منازل الغلايات: البناء والتصميم والمعدات الجاهزة

جهاز ومبدأ تشغيل الصمام ثلاثي الاتجاه للغلاية

صمام ثلاثي الاتجاهات ينظم درجة حرارة سائل التبريد في غلايات الوقود الصلب

قد يختلف جهاز تصميم صمام الخلط الحراري لمرجل يعمل بالوقود الصلب أو غيره بشكل كبير اعتمادًا على الغرض من العنصر والشركة المصنعة ، لكن مبدأ التشغيل يظل دون تغيير. يحتوي منظم الحرارة على ثلاثة مخرجات: أحدها مفتوح دائمًا ، بينما يتداخل الآخرون كليًا أو جزئيًا أثناء التشغيل. وفقًا لعدد المنافذ ، يُطلق على الصمام 3 اتجاهات. يتم استخدامه لخلط أو تقسيم تدفقات السائل أو الغاز ، حيث يتم تنظيم درجة حرارة المبرد ، والانتقال من دائرة إلى أخرى.

يبدو مثل نقطة الإنطلاق. يتم تمثيل الجهاز الداخلي بآلية قفل وقضيب ، مما يضمن حركته - هذه هي العناصر الرئيسية. تحتوي بعض التصميمات على حلقتين للمقعد لتأمين الصمام. يمكن إضافة عناصر أخرى.

مبدأ التشغيل وأنواع مشغلات الصمامات

من الناحية الهيكلية ، تعد الصمامات ثلاثية الاتجاهات نوعًا من مزيج من زوج من الصمامات ثنائية الاتجاه تعمل خطوة بخطوة. الاختلاف الرئيسي هو أن الصمام ثلاثي الاتجاهات لا يوقف تدفق المياه ، ولكنه يسمح لك بضبط معدل التدفق من أجل تحقيق مؤشرات درجة الحرارة المطلوبة.

بناءً على الاختلافات في التصميم الداخلي ، يتم تقسيم الأجهزة ثلاثية الاتجاهات إلى نوعين:

• مع نظام تحكم "السرج الجذعي" ؛
• مع نظام "الكرة المقبس".

الصمامات من نوع "السرج الجذعي" هي أجهزة خلط ، يتم ضبط موضع الجذع بتحريكه لأعلى أو لأسفل. عادة ما يتم التحكم في حركة الجذع بواسطة مشغل كهروميكانيكي ، والذي يسمح بأتمتة تشغيل وتنظيم النظام إلى أقصى حد.

مبدأ عمل الصمام ثلاثي الاتجاهات

تستخدم أجهزة الكرة ذات المقبس كصمامات فصل ، ويتم تغيير موضع الكرة عن طريق تدويرها. في الواقع ، تعتبر هياكل مثل هذا التعديل صمامات إغلاق ، ولكن في أنظمة التدفئة المستخدمة في الحياة اليومية ، يمكن للصنابير أن تؤدي وظيفة الأجهزة مع قفل القطاع ، أي خلط الماء البارد والماء الساخن.

مبدأ التشغيل

يتم تصنيع صمام غلايات الوقود الصلب من النوع ثلاثي الاتجاهات في تكوينات مختلفة مع أنواع مختلفة من المشغلات ، ولكن يظل الغرض ومبدأ تشغيل المنتج دون تغيير: خلط تيارين بدرجات حرارة مختلفة في تيار مشترك مع مجموعة درجة حرارة من قبل المستهلك.

ينتقل السائل الموجود في الصمام من الأنبوب الفرعي الأول إلى الأنبوب الثاني حتى ترتفع درجة حرارته وتصل إلى القيمة المطلوبة. ثم يقوم المشغل بإدخال الماء تدريجياً من القطاع الثالث ، مع الحفاظ على درجة حرارة الماء المغادر في النطاق المطلوب. تتم العملية برمتها في ثلاث خطوات ، وهذا هو سبب تسمية الرافعة بـ "ثلاثية الاتجاهات".

