Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки

Содержание

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки

Кран шаровой трехходовой ½ – трубопроводная арматура, широко используемая в системах водоснабжения и отопления для направления движения рабочей среды на заданную линию магистрали. Данная статья расскажет о конструктивных особенностях такого крана, принципе его работы и особенностях использования.

Преимущества

Современный мир развивается стремительными темпами. Модернизация затрагивает многие стороны общественной жизни. Изменения коснулись и устройства трубопроводной арматуры. Сейчас мы имеем полуоборотные шаровые трехходовые краны, которые легко распределяют поток веществ. Раньше вместо них использовались вентили. Это приносило много неудобств.

  1. Были нужны регулярные технические проверки.
  2. Эти устройства имели весьма крупные размеры и большой вес. Это, безусловно, намного усложняло процесс эксплуатации.

Их преемники имеют ряд неоспоримых преимуществ. Среди них:

  • герметичность при соединении;
  • простота и лёгкость в управлении;
  • возможность использования в загрязнённой и неудобной среде;
  • отсутствие необходимости в постоянных проверках и техническом обслуживании;
  • гладкий поворот;
  • синхронизация с различными жидкостями (азот, углекислый газ, масла);
  • компактность в размерах и весе;
  • долговечность, прочность, устойчивость к различным воздействиям;
  • возможность эксплуатации в местах холодного климата;
  • простота конструкции;
  • значительная экономия денежных средств на плате за отопление (имеют возможность регуляции температуры).

Шаровый трехходовый кран – очень полезное и удобное устройство. Хотя за время эксплуатации таких изделий были выявлены и некоторые небольшие недочёты. Например, их нельзя использовать в условиях, где температура выше 200 градусов по Цельсию

Но если сравнивать этот момент с вышеперечисленными достоинствами, то он теряет весомую важность, и не остаётся никаких сомнений в эффективности описанного устройства

Достоинства шаровых кранов

Краны шарового типа появились в начале прошлого века и постоянно модернизировались, поэтому на сегодняшний день существует много типов устройств с шаровым механизмом, которые обладают высокой герметичностью и прочностью конструкции.

Помимо этого, устройство имеет простое строение, это небольшая по размеру деталь, в отличие от вентилей и задвижек — деталей, которые использовались до появления шаровых кранов для перекрытия и разделения потока.

  • Деталь выполнена из материалов, устойчивых к коррозии.
  • Устройство не требует ремонта и обслуживания, поэтому о нем просто можно забыть сразу после установки.
  • Шаровые краны работают при умеренных и низких температурах, на сильно загрязненных илистых участках, что значительно расширяет сферу применения устройства.
  • Кран приводится в действие поворотом ручки, поэтому им легко управлять.

Это важно! Применение шаровых кранов ограничено в средах, где температуры превышает 200°С.

Как выбрать

Выбирая трехходовой кран, необходимо учитывать несколько параметров. В процессе выбора хорошо заручиться помощью опытного инженера-сантехника.

Прежде всего нужно оценить назначение устройства- разделительный или смесительный. Следующим шагом следует определить место установки на схеме системы, а также способ управления устройством. Если планируется автоматизированное управление отоплением, надо решить, каким образом будет управляться данный кран- электроприводом, термостатом или вручную.

Далее анализу подлежат следующие технические характеристики:

  • Пропускная способность магистрали. Это объем жидкости, проходящий за единицу времени. Пропускная способность крана должна быть не меньше. Слишком маленький просвет создаст нежелательное сопротивление потоку и затруднит работу всей системы.
  • Максимальное и рабочее давление. Также должно соответствовать расчетным величинам для системы отопления.
  • Присоединительные размеры. Если точного соответствия диаметров достичь не удалось, то применяют переходники-фитинги.
  • Диапазон регулировки рабочих температур.

Руководствуясь перечисленными параметрами, нужно отобрать из десятков рыночных предложений несколько моделей, соответствующих заданным требованиям.

На этом этапе настает время сравнивать цену, гарантийный срок, доступность сервиса и, конечно, репутацию фирмы- производителя. Гарантированным качеством обладают такие лидеры рынка, как:

  • Honeywell. Американская компания второе столетие производит, поставляет, монтирует и обслуживает широкий спектр компонентов и целых систем управления отоплением, вентиляции, безопасностью.
  • Esbe. Шведская фирма также более 100 лет поставляет точные и очень надежные клапана, арматуру и компоненты систем, специализируясь на отопительной технике. Скандинавские традиции тщательной и высококачественной работы сочетаются с инновационными подходами к конструированию.
  • Valtec- Российско- итальянское предприятие удачно совмещает высокое итальянское качество с семилетней гарантией и доступными ценами. Полностью локализованное производство с европейской системой контроля качества не давно появилось на рынке, но уже успело завоевать популярность.

На рынке присутствует также множество поставщиков, не успевших завоевать столь безупречную репутацию. Экономия на стоимости клапана может в дальнейшем привести к его нестабильной работе, повышенным расходам или даже к выходу из строя всей системы.

Выбор трёхходового крана

Основные параметры, важные при выборе:

  • Условный диаметр.
  • Пропускная способность.
  • Тип соединения.
  • Управление.

Условный диаметр

Это показатель, означающий средний внутренний диаметр труб, соответствующий нескольким наружным диаметрам трубопровода. Истинный внутренний диаметр трубы в большинстве случаев не совпадает с условным, но максимально приближен к нему.

Внешнему диаметру стальной трубы соответствует определённый условный диаметр. Например, для стальной трубы Ø 26, 8 мм необходим кран с ДУ 20 мм.

Пропускная способность

Информация о пропускной способности тепловой системы указана в технической документации к отопительному котлу.

Учитывая эти данные, можно подбирать кран.

Если пропускная способность устройства меньше, чем необходимо, это приведёт к увеличенному напору, повышенной нагрузке и быстрому износу механизма.

Тип соединения

Соединение, при помощи которого запорный механизм фиксируют на трубе, может быть:

  • Фланцевым — устанавливают на трубопроводную систему при помощи специального болтового соединения. Герметичность обеспечивают резиновые или стальные кольца.
  • Муфтовым — подсоединяют к трубопроводу при помощи муфт с внутренней резьбой. Герметичность обеспечивают фторопластовой лентой, мастикой или герметиком.
  • Штуцерным — концы запорного механизма имеют наружную резьбу, крепление осуществляют при помощи ниппеля и накидной гайки.

Управление

Предпочтительнее остановить свой выбор на устройстве, оснащённом сервоприводом, который может быть трёх типов:

  • Открытым — при отсутствии напряжения теплоноситель проходит через открытый канал.
  • Закрытым — теплоноситель проходит через канал только при наличии напряжения.
  • Универсальным — устройство может работать в любом из двух положений.

Выбор типа устройства зависит от того, в каком положении он находится бо?льшую часть времени. Так, для холодных регионов страны, рекомендован сервопривод открытого типа, а для тёплых — закрытого.

Виды кранов шаровых трехходовых ½

Кран шаровой трехходовой

По способу герметизации выделяют два типа кранов шаровых трехходовых:

  1. С плавающим шаром (обычно применяется для кранов с небольшим проходным сечением);
  2. С фиксированным шаром на опорах (используется при большом диаметре прохода).

Классификация кранов шаровых трехходовых по типу соединения:

  • Муфтовые (с резьбовым соединением). Такие краны шаровые трехходовые имеют коническую или цилиндрическую внутреннюю резьбу. В кранах малого размера из цветных металлов на всех трех патрубках используют муфты с дюймовой резьбой, которые позволяют производить монтаж крана на трубопроводе, транспортирующем жидкость или газ.
  • Фланцевые (с помощью фланцев – плоских деталей круглой формы со специальными отверстиями для монтажа). Обычно это краны шаровые трехходовые с большими диаметрами прохода в системах, в которых велика вероятность сборки-разборки конструкции, особенно в местах, где по соображениям безопасности исключены сварочные работы.
  • Штуцерные (разъемные соединения при помощи штуцера, накидной гайки, уплотнителя, переходной детали). Такое соединение обеспечивает необходимую прочность и герметичность.
  • Под сварку. Данный вид соединения используют при монтаже особенно важных отрезков магистрали, в труднодоступных местах. Оно обеспечивает прочность соединения и необходимую герметичность.
  • Комбинированные, их можно назвать универсальными. Для монтажа таких кранов используют штуцер и сварку, фланец и сварку, сварку и резьбу.

