Supapă de control bidirecțională: principiu de funcționare, tipuri

În sistemele de încălzire, unde încălzitoarele și răcitoarele sunt utilizate în nodurile conductelor, există un tip caracteristic de fitinguri - o supapă cu două căi. Dispozitivul reglează rapid și precis volumul de alimentare cu apă și de evacuare. Este solicitat în sistemele de încălzire, ventilație și aer condiționat. În zilele noastre, robinetele cu două căi echipate cu un actuator electric, care sunt controlate de senzori speciali, sunt la mare căutare. Acestea sunt dispozitive fiabile și ușor de instalat, ale căror caracteristici de proiectare și diferențe le vom afla mai jos.

Supapă cu două căi

Scop și proiectare

Echipamentul clasic al dispozitivului este după cum urmează:

• supapă termostatică;
• cap termic cu senzor la distanță;
• supapă termică cu cap;
• limitarea senzorului luând în considerare temperatura;
• metru;
• pompă de circulație;
• filtru de apa;
• verifica valva.

Dispozitivele de reglare bidirecțională sunt folosite peste tot, dar depinde mult de ce material sunt fabricate. Având în vedere caracteristicile de proiectare, vom face imediat rezervarea că supapele sunt disponibile cu unul sau două locuri. Folosind cel de-al doilea tip, fluxurile mediului de lucru sunt reglate și oprite și sunt permise scăderi semnificative de presiune, la care o supapă cu un singur loc nu poate face față. Supapa în sine arată ca o piesă separată cu o acționare mecanică sau electronică. Se întâmplă să nu se furnizeze o sursă suplimentară de energie, de aceea este instalată după instalarea dispozitivului.

Avantajele unei supape cu două căi:

• construcție simplă;
• Ușor de instalat;
• nu necesită implicarea umană pentru o muncă eficientă;
• mentenabil;
• de încredere;
• servește mult timp;
• sigilat;
• caracterizată prin rezistență hidraulică redusă;
• disponibil.

Acordând atenție proiectării elementului, se pare că este similar cu o supapă standard, dar mecanismele sunt semnificativ diferite. De exemplu, dopul principal al unei supape este o tijă sau o bilă. Adică, tulpina, care este într-o poziție orizontală sau verticală, sau o bilă rotită în jurul axei sale cu 90 de grade, este responsabilă pentru limitarea fluxului de apă. Dispozitivul funcționează după o schemă simplă - se deschide o gaură specială și lichidul este transportat prin el. Pentru ca aceste elemente structurale să funcționeze, un dispozitiv de acționare este conectat la supapă, care necesită electricitate sau aer comprimat. Unitatea în sine este combinată cu dispozitive separate care iau în considerare presiunea sistemului, temperatura și alte caracteristici.

Proiectarea supapelor

Cum se alege și se aplică o supapă cu trei căi

Supapa cu trei căi trebuie selectată corect pentru capacitatea sa. De asemenea, trebuie să aibă diametrul corect al filetului (1/2 sau 3/4 inch) și să se alinieze corect cu capul termic sau servo.

Există opțiuni de proiectare pentru supapa cu senzor de temperatură încorporat, deci nu are nevoie de cap termic.

În listele de echipamente ale companiilor puteți găsi o mulțime de dispozitive de acest tip, dintre toate acestea trebuie să alegeți ceea ce aveți nevoie, ceea ce nu este întotdeauna ușor. În multe privințe, specialiștii cunoscuți ai organizației comerciale vor ajuta la alegerea corectă. Dar nu ar trebui să te bazezi doar pe opinia lor, este mai bine să-ți dai seama singur.

Amestecarea și separarea supapelor cu trei căi

Supapa cu trei căi este o unitate pentru amestecarea (divizarea) fluxurilor de lichid cu trei conexiuni. Săgețile de pe corpul supapei indică funcția pe care o îndeplinește. De exemplu, dispozitivul amestecă 2 fluxuri în proporții diferite, în funcție de poziția supapei de blocare.

În prima poziție extremă, doar primul flux va intra în ieșire, în cealaltă extremă - doar al doilea flux, în poziția de mijloc fluxurile se vor amesteca în proporții egale, de exemplu.

• Dacă sunt furnizate lichide cu temperaturi diferite, atunci cu ajutorul supapei este posibilă reglarea temperaturii lichidului la ieșire, obținută ca urmare a amestecării celor două fluxuri.

Supapa de separare va împărți fluxurile în 2 direcții, amestecând lichidul de răcire într-o proporție sau alta în ramuri diferite. Aplicarea sa este exact aceeași cu cea a supapei de amestecare, doar instalația de-a lungul ramurilor este oglindită.

