Cazane: construcție la cheie, proiectare și asamblare

Dispozitivul și principiul de funcționare a supapei cu trei căi pentru cazan

Supapă cu trei căi care reglează temperatura lichidului de răcire din cazanele pe combustibil solid

Dispozitivul de proiectare al unei supape de amestecare termică pentru un cazan pe combustibil solid sau altul poate diferi semnificativ în funcție de scopul elementului și de producător, dar principiul de funcționare rămâne neschimbat. Termostatul are trei ieșiri: una dintre ele este întotdeauna deschisă, în timp ce celelalte se suprapun complet sau parțial în timpul funcționării. În funcție de numărul de prize, supapa se numește cu 3 căi. Este utilizat pentru a amesteca sau separa fluxurile de lichid sau gaz, prin care temperatura lichidului de răcire este reglată, trecând de la un circuit la altul.

Arată ca un tee. Dispozitivul intern este reprezentat de un mecanism de blocare și o tijă care asigură mișcarea acestuia - acestea sunt elementele principale. Unele modele au două inele de scaun pentru a fixa supapa. Suplimentarea cu alte elemente este posibilă.

Principiul de funcționare și tipurile de servomotoare

Structural, supapele cu trei căi sunt un fel de combinație a unei perechi de supape cu două căi care funcționează pas cu pas. Diferența principală este că supapa cu trei căi nu oprește fluxul de apă, dar vă permite să reglați debitul pentru a atinge indicatorii de temperatură necesari.

Pe baza diferențelor de design intern, dispozitivele cu trei căi sunt împărțite în două tipuri:

• cu un sistem de control "tija-șa";
• cu sistemul „socket-ball”.

Supapele de tip „tijă-șa” sunt dispozitive de amestecare, poziția tijei este reglată mișcând-o în sus sau în jos. Mișcarea tijei este de obicei controlată de o acționare electromecanică, care permite automatizarea maximă a funcționării și reglării sistemului.

Principiul de funcționare a supapei cu trei căi

Dispozitivele cu bilă și soclu sunt utilizate ca supape de separare, poziția mingii se schimbă prin rotirea mingii. Structurile unei astfel de modificări, de fapt, sunt considerate supape de închidere, dar în sistemele de încălzire utilizate în viața de zi cu zi, robinetele pot îndeplini funcția de dispozitive cu blocare sectorială, adică amestecă apă rece și încălzită.

Principiul de funcționare

Supapa pentru cazanele pe combustibil solid de tip cu trei căi este fabricată în diferite configurații cu diferite tipuri de actuatoare, dar scopul și principiul de funcționare al produsului rămân neschimbate: amestecarea a două fluxuri cu temperaturi diferite într-un curent comun cu un set de temperatură de către consumator.

Lichidul din supapă se deplasează de la prima conductă de ramificare la a doua până când temperatura acestuia crește și atinge valoarea cerută. Apoi, servomotorul admite treptat apa din al treilea sector, menținând temperatura apei care pleacă în intervalul necesar. Întregul proces se desfășoară în trei pași, motiv pentru care macaraua a fost numită „cu trei căi”.

Tipuri de unități

Orice supapă de amestecare cu trei căi constă dintr-o pereche de intrare și o ieșire. Mediul de încălzire este distribuit de unul dintre următoarele tipuri de unități:

• hidraulic;
• manual;
• electromecanic;
• pneumatic.

Unitățile electromecanice sunt fabricate din următoarele tipuri:

• termostatic;
• capitate.

Cap termostatic
Într-un actuator termostatic, cel mai adesea utilizat în sistemele casnice, datorită efectului temperaturii, elementul de detectare se extinde, apăsând pe tija supapei și deschizându-l - așa se amestecă fluxul de apă rece și încălzită. Capul termostatic este echipat cu un senzor de temperatură de la distanță, care este instalat suplimentar în locul termostatului.

Notă! Controlul debitului fără electricitate prin intermediul unui actuator termostatic este cea mai populară metodă, în principal datorită acurateței și simplității sale.