Управление кранами шаровыми трехходовыми с небольшим диаметром прохода осуществляется вручную поворотом консольной ручки или ручки-барашка. Поворотные ручки изготавливаются из различных металлов, например, из стали или силумина.

Для кранов шаровых трехходовых с большим диаметром прохода необходимо механизировать процесс управления, поэтому здесь используются электроприводы, гидравлические приводы или пневмоприводы, часто применяемые на газопроводах.

Способ регулировки трехходового шарового крана может быть весьма различным: от простой конструкции, широко используемой в жилищном строительстве и предусматривающей ручное управление, до сложных механизмов с дополнительными устройствами, применяемыми в промышленности.

Каталог инженерной сантехники оптом

Шаровые краны должны быть укомплектованы различными приводами, термодатчиками и системами поддержания постоянной температуры среды.

Однако можно усовершенствовать простой трехходовой шаровой кран вентильной системы установкой электропривода.

В таком случае регулировка крана шарового трехходового производится электроприводом автоматически через сигнал, поступающий от электронного регулятора. При технической доработке процесса контролировать систему можно с центральной диспетчерской.

Трехходовой кран шаровой с сервоприводом – это вентиль, который оборудован электрическим приводом для автоматического вращения клапана и датчиком, что позволяет настроить его на подачу воды определенной температуры.

Такой вентиль отличается большой производительностью и точностью регулировки. Эти достоинства сделали трехходовой агрегат с сервоприводом незаменимым оборудованием для теплосетей, котельных станций, других крупных промышленных объектов.

Однако у него есть серьезный недостаток – зависимость от наличия электроэнергии. При отсутствии электричества клапан автоматически не возвращается в изначальное положение, при этом, естественно, теряется возможность контролировать его работу.

Клапан остается в положении, в котором его застало отключение электроэнергии, но конструкция большинства агрегатов предусматривает возможность обычного ручного управления, чтобы минимизировать последствия подобных аварийных ситуаций.

Трехходовые шаровые краны делятся на два вида по типу отверстия, выполненного в запорном элементе: L-образные и Т-образные. Первый может соединить вход с одним из отводов. Второй может объединить все три направления магистрали. Тип затвора (L или T) обычно указывают на ручке изделия.

L-образные шаровые краны.

Кран шаровой трехходовой L-образный

Они могут направить поток по трубе в одном из двух возможных направлений. На рисунке показано, как происходит переключение с помощью L-образного шарового крана.

Т-образные шаровые краны.

Кран шаровой трехходовой Т-образный ½ может направить поток по трубе в одном из двух возможных направлений, но также может объединить все три линии трубопровода. На рисунке показана схема вариантов его переключения.

Читайте материал по теме: Компрессионные фитинги для труб

Назначение и области использования

Трехходовой кран предназначен для разделения входящего потока на два исходящих, с возможностью отключения любого или даже всех выходов. По сути, это тройник, но с возможностью проведения переключений и отключений.

Эта конструкция используется для организации систем отопления и других магистралей, где нужно разделение потока рабочей жидкости (газа) на несколько трубопроводов. Разница заключается в конструкции, технических и эксплуатационных качествах.

Подключение манометров и других измерительных приборов

Изначально трехходовые краны применялись для установки измерительных, контрольных приборов и датчиков защиты. Чаще всего – манометров и манометрического типа.


Постоянно включенные манометры, показывающие неизменное давление, полезно проверять, путем сброса давления и соединения манометра с атмосферой. Называется эта процедура проверкой «на ноль».

Для проверки рабочего манометра, контрольным манометром на месте, требуется одновременное присоединение сразу двух приборов.

Все эти и другие функции позволяет выполнить трехходовой кран в различных системах: отопления, водоснабжения, газоснабжения и в инженерных технологических сетях.

Постоянно включенные манометры, показывающие неизменное давление, полезно проверять, путем сброса давления и соединения манометра с атмосферой. Называется эта процедура проверкой «на ноль».

Все эти и другие функции позволяет выполнить трехходовой кран в различных системах: отопления, водоснабжения, газоснабжения и в инженерных технологических сетях.

Важно: для проверки рабочего манометра, контрольным манометром на месте, требуется одновременное присоединение сразу двух приборов.

Подключение приборов отопления

Эти полезные функции 3-х ходового крана пригодились при подключении отопительных приборов к системе отопления, с байпасом между подающим входом и обратным выходом из радиатора. В этом случае применяются устройства с углом поворота на 90 градусов и двумя положениями:

  • теплоноситель проходит через байпас и радиатор;
  • теплоноситель проходит только через байпас.


Стандартная схема применения трехходового крана для отопления с принципом действия: радиатор и байпас

Применение трехходового прибора с возможностями поворота на 90 и 180 градусов в индивидуальном отоплении, с однотрубной системой («ленинградка»), позволяет выбрать уже из трех вариантов:

  • направить весь теплоноситель через радиатор;
  • направить теплоноситель через радиатор и обводной байпас к другим радиаторам;
  • отключить радиатор и направить весь теплоноситель через обводной байпас к другим радиаторам.

Эти варианты подключения радиаторов, позволяют вручную распределять поток теплоносителя, добиваясь более комфортного отопления комнат. Например, комната с южной стороны, получает достаточно тепла за счет солнца и батарею в ней, весной или осенью, можно отключить. А зимой подключить вместе с байпасом. А в комнате с окнами на север, в зимнее время весь теплоноситель направить через батарею, чтобы обогреть помещение, а в осенне-весенний период, часть теплоносителя направить по байпасу, в обход радиатора, для снижения интенсивности обогрева комнаты.

Воздушный клапан для отопления для стравливания воздуха из батареи В современных системах отопления для отвода скопившегося воздуха предусматривают специальное устройство – воздушный клапан для отопления. Без этого прибора отопление не смогло бы нормально работать….

Внимание: применение такой схемы в отоплении многоэтажного дома, с вертикальными стояками, недопустимо. Если перекрыть байпас и направить весь теплоноситель через радиатор, то остальные потребители не получат достаточного объема тепла..

Подключение временных потребителей тепла

Трехходовой кран удобен для подключения еще одного потребителя, из ближайшей точки системы отопления. Особенно если это требуется временно. Например, для обогрева зимней оранжереи, гаража, бани или теплицы. При этом в целях экономии, можно обойтись без коллектора-распределителя, отдельной прокладки труб и установки дополнительных вентилей.

Советы специалистов

При закручивании терморегулирующей головки на корпус нельзя применять сантехнический ключ. Можно раздавить пластиковый корпус терморегулятора. Закручивать нужно рукой. Усилие затягивания здесь не играет важную роль.

Температурный датчик на трубопроводе, следует располагать по возможности дальше от точки смешивания, чтобы потоки успели перемешаться и выровняться по температуре. От 0,5 метра на трубах до 40 мм и до 1,0 – 1,5 метра на трубах свыше 50 мм. Температурный датчик воздуха в помещении следует устанавливать на высоте 1 – 1,5 метра. Датчик температуры пола, устанавливается на поверхности пола, либо под верхним слоем отделки пола, но не ближе 25 – 35 см от греющего трубопровода.

Автоматические клапаны

Управление трехходовым краном по умолчанию выполняется вручную, для чего используется вывод штока с одной из сторон крана с поворотной ручкой или гайкой. Однако не всегда удобно пользоваться таким вариантом.

Процесс настройки мощности контура с помощью трехходового клапана не линейный и зависит от температуры обратки, подающей магистрали и мощности теплоотдачи. Если говорить проще, то ручным управлением определяется исключительно пропорция, в которой смешивается вода из разных линий, температура на конечном участке при этом может меняться достаточно долго и не всегда равномерно.

Эффективно управлять клапаном можно автоматически с помощью сервоприводов или специальных гидродинамичных и пневматических термостатных головок, которые смогут быстро и постоянно менять настройку трехходового кран в зависимости от температуры на выходе.

Вам будет интересно  Сделаем проектирование, расчет, монтаж

С электроприводом

Сервопривод является прямой аналогией ручному управлению, только сигнал к действию дает не человек напрямую, а электронный блок управления. Это двигатель, способный проворачивать шток и изменять его позицию в зависимости от пришедшего управляющего сигнала.

Практически любой трехходовой клапан с ручным управлением можно оборудовать сервоприводом, однако лучше использовать специальные конструкции, обладающие компактными размерами и оптимизированными для установки электропривода.

Блок управления ориентируется по показаниям температуры на выходе клапана в целевом контуре или же на температуру подающей линии и обратки для вычисления оптимальной настройки.

