Jednostka mieszająca należy do kategorii zaworów sterujących rurociągów. Zawór trójdrogowy do ogrzewania miesza różne przepływy nośnika ciepła w jeden, aby uzyskać stabilną temperaturę. Węzeł dzieli i przełącza przepływy na inne linie z odpowiednim schematem instalacji. Zawór działa automatycznie, gdy występuje napęd i odbiera sygnały z czujników sterujących.
Urządzenie i cechy zaworu trójdrożnego
Moduł stosowany jest w systemie ogrzewania cieczą oraz jako element orurowania nagrzewnic i chłodnic powietrza. Regulatory trójdrożne dzielą się na separujące i mieszające.
Zawory mają podobną konstrukcję i składają się z części:
- ciało;
- kołnierz łączący;
- element uszczelniający;
- łącznik do przenoszenia siły z napędu na żaluzję;
- tłok o różnych profilach do określenia rodzaju regulacji;
- gniazdo do osadzenia wtyczki w pozycji zamkniętej.
Elementem regulującym jest drążek przesuwny lub kula obrotowa. Te łączniki mechaniczne nie zamykają całkowicie zaworu, pozostawiając miejsce na mieszanie lub redystrybucję prądów.
Rodzaje według metody kontroli
Rodzaje kontroli zależą od warunków pracy i celu. Czujniki mocujące magistrali grzewczej przekazują polecenia do sterowników i koordynują działania dostawców energii.
Istnieją rodzaje napędów:
- z termostatem;
- napęd elektryczny;
- pneumatyczny;
- hydrauliczny.
Znacznie rzadziej spotykany jest siłownik obsługiwany ręcznie.
Sterowanie ręczne
Trzpień jest napędzany pokrętłem lub zaworem. Dla wygody zainstalowany jest panel sterowania, na którym nakładane są znaki. Zagrożenia odpowiadają pewnym termicznym reżimom hydrologicznym.
- Do pozytywnych aspektów należą:
- niski koszt napędu ręcznego;
- bezpośrednia kontrola wskaźników trybu;
- możliwość natychmiastowej zmiany kolejności pracy.
Wady obejmują konieczność stałej obecności operatora w celu reakcji. Sterowanie ręczne nie zapewnia równomiernego ogrzewania rurociągu.
Z termostatem
Zawór trójdrożny do ogrzewania wyposażony jest w termostat, w którym znajduje się ciecz lub gaz. Środowisko wewnętrzne reaguje na wszelkie zmiany temperatury strumieni. Podgrzanie do zadanych parametrów powoduje uruchomienie termozaworowego układu tłokowego i zablokowanie gorącego przepływu.
Jednostki trójdrożne z termostatem są mechaniczne lub elektroniczne. Mechaniczne działają autonomicznie, natomiast elektroniczne wymagają podłączenia prądu lub zasilania bateryjnego. Wadę drugiego typu kompensuje absolutna automatyzacja. Elektroniczna regulacja umożliwia ustawienie zmiany kolejności ogrzewania według dni tygodnia, pory dnia.
Z napędem elektrycznym
Zainstalowany jest elektromagnes (cewka elektromagnetyczna) lub używany jest serwonapęd kombinowany, zamontowany na silniku elektrycznym z mechanizmem przekładni. Napęd jest koordynowany przez mierniki temperatury lub ciśnienia, które są zainstalowane w pętli orurowania.Urządzenie jest od razu wyposażone w serwonapęd lub dostarczane bez niego, co umożliwia dobranie optymalnego urządzenia do uruchomienia.
Uwzględniane są parametry techniczne prądu, napięcia, mocy, przeciążalności. Wybierają ekonomiczne i niezawodne, bez wysokich kosztów eksploatacji, zwracają uwagę na warunki pracy i wymogi bezpieczeństwa.
Hydrauliczny
Zawór trójdrogowy do ogrzewania z termostatem dostarczany jest z termostatem zainstalowanym wewnątrz obudowy. Urządzenie pracuje zgodnie z ustawionymi fabrycznie parametrami temperatury wody wyjściowej. Siłownik hydrauliczny zawiera obudowę membrany w kształcie tarczy.
Do pozytywnych aspektów użytkowania należy niska cena. Negatywną stroną jest konieczność doboru napędu hydraulicznego do temperatury cieczy w przewodzie cieplnym. Drugą wadą jest brak możliwości zmiany trybu grzania ustawionego fabrycznie.
Pneumatyczny
Siłownik pneumatyczny automatyzuje pracę zaworu sterującego i służy do zdalnego sterowania. Siłowniki to cylinder z tłokiem poruszającym się pod wpływem sprężonego powietrza.
Korzyści z zastosowania napędów pneumatycznych:
- szybka kontrola w przypadku zmiany warunków środowiskowych;
- prostota konstrukcji i wymienność;
- zmianę siły uzyskuje się przez proste ograniczenie ciśnienia powietrza w siłowniku.