أنواع محركات الأقراص

يتكون أي صمام خلط ثلاثي الاتجاهات من زوج من المدخل ومخرج واحد. يتم توزيع وسط التسخين بواسطة محرك من أحد الأنواع التالية:

• هيدروليكي؛
• كتيب؛
• الكهروميكانيكية.
• هوائي.

يتم تصنيع المحركات الكهروميكانيكية من الأنواع التالية:

• ترموستاتي؛
• استسلم.

رأس ثرموستاتي
في مشغل ترموستاتي ، غالبًا ما يستخدم في الأنظمة المنزلية ، بسبب تأثير درجة الحرارة ، يتمدد عنصر الاستشعار ، ويضغط على جذع الصمام وفتحه - هكذا يمتزج تدفق الماء البارد والساخن. تم تجهيز الرأس الثرموستاتي بجهاز استشعار درجة الحرارة من النوع البعيد ، والذي يتم تثبيته بشكل إضافي بدلاً من منظم الحرارة.

ملحوظة! يعد تنظيم التدفق عن طريق مشغل ثرموستاتي ، لا يستخدم الكهرباء ، الطريقة الأكثر شيوعًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى دقته وبساطته.

في الطرز المزودة بمحركات ، يتم توفير إشارة الخلط من وحدة التحكم. نوع محرك الأقراص الأكثر طلبًا ، وهو ، علاوة على ذلك ، الأكثر دقة.

تعتبر الصمامات المؤازرة بطبيعتها نسخة معدلة ومبسطة من التصميمات المتطابقة مع وحدات تحكم مع تغيير واحد مهم - يتم التحكم في الصمام مباشرة.

في صمام الخلط المزود بمحرك رأسي ، يتم التحكم في الصمام ثلاثي الاتجاهات عن طريق الضغط على الرأس مقابل الجذع. تستخدم طريقة التحكم هذه عند تركيب نظام تدفئة الأرضية.

يعمل المحرك اليدوي عن طريق تدوير غطاء خاص مثبت على الصمام.

أنواع الصمامات

وظائف الصمامات مختلفة. على هذا الأساس ، تنقسم الصمامات ثلاثية الاتجاهات إلى تبديل وخلط وفصل.

خلط

مبدأ تشغيل الصمام ثلاثي الاتجاهات في نظام التدفئة

يتم توفير تيار بارد لمدخل واحد ، تيار ساخن إلى الآخر. عند المخرج ، يختلطون ، ويشكلون تيارًا واحدًا من درجة حرارة معينة. وبالتالي ، بفضل الخلاط الحراري ، يتم تنظيم درجة حرارة سائل التبريد ، على وجه الخصوص ، يتم خلط تدفق العودة في سائل التبريد عند مخرج المرجل. لهذا ، يتم تثبيت الصمام على أنبوب الإرجاع لأنبوب التسخين.

الفاصل

تسمى صمامات العزل أيضًا بصمامات التحكم. قاموا بتقسيم تيار واحد إلى قسمين. يتم استخدامها في نظام إمداد الماء الساخن ، وأنابيب سخانات الهواء.

التبديل

تُستخدم مفاتيح التحويل أو التحويل للتبديل من دائرة إلى أخرى ، على سبيل المثال من التدفئة إلى إمداد الماء الساخن. يتم التبديل باستخدام محرك كهربائي.

تصميم الجهاز ووظائفه

تختلف الصمامات ثلاثية الاتجاهات (TC) في الحجم والمواد: الفولاذ المقاوم للصدأ والبرونز. يمكن أن يكون الجسم مصنوعًا من مادة معدنية وبوليمر. على الرغم من أن هذا الأخير لا يحظى بشعبية كبيرة.

أنواع الصمامات

يحتوي التصميم على 3 فتحات: مدخل ومنفذين ؛ يوجد بالداخل محرك يتحكم في التدفقات للحصول على درجة حرارة معينة.