Как только получено нужное значение на сервопривод приходит управляющий сигнал, и он меняет положение штока или поворот шара внутри крана. Естественно без электронного блока управления использовать сервоприводы попросту бессмысленно.

Преимущество сервоприводов в возможности максимально автоматизировать работу системы отопления. При включении автоматики в систему «Умный дом» появляется возможность даже устанавливать параметры обогрева со своего мобильного гаджета.

С терморегулятором

Автоматическое регулирование трехходового крана достаточно доверить пневматическому или гидродинамическому термостату. Это механический способ управления. Используется термоголовка, наполненная жидкостью или газом, сильно реагирующим на изменение температуры окружающей среды. Основная реакция – это изменение объема.

Термоголовка соединена посредством канала с поршнем и подвижным клапаном трехходового крана. При изменении объема термочувствительной среды изменяется и установка крана.

Трехходовые краны с терморегуляторами требуют тщательной предварительной настройки

После установки важно определить предельные значения температуры в точке измерения и привязать к ним крайние положения крана, тем самым определяя диапазон регулировки

Установка целевой температуры контура с радиаторами или теплого пола производится вручную, регулируя давление в термоголовке. Далее при изменении значения текущего нагрева уже автоматически регулируется пропорция для смешения горячей воды и обратки в трехходовом кране.

Трехходовые краны с терморегулятором востребованы там, где необходимо снизить энергозависимость отопления или же снизить общую стоимость монтажа, так как они дешевле устройств с сервоприводами и не требуют дорогого контроллера для своего функционирования.

Как устроен трехходовой клапан

Внешне он выглядит как бронзовый или латунный тройник с регулировочной шайбой на верхней части, а устройство трехходового клапана зависит от модели.

Вариант 1. В литом корпусе с тремя патрубками имеются три камеры, проходы между ними перекрывают тарельчатые элементы, закрепленные на штоке. Шток выходит из корпуса в верхней части. Принцип работы следующий: нажатие на шток плавно открывает проход для потока теплоносителя с одной стороны, одновременно закрывая проход для теплоносителя с другой стороны. В результате в центральной зоне теплоноситель смешивается до получения нужной температуры и поступает в контур.

Вариант 2. Переключающий элемент внутри тройника представляет собой шар, часть которого фигурно выбрана. Привод вращает шток с закрепленным на нем шаром, в результате чего потоки теплоносителя перераспределяются.

Вариант 3. Принцип действия тот же, что и у конструкции с шаром, но вместо шара на штоке закреплен сектор – его рабочая часть способна полностью перекрыть один поток теплоносителя, либо частично – два потока.

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки

Устройство 3-х ходового клапана

Приводы на термосмесительный клапан

Для управления потоками теплоносителя, проходящими через клапан трехходовой, необходим внешний привод. От его типа зависит функциональность и удобство использования устройства.

  • Трехходовой термостатический смесительный клапан. Конструкция термостатического привода включает жидкую среду с высокой чувствительностью к изменению температуры. Именно она, расширяясь, нажимает на шток. Такой привод устанавливается на бытовые устройства небольшого сечения, он может быть заменен на привод другого типа.
  • Трехходовой смесительный клапан с термоголовкой. Термоголовка оснащена элементом, чувствительным к температуре воздуха в помещении. Для регулировки по температуре теплоносителя такое устройство дополнительно оборудуется температурным датчиком на капиллярной трубке, который помещают в трубопровод. В этом случае точнее регулируется температурный режим контура.
  • Клапан с термоголовокой смесительный
  • Трехходовой клапан с электроприводом. Электрический привод, воздействующий на шток, управляется контроллером, который получает от датчиков информацию об изменении температуры теплоносителя. Это самый точный и удобный вариант.
  • Трехходовой клапан с сервоприводом. Электрический привод напрямую управляет штоком, без контроллера, в соответствии с сигналами от датчиков. Сервоприводами обычно оснащаются секторные и шаровые смесительные устройства.

Принцип работы

Трехходовой кран оборудован тремя патрубками для подключения линий. Между ними устанавливается вентиль регулирующий подачу воды в два из трех ответвлений. В зависимости от ориентации крана и его подключения он выполняет две функции:

  • смешивание двух потоков теплоносителя на один выход;
  • разделение с одной линии на две выходные.

Трехходовой кран, как и четырехходовой, не осуществляет перекрытие каналов, подведенных к нему, а только перенаправляет жидкость от входа к одному из выходов. Единовременно может быть закрыт только один из выходов, либо частично перекрыты оба.

В самом простом варианте радиаторы напрямую подключаются к котлу, последовательно или параллельно. Настраивать отдельно каждый радиатор по тепловой мощности нельзя, допустимо только регулировать температуру теплоносителя в котле.

Чтобы все-таки регулировать отдельно каждую батарею, можно вставить байпас параллельно радиатору и после него регулирующий кран игольчатого типа, с помощью которого контролировать количество теплоносителя, проходящего через него.

Байпас при этом нужен для сохранения общего сопротивления всей системы, чтобы не нарушать работу циркуляционного насоса. Однако такой подход весьма накладно реализовывать и сложно эксплуатировать.

Трехходовой клапан фактически совмещает точку подключения байпаса и регулирующей арматуры, делая подключение компактным и легким в управлении. Кроме этого за счет плавной регулировки легче добиться целевой температуры в ограниченном контуре, содержащем один или два радиатора в конкретном помещении.

Принцип работы клапана

Если ограничить часть тока теплоносителя от котла и дополнить его обраткой, водой, возвращающейся от радиатора к котлу, то снижается температура обогрева. Котел при этом продолжает работать в прежнем режиме, поддерживая установленный нагрев воды, скорость обращения воды в нем не снижается, зато уменьшается потребление топлива.

Если используется один циркуляционный насос на всю систему отопления, то он располагается со стороны котла по отношению к включению трехходового клапана. Устанавливают его на обратном входе котла, по которому поступает уже остывшая вода от радиаторов, выступая в роли разделителя потока.

По входу к нему подается горячий теплоноситель от котла, в зависимости от настройки клапана поток разделяется на две части. Часть воды идет к радиатору, а часть сразу же сбрасывается в обратный ход. Когда нужна максимальная тепловая мощность клапан переводят в крайнее положение, при котором соединены вход и выход, ведущий к радиаторам.

Если обогрев не нужен, то весь объем теплоносителя поступает по байпасу в обратку, котел работает только на поддержание температуры в отсутствие реальной теплоотдачи

Недостаток такого подключения – сложная балансировка отопления, чтобы в каждое ответвление и к каждому радиатору поступало одно и то же количество теплоносителя, кроме того при последовательном подключении к крайним радиаторам доходит уже остывшая вода.

В многоконтурных системах проще всего разрешить проблему с неравномерным распределением тепла – использование коллекторной группы с циркуляциями насосами на каждом отдельном контуре

Это особенно важно в домах с двумя и более этажами и большим числом радиаторов или при наличии теплого пола

Трехходовой клапан при этом работает на смешивание двух потоков. По одному вводу подключается линия от котла, а по второму от трубы обратки. Смешиваясь, вода поступает на выход, подсоединенный к теплообменнику.

Такая схема подключения особенно актуальна при подключении теплого пола

Она дает возможность ограничить максимальную температуру воды в контуре, что особенно важно, учитывая максимально допустимое значение в 35ºС при температуре теплоносителя от котла в 60ºС и выше

Циркуляция воды в трубах теплого пола постоянно поддерживается, что необходимо для равномерного нагрева без перекосов. Фактически горячая вода от котла поступает лишь для подогрева остывающего теплоносителя в контуре теплого пола, а излишек сбрасывается обратно к котлу.

Схема тёплых полов с трёхходовым клапаном

Таким образом, даже в высокотемпературном отоплении, где котел греет воду до 75-90ºС, есть возможность обустроить теплые полы с нагревом 28-31ºС.

Как работает трехходовой кран: устройство, принцип действия трёхходовой кран

Особенности трёхходового отопительного крана

Проблема решается двумя способами. Первый заключается в количественном регулировании теплоносителя. Часть потока с помощью байпаса — обводной трубы — направляется помимо радиатора.

Байпас регулирует давление в теплосети, чтобы не сорвать работу циркуляционного насоса. Если мы перекрываем батареи в одном из помещений, давление в теплосети увеличивается, поэтому поток воды не перекрывают, а направляют помимо радиатора.

Второй способ решения задачи отопления — качественное регулирование с рециркуляцией теплоносителя. Остывшая вода из обратного трубопровода подмешивается к потоку, поступающему в батарею. Для манипуляции с теплоносителем используется трёхходовой кран.