Do zaworów częściej stosuje się urządzenia pneumatyczne. Wymaga dodatkowej instalacji sprężarki sprężonego powietrza do pracy.
Zasada działania zaworu trójdrożnego
Siła z siłownika jest przyłożona do zaworu wraz z gniazdem i grzybem. Tłok blokuje część portu, co zmniejsza przepływ przez zawór. Szybkość przepływu wzrasta, a ciśnienie statyczne w rurociągu maleje. Tłok jest umieszczony w gnieździe, gdy jest całkowicie zamknięty, a dopływ chłodziwa jest odcięty, za zaworem nie ma ciśnienia wody.
Dostępne są zawory jedno- i dwugniazdowe, a tłok jest typu tłoczyskowego, iglicowego lub grzybkowego. Dwugniazdowe są coraz częściej stosowane ze względu na dobre wyważenie zaworu i skuteczną szczelność. Służą do zmiany ciśnienia do 6,3 MPa w przewodach o średnicy do 300 mm.
Zasada działania zaworu trójdrożnego do ogrzewania z działaniem klatkowym polega na tym, że siodło służy jednocześnie jako urządzenie prowadzące (klatka) i miejsce do mocowania pustego zaworu podczas zamykania. Natężenie przepływu medium jest regulowane przez perforację w ściankach klatki.
Zawory membranowe wykorzystują zewnętrzne lub wbudowane siłowniki hydrauliczne lub elektryczne. W przypadku oddzielnego siłownika siła jest przyłożona do łożyska pręta przez membranę, a następnie do łącznika sterującego. Po zwolnieniu ciśnienia membrana powraca do swojej pierwotnej pozycji. Dzięki wbudowanemu siłownikowi przepływ wody jest koordynowany przez zamknięcie otworu w membranie.
W trójdrożnych zaworach suwakowych natężenie przepływu chłodziwa reguluje się obracając ruchomy element pod pewnym kątem. Moduły służą jako urządzenia sterujące.
Funkcje instalacji
Producenci nie zawsze łączą siłownik i zawór w jedną konstrukcję. Czasami konieczna jest wymiana zaworu bez demontażu podajnika.
Podejmowane są następujące kroki:
- Poluzowuje przeciwnakrętkę na zaworze i łączniku. Element blokujący odkręca się podczas dociskania tłoka prętem. Odkręć złączkę i nakrętkę w dół.
- Nakrętka pierścieniowa i złącze są usuwane przez gwint z napędu. Nakrętka przesuwa się po tłoczysku.
- Siłownik jest montowany w górę zaworu i zabezpieczony nakrętką.
- W tabeli informacyjnej siłownika podano opis zakresu sygnałów sterujących oraz typ urządzenia.Pozycja bezpieczeństwa jest określana i moduł jest umieszczany w pozycji „trzpień siłownika wysunięty”.
- W pozycji bezpieczeństwa do przyłącza komory dolnej doprowadzane jest powietrze pod ciśnieniem odpowiadającym rozpoczęciu pracy. Pozycja zmienia się na „trzpień siłownika cofa się” i jest pompowana do górnej komory komory membranowej, jej wartość odpowiada zakończeniu regulacji.
Tuleja mocująca jest przekręcana do momentu dojścia do siłownika, następnie przykręcana o ¼ obrotu i zabezpieczana nakrętką kontrującą. Łącznik jest włożony i przykręcony do oporu. Skala wskazania skoku jest wyrównana z górną częścią sprzęgła.
Niuanse doboru zaworów
Regulator trójdrożny dobierany jest z uwzględnieniem wyników obliczeń hydraulicznych i cieplnych magistrali grzewczej - obwodu, w którym zostanie zainstalowany. Zwraca się uwagę na ciśnienie, temperaturę wody, przepływ nośnika ciepła na godzinę.
Ponadto brane są pod uwagę następujące cechy:
- rodzaj mechanizmu migawki;
- metoda kontroli;
- szereg zastosowań;
- materiał zaworu.
Średnica rur łączących i sposób podłączenia mieszadła (kołnierzowego lub gwintowanego) mają znaczenie.
Popularni producenci
Wśród producentów wyróżnia się pięciu liderów. Produkują armaturę wodno-kanalizacyjną, systemy termostatyczne i najnowocześniejsze technologie.
- IMI-HEIMEIER (Niemcy).
- ESBE (Szwecja).
- HERZ (Austria).
- Danfoss (Niemcy).
- Valtek (Rosja, Włochy).
Valtek to osobny projekt wspólnej pracy inżynierów rosyjskich i włoskich. Produkty są przystosowane do warunków rosyjskich sieci ciepłowniczych. Charakteryzuje się przystępną ceną.