من الناحية الهيكلية ، يقوم المنتج بأداء تفاعل عمل زوج من الصمامات ثنائية الاتجاه. الفرق الرئيسي هو أن MC لا يوقف تدفق الوسط ، ولكنه ينظم شدته. الأجهزة ثلاثية الاتجاهات مقسمة إلى مجموعات وفقًا لنظام الضبط: "مقعد ساق" و "مقعد كروي" ، ويمكن إقرانها بالرأس الحراري هيرز.

عادة ما يتم التحكم في حركة القضيب بواسطة محرك من النوع الكهروميكانيكي ، ويتم استخدامه للتركيب في أنظمة التحكم الأوتوماتيكية للعمليات الحرارية لغلاية Proterm والوقود الصلب الحديث الآخر.

تصميم الصمام

يعتمد مبدأ تشغيل TC على مزج تدفقات درجة حرارة 2 لسائل التبريد عند الإمداد والعودة ، في التدفق العام ، مع مؤشر درجة الحرارة الذي يحدده المستخدم.

ينتقل الوسيط الموجود في التجويف الداخلي للجهاز من أنبوب فرعي إلى آخر ، حتى يتغير مؤشر درجة حرارته إلى الحجم المطلوب.

طرق التحكم في الصمام ثلاثي الاتجاهات

صمام ثلاثي مع رأس ثرموستاتي

الصمامات ثلاثية الاتجاهات وفقًا لطريقة التحكم هي:

• واثق من نفسه؛
• كتيب؛
• ترموستاتي؛
• بمحرك كهربائي.

إذا لم يكن هناك إمكانية للتحكم ، يكون الصمام الحراري من النوع المستقل. يتم ضبطه مسبقًا من قبل الشركة المصنعة على درجة حرارة معينة للحامل الحراري ، أي ستكون درجة الحرارة في النظام ثابتة دائمًا. تتمثل المزايا الرئيسية لهذه الأجهزة في التكلفة المنخفضة والقدرة على الحفاظ على نفس درجة الحرارة. لكن لا يمكنك تغيير الإعدادات المضبوطة مسبقًا ، لذلك يجب أن تفي خصائص الصمام بمتطلبات النظام ، ويجب اختياره بعناية أكبر.

الصمام ثلاثي الاتجاهات الذي يتم تشغيله يدويًا مجهز بجهاز ضبط يدوي مثل لوحة تحكم أو مقبض دوار أو صمام. يتم التحكم في الضبط باستخدام علامات خاصة - مقياس. بالمقارنة مع منظم مستقل ، فإن الصمام الحراري اليدوي ثلاثي الاتجاهات أكثر فاعلية: فهو يسمح لك بتغيير وضع درجة الحرارة وفقًا لاحتياجات معينة وسيحافظ على درجة الحرارة عند مستوى معين. ومع ذلك ، فإن هذا الصمام "لا يعرف كيف" عن طريق تغيير درجة حرارة المبرد إلى تحول في الظروف المحيطة.

صمام يعمل بالكهرباء

يتضمن تصميم المنتج مع منظم الحرارة ترموستات. الوسط الغازي أو السائل بداخله يتفاعل مع التغيرات في درجة حرارة المبرد. عندما يسخن إلى درجة الحرارة المحددة مسبقًا ، يتم إغلاق أنبوب الماء الساخن. حسب نوع مصدر الطاقة ، يمكن أن يكون هذا النوع من الصمامات ميكانيكيًا وإلكترونيًا. تعمل الميكانيكية بشكل مستقل ، بينما تتطلب الأجهزة الإلكترونية مصدر طاقة أو استبدال دوري للبطارية. على الرغم من أن هذا الإزعاج يقابله الفوائد تمامًا.

يتيح لك تضمين صمام ثرموستاتي لغلاية تعمل بالوقود الصلب في النظام أتمتة عملية تغيير نظام درجة الحرارة وفقًا للوقت من اليوم وأيام الأسبوع. تكلفة عنصر ثلاثي الاتجاه مع منظم الحرارة أعلى من تكلفة نظائرها البسيطة.