Принцип работы и использование

В зависимости от установочной ориентации кран может выполнять разные задачи:

  • производить смешение двух потоков в один;
  • перераспределять один поток на два трубопровода.

Арматура системы регулирования имеет три патрубка для присоединения к потокам теплоносителя и кран, регулирующий подачу воды в двух трубах из трёх. Задача не перекрыть поток, а перераспределить его. В зависимости от положения, кран совсем перекрывает один из потоков или частично перекрывает два из них, регулируя температуру на выходе с помощью подмеса более холодного потока.

Сколько положений имеет смесительное устройство в схеме отопления:

  • полностью открытое — температура теплоносителя соответствует уровню температуры на выходе из котла;
  • полностью закрытое — через кран подаётся поток обратной сетевой воды;
  • промежуточное положение — осуществляется подмес обратки к прямой в разных пропорциях.

Трёхходовой смесительный кран является точкой соединения байпаса и регулирующей арматуры и позволяет легко и плавно управлять температурным режимом в отдельно взятом помещении.

Этот способ регулирования широко применяется в теплообменных пунктах целых микрорайонов. Качественное регулирование приводит к экономии топлива.

Недостатки качественной системы регулирования:

  • затруднение в распределении одинакового количества теплоносителя по разным ответвлениям теплосети;
  • сниженная температура на входе в крайние обогреватели.

«Ведьмины кольца» в теплосети городов являются примером ошибочного регулирования подачи теплоносителя к объекту. Целые микрорайоны охвачены циркуляцией обратной сетевой воды, проходящей по кругу, минуя источник тепла.

При смешении потоков теплоносителя температура в обратке на выходе из теплового узла увеличивается. Количество теплоносителя и скорость остаются прежними, а подача топлива в котёл снижается, так как требуется меньше тепла для нагрева более тёплой воды. Это один из способов экономии топлива на электростанциях.

Устройство трёхходового крана

Смесители изготавливаются из латуни, нержавеющей стали и чугуна.

Чугунные применяют в системах отопления с трубами диаметром больше 40 миллиметров, что редко используется в частных домах. Наибольшей популярностью пользуются латунные краны. Они долговечны, малогабаритны и имеют небольшой вес.

Смеситель напоминает тройник с утолщением в месте соединения патрубков. По своей конструкции они бывают штоковыми или шаровыми.

В шаровом кране внутри находится цилиндр или шар, ограниченный стенками из тефлона. Шар поворачивается вокруг центральной оси, в нём имеется отверстие. При повороте шара отверстие частично или полностью открывается. При полном открытии закрывается один из входящих потоков, если отверстие шара частично открывается в два патрубка, появляется возможность регулировки температуры при смешении потоков.

Преимущество шарового крана в точной установке, но со временем гладкая поверхность шара, обращённая к потоку, покрывается солевыми отложениями. При движении шара мягкие тефлоновые перегородки истираются, это приводит к нарушению герметичности.

Штоковый кран по своей конструкции представляет устройство из седловины с двумя проходами, по центру седловины движется шток с клапанами, который может полностью перекрыть один из потоков или в среднем положении приоткрыть оба. Недостатком конструкции является высокое гидравлическое сопротивление, которое создаётся зауженной седловиной крана. При неправильном подборе клапанов увеличивается гидравлическое сопротивление, что приводит к перегрузу циркуляционного насоса и перерасходу электроэнергии.

Правила монтажа и эксплуатации крана

Прежде чем браться за установку узла, необходимо познакомиться с условиями монтажа и эксплуатации, изложенными в технической документации и на маркировке.

Важно при монтаже трехходовых конструкций определить положение выходных и входных патрубков в соответствии с направлениями потоков в системе. В этом могут помочь стрелки, нанесенные на корпус изделия

В период эксплуатации необходимо осматривать устройство на предмет протечек и износа. Пробковые затворы регулярно смазывают, проверяют состояние их уплотняющих элементов.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы смонтировать устройство в систему, необходимо подготовить:

  • набор гаечных ключей;
  • инструмент для врезки в трубопровод;
  • кран;
  • фум ленту или паклю.

Ход работ

  • Определяют место установки устройства.
  • В случае необходимости вырезают участок трубопровода.
  • Для муфтового соединения готовят нужную резьбу на трубных торцах.
  • Наматывают ленту или льняную подмотку.
  • Накручивают поочередно патрубки, присоединяют к третьему отверстию трубу, прибор или дренажное устройство.

Виды и конструкции

Различают смесительные и разделительные устройства. Первые имеют два входных патрубка и один выходной. Применяют смеситель в контурах теплых полов.

Вторые имеют два выхода и один вход, способны разделить в водяном контуре поток на два направления.

Среди смесительных клапанов популярностью пользуется термостатический трехходовой клапан с регулирующим колпачком вместо ручки.

Его используют для смешивания горячей и холодной воды с целью получения на выходе фиксированной температуры. Применяется в больницах, детских садах, учебных заведениях.

Выделяют манометрические клапаны, устанавливаемые в соответствии с нормативами на крупных коммуникациях перед манометрами. Они необходимы для продувки и отключения прибора, а также для его проверки контрольным измерителем.

Пробковый натяжной

Клапан тройного хода пробковый:

Подобное название родилось от пробкового затвора и натяжного метода герметизации узла. Схема конструкции очень проста: в корпусе помещается цилиндрическая или конусная пробка, жестко соединенная с ручкой. Вместе с поворотом рукоятки поворачивается и затвор, через отверстия в котором проходит жидкость. Выпускаются модификации с дренажным выходом или фланцевым соединением для манометра.

Устройства приспособлены работать с абразивными средами.

Недостатком является сложность при проворачивании запорной рукояти.

С муфтовым отводом

Фото трехходового клапана с резьбовым отводом:

Муфтовый патрубок служит для подсоединения дренажного механизма или измерительного прибора. Корпус изготовляется из хромированной латуни.

L образные

L-образные, переключающие поток либо влево, либо вправо.

Внутри корпуса находится затвор с прорезью в виде буквы «Г».

Т образные

Устройства, в которых прорезь имеет форму Т, способны осуществлять две функции — смешения или разделения среды. Рукоятка может переключаться в четыре положения.

Фото и схема положений переключателя:

На видео можно познакомиться с обзором трехходовых кранов

Особенности установки и эксплуатации

Для правильной установки трехходового крана, следует знать несколько особенностей:

  1. Ориентируйтесь на схему стрелок, изображенных на корпусе. Они указывают, в каком направлении происходит движение потока воды.
  2. При сварке при монтаже не допускайте, чтобы поток температуры в местах стыков был более 100 градусов. Следите, чтобы при сварке внутрь устройства не попали грязь и окалины.
  3. Выбирайте для установки такое место, к которому можно без проблем добраться при необходимости.
  4. Если кран будет работать с низким по качеству теплоносителем, понадобится дополнительно установить фильтры.
  5. Прикрутить изделие можно как вертикально, так и горизонтально – это не отразится на его работоспособности.
  6. В отопительной системе вентиль устанавливается перед циркуляционным насосом.

Эксплуатация устройства должна соблюдаться согласно с установленными в инструкции правилами. А все детали требуют периодической проверки и техобслуживания.

Правильное и корректное использование устройства продлит период его эксплуатации и будет исправно служить.

Особенности выбора и монтажа

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки

Трехходовой кран для систем отопления должен соответствовать по диаметру трубам отопления. Обычно этот параметр изменяется от 20 до 40 мм. Если подходящего размера не нашлось, то стоит дополнительно приобрести переходники

Важно учитывать еще и пропускную способность трубы. Если арматура приобретается для обустройства системы теплого пола, можно подключить сервопривод

Правильно осуществить монтаж помогут стрелки на корпусе, они указывают на направление потока

При сварочных работах важно исключить нагрев элемента. Нужно подобрать место таким образом, чтобы в будущем к крану был обеспечен легкий доступ

Когда он работает с теплоносителем с примесями, важно дополнительно установить фильтры.

Трехходовой кран с электроприводом может располагаться вертикально или горизонтально, это не имеет значения

Важно соблюсти лишь направление потоков. При установке сварной конструкции нужно исключить попадание отходов на внутренние поверхности

Вам будет интересно  Какие водопроводные вентили бывают, что лучше выбрать и как установить самостоятельно?

Это предотвратит заедание механизма, а также скапливание окалины и примесей.