• Pe baza ambelor supape, este posibil să se creeze unități de control al temperaturii în rețelele de încălzire. În acest caz, temperatura de ieșire poate fi reglată de un senzor de temperatură încorporat sau supapa poate fi controlată de un cap termic cu un senzor de temperatură la distanță.

Proiecte de valve cu trei căi

Supapele cu glob sunt mai frecvent utilizate, în care scaunul se mișcă pe o tijă cu arc și închide orificiile de admisie. Acesta este un design obișnuit utilizat cu capete termice cu acțiune de împingere.

O altă opțiune este un comutator rotativ cu bilă. Comutarea între fluxuri are loc atunci când regulatorul este rotit, ceea ce se face de obicei printr-un servomotor la comandă de la un senzor de temperatură. Un astfel de sistem este mai scump și mai volatil.

Schema de aplicare a supapei cu trei căi

O diagramă tipică de conectare pentru o supapă cu trei căi, pentru a proteja schimbătorul de căldură al unui cazan pe combustibil solid de returul la rece. Lichidul de răcire este amestecat de la alimentare la retur într-un cerc mic. Scopul este de a menține întotdeauna mai mult de 55 de grade la întoarcere, astfel încât să nu apară condensul vaporilor de apă pe schimbătorul de căldură și, în consecință, astfel încât să nu existe poluare semnificativă și coroziune acidă.

Senzorul de burduf al capului termic este instalat pe linia de retur și dă o comandă capului termic cu privire la gradul de presiune pe tija valvei de amestecare cu trei căi. Pre-deschiderea este reglată prin rotirea setării.

Unde se mai folosesc supapele cu 3 căi?

Aplicațiile tipice pentru controlul temperaturii mediului de încălzire cu supape cu trei căi sunt următoarele.

• Reglarea temperaturii agentului de încălzire furnizat din rezervorul tampon. Un acumulator de căldură încărcat poate conține lichid prea fierbinte care nu este necesar în casă. Prin urmare, supapa amestecă fluxul de retur rece în fluxul de alimentare în conformitate cu setările proprietarilor.

• Menținerea temperaturii lichidului de răcire în circuitele de încălzire prin pardoseală. Pentru funcționarea normală a încălzirii prin pardoseală, temperatura de alimentare nu trebuie să depășească 55 de grade. Cazanele pentru rețeaua de radiatoare dau de obicei mai mult. În majoritatea schemelor de încălzire prin pardoseală, sunt instalate unități de pompare și amestecare care mențin o temperatură stabilă cu căderi de presiune și debitele de lichid de răcire.

• În schemele complexe de încălzire, unde după egalizatorul de presiune (tampoane, săgeți hidraulice, inele), sunt conectate circuite cu cerințe de temperatură diferite. Este mai sigur să faceți reglarea nu prin reducerea debitului de-a lungul circuitului, ci printr-o unitate de amestecare bazată pe o supapă cu trei căi.

În locul unei supape cu trei căi, în multe scheme, poate fi utilizată o supapă cu două căi, care reglează cantitatea de debit, care va fi apoi amestecată la tee în fluxul principal. Dar aceste unități necesită o presiune stabilă, precum și un calcul special, prin urmare, o supapă cu două căi poate fi găsită în unitățile de pompare și amestecare din fabrică.

Uneori este necesară doar o temperatură de ieșire fixă. O supapă cu dispozitiv termostatic este mai ieftină ...

Cum se alege o supapă cu trei căi în funcție de capacitate

Principala caracteristică a unei supape cu trei căi este capacitatea nominală, desemnată ca Kvs, m³ / h. Este indicat sub condiția unei diferențe de presiune la conexiunile supapei de 1 bar.

De exemplu, în catalog (în caracteristici) puteți găsi Kvs = 2,5 în m³ / h, ceea ce înseamnă că la o presiune de 1 bar, 2,5 metri cubi de lichid de răcire vor trece printr-o supapă complet deschisă pe oră. Dar cum să folosești această figură în viața reală?

• În primul rând, trebuie să știm cât de mult lichid trebuie să trecem printr-o astfel de supapă? În al doilea rând, care este scăderea de presiune pe supapa din circuitul nostru?

Debitul de lichid necesar Ktr, m3 / oră prin supapă pentru orice schemă nu este dificil de calculat prin formula:

Calculul supapei cu trei căi

Ktr = 0,86 Q / ∆t, unde Q este puterea ramificată (sarcină de căldură), pentru un cazan sau circuit de încălzire a întregii case, se ia în funcție de puterea de generare a căldurii kW, ∆t este diferența dintre alimentare și temperaturile de retur, de obicei 20 de grade, iar pentru o podea caldă - 10 grade.

