Принцип работы трехходового крана

0
120

Устройство и принцип работы трехходового крана для отопления

Трехходовой кран (тройник) – это специальное устройство, регулирующие температуру потока воды. Он используется для перераспределения горячего потока в системе отопления. С его помощью происходит оптимизация работы полностью всего механизма, предотвращение и профилактика от гидравлических ударов.

Тройник применяется:

  1. в системах водоснабжение горячей водой;
  2. в контурах отопления;
  3. в системах водопровода.

Как правило, устройство такого типа используется для отопительных конструкций с несколькими узлами и контурами, чтобы стабилизировать температуру во всех радиаторах. Использование такого изделия позволяет контролировать поток горячей воды, распределять ее по разным участкам (например, дом, летняя кухня, гараж) и регулировать температурный режим каждого радиатора, расположенного в любой комнате.

Преимущества трехходового крана

К положительным качествам устройства принадлежат:

  1. Компактный размер.
  2. Высокий уровень функциональности.
  3. Простота в использовании и техобслуживании.
  4. Хорошая степень герметичности затвора.
  5. Длительный период использования.
  6. Низкий уровень гидравлического отпора.
  7. Отсутствие зон застоя.
  8. Легкий монтаж.
  9. Нет необходимости в ежедневном уходе.
  10. Удобное и легкое переключение.

Но, несмотря на все плюсы, существует несколько минусов в его работе.

Недостатки крана с тройным ходом

К минусам относят:

  1. Заклинивание вентиля из-за некорректной эксплуатации.
  2. Дешевые изделия очень быстро выходят из строя.
  3. Установка, как правило, происходит в отопительных системах с маленьким диаметром трубопровода.

Конструкция крана

Конструкция устройства по своей форме напоминает тройник с Т-образным направлением трубок. Именно из-за этой особенности он называется «трехходовой кран» или как его еще именуют «тройник».

Изделие включает в себя несколько частей:

  1. Герметичный корпус, выполненный из металла (чугун, бронза, сталь углеродистая или латунь).
  2. Затвор с разными по форме проходными каналами.
  3. Три патрубка (отверстия):
    • выходное;
    • с подводом горячей воды;
    • с подводом холодной воды.

Тройник обладает и дополнительными характеристиками, которые прописываются на его упаковке. К ним принадлежат:

  1. Тип вмонтированного в систему затвора (конусный, цилиндрический или шаровой).
  2. Принцип крепления (фланцевый, цапковый, муфтовый, вварной или штуцерно-торцовый).
  3. Механика (посадка) в затворе (натяжная либо сальниковая).
  4. Метод управления (ручной, привод или электроника).
  5. Форма клапана-заглушки (S, T, L).
  6. Укомплектованность дополнительными датчиками или устройствами.

Схема включения трехходового клапана в систему отопления

Принцип действия

Чтобы изделие работало, к нему следует одновременно подсоединить холодный и горячий потоки воды. Сама схема монтажа представлена в виде стрелочек, обозначающих направление потоков. Поток с горячей водой выступает как теплоноситель (подача, которая идет от котла), а холодный – обратка.

Между патрубками крана установлен вентиль, который регулирует, чтобы вода подавалась в два отверстия из трех. В соответствии с положением установки и ее подключения подразделяют две функции:

  1. смешивание потоков холодной и горячей воды;
  2. разделение с одной линии на два выхода.

В зависимости от положения вентиля возможны следующие ситуации:

  1. вентиль открыт наполовину – у выходящего потока средняя температура воды;
  2. вентиль открыт полностью – горячий поток идет напрямую из котла и вода имеет максимальную температуру;
  3. вентиль закрыт – в выходящий поток идет только холодная вода.

Разновидности кранов

Классификация изделия по разным признакам:

  1. 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.
  2. 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.
  3. В зависимости от способа монтажа:
    • муфтовый;
    • фланцевый;
    • цапковый;
    • под приварку;
    • штуцерно-торцовый.
  4. 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.
  5. От варианта проточной части устройства:
    • пробно-спускной;
    • полнопроходной.
  6. От типа встроенного затвора:
    • конусный;
    • цилиндрический;
    • шаровой.
  7. По форме клапана-заглушки различают такие типы:
    • T-образные;
    • L-образные;
    • S-образные.
  8. От механики затворного элемента:
    • Сальниковые – контролирует регулировку водяной струи сверху арматуры за счет сальника;
    • Натяжные – контролирует регулировку водяной струи снизу арматуры за счет гайки.
  9. В зависимости от обогрева корпуса:
    • с обогревом;
    • без обогрева.
  10. 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.
  11. 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.