Принцип работы и устройство трехходового крана для систем отопления

В основе конструкции трехходового крана лежит обычный Т-образный тройник. Два входящих патрубка (на схеме справа и сверху) служат для подачи холодной и горячей воды. Выходящий патрубок (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси вращается регулирующий сектор, частично перекрывающий входящие патрубки. На рисунке видно, как работает секторный трехходовый кран


Рисунок 2. Принцип работы секторного клапана

Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Особенность конструкции в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для другого. Если сектор стоит в среднем положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая сектор, например, к верхнему патрубку, можно получать пропорции холодная/горячая:

  • 45/55%;
  • 40/60%;
  • 20/80%.

И так далее до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в этом случае в выходной патрубок будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может осуществляться вручную и помощью биметаллического термостатического устройства.


Рисунок 3. Схема работы клапана с термостатическим управлением.

Такую функцию можно выполнить и с помощью двух двухходовых кранов и обычного тройника, используемых совместно. Именно так происходит в двухвентильных смесителях. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешения горячего и холодного потока, следует обеспечить открывание двух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), например, насадив их на единую ось.

Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки кран Принцип работы трехходового клапана в системе отопления, виды, особенности выбора и установки кран кран

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.

Фланцевый трёхходовой кран Полнопроходные шаровые трехходовые краны

Внутреннее устройство

Есть два вида поворотных клапанов – седельные и поворотные. Они отличаются внутренним устройством и типом прилагаемого усилия для регулировки.

В поворотном трехходовом кране есть шаровая заслонка. Она проворачивается, перекрывая одно направление и открывая другое (см. рис). Внутреннее устройство такого крана схоже с шаровым вентилем.

В седельном трехходовом кране есть шток с одним (в смесительном) или двумя (в разделительном) запорными устройствами (см. рис). Они представляют собой металлические шарики, которые плотно усаживаются в гнездо. Когда один из них перекрывает поток, второй – полностью открыт.

Рекомендации по монтажу

Хотя процесс установки агрегата в систему обогрева может показаться простым, есть несколько нюансов, о которых стоит знать. Перед началом работ по установке следует внимательно изучить инструкцию, что позволит избежать большого количества проблем. В первую очередь это касается правильного расположения прибора. На его корпусе находятся стрелки, указывающие направление движения теплоносителя. Устанавливать устройство необходимо в соответствии с этими указаниями

Также нельзя монтировать прибор термоголовкой или приводом вниз. Перед тем как приступить к установке, нужно перекрыть подачу теплоносителя и проверить трубопровод на наличие остатков воды. Не менее важным пунктом является и выбор места монтажа, ведь к устройству необходимо обеспечить свободный доступ.

Установка смесительного клапана

Существует несколько схем монтажа, а их выбор зависит от способа присоединения системы отопления. Если условия функционирования теплогенератора допускают перегрев обратки, то появления избыточного давления не избежать. В такой ситуации необходимо установить перемычку, которая будет дросселировать чрезмерный напор теплоносителя. Она монтируется параллельно клапану.

Если прибор подсоединяется непосредственно к теплогенератору, то предстоит врезать балансировочный клапан. Именно такая схема подключения трехходового крана в системе отопления чаще всего используется в автономных системах обогрева. Следует помнить, что она не может гарантировать отсутствия циркуляции теплонесущей жидкости через источник. Для решения поставленной задачи к его контуру стоит подсоединить циркуляционный насос и гидравлический разграничитель.

Врезка разделительного прибора

Если температура теплогенератора выше, чем требуется потребителю, в систему монтируется разделительный клапан. В результате достигается постоянный расход теплоносителя в контурах котла и потребителя, но в последний не поступает перегретый теплоноситель. Для работы такой схемы потребуется насосная установка.

Таким образом, можно дать несколько рекомендаций по монтажу:

  • Во время установки любого клапана перед изделием и после него должны быть вмонтированы манометры.
  • Чтобы в прибор не попали различные примеси, перед ним нужно поставить фильтр.
  • Корпус клапана не должен подвергаться никаким нагрузкам.
  • Чтобы улучшить процесс регулирования, перед изделием можно установить дросселирующее приспособление.

Использование прибора позволяет рационально расходовать теплоноситель, обеспечив тем самым экономию энергоносителя. Кроме этого, изделие способно повысить безопасность эксплуатации теплогенератора. Но перед приобретением клапана следует убедиться в целесообразности его установки.

Монтаж

Обычно при монтаже трехходовых кранов выбирают одну из типовых, хорошо отработанных схем.

Безнапорный коллектор или гидравлический разделитель

В такой схеме в контуре №2 предусмотрен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя. Его обозначение- два синих равносторонних треугольника, соединенных вершинами.


Рисунок 10. Схема монтажа с безнапорным коллектором

Прямое подключение к источнику тепла

Важно! Если кран подключается непосредственно к бойлеру на байпасе, подключенному к патрубку В, перед манометром придется смонтировать клапан с гидравлическим сопротивлением, равным сопротивлению источника тепла.


Рисунок 11. Прямое подключение к источнику

В противном случае начнутся колебания расхода теплоносителя на участке A-B. Они будут вызываться колебаниями штока.

Регулятор перепада давления

В случае высокого давления со стороны источника тепла между напорным коллектором и клапаном устанавливается манометрический дросселирующий регулятор, компенсирующий избыточный напор теплоносителя.


Рисунок 12. Схема с дросселирующим регулятором

Специалисты применяют и другие схемы подключения, исходя из назначения системы и соотношения параметров источника тепла, трубопроводной системы, клапана и потребителя.

Разновидности кранов

Классификация изделия по разным признакам:

В зависимости от вентиля, различают:Регулирующий.Он оборудован электромеханическим устройством, которое открывает нужные клапаны. Еще в его комплектацию входит шток с ручной или автоматической регулировкой

Важно!Шток не выбить даже самым сильным давлением воды, поскольку он расположен внутри устройства.

Запорный. В его комплекции есть шаровое приспособление, которое переключает поток воды

Особенность этого устройства в том, что его устанавливают на системы с низким давлением. Оно очень простое в конструкции, требует постоянного ухода и быстро изнашивается.

По материалу изделия:Латунь– наиболее востребованный материал, из-за длительного периода эксплуатации, небольших габаритов и низкого веса.

Углеродистая сталь – прекрасная альтернатива латуни.

Чугун – используется для труб большого диаметра (от 40 мм и больше). Для частных домов он не практичен.

Бронза – материал с длительным периодом эксплуатации.

В зависимости от способа монтажа:муфтовый; фланцевый; цапковый; под приварку; штуцерно-торцовый.

Для системы отопления используют такие виды, как:С постоянным режимом гидравлики– регулируется в соответствии с качественными показателями. Он подходит потребителям с качественными теплоносителями определенного объема.

С переменным режимом гидравлики – регулируется согласно с требуемым количеством воды. Он больше подойдет тем, для кого имеет значение количество.

От варианта проточной части устройства:пробно-спускной; полнопроходной.

От типа встроенного затвора:конусный; цилиндрический; шаровой.

По форме клапана-заглушки различают такие типы:T-образные; L-образные; S-образные.

От механики затворного элемента:Сальниковые– контролирует регулировку водяной струи сверху арматуры за счет сальника;

Натяжные – контролирует регулировку водяной струи снизу арматуры за счет гайки.

В зависимости от обогрева корпуса:с обогревом; без обогрева.

В зависимости от технических показателей различают такие вентили:Т-образный– регулировочная ручка может быть в 4-х положениях;

Г-образный – ручка регулировки имеет два режима, включая угол поворота на 180 градусов.

От механизма контроля устройства:Ручной– поводит соединение потоков воды в приблизительных пропорциях, дешевый, выглядит как стандартный шаровой вентиль;

Электропривод – для работы используется дополнительное оборудование двигатель либо магнитный способ, существует возможность получить удар от тока;

Пневмопривод – самый оптимальный для использования вариант. Важно! С электроприводом можно с легкостью сбалансировать тепло так, чтобы уровень температуры в дальних от котла комнатах, был такой же, как и в ближних.

Материалы для изготовления кранов

Кран шаровый трехходовой

Шаровой кран к числу новинок не принадлежит, но он стал широко применяться лишь недавно. В ранних вариантах трудно было достичь плотного перекрытия. Причиной тому были материалы с недостаточной прочностью.

Когда же «арсенал» новых материалов пополнился фторопластом, синтетическим каучуком и прочими искусственными современными веществами, появились модификации кранов улучшенной конструкции. Удалось добиться надежной герметизации, детали теперь не изнашиваются так быстро, благодаря качественной смазке, снижающей трение.