Apoi, pentru conductele unui cazan de 20 kW, lichidele trebuie să treacă prin supapă cel puțin Ktr = 0,86 20/20 = 0,86 metri cubi / oră, cu o cădere de presiune de 1 bar.

Dar scăderea de presiune este mult mai mică - aproximativ 0,2 bari. La această presiune, debitul supapei ar trebui să fie mult mai mare. Care anume?

• Căderea de presiune pentru orice circuit între alimentare și retur nu va depăși 0,2 bari, de obicei între 0,1 și 0,2 bari.

Există o anumită formulă empirică în acest sens - debitul supapei din circuitul nostru nu ar trebui să fie mai mic de

K = Ktr / √r, metri cubi / oră, K = 0,86 / √0,2 = 1,9 m³ / h.

Selectăm o supapă cu o caracteristică mai înaltă: Kvs este mai mult decât K, dar nu mult, pentru a nu plăti în exces pentru volumul structurii, Kvs = 2,5 m³ / h este potrivit.

Selectăm o supapă de amestecare cu trei căi cu o astfel de capacitate de la un producător bine-cunoscut și credem că ne oferă amestecarea normală într-un circuit cu o putere de 20 kW.

În general, selectarea capetelor termice, amplasarea lor, configurarea lucrului cu supapa cu trei căi sau cu două căi nu este o sarcină ușoară. Pentru începători, este recomandabil să consultați cel puțin un vânzător cu experiență cu o demonstrație de instalare și instrucțiuni de utilizare, crearea unei unități de amestecare și stabilirea dacă este potrivită pentru o schemă specifică. Mai mult, dacă intenționați să utilizați o unitate electrică. Sau rămâne să încredințezi această lucrare unui specialist.

Domenii de utilizare

După cum sa menționat mai sus, acest tip de supapă de control este utilizat în sistemele de încălzire, ventilație și aer condiționat. Să luăm în considerare separat caracteristicile utilizării sale într-un circuit cu o "podea caldă".

Dacă un cazan este instalat în casă, atunci sarcina sa este de a încălzi apa și, de regulă, temperatura sa este destul de ridicată, potrivită pentru radiatoare (de la +75 la +95 grade Celsius). Pentru sistemul „podea caldă”, o astfel de încălzire nu este necesară, deoarece standardele sanitare reglementează maximum +35 grade Celsius. Această cifră este suficientă pentru a merge confortabil pe podea. Dacă temperatura este mai ridicată, acest lucru nu numai că va provoca neplăceri locuitorilor, dar va afecta și negativ acoperirea pardoselii finisate. De exemplu, parchetul din linoleum sau laminat este ușor de deformat.

"Pardoseala caldă" este montată sub șapă, în plus, sunt utilizate diferite materiale de pardoseală. Pentru aceasta, lichidul de răcire este încălzit la +50 grade Celsius. Când încălzirea prin pardoseală este conectată direct la un cazan sau la un sistem de încălzire centralizat, temperatura rezultată este prea mare. Pentru a o coborî la intrarea în circuit, este montată o supapă de amestecare pentru o podea caldă, cu o supapă cu două sau trei căi deja prevăzută. După cum sugerează și numele, scopul acestor fitinguri este de a amesteca apa caldă și rece care circulă de-a lungul circuitului. Adică, procesul de trecere a fluidului se schimbă - pentru radiator, apa rămâne fierbinte, iar cea deja amestecată, având o temperatură mai mică, intră în podeaua caldă.

Supapa instalată

Domenii de aplicare a modulelor de comunicare

Dispozitivul, care poate fi achiziționat profitabil în magazinul nostru, poate fi utilizat în structura de control a încălzirii pentru a regla și optimiza funcționarea sistemelor de încălzire în conformitate cu datele senzorilor externi de vreme și senzori de temperatură interni.

Dispozitivul este un element necesar la conectarea unităților de telecomandă sau a afișajelor camerei pentru a controla un sistem de încălzire cu mai multe circuite.

Servește pentru a primi informații de la senzorii interni și externi de temperatură a apei și a aerului și pentru a controla direct sau indirect temperatura din sistemul de încălzire, pentru a controla funcționarea cazanelor sau pompelor.

Modulul de comunicație poate fi utilizat și pentru controlul supapelor din diverse industrii.