La modelele motorizate, semnalul de amestecare este furnizat de la unitatea de comandă. Cel mai solicitat tip de unitate, care este și cel mai precis.

Servovalvele sunt în mod inerent considerate o versiune modificată și simplificată a modelelor identice cu controlere cu o singură modificare semnificativă - supapa este controlată direct.

Într-o supapă de amestecare cu acționare cap, supapa cu trei căi este controlată prin apăsarea capului pe tijă. Această metodă de control este utilizată la instalarea unui sistem de încălzire prin pardoseală.

Acționarea manuală funcționează prin rotirea unui capac special instalat pe supapă.

Soiuri de supape

Funcționalitatea supapelor este diferită. Pe această bază, supapele cu trei căi sunt împărțite în comutare, amestecare și separare.

Amestecarea

Principiul de funcționare al unei supape cu trei căi într-un sistem de încălzire

Un flux rece este furnizat la o intrare, un flux fierbinte la cealaltă. La ieșire, se amestecă, formând un curent dintr-o temperatură dată. Astfel, datorită amestecătorului termic, temperatura lichidului de răcire este reglată, în special, fluxul de retur este amestecat cu lichidul de răcire la ieșirea cazanului. Pentru aceasta, supapa este instalată pe conducta de retur a conductei de încălzire.

Împărțirea

Supapele de izolare se mai numesc supape de control. Au împărțit un flux în două. Sunt utilizate în sistemul de alimentare cu apă caldă, în conductele de încălzire a aerului.

Comutare

Comutatoarele de comutare sau de comutare sunt utilizate pentru a comuta de la circuit la circuit, de exemplu de la încălzire la alimentarea cu apă caldă. Comutarea se efectuează cu ajutorul unei acționări electrice.

Proiectarea și funcționalitatea dispozitivului

Supapele cu trei căi (TC) diferă în ceea ce privește dimensiunea și materialele: oțel inoxidabil și bronz. Corpul poate fi realizat atât din metal, cât și din material polimeric. Deși acesta din urmă nu este foarte popular.

Tipuri de supape

Proiectarea are 3 deschideri: intrare și două ieșiri; în interior există o unitate care controlează debitele pentru a obține o temperatură dată.

Structural, produsul realizează interconectarea acțiunii unei perechi de supape bidirecționale. Principala diferență este că MC nu oprește fluxul mediului, ci reglează intensitatea acestuia. Dispozitivele cu 3 căi sunt împărțite în grupuri în funcție de sistemul de reglare: "tijă-scaun" și "bilă-scaun", și pot fi asociate cu capul termic Herz.

Controlul mișcării tijei se efectuează de obicei printr-o acționare de tip electromecanic și sunt utilizate pentru instalarea în sisteme de control automat pentru procesele termice ale cazanului Proterm și a altor combustibili solizi moderni.

Proiectarea supapelor

Principiul de funcționare al TC se bazează pe amestecarea a 2 fluxuri de temperatură ale lichidului de răcire la alimentare și retur, în fluxul general, cu un indicator de temperatură setat de utilizator.

Mediul din cavitatea internă a dispozitivului se deplasează de la o conductă de ramificare la alta, până când indicatorul său de temperatură se modifică la dimensiunea dorită.

Metode de control al supapei cu trei căi

Supapă cu trei căi cu cap termostatic

Supapele cu trei căi conform metodei de control sunt:

• autonom;
• manual;
• termostatic;
• cu un motor electric.

Dacă nu există nicio posibilitate de control, supapa termică este de tip autonom. Este setat de producător la o anumită temperatură a purtătorului de căldură, adică temperatura din sistem va fi întotdeauna constantă. Principalele avantaje ale acestor dispozitive sunt costurile reduse și capacitatea de a menține aceeași temperatură. Dar nu puteți modifica setările presetate, astfel încât caracteristicile supapei trebuie să îndeplinească cerințele sistemului, va trebui selectată mai atent.