Шаровые краны производят из углеродистой, конструкционной и нержавеющей стали, чугуна, никеля, латуни или хромированной латуни, пластмасс, титана и керамики. Сами шары делают из хрома, а уплотнительные кольца для них изготавливают из металла, резины или фторопласта, прокладки – из тефлона, ручки – из алюминия, часто с покрытием.

Для трубопроводов с высокотемпературной рабочей средой используют латунные краны, этот сплав – наиболее стойкий в эксплуатации. На предприятиях химической, пищевой и фармацевтической промышленности к трубопроводам подключают далеко не все модели кранов. Единственное здесь решение – краны из нержавеющей пищевой стали.

Выбор

Чтобы правильно выбрать клапан нужно учитывать очень много различных нюансов.

В первую очередь:

  • количество контуров в отопительной системе;
  • конструктивная особенность управления клапаном;
  • диаметр входного патрубка;
  • пропускная способность трубопроводов системы отопления;
  • материал, из которого изготовлен клапан.

С количеством контуров системы отопления легко разобраться самостоятельно. С остальными моментами выбора все обстоит намного сложнее. Чтобы узнать, как устроен и работает трехходовой клапан, достаточно вникнуть в этот вопрос. А для того, чтобы правильно определить даже его размеры, необходимо иметь понятие в термодинамике.

Совет от редакции:лучше такой сложный вопрос, как выбор клапана, доверить специалисту. От правильно сделанного выбора будет зависеть работоспособность системы отопления.

При автоматизированном приводе управления он в состоянии распределять потоки горячей воды в нужном направлении и в необходимом количестве.

Вентили с подобной задачей справиться не в состоянии, что говорит о необходимости наличия трехходового клапана в системе отопления. Используя клапан в системе отпадает необходимость придумывать какой-то выносной пульт управления ею. Все делается без участия человека.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно разъясняет принцип работы и устройство трехходового клапана для системы отопления:

Принцип действия

Запорный механизм состоит из частей:

  • непроницаемого корпуса из металла;
  • затвора с проходными отверстиями разной формы;
  • переходников.

Направление потока теплоносителя регулируется поворотом подвижного балансира на 90 или 180 градусов, в результате чего проходное отверстие закрывается, и поток тепловой массы меняет направление, передвигаясь в другое отверстие.

Изделие данного типа является частью запорно-регулирующего механизма. В затворе крана предусмотрено 3 отверстия: входное и два выходных. Запорный механизм может устанавливаться в 3-х рабочих положениях, что дает возможность прекратить подачу теплоносителя (в положении «закрыто») иперенаправить его движение (в положении «открыто»).

Принцип работы трехходового крана и его конструкция

Для того, чтобы перенаправлять потоки жидкости в системах водоснабжения или отопления, используют трехходовые клапаны. Они действуют подобно железнодорожной стрелке, подключая к входному патрубку один или другой выходной. Такие краны могут полностью переключать поток воды, а могут плавно регулировать распределение между двумя контурами.

Назначение и области использования

Трехходовые клапаны применяются в следующих областях:

  • В магистральных тепловых сетях. С помощью устройства к основному потоку теплоносителя добавляют некоторое количество из обратного контура. Это делают, когда нужно понизить температуру прямого потока без изменения напора и режима работы бойлера. Краны оснащают электромагнитным приводом или термочувствительным сенсором.
  • В бытовых системах отопления. Используется термостатический привод, посредством которого регулируют температуру теплоносителя, направляемого, например, в оборудование «теплого пола» или в настенные батареи. Установка модуля дистанционного управления значительно упрощает контроль над микроклиматом. Точное управление температурой жидкости в возвратном трубопроводе позволяет существенно снизить расходы на отопление. Это помогает также ограничить максимальную температуру теплого пола, защищая его от перегрева.
  • Для водоснабжения при регулировании температуры воды. Самый известный пример- это обычный смеситель.
  • Для водоподготовки. Для переключения контура протекания воды в обход фильтра на время сервисных работ, например, по замене картриджей.

Используются трехходовые клапаны и в трубопроводах технологического назначения, везде, где требуется временно или постоянно перенаправлять потоки жидкостей или газов, а также смешивать такие потоки в определенных пропорциях.

Принцип работы и устройство трехходового крана для систем отопления

В основе конструкции трехходового крана лежит обычный Т-образный тройник. Два входящих патрубка (на схеме справа и сверху) служат для подачи холодной и горячей воды. Выходящий патрубок (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси вращается регулирующий сектор, частично перекрывающий входящие патрубки. На рисунке видно, как работает секторный трехходовый кран

Рисунок 2. Принцип работы секторного клапана

Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Особенность конструкции в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для другого. Если сектор стоит в среднем положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая сектор, например, к верхнему патрубку, можно получать пропорции холодная/горячая:

  • 45/55%;
  • 40/60%;
  • 20/80%.

И так далее до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в этом случае в выходной патрубок будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может осуществляться вручную и помощью биметаллического термостатического устройства.

Рисунок 3. Схема работы клапана с термостатическим управлением.

Такую функцию можно выполнить и с помощью двух двухходовых кранов и обычного тройника, используемых совместно. Именно так происходит в двухвентильных смесителях. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешения горячего и холодного потока, следует обеспечить открывание двух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), например, насадив их на единую ось.

Трехходовые клапаны разделяются на две большие группы. Они могут быть:

  • Разделительные. Служат для пропорционального разделения входящего потока на два выходящих.
  • Смесительные. Предназначены для смешивания двух входящих потоков в один суммирующий

Из схемы видно, что конструкция смесительного и разделительного клапана практически идентична. Различаются они лишь направлениями потоков. При правильном монтаже смесительный клапан буде работать и в качестве разделительного. Нужно только правильно настроить систему управления. В случае ручного управления никаких проблем не будет. Сложнее, но также возможно будет настроить и электронное управление. А вот термостатический модуль управления в случае подключения по разделительной схеме будет распределять потоки в зависимости температуры входящего потока. Это придется учитывать при проектировании системы отопления.

Сколько положений имеет секторный кран с электроприводом, показано на рис. 5

Рисунок 5. Варианты использования крана с электроприводом

Кроме секторных трехходовых кранов, выпускаются также и седельные. Принцип действия у них такой же, но имеются конструктивные различия.

Рисунок 6. Седельный, или шаровый тип крана

Смесительный седельный кран имеет двигающийся на штоке шарообразный рабочий орган, он запирает по очереди седла, через которые в камеру и далее в выходной патрубок проходят смешиваемые потоки. Разделительный клапан снабжен двумя рабочими органами, закрепленными на едином штоке и перекрывающие выходные потоки. Чем больше перекрыт один, тем больше открыт другой. Седельные клапаны не могут быть взаимозаменяемыми.

Вам будет интересно  Где и как используется шаровый кран 1-1-2

Кроме того, трехходовые устройства подразделяются по способу управления:

Электрические. Сектор поворачивается с помощью электродвигателя с редуктором. Такие устройства подключаются к компьютеризированной системе управления, считывающей показания датчиков температуры и в соответствии со встроенным алгоритмом управляющей потоком.

Рисунок 7. Кран с электроприводом

  • Ручные. Применяются в простых схемах с постоянной пропорцией распределения или смешения потоков. Угол поворота сектора выставляется вручную поворотом маховика.
  • Термостатические. Управление осуществляется автономным термостатом. Его устанавливают на определенную температуру при настройке системы, в дальнейшем он самостоятельно поддерживает ее, перепуская часть входящего потока из радиатора по обходному патрубку (байпасу).

При необходимости поворотом маховика можно изменить заданную температуру. Часто устанавливается на входе радиаторов отопления для подстройки комфортной температуры в каждой комнате.

Как выбрать

Выбирая трехходовой кран, необходимо учитывать несколько параметров. В процессе выбора хорошо заручиться помощью опытного инженера-сантехника.

Прежде всего нужно оценить назначение устройства- разделительный или смесительный. Следующим шагом следует определить место установки на схеме системы, а также способ управления устройством. Если планируется автоматизированное управление отоплением, надо решить, каким образом будет управляться данный кран- электроприводом, термостатом или вручную.

Далее анализу подлежат следующие технические характеристики:

  • Пропускная способность магистрали. Это объем жидкости, проходящий за единицу времени. Пропускная способность крана должна быть не меньше. Слишком маленький просвет создаст нежелательное сопротивление потоку и затруднит работу всей системы.
  • Максимальное и рабочее давление. Также должно соответствовать расчетным величинам для системы отопления.
  • Присоединительные размеры. Если точного соответствия диаметров достичь не удалось, то применяют переходники-фитинги.
  • Диапазон регулировки рабочих температур.