Выбор крана

Чтобы купить правильный тройник следует:

  1. Измерить диаметр трубы магистрали, на которую будет установлен устройство. Как правило, он находится в пределах 20-40 мм. Если требуется другой размер, дополнительно купите соответствующий переходник.
  2. Узнайте способность пропуска трубопровода в контурах отопления. Для этого понадобиться вычислить, какой объем воды способна пропустить через себя каждая труба за определенный промежуток времени.
  3. Узнайте, существует ли возможность подключить сервопривод, позволяющий работать устройству в автоматическом режиме. Этот вариант особо актуален для теплых полов.
  4. Обратите внимание и на другие показатели, которые были рассмотрены в классификации изделия.

Если не можете справиться самостоятельно, обратитесь за помощью к консультантам.

При сварке при монтаже не допускайте, чтобы поток температуры в местах стыков был более 100 градусов

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.

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

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.

Рисунок 1. Схема включения трехходового крана в систему отопления

  • 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:

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

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

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.

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.

Рисунок 8. Ручное управление

  • 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).

Рисунок 9. Трехходовой кран Esbe с термостатическим управлением

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 – что это такое, устройство, принцип работы, для чего нужен, положения

При обустройстве отопительной системы частных и многоквартирных домов используют вспомогательные узлы и разветвления. Одно из самых популярных – трехходовой кран. Его задача заключается в том, чтобы перераспределять потоки горячей и холодной воды.

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.

  • бойлерные системы;
  • обвязки водонагревателей;
  • горячее водоснабжение.

Регулировочный трехходовой кран

Этот вид конструкций напротив имеет 2 входа и 1 выход. По-другому регулировочный кран – это смеситель. Функции, которые он выполняет:

  • объединяет потоки, поступающие из разных веток;
  • устанавливает оптимальную температуру теплоносителя;
  • оснащает системы с котлами, обеспечивающими теплом коллекторы.

Трехходовой кран с сервоприводом

Устройства подобного типа могут быть ручными или автоматическими. Первые необходимы для того, чтобы принудительно контролировать температуру. Для автоматического управления применяют несколько видов приводов: пневматический, гидравлический и электрический. Последний используется в бытовых отопительных системах с мощностью 12 и 24 В. С помощью электрического привода можно точнее контролировать температуру.

Трехходовой кран с терморегулятором

Такой вид крана поддерживает нужный температурный режим. Он не изменяет имеющуюся в терморегуляторе температуру, но позволяет поддерживать комфортные условия в жилом помещении. Трехходовой кран с термоголовкой не ставят на чугунные батареи, так как на них он неэффективен. Это связано с тем, что материал обладает слишком высокой тепловой инерцией. Подходящие радиаторы для установки кранов с терморегулятором – биметаллические и стальные.

Устройство изделия простое. На его верхней части расположен рычаг для контроля температуры. При повышении показателя жидкость расширяется и поступает в резервуар, который также увеличивается в размерах и давит на шток. Под его давлением открывается патрубок и через него поступает холодная вода. При снижении температуры открывается левый патрубок, пропускающий горячую воду. Терморегуляторы делятся на механический и электронные. Первые дольше служат, и их проще использовать. Электронный терморегулятор точнее, в нем больше функций и настроек.

Монтаж трехходового крана

Для того чтобы работы по установке прошли успешно, нужно следовать чертежам и планам. Стоит придерживаться важных правил, как установить трехходовой новый кран:

  1. Обеспечить свободный доступ к месту монтажа.
  2. Установить тройник рычагом вверх или наружу. Главное, чтобы этот элемент мог свободно двигаться в заданном направлении.
  3. Обращать внимание на стрелки, которые есть на системе. Они указывают, в каком направлении будет перемещаться поток.
  4. Установить фильтры на теплоносители низкого качества.
  5. Трехходовый кран в отопительном контуре монтировать перед циркуляционным насосом.
  6. Уплотнить резьбовые соединения герметиком или войлоком.
  7. При сваривании соединений необходимо избегать образования окалин.

Источники: http://housetronic.ru/otoplenie/element/termoregulyatory/trexxodovoj-kran.html, http://znatoktepla.ru/truby/printsip-raboty-trehhodovogo-krana.html, http://womanadvice.ru/trehhodovoy-kran-chto-eto-takoe-ustroystvo-princip-raboty-dlya-chego-nuzhen-polozheniya

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here