Трехходовой кран принцип работы


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.

Трехходовой кран с красной ручкой

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
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.
Схема отопления трехходового крана с котлом
Схема отопления трехходового крана с котлом

Разновидности кранов

Классификация изделия по разным признакам:

  1. В зависимости от вентиля, различают:

    • Установленный трехходовой клапанРегулирующий. 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.

Трехходовой кран с черным колпаком

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.

Трехходовой кран
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.

Блиц-советы

  1. Перед началом запуска отопительной системы нужно проверить исправность и состояние трехходового крана и всей системы отопления.

  2. Не следует монтировать кран на трубы с диаметром выше 40 мм.
  3. В горячей среде открывать кран нужно очень аккуратно, чтобы избежать отказа гидравлического клапана.
  4. Важно, чтобы шток вместе с регулирующим устройством или ручкой поворота выходили в сторону свободного к ним доступа.
  5. Лучше покупать кран, выполненный из латуни. Он прослужит несколько дольше, чем из других материалов.
  6. Самый оптимальный вариант – кран с пневмоприводным контролем работы.
  7. Чтобы не допустить ошибок, посоветуйтесь предварительно со специалистом.

Источник: housetronic.ru

Краткое содержание:

1. Предназначение и основные принципы работы трехходовых кранов (клапанов) отопительной системы.
2. Существующие виды кранов, их основные отличия и способы управления.
3. Как правильно выбрать кран для действующей системы отопления.

Трехходовые краны (клапаны) для отопительных систем предназначены для регулировки температурного режима теплоносителя. Они помогают равномерно распределить тепло и обеспечить одинаковую температуру во всей сети отопления. В нашей статье мы рассмотрим существующие типы таких клапанов, их основные принципы работы и критерии выбора.


Принцип работы трехходового крана

Принципы работы

Трехходовые краны являются частью запорно-регулирующей арматуры. Принцип их работы заключается в перераспределении тепловой энергии и смешивании действующих потоков теплоносителя. Кран устанавливается таким образом, чтобы имелась возможность одновременного подключения горячей и холодной воды. Направление движения теплоносителя указывается на самом изделии и обозначено стрелками.

Любой трехходовой кран предусматривает 3 возможных режима эксплуатации:
• при полном открытии крана в систему подается только горячая вода, в результате чего обеспечивается нагрев радиаторов до максимально возможной температуры;
• полное закрытие крана перекрывает доступ горячей жидкости и в систему поступает только холодная вода;
• открывая кран не полностью можно отрегулировать температуру воды и добиться необходимого уровня тепла во всей системе отопления.

Существующие типы конструкций трехходовых кранов

Конструкция любого трехходового крана представляет собой своеобразный тройник, в котором предусмотрен запорный или регулирующий механизм. Контроль температуры жидкости в сети осуществляется с помощью штока или поворотного шара. Устройства могут отличаться по способу распределения жидкости. Существует два основных вида трехходовых кранов:

• Запорный кран предусматривает наличие шарового элемента, с помощью которого происходит переключение потока воды из одной трубы в другую. Такой механизм напоминает стандартный кран, но имеет дополнительный выход. Недостатком можно выделить то, что нет возможности плавно регулировать поток теплоносителя.

• Регулирующий кран предусматривает наличие специального штока, изменяя положение которого можно регулировать подачу теплоносителя в систему. Такие устройства являются более современными и используются для контроля температуры в автоматизированных системах. Терморегулятор в них управляется с помощью электропривода. Они позволяют регулировать поток теплоносителя в системе.

Трехходовой кран

Помимо этого трехходовые клапаны разделяют на:

• Смесительные, которые смешивают горячий и холодный потоки теплоносителя до необходимой температуры. Они имеют два входных отверстия, через которые поступает горячая и холодная вода, и одно выходное — через которое смешанная вода нужной температуры поступает непосредственно в отопительную систему.

• Разделительный клапан наоборот имеет один вход и два выхода, которые разделяют подаваемый в систему теплоноситель на два потока. С помощью таких устройств появляется возможность подсоединять к системе необходимые дополнительные элементы.

Как управлять трехходовыми кранами

Трехходовой кран может иметь ручное управление или регулироваться с помощью электропривода. Ручное управление выступает для принудительного регулирования температурного режима в отопительной системе. В таких кранах используется ручной шаровой механизм.

Более современными и популярными среди владельцев частных домов выступают автоматизированные системы. Они позволяют равномерно распределить температуру во всех составляющих и обеспечить нужный уровень нагрева во всех помещениях вне зависимости от того, на каком расстоянии от отопительного котла они находятся. Также имеется возможность регулировать температуру между отдельно стоящими зданиями.