Руководствуясь перечисленными параметрами, нужно отобрать из десятков рыночных предложений несколько моделей, соответствующих заданным требованиям.

На этом этапе настает время сравнивать цену, гарантийный срок, доступность сервиса и, конечно, репутацию фирмы- производителя. Гарантированным качеством обладают такие лидеры рынка, как:

  • Honeywell. Американская компания второе столетие производит, поставляет, монтирует и обслуживает широкий спектр компонентов и целых систем управления отоплением, вентиляции, безопасностью.
  • Esbe. Шведская фирма также более 100 лет поставляет точные и очень надежные клапана, арматуру и компоненты систем, специализируясь на отопительной технике. Скандинавские традиции тщательной и высококачественной работы сочетаются с инновационными подходами к конструированию.
  • Valtec- Российско- итальянское предприятие удачно совмещает высокое итальянское качество с семилетней гарантией и доступными ценами. Полностью локализованное производство с европейской системой контроля качества не давно появилось на рынке, но уже успело завоевать популярность.

На рынке присутствует также множество поставщиков, не успевших завоевать столь безупречную репутацию. Экономия на стоимости клапана может в дальнейшем привести к его нестабильной работе, повышенным расходам или даже к выходу из строя всей системы.

Монтаж

Обычно при монтаже трехходовых кранов выбирают одну из типовых, хорошо отработанных схем.

Безнапорный коллектор или гидравлический разделитель

В такой схеме в контуре №2 предусмотрен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя. Его обозначение- два синих равносторонних треугольника, соединенных вершинами.

Рисунок 10. Схема монтажа с безнапорным коллектором

Прямое подключение к источнику тепла

Важно! Если кран подключается непосредственно к бойлеру на байпасе, подключенному к патрубку В, перед манометром придется смонтировать клапан с гидравлическим сопротивлением, равным сопротивлению источника тепла.

Рисунок 11. Прямое подключение к источнику

В противном случае начнутся колебания расхода теплоносителя на участке A-B. Они будут вызываться колебаниями штока.

Регулятор перепада давления

В случае высокого давления со стороны источника тепла между напорным коллектором и клапаном устанавливается манометрический дросселирующий регулятор, компенсирующий избыточный напор теплоносителя.

Рисунок 12. Схема с дросселирующим регулятором

Специалисты применяют и другие схемы подключения, исходя из назначения системы и соотношения параметров источника тепла, трубопроводной системы, клапана и потребителя.

Трехходовой кран для неагрессивных жидкостей, Росма

Трёхходовой кран — это устройство, которое монтируется на трубу перед манометром и выполняет сразу несколько функций. Благодаря этому приспособлению производится продувка, профилактическая проверка или полное отключение измерительного манометра. Такие вентили используют в коммуникациях, которые транспортируют холодную воду, а также горячую воду и пар.

Трехходовой кран может быть установлен на любое устройство, приспособление или магистраль, где необходим контроль работы манометра

Для чего нужен трёхходовой кран?

Благодаря такому вентилю появляется возможность проверки измерительного прибора. Проверка манометра производится посредством подключения к нему контрольного манометра. Рассмотрим ещё три основные функции, которые выполняет трёхходовой манометрический клапан:

  • это изделие позволяет осуществлять сброс давления перед манометром, что препятствует залипанию стрелки прибора;
  • благодаря такому устройству можно произвести отключение манометра от коммуникации;
  • трёхходовой манометрический вентиль позволяет также продувать отвод. Устранение загрязнений влияет на точность показаний манометра;

Обратите внимание! В хозяйственных целях вместо трёхходового крана зачастую применяют проходной вентиль муфтового типа. Он идеально подходит для коммуникаций с небольшими показателями давления.

Монтаж этого приспособления является обязательным условием на производствах. Это необходимо для того чтобы выполнять проверки измерительного прибора. Если пренебречь этим пунктом строительных норм и правил (СНиП), манометр может выйти из строя, что повлечёт за собой невозможность измерения давления на данном участке коммуникации. В таких случаях существует большой риск возникновения аварийной ситуации и повреждения трубопровода.

Установка подобных кранов необходима в промышленных условиях


Для чего нужен манометрический кран?

Установка трехходового манометрического клапана преследует следующие цели:

  • возможность проверить прибор, подключив к нему контрольный манометр;
  • возможность сбрасывать давление перед прибором, что защищает его от залипания стрелки;
  • возможность отключить манометр от системы;
  • возможность продувать манометрический отвод с целью удаления загрязнений, негативно влияющих на точность измерительного прибора.

В промышленных целях и на производствах, где необходим постоянный контроль давления на трубопроводах, установка такого прибора обязательна.

Трехходовой кран предназначен для установки в систему манометров

Трехходовой кран предназначен для установки в систему манометров

Пренебрежение данным правилом может стоить дорого, так как при неправильных показаниях измерительного прибора и отсутствия контроля давления, возможно повреждение трубопровода.

В домашних условиях вместо крана часто используют проходной муфтовый вентиль, так как давление в домашней системе гораздо ниже.

Режимы работы

В зависимости от положения запорного механизма, клапан для манометра может находится в следующих рабочих режимах:

  • направлять рабочую среду из магистрали в манометр;
  • направление на манометр перекрыто. Манометр пребывает без нагрузки, рабочая среда свободно проходит по трубопроводу;
  • производится сброс давления на измерительном устройстве при закрытом трубопроводе;
  • при неправильном повороте запорного механизма, кран может соединить магистраль с атмосферой. Однако в этом случае для прохождения рабочей среды останется отверстие в 3 мм, что позволит избежать поломки манометра.

Достоинства трёхходовых вентилей

Как и любое другое изделие, трёхходовой манометрический кран отличается рядом преимуществ, на которые стоит обратить внимание:

  • установка такого крана не требует больших усилий;
  • устройство не нуждается в индивидуальном контроле;
  • этот элемент коммуникации прост в эксплуатации и обслуживании. В случае необходимости ремонт или замена такого устройства не составит труда;
  • длительный эксплуатационный срок;
  • высокие герметизационные показатели, которые достигаются посредством специальных уплотнителей из тефлона;
  • низкий коэффициент гидравлического сопротивления;
  • а также такое устройство отличается тем, что в нём нет зон застоя жидкости.

Трёхходовые вентили являются незаменимыми устройствами на производствах различной направленности. Их высокие эксплуатационные показатели позволяют эффективно справляться с возложенными на них задачами.

Виды трёхходовых кранов

На сегодняшний день существует несколько разновидностей этого приспособления. Классифицируются трёхходовые манометрические клапаны в зависимости от способа крепления, а также исходя из конструктивных различий.

Трехходовые краны выпускаются в разных конструктивных исполнениях

Рассмотрим основные виды этого изделия:

Кран пробковый натяжной трёхходовой для манометра. Такое изделие имеет натяжной вариант герметизации (отсюда и название). Существует 4 основных разновидности пробковых натяжных вентилей. Рассмотрим их:

  1. Устройство, в котором проходное отверстие имеет с двух сторон трубную или же метрическую резьбу. Третий выход в этом случае выступает в качестве дренажа.
  2. Приспособление, которое имеет с одной стороны отверстия трубную резьбу, а с другой — метрическую. Как и в предыдущем случае, третий выход приспосабливается под дренаж.
  3. Третье устройство является, по сути, модификацией первого и второго и оснащается запорным приспособлением. В качестве запорного приспособления выступает рукоятка, имеющая форму рычага или бабочки.
  4. Устройство, которое оснащено резьбой с двух сторон отверстия, а с третьей имеет специальный фланец для стыковки с измерительным прибором.

Производятся такие трёхходовые вентили из латуни. Латунь является довольно лёгким и пластичным материалом. Стоит отметить, что у таких изделий есть два недостатка:

  • такие краны нуждаются в большом усилии, чтобы запустить запорный или переключающий механизм;
  • из-за того, что сплав латуни обладает небольшой прочностью, существует риск поломки хвостика пробки при затягивании гайки.

Большинство моделей трехходовых кранов изготавливается из латуни

Кран шаровой с дренажем трёхходовой под манометр. Современное приспособление, которое является наиболее популярным вариантом из всех трёхходовых манометрических кранов.

