Jak má fungovat třícestný ventil?

Třícestný ventil je typ uzavíracího a regulačního ventilu používaný v systémech vytápění, zásobování vodou, ventilace a v různých typech výrobních podniků pro směšování nebo oddělování proudů pracovního prostředí.

Mají tři trubky pro připojení k potrubí, což umožňuje regulovat přívod dvou médií současně, dávkovat kapalinu nebo plyn a také v případě potřeby potrubí úplně vypnout.

Popis a konstrukce třícestných ventilů

Třícestné ventily se od konvenčních regulačních ventilů liší tím, že mají tři připojení. Mají dva vstupy, jeden výstup nebo naopak. Designové prvky výztuže:

• Tělo – vyrobeno z uhlíkové, nerezové, legované oceli, mosazi atd.
• Kryt připevněný k tělu pomocí přírub. Mezi tělem a krytem je instalováno těsnění.
• Regulační jednotka.
• Výkonný mechanismus.
• Tyč spojující hnací zařízení s řídicí jednotkou.

Při spouštění/zvedání plunžr částečně nebo úplně blokuje jmenovitý průchod ventilu, čímž reguluje parametry průtoku.

Výhody třícestných ventilů jsou jednoduchost a spolehlivost provedení, vysoká těsnost systému. Lze je provozovat v širokém rozsahu teplot a tlaků, vyznačují se pomalým opotřebením těsnicích ploch a kompaktními rozměry.

Nevýhody ventilů jsou vysoký hydraulický odpor, přítomnost stagnujících zón v těle ventilu a obtížnost nastavení ručním ovládáním.

Druhy a princip činnosti třícestných ventilů

Regulační ventily se dělí na oddělovací a směšovací ventily. Ty slouží k připojení průtoku pracovního prostředí mají dvě vstupní potrubí a jeden výstup. Směšovací ventily se používají v každodenním životě pro instalaci vytápěných podlah a také v rozdělovacích jednotkách. Jsou vybaveny speciálními senzory pro sledování aktuálních parametrů systému a jejich automatické nastavování.

Rozvodné modely jsou vybaveny jedním přívodním potrubím a dvěma výstupními potrubími, slouží k rozdělení průtoku pracovního média do dvou potrubí ve stanovených poměrech. Umožňují vám vypustit část chladicí kapaliny do výtlačného potrubí, když se systém přehřeje, aby se normalizovaly teplotní parametry.

Na základě konstrukce uzávěru se regulační ventily dělí na ventily sedlové a otočné. První mají kónický blokovací prvek namontovaný na tyči. Aby zcela uzavřel podmíněný průchod, sedne si na sedlo. Třícestné rotační ventily mají na vřetenu připevněný kulový ventil.

Těleso třícestných ventilů může být vyrobeno z různých materiálů:

• Uhlíková ocel. Takové modely lze použít s neagresivními kapalinami a plyny, s teplotou pracovního prostředí od -40 do +45 °C. K ochraně před vnějšími vlivy a prodloužení životnosti je kování z vnější strany potaženo ochrannými hmotami.
• Vyrobeny z korozivzdorné oceli, s vysokým obsahem chrómu, niklu, s přísadami molybdenu atd. Jsou odolné vůči korozi a agresivním chemikáliím.
• Vyrobeno z mosazi a bronzu. Takové modely jsou malé velikosti a používají se v každodenním životě. Lze je použít v systémech s okolní teplotou do +200 °C, jsou trvanlivé a odolné vůči korozi.

Existují také třícestné modely vyrobené z titanu a litiny.

Podle způsobu ovládání mohou být třícestné ventily ruční nebo automatické. Ty se dělí na termostatické ventily, spouštěné při zvýšení teploty pracovního média (termické ventily), s tepelnou hlavicí (s teplotním čidlem na ventilu) a s elektrickým pohonem.

U tepelných ventilů se ovládání provádí pomocí termostatu, který je zodpovědný za otevírání a zavírání ventilů při dosažení stanovených teplotních parametrů prostředí. Nevolatilní kontrolní metoda.

Připojení k potrubí je přírubové, standardních rozměrů v souladu s GOST 33259, závitové, svařované.

Princip činnosti třícestných ventilů je založen na směšování nebo oddělování proudů v tělese ventilu. Ventil je připojen k ventilu nebo pohonu. Pracovní průtok prochází otevřeným ventilem pohybem uzavírací jednotky se nastavuje velikost průchozího otvoru.

