термична глава с температурен сензор и там няма прът.

Термостатичният елемент, който е монтиран вътре в корпуса, се настройва например на определена температура на охлаждащата течност на изхода. 50 или 60 °C (трябва да се маркира върху тялото).

Смесителният вентил на тази проба винаги поддържа зададената температура на охлаждащата течност на изхода, тази настройка не се променя. Това поражда положителни и отрицателни аспекти при използването на такива фитинги:

предимство - по-евтино, за разлика от единица с термична глава. Разликата е около 30%;
недостатък - няма възможност за регулиране на нагряването на изходящата охлаждаща течност. Ако фабричните настройки са зададени на 55°C, тогава той постоянно ще доставя вода при тази температура ±2°C;
Преди да закупите вентил с опростен дизайн, внимателно проучете документацията за котела на твърдо гориво, обикновено посочва минималната температура на връщане.

Термостатичният трипътен вентил е доста полезно нещо в отоплителната система на частен дом, което прави възможно ефективното използване на нагрятата течност и по този начин спестява гориво. Освен това тази част ви позволява да увеличите експлоатационния живот на котлите на твърдо гориво, а също така играе ролята на предпазен елемент. От друга страна, не трябва да извайвате клапана навсякъде; винаги е по-добре да се консултирате със специалист, който е добре запознат с това.

Сред спирателните вентили за отоплителната система има един елемент, който не се използва много често. Има форма, напомняща на чай, но изпълнява напълно различни функции. Това е трипътен вентил със специален принцип на действие.

За какво е това устройство и какви функции изпълнява?

Как работи устройството

Работа на клапана

Такъв клапан се монтира в онези места на тръбопровода, където е необходимо да се раздели циркулационният поток на две вериги:

С постоянен хидравличен режим.
С променлива.

Обикновено постоянен хидравличен поток се използва от потребители, за които се доставя висококачествена охлаждаща течност с определен обем. Регулира се в зависимост от качествените показатели. Променливият поток се консумира от онези обекти, за които показателите за качество не са основните. За тях е важен количественият коефициент. Тоест, за тях захранването се регулира според необходимото количество охлаждаща течност.

В категорията на спирателните вентили има и двупосочни аналози. Каква е разликата между тези два вида? Трипътният вентил работи по съвсем различен начин.

В своя дизайн прътът не може да блокира потока с постоянен хидравличен режим. Винаги е отворен и настроен на определен обем охлаждаща течност. Това означава, че потребителите ще получат необходимото количество както в количествено, така и в качествено отношение.

По същество вентилът не може да изключи захранването към верига с постоянен хидравличен поток. Но той е в състояние да блокира променлива посока, като по този начин ви позволява да регулирате налягането и потока.

Ако комбинирате два двупосочни вентила, получавате трипътен дизайн. В този случай и двата клапана трябва да работят реверсивно, тоест, когато първият се затвори, вторият трябва да се отвори.

Видове трипътни вентили

Според принципа на действие този тип е разделен на два подвида:
Смесване.

Само по името можете да разберете как работи всеки тип. Миксерът има един изход и два входа. Тоест, той изпълнява функцията за смесване на два потока, което е необходимо за понижаване на температурата на охлаждащата течност. Между другото, това е идеално устройство за създаване на желаната температура в системите за подово отопление.

Видове клапани

Регулирането на температурата на изпускателния таван е доста просто. За да направите това, трябва да знаете температурата на двата входящи потока и точно да изчислите пропорциите на всеки, за да получите необходимия температурен режим на изхода. Между другото, този тип устройство, ако е инсталирано и настроено правилно, може да работи и на принципа на разделяне на потока.

Трипътен разделителен вентил разделя основния поток на две. Следователно той има два изхода и един вход. Това устройство обикновено се използва за разделяне на гореща вода в системи за гореща вода. Експертите често го инсталират в облицовки на въздушни нагреватели.

На външен вид и двете устройства не се различават едно от друго. Но ако погледнете чертежа им в напречно сечение, има една разлика, която веднага хваща окото ви. Смесителното устройство има прът с един сферичен кран. Разположен е в центъра и покрива седловината на главния проход. В разделителния вентил има два от тези клапани на едно стебло и те са монтирани в изходящите тръби. Принципът на тяхното действие е следният: първият затваря един проход, притискайки седлото, а вторият отваря друг проход в този момент.

Съвременните трипътни вентили са разделени на два типа според метода на управление:

Наръчник.
Електрически.

Клапан със задвижка

По-често трябва да се справяте с ръчна версия, която е подобна на обикновен сферичен кран, само с три тръби - изхода. Електрическите автоматични системи най-често се използват за разпределение на топлината в частното жилищно строителство . Например, можете да регулирате температурата в стаите, като разпределите охлаждащата течност в зависимост от разстоянието на помещението от отоплителния котел. Или осигурете комбинация със система за топъл под. Устройства с голяма проходимост се монтират на топлопроводи между сгради.

Както всяко устройство, трипътният вентил се определя от диаметъра на захранващата тръба и налягането на охлаждащата течност. Следователно GOST, който позволява сертифициране. Неспазването на GOST е сериозно нарушение, особено когато става въпрос за налягане вътре в тръбопровода.