Рассмотрим основные эксплуатационные преимущества шарового крана для манометра:

  • простая и удобная конструкция;
  • высокие герметизационные показатели;
  • практичность (небольшой размер);
  • лёгкость установки и простота эксплуатации;
  • в проточных зонах не накапливается мусор;
  • краны шаровые трёхходовые можно использовать в вязких или застойных зонах.

Полезная информация! Внутри трёхходовых шаровых кранов располагается специальный шар, который имеет прорезь в виде буквы «Г» или «Т». Разновидности шарового крана аналогичны модификациям пробкового устройства, с одной лишь разницей — шаровый вентиль, независимо от особенностей использования, всегда имеет запорную рукоятку.

Шаровой кран с муфтовым отводом. Этот вентиль не является трёхходовым как таковым, но может применяться для выполнения тех же функций. Производятся такие краны из латуни, которая имеет защитный слой хрома. К муфтовому выходу можно подключить дренаж или контрольный манометр для проверки основного измерительного прибора.

Кран трёхходовой кнопочный под манометр. Это современное устройство, которое имеет одно большое отличие от вышеперечисленных приспособлений — благодаря такому вентилю исключается постоянное воздействие давления среды на измерительный механизм прибора. Замер давления осуществляется следующим образом: нажимается кнопка и на измерительный прибор подают давления для проведения замера. После отпускания кнопки нагрузка на измерительный манометр уходит автоматически.

Кнопочный кран — современная, более практичная и удобная в работе модель

Варианты выполнения

Как возможно устроен трехходовой кран под манометр 1:2 дюйма? Приведем пара описаний наиболее распространенных конструкций.

Пробковый натяжной

Пробковый трехпроходной кран с натяжной герметизацией 11б18бк выпускается в следующих комплектациях:

  • Две трубные (ДУ 15) либо метрические (М20х1,5) резьбы и дренажное отверстие.

Версия вентиля с дренажным отверстием.

  • Одна трубная и одна метрическая резьба плюс дренажное отверстие.
  • То же, но с рукояткой (рычагом либо бабочкой).
  • Две резьбы (ДУ 15, М20х1,5 либо их сочетание) и фланец для подключения контрольного манометра.

Вентиль предельно несложен конструктивно, но имеет несколько значительных недочётов:

  1. Большое упрочнение переключения (характерное, но, для всех пробковых вентилей).
  2. Постоянный риск оторвать хвостовик пробки при подтяжке гайки. Латунь — достаточно мягкий металл, и через чур большое упрочнение тут не нужно.

Принцип работы трехходового крана для манометра несложен и понятен: Т-образный вырез во вращающейся пробке при ее повороте совмещается с одним либо двумя отводами.

Соответственно, в различных положениях доступны следующие конфигурации:

  • Отвод заглушен, манометр соединен с атмосферой через дренаж либо фланец.
  • Давление подается на контрольный вентиль при закрытом дренаже либо фланце.
  • Отвод работает на сброс при перекрытом манометре.

Шаровый с дренажом

В качестве примера мы рассмотрим трехходовой шаровый кран под манометр 11Б27п. Он занимателен реализацией дренажа. В сущности, перед нами обычный муфтовый вентиль с дренажным отверстием и удлинённым корпусом по одну сторону от запорного шара.

Кран 11Б27п с дренажом и винтом-заглушкой.

Приведем характеристики изделия.

ПараметрЗначение
Большое рабочее давление16 атмосфер
Большая рабочая температураДля воды — 140С, для пара — 225С
Материал запорного шара и корпусаЛатунь
Материал сёдел и уплотнителя штокаФторопласт
ДренажОтверстие в корпусе с винтом-заглушкой
Оптовая цена180 рублей

Обратите внимание: в таковой реализации трехходовой шаровый кран для манометра достаточно неудобен на отоплении и горячей воде. Открученный дренажный винт обдаст вашу руку кипятком.

Шаровый с муфтовым отводом

В качестве крана под манометр возможно использован и простой муфтовый трехходовой вентиль. Пример для того чтобы изделия — Valtec VT361N.

На этом фото - трехходовой кран под манометр ДУ15 от Valtec.

Материал затворного шара и корпуса изделия — хромированная бронза, уплотнители выполнены из тефлона. Большая рабочая температура среды — +150 градусов. Примечательна заявленная производителем долговечность изделия — не меньше 20000 циклов.

Особенности эксплуатации шарового трёхходового крана

Трёхходовой вентиль отличается тем, что может находиться в нескольких положениях переключателя. А именно:

Положение № 1. Присоединённый измерительный прибор подключён к коммуникации, в которой измеряются показатели давления рабочей среды.

Положение № 2. В этом положении измерительный прибор не имеет доступа к коммуникации, а, наоборот, подключён к внешней воздушной среде. В таком положении показатель манометра должен быть всегда равен нулю.

Положение № 3. В третьем положении манометр не имеет доступа ни к рабочей среде в коммуникации, ни к воздушному пространству, однако, прибор осуществляет взаимодействие с внешней средой (при продувке).

Положение № 4. Такое положение трёхходового манометрического крана применяется в том случае, когда необходимо провести подключение испытательного манометра к основному измерительному прибору.

Принцип работы и устройство трехходового крана для систем отопления

В основе конструкции трехходового крана лежит обычный Т-образный тройник. Два входящих патрубка (на схеме справа и сверху) служат для подачи холодной и горячей воды. Выходящий патрубок (на схеме слева) отводит смешанный поток. В центральной камере на оси вращается регулирующий сектор, частично перекрывающий входящие патрубки. На рисунке видно, как работает секторный трехходовый кран

Устройство трехходового крана для манометров

Рисунок 2. Принцип работы секторного клапана

Перекрытие может составлять от 0 до 100%. Особенность конструкции в том, что чем больше открывается просвет для одного из входящих патрубков, тем меньше становится просвет для другого. Если сектор стоит в среднем положении, пропускается по 50 % каждого потока. Смещая сектор, например, к верхнему патрубку, можно получать пропорции холодная/горячая:

И так далее до полного перекрытия холодной воды (0/100%), в этом случае в выходной патрубок будет поступать только горячая вода

Управление клапаном может осуществляться вручную и помощью биметаллического термостатического устройства.

Устройство трехходового крана для манометров

Рисунок 3. Схема работы клапана с термостатическим управлением.

Такую функцию можно выполнить и с помощью двух двухходовых кранов и обычного тройника, используемых совместно. Именно так происходит в двухвентильных смесителях. Чтобы обеспечить постоянный напор и точно управлять пропорцией смешения горячего и холодного потока, следует обеспечить открывание двух кранов в противофазе (один открывается- другой пропорционально закрывается), например, насадив их на единую ось.

Трехходовые клапаны разделяются на две большие группы. Они могут быть:

  • Разделительные. Служат для пропорционального разделения входящего потока на два выходящих.
  • Смесительные. Предназначены для смешивания двух входящих потоков в один суммирующий

Устройство трехходового крана для манометров

Рисунок 4. Схема работы смесительного и разделительного трехходового клапана

Из схемы видно, что конструкция смесительного и разделительного клапана практически идентична. Различаются они лишь направлениями потоков. При правильном монтаже смесительный клапан буде работать и в качестве разделительного. Нужно только правильно настроить систему управления. В случае ручного управления никаких проблем не будет. Сложнее, но также возможно будет настроить и электронное управление. А вот термостатический модуль управления в случае подключения по разделительной схеме будет распределять потоки в зависимости температуры входящего потока. Это придется учитывать при проектировании системы отопления.

Сколько положений имеет секторный кран с электроприводом, показано на рис. 5

Устройство трехходового крана для манометров

Рисунок 5. Варианты использования крана с электроприводом

Кроме секторных трехходовых кранов, выпускаются также и седельные. Принцип действия у них такой же, но имеются конструктивные различия.

Устройство трехходового крана для манометров

Рисунок 6. Седельный, или шаровый тип крана

Смесительный седельный кран имеет двигающийся на штоке шарообразный рабочий орган, он запирает по очереди седла, через которые в камеру и далее в выходной патрубок проходят смешиваемые потоки. Разделительный клапан снабжен двумя рабочими органами, закрепленными на едином штоке и перекрывающие выходные потоки. Чем больше перекрыт один, тем больше открыт другой. Седельные клапаны не могут быть взаимозаменяемыми.

Источник https://kangen.ru/otoplenie/trehhodovoj-kran-princip-raboty.html

Источник https://znatoktepla.ru/truby/printsip-raboty-trehhodovogo-krana.html

Источник https://turbo-tex.ru/vidy-i-naznachenie/kran-3h-hodovoj-dlya-manometra.html