Supapa cu 3 căi acționată manual este echipată cu un dispozitiv de reglare manuală, cum ar fi un panou de comandă, un buton rotativ sau o supapă. Controlul ajustării se efectuează folosind semne speciale - o scală. Comparativ cu un regulator autonom, supapa termică manuală cu trei căi este mai funcțională: vă permite să schimbați modul de temperatură în funcție de nevoi specifice și va menține temperatura la un nivel dat. Cu toate acestea, această supapă „nu știe cum” prin schimbarea temperaturii lichidului de răcire la transformarea condițiilor înconjurătoare.

Supapă acționată electric

Proiectarea produsului cu termostat include un termostat. Mediul gazos sau lichid din interiorul acestuia reacționează la schimbările de temperatură ale agentului de răcire. Când se încălzește la temperatura prestabilită, conducta de apă caldă este închisă. După tipul sursei de alimentare, acest tip de supapă poate fi mecanică și electronică. Cele mecanice funcționează autonom, în timp ce cele electronice necesită o sursă de alimentare sau înlocuirea periodică a bateriei. Deși acest inconvenient este complet compensat de beneficii.

Includerea unei supape termostatice pentru un cazan pe combustibil solid în sistem vă permite să automatizați procesul de schimbare a regimului de temperatură în funcție de ora din zi, zilele săptămânii. Costul unui element cu trei căi cu termostat este mai mare decât costul analogilor mai simpli.

Cele mai avansate modele sunt supapele termice acționate electric. Pentru ca munca lor să fie constantă, este necesar să instalați o unitate de alimentare neîntreruptibilă. Debitul purtătorului de căldură rece sau fierbinte este reglat de un controler, care înregistrează abaterile de temperatură de la valorile setate și de o servo-acționare. Orificiile de evacuare nu se suprapun complet, dar volumul lichidului de răcire se schimbă. Datorită funcționării automatizării, circuitul de încălzire este întotdeauna încălzit uniform, iar temperatura lichidului de răcire se potrivește întotdeauna exact cu cea setată. Capacitatea de a schimba modul este de asemenea prezentă, dar trebuie să fii pregătit pentru un consum ridicat de resurse: lichid de răcire și electricitate. Va trebui să plătiți mai mult pentru supapa termică în sine. Un dispozitiv complet automat este mai scump.

Scop și funcții

Amestecarea debitelor este necesară, astfel încât condensul să nu se formeze în cazan din cauza revenirii la rece

Supapa cu trei căi este instalată în următoarele scopuri:

• Pentru ca lichidul de răcire rece să nu cedeze cazanului și condensul să nu cadă pe pereții interiori ai cuptorului. În plus, dacă un schimbător de căldură din fontă este utilizat într-un cazan de apă fierbinte, acesta poate crapa de la temperaturi extreme.
• Pentru a regla temperatura lichidului de răcire din circuite. Această nevoie se poate datora complexității sistemului, unde cerințele de temperatură pentru fiecare circuit sunt diferite. Când este conectat la un acumulator de căldură, precum și atunci când purtătorul de căldură este utilizat în schimbătorul de căldură al unității de tratare a aerului, care face parte din sistemul de încălzire a aerului.
• Pentru a putea controla încălzirea lichidului de răcire din circuitul de încălzire prin pardoseală. Temperatura optimă pentru încălzirea prin pardoseală nu este mai mare de 50 ° C. Temperatura mediului de încălzire furnizat de la cazan poate depăși această valoare cu 10-35 ° C.Apa răcită care a trecut prin circuitul de încălzire prin pardoseală se va amesteca cu lichidul de răcire din cazan, o supapă cu trei căi instalată pe colectorul de distribuție va amesteca debitul de retur.

Regulatorul nu ar trebui instalat dacă mai multe surse de încălzire funcționează în sistem una câte una; dacă lungimea fiecărei bucle a podelei de apă nu depășește 50-60 m (atunci capetele RTL sunt instalate în locul unei supape cu trei căi); dacă încălzirea este organizată după un sistem gravitațional.