النماذج الأكثر تقدمًا هي صمامات حرارية تعمل بالكهرباء. لكي يكون عملهم ثابتًا ، تحتاج إلى تثبيت مصدر طاقة غير متقطع. يتم تنظيم تدفق الناقل الحراري البارد أو الساخن بواسطة وحدة تحكم ، والتي تسجل انحرافات درجة الحرارة عن القيم المحددة ، ومحرك مؤازر. لا تتداخل المنافذ تمامًا ، ولكن يتغير حجم المبرد. بفضل تشغيل الأتمتة ، يتم دائمًا تسخين دائرة التسخين بالتساوي ، ودرجة حرارة المبرد دائمًا تتطابق تمامًا مع درجة الحرارة المحددة. القدرة على تغيير الوضع موجودة أيضًا ، ولكن عليك أن تكون مستعدًا لاستهلاك مرتفع للموارد: المبرد والكهرباء. سوف تضطر إلى دفع المزيد مقابل الصمام الحراري نفسه. الجهاز الأوتوماتيكي بالكامل أغلى ثمناً.

الغرض والوظائف

يعد خلط التدفقات أمرًا ضروريًا حتى لا يتشكل المكثف في المرجل بسبب عودة البرد

يتم تركيب الصمام الثلاثي للأغراض التالية:

• حتى لا يستسلم المبرد البارد للغلاية ولا يسقط المكثف على الجدران الداخلية للفرن. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم استخدام مبادل حراري من الحديد الزهر في غلاية الماء الساخن ، فقد يتشقق من درجات الحرارة القصوى.
• لتنظيم درجة حرارة سائل التبريد في الدوائر. قد تكون هذه الحاجة بسبب تعقيد النظام ، حيث تختلف متطلبات درجة الحرارة لكل دائرة. عند توصيله بمجمع حراري ، وكذلك عند استخدام حامل الحرارة في المبادل الحراري لوحدة معالجة الهواء ، والتي تعد جزءًا من نظام تسخين الهواء.
• لتكون قادرة على التحكم في تسخين المبرد في دائرة التدفئة تحت الأرضية. لا تزيد درجة الحرارة المثلى للتدفئة الأرضية عن 50 درجة مئوية. يمكن أن تتجاوز درجة حرارة المبرد القادم من الغلاية هذا الرقم بمقدار 10-35 درجة مئوية.سوف يختلط الماء المبرد الذي يمر عبر دائرة التسخين تحت الأرضية مع سائل التبريد من المرجل ، وسيقوم الصمام ثلاثي الاتجاهات المثبت على مشعب التوزيع بخلط تدفق العودة.

لا ينبغي تثبيت المنظم إذا كانت هناك عدة مصادر للتدفئة تعمل في النظام واحدًا تلو الآخر ؛ إذا كان طول كل حلقة من قاع الماء لا يزيد عن 50-60 مترًا (عندئذٍ يتم تثبيت رؤوس RTL بدلاً من الصمام ثلاثي الاتجاهات) ؛ إذا تم تنظيم التدفئة وفقًا لنظام الجاذبية.

المعلمات الأساسية عند اختيار الصمامات

تتمتع منتجات النحاس بعمر خدمة أطول ، ولا تتصدع بسبب الإجهاد الميكانيكي

يجب أن يتوافق الصمام ثلاثي الاتجاهات مع ميزات النظام قدر الإمكان ، لذلك ، عند الاختيار ، يجب فحص جميع المعلمات: جهاز التصميم ، الخصائص التقنية.