Din ce materiale este făcută

Produsele din fontă, alamă și oțel sunt acum comune. De exemplu, armăturile din fontă și oțel sunt instalate în sisteme de conducte cu un flux mare de apă sau abur. Supapele din alamă se găsesc adesea în sistemele de ventilație. Principalul lor avantaj este dimensiunea compactă, astfel încât elementul este montat chiar și în încăperi mici, cu consum limitat de apă.

Se recomandă o supapă de control din oțel sau fontă. Produsele din oțel sunt răspândite, care sunt la fel de durabile ca și omologii lor din fontă, dar mult mai ieftine. La alegerea unui material, se iau în considerare caracteristicile presiunii din sistem și dimensiunile supapei în sine.

Supapă de oțel

Durata de viață a supapelor cu trei căi

Cei mai importanți factori care afectează viața în trei căi:

1. Materialul din care este fabricat.
2. Respectarea condițiilor de funcționare prescrise de producător - regimul de temperatură și calitatea lichidului de răcire.
3. Intensitatea exploatării.
4. Calitatea instalării.

În medie, producătorii oferă o garanție pentru produsele lor în intervalul de 5 până la 7 ani, ceea ce înseamnă că o supapă cu trei căi poate funcționa cu ușurință de 2 ori mai mult. Dar garanția pentru modelele din plastic nu depășește 1 an.

Supapele cu sistem de control manual au fost întotdeauna recunoscute ca fiind cele mai fiabile. Senzorii electronici și termostatici eșuează mult mai repede decât supapa în sine și necesită reparații sau înlocuire completă.

Tipuri de supape de control

Fitingurile diferă în mai multe moduri.

În funcție de caracteristicile de proiectare, se disting 2 tipuri:

• trecere - în ele duzele au locația opusă;
• unghiular - situat la un unghi de 90 de grade.

Acordați atenție modului de comandă a supapei.

Conform acestui parametru, se disting 3 tipuri:

• pneumatic;
• hidraulic;
• echipat cu un motor electric.

Dispozitivul electric de acționare este un motor electric cu putere redusă sau solenoizi de retragere. Desigur, există produse cu control manual, dar sunt mai greu de operat, deoarece nu permit setarea exactă a parametrilor. Dispozitivele funcționează pe o rețea electrică cu un curent alternativ de 220 V sau constant 24 V.

Anumite noduri de trecere funcționează autonom, fără alimentare. Astfel de supape sunt controlate și reglate cu ajutorul unei diafragme și a unui arc opus acesteia. Ca feedback, se folosește o cursă, de-a lungul căreia lichidul de răcire se mișcă - direcționează și membrana în direcția corectă.

Ce oferă supapa cu două căi:

• consumul este reglementat, resursele (apa) sunt distribuite și economisite;
• consum de căldură mai economic;
• echipamentele și rețelele sunt protejate împotriva căderilor de presiune;
• dacă este utilizată corect, supapa va prelungi durata de viață a echipamentului conectat și a rețelei în sine.

Dispozitivele sunt fixate cu flanșe, filetate sau sudate.Una dintre subspeciile conexiunii filetate este suportul pin, în care supapa este înșurubată într-un alt dispozitiv. Când instalația este sudată, se folosesc țevi speciale de ramificație.

Separat, evidențiem supapa cu telecomandă, care este cea mai ușor de acționat. Astfel de dispozitive sunt completate de acționări sau console electrice. Camerele de control primesc toate caracteristicile și parametrii actuali ai sistemului. Scade de la distanță, crește presiunea sau suprapune anumite ramuri ale rețelei de încălzire.

Un fel de supapă cu două căi

Supape rotative de comandă pentru abur, gaz cu servomotor electric

În sortiment - supapă de comandă cu actuator electric Danfoss, reprezentat de modele cu două și trei căi (servomotorul de transmisie este achiziționat separat) și supape de închidere și de comandă cu un și două locuri cu un motor electric Broen. Supapele sunt utilizate în punctele de încălzire centrale și individuale, în sistemele de ventilație pentru sere, în sistemele de alimentare cu apă și în alte zone ale economiei ca dispozitiv de închidere sau pentru automatizarea reglării proceselor tehnologice. Proiectarea supapei de control al aburului se realizează în conformitate cu reglementările. Supapele sunt utilizate cu dispozitive de acționare electrice, termostate, dispozitive pneumatice, regulatoare de presiune diferențială, pe care le puteți achiziționa separat. Aici veți găsi accesorii pentru instalare și asigurarea bunei funcționări a supapelor.