Parametrii de bază la alegerea supapelor

Produsele din alamă au o durată de viață crescută, nu se sparg din cauza stresului mecanic

Supapa cu trei căi trebuie să corespundă cât mai mult cu caracteristicile sistemului, prin urmare, atunci când alegeți, toți parametrii trebuie verificați: dispozitivul de proiectare, caracteristicile tehnice.

• În primul rând, este necesar să tăiați opțiunile care sunt realizate din metal nepotrivit. Supapele cu trei căi cu silumină redusă sunt eliminate imediat, deoarece aliajul de aluminiu-siliciu are o rezistență redusă. Astfel de supape termice se sparg și se prăbușesc literalmente în timpul funcționării.
• Supapele cu 3 căi din fontă nu se corodează și sunt suficient de puternice sub sarcini statice, dar un impact mecanic punctual sau o scădere bruscă a temperaturii pot cauza ruperea acestuia. Astfel de dispozitive nu pot fi reparate.
• Dispozitivele din oțel sunt ieftine și durabile în același timp, dar se ruginesc în timp. Pentru a proteja împotriva coroziunii, produsele sunt acoperite cu nichel și crom.
• Supapele termice din oțel inoxidabil sunt mai scumpe, metalul nu este supus oxidării și coroziunii, așa că vor servi mult timp.
• Sunt preferate supapele cu 3 căi din alamă și bronz, deoarece materialul îndeplinește cel mai bine cerințele de durabilitate și corozivitate. Produsele din alamă nu pot fi instalate într-un sistem în care lichidul de răcire este încălzit la temperaturi de peste 200 de grade. Dispozitivele din bronz sunt încorporate într-un circuit de încălzire din cupru.

Mecanismul de blocare intern în unele produse poate fi ceramic. Dacă se respectă condițiile de funcționare, ceramica se comportă în cel mai bun mod posibil: nu ruginesc și servesc mult timp. Dar lichidul de răcire din sistem trebuie să fie de înaltă calitate. În prezența impurităților mecanice, elementele ceramice vor eșua rapid.

Pentru încălzirea prin pardoseală, este de preferat instalarea supapelor cu servomotor

Tipul de supapă este selectat luând în considerare caracteristicile sistemului:

• Pentru a proteja cazanul de condens, este suficientă o supapă cu un termostat intern reglat la o temperatură constantă a mediului de încălzire.
• Dacă sistemul este format din mai multe ramuri și este necesar să se controleze încălzirea fiecăruia, este instalat un regulator cu cap termic și un senzor de la distanță.
• La auto-asamblarea sistemului, se recomandă instalarea unei supape de amestecare. Este mai ușor pentru un începător să înțeleagă schema muncii sale, cum să o pună, să o elimine.
• Tipurile de șe, spre deosebire de cele rotative, vă permit să reglați mai precis temperatura lichidului de răcire și presiunea.
• Pentru încălzirea prin pardoseală sunt recomandate modelele electrice cu servomotor.
• Pentru supapele de divizare ACM, pentru supapele de încălzire - amestec.

Diametrul filetului de pe supapă trebuie să se potrivească cu diametrul conductelor de încălzire

În ceea ce privește caracteristicile tehnice, este necesar să se ia în considerare:

• metoda de conectare - poate fi filetat și flanșat;
• diametrul interior al țevilor - trebuie să se potrivească cu diametrul țevilor de la locul de instalare;
• presiunea maximă de lucru;
• temperatura maximă a lichidului de răcire la locul de instalare;
• consumul mediu de apă pe oră - debit condiționat;
• gama dinamică de reglare (30: 1, 50: 1, 100: 1) - indică diferența de debit atunci când supapa este complet închisă și pe jumătate deschisă.

Supapele cu o gamă de 100: 1 oferă o gamă mai largă de reglaje.