Zařízení mohou být vybavena termostatem – takové ventily se používají v topných systémech a poskytují vysoce kvalitní regulaci tepelného toku. Jejich působení je založeno na přimíchávání dodatečného proudu pracovní tekutiny (studenější nebo teplejší) k horké chladicí kapalině. Úroveň proudění závisí na podílu trysek.

Oblasti použití třícestných ventilů

Třícestné ventily se používají v každodenním životě a v průmyslových závodech k míchání proudů tekutin. V domácích systémech se používají termostatická zařízení, která mohou regulovat teplotu a tlak chladicí kapaliny. Lze je použít k vytvoření vyhřívaných podlah, které chrání podlahovou krytinu před přehřátím.

Třícestné regulační ventily se používají ve vodovodních, klimatizačních a ventilačních systémech. Jsou žádané v potrubích chemického, ropného a plynárenského průmyslu, rafinérského průmyslu, v zásobovacích ventilačních sítích a v plynárenských zařízeních.

Mohou být použity v podnicích na zpracování ropy, které pracují s ropnými produkty a kapalnými uhlovodíky, párou, čpavkem a ropnými frakcemi. Třícestné regulační ventily se používají ve strojírenství, hutnictví, zemědělství, těžebních a zpracovatelských podnicích.

Armatury zajišťují dávkovaný přívod pracovního média a bezpečnost potrubního systému. Hlavní účel třícestných ventilů:

• Montáž vytápěných podlah.
• Ochrana kotlového zařízení.
• Zabránění vzniku kondenzace ve výměnících tepla.
• Ochrana systému před přehřátím.
• Kombinovaný provoz kotle s kotlovým zařízením.
• Instalace bypassu v systému.

Třícestné ventily se vyrábí v různých klimatických verzích v závislosti na materiálu ventilu a provozních podmínkách. Okolní teplota se pohybuje od -25 (35) do +50 °C.

Vlastnosti výběru třícestných ventilů

Při výběru ventilů je nutné vzít v úvahu řadu provozních parametrů – jmenovitý vrt systému, průchodnost ventilu, typ pohonu a vlastnosti systému (agresivita, tlak, teplota).

U třícestných ventilů musí být průměr připojovacích trubek roven průměru trubky nebo otvoru v zátce chladiče. Tvar ventilu může být ve tvaru T nebo L. Všechna zařízení musí mít certifikáty a pasy kvality. Těleso ventilu musí být bez třísek, prasklin, promáčklin a jiných vad.

Věnujte pozornost označení kování. Provádí se v souladu s GOST 4666-2015 a obsahuje základní údaje o ventilech. Značení je provedeno metodou lití na přední straně, udává průměr ventilu, materiál a hodnotu tlaku. Na druhé straně kování musí být ochranná známka.

Třícestné ventily musí být vybaveny štítkem se schématem přívodu dopravovaného média. Instalace zařízení se provádí v souladu s určitými pravidly:

• Zařízení je namontováno na potrubí s přiváděným pracovním médiem ve směru šipky na těle.
• Pokud je k dispozici externí pohonný mechanismus, je nutné zajistit jeho ochranu před srážkami (při venkovní instalaci).
• Pokud jsou v pracovním prostředí velké nečistoty, doporučuje se instalovat filtrační vložku před místo instalace ventilu.
• Armatury se instalují na místa přístupná pro demontáž.
• Je třeba se vyvarovat vibracím.

Třícestné ventily umožňují optimalizovat provoz topného systému a regulovat parametry potrubních řad pro různé účely.

Třícestné ventily se používají k řízení toků přepravovaných procesními potrubími. Patří mezi kontrolní potrubní armatury a slouží ke změně parametrů prostředí.

Rozsah použití

Průmyslové třícestné ventily jsou instalovány v automatických systémech a jsou žádané:

• v potrubích chemického, potravinářského, ropného a petrochemického průmyslu;
• v přívodních ventilačních sítích a při výstavbě rozvodů teplé vody a vytápění;
• v plynových zařízeních.

Seznam médií, která ventil používá k ovládání, zahrnuje ropné produkty a uhlovodíky v kapalné formě, páru a vodu, čpavek a vzduch, olej a ropné frakce. Provozní podmínky jsou určeny klimatickým provedením třícestného ventilu a rozsah použití je určen nuancemi konstrukce a principu činnosti.

Poradenství! Poznámka! Okolní teplota, při které zařízení plní své funkce, se může lišit od -25 (35) °C do +50 °C. Spodní limit závisí na typu pohonu.