Schema de conexiune

Pentru pardoselile încălzite cu apă, supapa este instalată cel mai adesea în paralel. Pentru implementarea acestuia, trebuie utilizate 2 sau 3 circuite de încălzire cu un purtător de căldură circulant. Alimentarea cu apă și presiunea sunt reglate de una sau mai multe supape instalate în paralel. La amestecarea lichidului de răcire în paralel, conductele de încălzire prin pardoseală trebuie deconectate în prealabil.

De regulă, robinetele de comandă sunt reglate independent, manual, unde este setat volumul necesar al apei trecute.

Important! Dacă se utilizează un circuit paralel, se recomandă înlocuirea bypass-ului cu o supapă de by-pass. Acest lucru se face pentru a reduce sarcina de funcționare și a economisi energia furnizată pompei.

Circuitul are un minus - lichidul de răcire care intră în circuit va avea aceeași temperatură ca apa care părăsește circuitul de retur către cazan. Din această cauză, apa fierbinte este distribuită inegal de-a lungul circuitelor.

Schema de instalare a încălzirii prin pardoseală

Caracteristici de instalare

Procedura în sine se reduce la faptul că supapa este conectată la conductele necesare. Pentru ca armăturile să funcționeze mult timp și fără probleme, conexiunea ar trebui să fie implementată corect, luând în considerare toate sfaturile și recomandările. Dacă vă lipsește experiența, este recomandat să contactați un specialist. În caz contrar, sistemul de încălzire nu va fi la fel de eficient și economic pe cât ar trebui.

Înainte de a continua lucrările de instalare, acordați atenție supapei cu două căi - există un filet exterior sau intern pe corpul său, pe care este înșurubată piulița de îmbinare (sau fitingul) conductei. Pentru o conexiune fiabilă, experții recomandă înfășurarea firului cu un material de etanșare, care este potrivit pentru banda FUM.

Setul de fitinguri include garnituri speciale pentru a asigura un nivel adecvat de etanșeitate. Dacă nu sunt disponibile, atunci vor trebui achiziționate separat, cu grosimea și diametrul corespunzător. Sarcina principală este de a asigura o conexiune strânsă, fără distorsiuni pe filet, care să prevină posibile scurgeri. Nu sunt necesare instrumente sau dispozitive speciale.

Notă! Supapele cu două căi nu funcționează în cele mai simple condiții, și anume sub influența temperaturilor ridicate. Din acest motiv, conexiunile filetate își pot pierde etanșeitatea, astfel încât procedura de conectare trebuie efectuată în mod responsabil.

Consultanță de specialitate:

1. În timpul instalării, asigurați-vă că nu există forțe în conducte.
2. Înainte de a instala elementul pe alimentarea cu apă, acesta din urmă trebuie curățat temeinic, îndepărtând toate impuritățile. Acestea au un efect negativ asupra stării materialelor de etanșare, în urma cărora etanșeitatea supapei este compromisă.
3. În timp, dispozitivul poate fi necesar să fie reparat sau demontat, așa că lăsați suficient spațiu în jurul său.
4. Instalarea atentă este importantă. Dacă se utilizează o conexiune cu flanșă, se recomandă strângerea alternativă a șuruburilor corespunzătoare pentru a evita tensiunea internă. Cu metoda filetată de instalare, se utilizează legături de reglare, ceea ce va permite demontarea supapei în viitor.
5. Dacă este necesar să curățați sau să spălați întregul sistem de conducte, supapa este îndepărtată și un adaptor este pus în locul său.

Instalarea este un proces complex și depinde în mare măsură de schema aleasă. Pentru a evita greșelile, vă recomandăm să comandați un serviciu de instalare a supapelor de la specialiști.

Supapă în sistemul de încălzire

Procesul de instalare

Instalarea unei supape bidirecționale pentru încălzire constă în conectarea corectă la conductă. Conexiunea trebuie făcută utilizând un fir intern sau extern. Pentru a face acest lucru, trebuie să înșurubați o piuliță de îmbinare sau o fixare pe ea. În prealabil, firul conductei trebuie protejat cu un material de etanșare (bandă FUM sau etanșant natural). Instalarea trebuie efectuată luând în considerare faptul că temperatura ridicată afectează etanșeitatea conexiunii filetate a pieselor, slăbind-o.

Supapele cu două căi sunt completate cu garnituri specialepentru a fi utilizat în timpul instalării. Acestea vor face conexiunile cât mai strânse posibil, prevenind scurgerile de lichid de răcire din linie. Dacă este necesar, acestea pot fi înlocuite cu aceleași garnituri, potrivite ca diametru și grosime.