• بادئ ذي بدء ، من الضروري قطع الخيارات المصنوعة من المعدن غير المناسب. يتم التخلص من الصمامات ثلاثية الاتجاهات منخفضة التكلفة من السيليكون على الفور ، نظرًا لأن سبائك الألومنيوم والسيليكون منخفضة القوة. تتصدع هذه الصمامات الحرارية وتنهار فعليًا أثناء التشغيل.
• لا تتآكل الصمامات ثلاثية الاتجاهات المصنوعة من الحديد الزهر وتكون قوية بدرجة كافية تحت الأحمال الساكنة ، ولكن التأثير الميكانيكي النقطي أو الانخفاض الحاد في درجة الحرارة يمكن أن يتسبب في كسرها. لا يمكن إصلاح هذه الأجهزة.
• الأجهزة الفولاذية غير مكلفة ومتينة في نفس الوقت ، لكنها تصدأ بمرور الوقت. من أجل الحماية من التآكل ، يتم طلاء المنتجات بالنيكل والكروم.
• الصمامات الحرارية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أغلى ثمناً ، فالمعدن غير معرض للأكسدة والتآكل ، لذا فإنها ستعمل لفترة طويلة.
• يُفضل استخدام الصمامات ثلاثية الاتجاهات من النحاس الأصفر والبرونز لأن المادة تلبي متطلبات المتانة ومقاومة التآكل على أفضل وجه. لا يمكن تثبيت منتجات النحاس في نظام يتم فيه تسخين المبرد إلى درجات حرارة تتجاوز 200 درجة. الأجهزة البرونزية مدمجة في دائرة تسخين مصنوعة من النحاس.

قد تكون آلية القفل الداخلي في بعض المنتجات من السيراميك. إذا تمت ملاحظة ظروف التشغيل ، فإن السيراميك يعمل بأفضل طريقة: فهو لا يصدأ ويعمل لفترة طويلة. لكن يجب أن يكون المبرد في النظام عالي الجودة. في وجود شوائب ميكانيكية ، ستفشل العناصر الخزفية بسرعة.

للتدفئة تحت الأرضية ، يفضل تركيب الصمامات بمحرك مؤازر

يتم اختيار نوع الصمام مع مراعاة خصائص النظام:

• لحماية المرجل من التكثيف ، يكفي وجود صمام مزود بثرموستات داخلي مضبوط على درجة حرارة ثابتة لوسط التسخين.
• إذا كان النظام يتكون من عدة فروع وكان من الضروري التحكم في تسخين كل منها ، يتم تثبيت منظم برأس حراري وجهاز استشعار عن بعد.
• عند التجميع الذاتي للنظام ، يوصى بصمام خلط للتركيب. يسهل على المبتدئين فهم مخطط عمله وكيفية وضعه وإزالته.
• أنواع السرج ، على عكس الأنواع الدوارة ، تسمح لك بدقة أكبر بتنظيم درجة حرارة المبرد والضغط.
• للتدفئة تحت الأرضية ، يوصى باستخدام الموديلات الكهربائية المزودة بمحرك مؤازر.
• ل DHW - فصل الصمامات ، للتدفئة - صمامات الخلط.

يجب أن يتطابق قطر الخيط الموجود على الصمام مع قطر أنابيب التسخين

بالنسبة للخصائص التقنية ، من الضروري مراعاة:

• طريقة الاتصال - يمكن أن تكون مترابطة وشفة ؛
• القطر الداخلي للأنابيب - يجب أن يتطابق مع قطر الأنابيب في موقع التركيب ؛
• أقصى ضغط عمل
• أقصى درجة حرارة لسائل التبريد في موقع التثبيت ؛
• متوسط ​​استهلاك المياه في الساعة - الإنتاجية المشروطة ؛
• النطاق الديناميكي للتنظيم (30: 1 ، 50: 1 ، 100: 1) - يشير إلى الاختلاف في الإنتاجية عندما يكون الصمام مغلقًا بالكامل ونصف مفتوح.

توفر الصمامات ذات النطاق 100: 1 نطاقًا أوسع من التعديلات.

نماذج تعتمد على حجم وسط التسخين ، ماركة ESBE

يشار إلى البيانات في جواز السفر للمنتج.من أجل تحديد الصمام بشكل صحيح وفقًا لمعايير النظام ، من الضروري أيضًا حساب معدل تدفق المبرد في خط التثبيت ، لأن الصمام يجب أن يمر بالحجم المطلوب من الماء في مواضع مختلفة من الجذع.