Návrhové prvky

Na rozdíl od dvoucestných zařízení se konstrukce třícestného ventilu vyznačuje přítomností tří trubek. Seznam hlavních částí ventilu obsahuje:

• pevné a spolehlivé pouzdro;
• kryt, který je upevněn pomocí přírub a upevňovacích prvků;
• jednotka určená pro regulaci a sestávající z plunžru a dvou sedel;
• membránový/elektrický pohon;
• tyč, která zajišťuje spojení mezi pohonem a jednotkou pro regulaci průtoků.

Pracovní jednotka je vyrobena z oceli různých jakostí a kryt a tělo jsou vyrobeny z uhlíkové, legované a nerezové oceli. Těsnosti spojů vůči okolí je dosaženo díky těsněním a ucpávkovým těsněním.

Třícestné ventily s přírubovým připojením mají následující výhody:

• Vysoká úroveň těsnosti. Aby se zabránilo netěsnostem v místech připojení k potrubí, používají se těsnění ze syntetického kaučuku, fluoroplastu a dalších materiálů.
• Snadná instalace. Vzhledem ke konstrukci upevňovacích prvků není při instalaci ventilů potřeba složitého technologického zařízení pro regulaci pohybované kapaliny.

Zvýšená spotřeba kovu, která je pozorována při výrobě přírubových ventilů a přispívá ke zvýšení nákladů, je kompenzována dlouhou životností a udržovatelností. Přítomnost přírub umožňuje opakovanou demontáž a montáž během oprav a údržby. Pro zachování těsnosti spojů je nutné zajistit včasné dotažení spojů zařízení sloužících k regulaci průtoků.

Druhy a princip činnosti

Nuance fungování třícestných ventilů závisí na jejich účelu. Instalují se do technologických potrubí a slouží jako separátor nebo směšovač (směšování) proudů dopravovaného média.

V prvním případě mají nastavovací zařízení jednu vstupní a dvě výstupní trubky. Třícestný dělicí ventil je ovládán pohonem, který vyvíjí určitou sílu a přenáší ji na plunžr. Uvádí se do pohybu a pohybuje se nahoru a dolů, zajišťuje otevírání nebo zavírání průchozích otvorů sedel a upravuje průtok dopravovaného média.

Směšovací třícestný ventil je rovněž ovládán pomocí pohonu, má však dva vstupy a jeden výstup. Při přenosu síly se plunžr začne pohybovat nahoru a dolů a přispívá k otevírání nebo zavírání průchozích otvorů sedel, což umožňuje řídit průtok média pohybujícího se potrubím.

To je zásadní rozdíl mezi třícestnými modely a dvoucestnými ventily. Mají dvě trysky a zajišťují regulaci průtoku změnou průtoku dopravovaného média skrz průtokovou oblast.

Svou konstrukcí jsou směšovací a oddělovací ventily poněkud podobné, protože se skládají z těla, pohonu, pracovní jednotky, upevňovacích prvků a těsnění. Hlavní rozdíl spočívá ve struktuře prvku určeného k regulaci toku dopravovaného média.

Dávejte pozor! Třícestný ventil nelze použít jako uzavírací ventil, protože zcela neuzavře přívod dopravovaného média. Pouze jedna z trubek může zůstat uzavřená, zatímco ostatní dvě jsou vždy otevřené.

Možnosti pohonu

Třícestný ventil s MIM

Třícestný ventil s EIM

Servomotory jsou zařízení, která pohánějí pracovní tělesa rozdělovacích a směšovacích třícestných ventilů. Obvykle se skládají z prvku pro nastavení, pohonu a zařízení, které zajišťuje ovládání.

Existují následující typy pohonů:

• Elektrický (EIM).
• Membrána (MIM). Jedná se o pneumatická zařízení, která zajišťují přeměnu signálu na mechanický pohyb vlivem tlaku stlačeného vzduchu.

Motorizovaný směšovací třícestný ventil se stejně jako dělicí ventil snadno instaluje a lze jej propojit s různými měřicími přístroji. Poskytují rychlý přenos signálu z ovládacího zařízení, a to i na dálku. Modely s elektrickým pohonem jsou při provozu téměř tiché, ekologické, lze je ovládat na dálku a mají vysokou přesnost nastavení.

Mezi nevýhody takového zařízení patří možnost vypnutí motoru v případě poškození elektrické sítě a zvýšená citlivost na okolní vlhkost. Kromě toho musí být typ elektrického pohonu vhodný pro provozní podmínky. Například pro zařízení, která lze použít k oddělení nebo smíchání toků přepravovaných výbušných prostředí, budete potřebovat elektrický pohon odolný proti výbuchu.