Modele în funcție de volumul mediului de încălzire, marca ESBE

Datele sunt indicate în pașaportul pentru produs.Pentru a selecta corect supapa în funcție de parametrii sistemului, este, de asemenea, necesar să se calculeze debitul lichidului de răcire în linia de instalare, deoarece supapa trebuie să treacă volumul necesar de apă în diferite poziții ale tijei.

Nu în ultimul rând, parametrul este producătorul. Popular:

• Esbe (Suedia);
• Danfoss (Danemarca);
• Honeywell (SUA);
• Herz Armaturen (Austria);
• Caleffi (Italia);
• Icma (Italia);
• Valtec (Rusia).

Este recomandat să alegeți produse de mărci cunoscute, apoi puteți fi siguri că marcajul și caracteristicile declarate corespund parametrilor reali ai supapei cu trei căi.

Cum se alege o supapă de amestecare pentru un cazan pe combustibil solid

Este foarte important să alegeți o supapă de amestecare de înaltă calitate, potrivită pentru sistemul dvs. de încălzire, în ceea ce privește parametrii săi. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă familiarizați cu caracteristicile și să măsurați diametrul conductelor sistemului dvs. de încălzire.

O modalitate de a evalua o supapă de amestecare este prin evaluarea greutății ego-ului. Pentru a face acest lucru, luați-l în mâini și apreciați cât de greu este. Cu cât dispozitivul este mai greu, cu atât este fabricat din materiale de calitate superioară.

Pentru a cumpăra o supapă de amestecare bună, trebuie să cunoașteți mai mulți parametri pentru selectarea acesteia. Să vedem care.

Ce trebuie să căutați atunci când alegeți o supapă de amestecare cu 3 căi:

1. Solicitați vânzătorului să furnizeze documentația pentru dispozitivul care vă place. Dispozitivul trebuie să fie însoțit de: certificate de calitate, instrucțiuni și descrieri în limba rusă, precum și sfaturi privind instalarea dispozitivului în sistemul de încălzire.
2. Fii atent la ce material este fabricat mixerul. Bronzul și alama sunt cele mai potrivite pentru controlul temperaturii. Aceste materiale sunt capabile să reziste schimbărilor bruște de temperatură și sunt, de asemenea, cele mai puțin predispuse la coroziune.
3. De asemenea, este important să alegeți un dispozitiv care să se potrivească cu diametrul țevilor dvs., precum și să aibă filetul corespunzător. Dacă nu ați putut găsi echipamentul perfect, atunci cumpărați un adaptor suplimentar.

Aceste sfaturi simple vă vor ajuta să alegeți calitatea și supapa de amestecare cu 3 căi potrivită pentru dvs. De asemenea, ar trebui să înțelegeți că cel mai bun dispozitiv va fi de la o companie de renume.

Posturi bugetare simplificate

Modelele ieftine din silumin au o rezistență redusă și sunt deteriorate în timpul funcționării.

Supapele cu trei căi de tip autonom sunt considerate simplificate. Structura lor internă este într-adevăr simplificată, deoarece nici un cap termic cu un controler și nici o tijă nu este prevăzut în ele. Elementul termostatic este instalat în interior și proiectat pentru o temperatură specifică (adesea 50 ° C sau 60 ° C). Nu va fi posibilă modificarea setărilor, temperatura de curgere la ieșirea din supapă va corespunde întotdeauna setului ± 2 ° С. Această opțiune este pentru cei care instalează supapa în sisteme de încălzire simple și doresc să economisească bani. Costul elementelor simplificate este cu aproximativ 30% mai mic decât costul mediu al majorității autorităților de reglementare.

Supapa termostatică cu trei căi este necesară în sistemele complexe care includ mai multe circuite: alimentare cu apă caldă, încălzire, încălzire prin pardoseală. Vă permite să economisiți combustibil utilizând mai eficient energia termică generată de cazan. În ciuda numeroaselor avantaje, instalarea supapei nu este întotdeauna justificată, prin urmare, ar trebui să consultați un specialist cu privire la oportunitatea instalării acesteia.