أخيرًا وليس آخرًا ، المعلمة هي الشركة المصنعة. شائع:

• Esbe (السويد) ؛
• دانفوس (الدنمارك) ؛
• هانيويل (الولايات المتحدة الأمريكية) ؛
• هرتس أرماتورين (النمسا) ؛
• كاليفي (إيطاليا) ؛
• إيكما (إيطاليا) ؛
• Valtec (روسيا).

يوصى باختيار منتجات ذات علامات تجارية مشهورة ، ثم يمكنك التأكد من أن العلامات والخصائص المعلنة تتوافق مع المعلمات الحقيقية للصمام ثلاثي الاتجاهات.

كيفية اختيار صمام خلط لمرجل يعمل بالوقود الصلب

من المهم جدًا اختيار صمام خلط عالي الجودة مناسب لنظام التدفئة الخاص بك من حيث معاييره. للقيام بذلك ، تحتاج إلى التعرف على الخصائص وقياس قطر أنابيب نظام التدفئة الخاص بك.

تتمثل إحدى طرق تقييم صمام الخلط في تقييم وزن الأنا. للقيام بذلك ، خذها بين يديك وتقدير مدى ثقلها. كلما زاد وزن الجهاز ، زادت جودة المواد التي صنع منها.

لشراء صمام خلط جيد ، تحتاج إلى معرفة العديد من المعلمات لاختياره. دعونا نرى أي منها.

ما الذي تبحث عنه عند اختيار صمام خلط ثلاثي الاتجاهات:

1. اطلب من البائع تقديم وثائق للجهاز الذي تريده. يجب أن يكون الجهاز مصحوبًا بما يلي: شهادات الجودة والتعليمات والأوصاف باللغة الروسية ، بالإضافة إلى نصائح حول تركيب الجهاز في نظام التدفئة.
2. انتبه إلى المواد التي يتكون منها الخلاط. البرونز والنحاس هما الأنسب للتحكم في درجة الحرارة. هذه المواد قادرة على تحمل التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة وهي أيضًا الأقل عرضة للتآكل.
3. من المهم أيضًا اختيار جهاز يتناسب مع قطر الأنابيب الخاصة بك ، بالإضافة إلى الخيط المناسب. إذا لم تتمكن من العثور على المعدات المثالية ، فقم بشراء محول إضافي.

ستساعدك هذه النصائح البسيطة على اختيار صمام الخلط ثلاثي الاتجاهات والجودة المناسب لك. أيضًا ، يجب أن تفهم أن أفضل جهاز سيكون من شركة حسنة السمعة.

بنود الميزانية المبسطة

النماذج الرخيصة المصنوعة من السيليكون لها قوة منخفضة وتتلف أثناء التشغيل.

تعتبر الصمامات ثلاثية الاتجاهات من النوع المستقل مبسطة. هيكلها الداخلي مبسط حقًا ، حيث لا يتم توفير رأس حراري به وحدة تحكم ولا ساق. يتم تثبيت العنصر الثرموستاتي بالداخل وتصميمه لدرجة حرارة معينة (غالبًا 50 درجة مئوية أو 60 درجة مئوية). لن يكون من الممكن تغيير الإعدادات ، ودرجة حرارة التدفق عند مخرج الصمام سوف تتوافق دائمًا مع المجموعة ± 2 درجة مئوية. هذا الخيار مخصص لأولئك الذين يقومون بتثبيت الصمام في أنظمة التدفئة البسيطة ويريدون توفير المال. تكلفة العناصر المبسطة أقل بحوالي 30٪ من متوسط ​​تكلفة الجزء الأكبر من المنظمين.

يعد الصمام ثلاثي الاتجاهات الثرموستاتي ضروريًا في الأنظمة المعقدة التي تتضمن عدة دوائر: تزويد الماء الساخن والتدفئة والتدفئة الأرضية. يسمح لك بتوفير الوقود باستخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن المرجل بشكل أكثر كفاءة. على الرغم من المزايا العديدة ، فإن تركيب الصمام ليس له ما يبرره دائمًا ، لذلك يجب استشارة أحد المتخصصين بشأن مدى استصواب تثبيته.