Pneumatický pohon má následující výhody:

• snadnost ovládání;
• možnost použití v oblastech s extrémními teplotami;
• aplikace v potrubích, kterými se pohybují výbušná a hořlavá prostředí;
• lehká váha.

Nevýhody MIM, které se používají pro provoz třícestných ventilů, zahrnují pravděpodobnost kondenzace a relativně nízkou účinnost. Poskytují nedostatečnou přesnost a plynulost bez použití speciálních přídavných zařízení.

Dávejte pozor! V případě nouze konstrukce zařízení vybavených MIM nebo EIM umožňuje ruční ovládání.

Nuance instalace a údržby

Před instalací ventilů do procesního potrubí je nutné vizuálně zkontrolovat všechny části a vyloučit přítomnost vnějšího mechanického poškození. Kromě toho musíte zkontrolovat stav připojení zařízení k EIM nebo MIM, stejně jako hladkost a snadnost pohybu tyče. Zařízení, které lze použít k oddělení nebo promíchání proudů dopravovaného média, by mělo být očištěno od konzervačního tuku a omyto rozpouštědlem.

Ventil je instalován vodorovně, s pohonem směrem nahoru. Pokud je zařízení umístěno pod úhlem, bude nutné nainstalovat podpěry pod EIM nebo MIM. Instalace pod horizontem je zakázána.

Při instalaci ventilů do procesního potrubí je třeba také dodržovat následující pravidla:

• Umístěte zařízení tak, aby se šipka na těle kryla ve směru pohybu dopravovaného média.
• Zajistěte, aby byly produkty s EIM chráněny před atmosférickými srážkami, pokud je instalace zamýšlena venku.
• Pokud jsou v přepravovaném médiu nečistoty o velikosti větší než 70 mikronů, použijte filtr.
• Nainstalujte uzavírací ventily, aby bylo možné demontovat oddělovací nebo směšovací ventily.
• Vyvarujte se vystavení vibracím a jiným zatížením z potrubí, pro které jsou k dispozici podpěry nebo kompenzátory.

Místo instalace zařízení musí být přístupné, aby byly vytvořeny nezbytné podmínky pro preventivní prohlídky a opravy.

Kromě dodržování instalační technologie je pro dlouhodobý provoz armatur důležitá včasná a technicky způsobilá údržba. Provádí se bez tlaku v potrubí a zahrnuje kontrolu každých 6 měsíců:

• celkový stav;
• těsnost těsnění ucpávky;
• upevňovacích spojů.

V tomto případě je zakázáno při výměně spotřebního materiálu používat těsnění menšího nebo většího průřezu. Rovněž není dovoleno ventil rozebírat, pokud jsou v něm zbytky média, dotahovat přírubové spoje nebo používat zařízení jako podpěru pro potrubí. Ovládací prvky zařízení musí být chráněny před samovolnou aktivací a mít koncové spínače pro signalizaci.

Dávejte pozor! Instalační práce musí být prováděny v souladu s bezpečnostními požadavky a při použití EIM je nutné zajistit možnost připojení k uzemnění.

Vlastnosti výběru

Při výběru třícestného ventilu pro instalaci do procesního potrubí musíte nejprve určit jeho účel. To je způsobeno skutečností, že zařízení pro směšování nebo oddělování toků médií se liší v principu fungování a konstrukčních vlastnostech. Kromě toho musíte věnovat pozornost následujícím parametrům:

• podmíněné povolení;
• propustnost;
• typ a vlastnosti pohonu;
• provozní a maximální přípustné ukazatele teploty a tlaku.

Hlavní charakteristiky ventilů jsou uvedeny v průvodní dokumentaci a na těle výrobku. Označení se provádí v souladu s požadavky GOST 4666-2015 a stanoví následující typy:

• Lisováno na přední straně těla s uvedením materiálu, jmenovitého průměru a tlaku. Na zadní straně musí být ochranná známka výrobce.
• Štítek připevněný k povrchu pouzdra označuje schéma, podle kterého je dopravované médium dodáváno.
• Štítek upevněný na víku musí obsahovat následující údaje – jméno výrobce, označení podle tabulky obrázků a sériové číslo. Dále uveďte jmenovitý tlak a průměr, datum výroby a značku oběhu na trhu zemí patřících do celní unie.

Vnější povrchy ventilů jsou natřeny barvou zvolenou v souladu s GOST nebo s ohledem na přání velkoobchodních kupujících. Každý typ materiálu má obvykle svou vlastní barvu.

Dávejte pozor! Odpojitelná připojení nových zařízení musí mít záruční plomby. Jejich umístění je vyznačeno na montážních výkresech a označeno červenými smaltovanými skvrnami.