В такой системе управление производится со специального пульта, а также с помощью электронного или механического датчика, которые устанавливаются непосредственно в трубе системы или в обогреваемом помещении.

Видео: Трёхходовой клапан для систем отопления

Что необходимо учесть при выборе трехходового крана

Перед покупкой запорно-арматурного оборудования необходимо детально ознакомиться с его техническими характеристиками. Диаметр кранов может варьироваться в диапазоне от 20-ти до 40-ка мм. При их монтаже можно использовать специальные переходники, которые позволяют подогнать такой кран под необходимый диаметр труб.

Важным фактором при выборе устройства является пропускная способность трубы, которая определяется как количество пропускаемой жидкости за определенный период времени. Также учитывается возможность установки электропривода. Перед установкой трехходового крана лучше будет проконсультироваться со специалистом. Неправильный выбор или подключение устройства может привести к существенным теплопотерям или к повреждению всей отопительной системы, ремонт которой займет много времени и потребует дополнительных финансовых вложений.

Источник: housedb.ru

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.

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 крана
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.

Для теплого пола

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.

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.

клапан для тёплого пола
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.

Конструкция

Изготавливаются краны для систем отопления низкого давления из:

  • нержавеющей стали;
  • чугуна;
  • латуни.

Больше всего востребованы латунные клапаны, за счет свей долговечности и малых габаритов и массы. Альтернативой становятся стальные устройства. Чугун задействован в водопроводах и системах отопления с большим диаметром магистральных труб диаметром от 40 мм и выше, что в частном доме не востребовано.

По внешнему виду трехходовой кран похож на обычный тройник с утолщением посередине. Внутри имеется три канала, объединенных в одной камере, где располагается регулирующий или запорный механизм. Это может быть кран:

  • штоковый;
  • шаровой.

В штоковых кранах внутри центральной камеры имеется седловина с разделительными перепонками и двумя проходами. Между проходами закреплен на штоке резиновый клапан или шар. Шток может подниматься или опускаться. В крайнем верхнем и нижнем положении полностью перекрывается один из регулируемых выводов. Вода из свободного канала попадает на выходной патрубок.

Подобная конструкция обеспечивает надежное перекрытие каналов, а заодно является надежной и долговечной, однако есть один существенный недостаток.

Седловины имеют достаточно малый радиус, канал в этом месте получается сильно зауженным, что создает дополнительное сопротивление току жидкости. В целом если неправильно подобрать клапан по размеру и пропускной способности, то можно чересчур нагрузить циркуляционный насос, что приведет к перерасходу электроэнергии и снижению запаса прочности.

утройство трехходового крана для отопления
Утройство трехходового крана

В шаровых кранах шар или иногда цилиндр проворачивается вокруг своей центральной оси в специальной камере, ограниченной тефлоновыми вставками. Внутри шара или цилиндра, выполненного из нержавеющей стали, имеются ходы специальной формы. При повороте одна часть внутреннего канала всегда обращена частично к входу.

Основное достоинство шаровых клапанов в повышенной точности установки, особенно при настойке частичного смешения воды из нескольких источников или разделении основного потока. Однако долговечность шарового крана ниже.

В центральном положении, когда оба выходных канала чуть приоткрыты на пути движения воды, находится гладкая поверхность шара. Если на ней со временем образуется твердый соляной налет, то при дальнейших регулировках повредится уплотнитель, выполненный из тефлонов, а за этим неизбежно последует нарушение герметичности крана.

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.

С электроприводом

клапан с электроприводомСервопривод 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.

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.

кран с терморегуляторомТермоголовка 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.

Установка

Трехходовой кран устанавливается по тем же правилам, что и вся остальная арматура в системе. Следует подвести к месту установки трубы, подготовить фитинги американки и подсоединить кран.

Обязательно предусматривается пространство для возможности быстрой замены и обслуживания клапана.

Важно учитывать особенности большинства трехходовых кранов. Так как канал по выходу или одному из входов существенно заужен по отношению к диаметру подходящих труб, то сопротивление системы увеличивается, что скажется на производительности циркуляционного насоса.

схема установки
Схема установки трёхходового клапана

При необходимости перемычку, идущую от обратки к крану, дублируют параллельным байпасом из трубы чуть меньшего диаметра. Так постоянно поддерживается ток через байпас по меньшему контуру со стороны циркуляционного насоса и всего часть потока используется для регулировки температуры.

Источник: udobnovdome.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.