Как выбрать и установить правильный трехходовой смесительный клапан с электроприводом

Автор статьи: Оксана Киселева (vseotrube.ru)

Эта статья посвящена рассказу о том, что представляет трехходовой клапан с электроприводом — вид трубопроводной арматуры, позволяющий смешивать или разделять два потока среды и регулировать параметры этого смешения с помощью электропривода и автоматики.

Мир вокруг нас стремится до минимума уменьшить нагрузку на человека и даже его присутствие при производственных процессах, и автоматические системы управления производством и инженерными системами зданий требуют применения современного автоматического оборудования.

Что это такое и для чего он нужен

Клапан — вид запорной арматуры для трубопроводов, имеющий три патрубка для подключения к трубопроводам. Трехходовой клапан является регулирующей арматурой, с его помощью можно:

• Регулировать подачу одновременно двух сред.
• Контролировать их расход.
• Полностью перекрывать трубопровод.

Электропривод применяется при использовании трехходовой арматуры в автоматизированных системах отопления, вентиляции, производственных устройствах подачи химических реагентов и т.д. Применение электропривода обязательно при эксплуатации арматуры на трубопроводах больших диаметров.

При отоплении частного дома термовентили помогают экономить расход тепла — при правильной регулировке нагрева экономия топлива может достигать 30%.

Подсчитав, сколько стоит оборудовать радиаторы трехходовыми клапанами и сравнив это с экономией финансов на топливе, можно сделать вывод, что выгоднее применить современные терморегуляторы с электроприводом.

Назначение и область применения

Трехходовые клапаны широко применяются в быту и во всех отраслях народного хозяйства.

Раньше в любом доме стоял смеситель — трехходовой клапан. Сейчас такие устройства заменили более удобными кранами-смесителями с электроприводами. Но инженерные коммуникации домов постоянно усложняются, и сегодня невозможно обойтись без регулирующих клапанов при организации современных инженерных систем зданий. Трехходовые устройства в частных домах применяются в основном для регулировки нагрева радиаторов отопления, отопления в целом и системы теплого пола.

Не обходятся без трехходовых клапанов с электроприводом и системы кондиционирования и вентилирования жилья. В последние годы такие регуляторы устанавливают на трубопроводы для горячей воды.

В промышленности без регулирующих трехходовых клапанов с электроприводом не обойтись — они распространены на многих производствах, на которых необходима транспортировка и дозированная подача газов и жидкостей. Регулирующая трехходовая арматура с электроприводом используется:

• В химической промышленности.
• В машиностроении.
• В металлургии.
• На горно-обогатительных предприятиях.
• В сельском хозяйстве.
• В пищевой промышленности.

Применяются клапаны с электроприводом и в многочисленных гидравлических транспортных трубопроводах и рабочем оборудовании (такие имеются почти на всех производствах).

Характеристики

Основные характеристики клапанов трехходовых:

• Разделительный или смесительный.
• Диаметр патрубков для подключения.
• Пропускная способность.

Из каких материалов изготавливают

Материалы для изготовления трехходовой арматуры с электроприводом:

1. Обычная углеродистая сталь. Стальные изделия прочны, дешевы, достаточно долговечны. Серьезный недостаток — сталь подвержена коррозии. Для защиты применяют покрытие из никеля или хрома.
2. Нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома и никеля. Нержавейка долговечна, прочна, химически инертна (не подвержена коррозии). Существенный недостаток — дороговизна.
3. Латунь — сплав меди с цинком. Латунь не ржавеет, прочна, долговечна, но теряет прочность уже при 200 °C — это ограничивает ее применение на производстве.
4. Бронза — сплав меди с оловом (иногда с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом). По технологическим свойствам бронза похожа на латунь.
5. Титан. Легкий и прочный долговечный материал, но дорогой.
6. Керамика. Новый материал. Долговечный, химически инертный, дорогой и хрупкий. Пока для изделий с электроприводом (и регуляторов вообще) практически не применяется.
7. Чугун. Архаизм, но еще встречается.
8. Силумин. Сплав алюминия с добавкой кремния. Качество и долговечность отсутствуют, на производстве не применяется. В быту продавцам иногда удается «втюхать» невнимательному или суперэкономному покупателю (поэтому будьте осторожны — скупой платит дважды).

Для инженерных систем в жилье обычно применяют трехходовые латунные изделия (реже бронзовые) — надежные, долговечные, нержавеющие и вполне доступные по цене.

Принцип работы и устройство

Трехходовые клапаны всегда имеют три патрубка для подключения. Принцип действия смесительной арматуры с электроприводом — смешивать две среды в одну с заданными параметрами (нужной температурой, нужным химическим составом газа или жидкости). Принцип действия разделительной арматуры — перераспределять поток среды на два выхода.

В любом случае клапан имеет:

• Корпус с седлом.
• Регулирующий элемент (плунжер на штоке, двигающийся в вертикальном направлении).
• Уплотнители.

При опускании-поднимании плунжер частично или полностью перекрывает просвет арматуры и регулирует поток среды (распределяет между двумя выходами).

Сейчас все чаще и чаще в быту трехходовыми клапанами называют и устройства на основе крана — у него рабочий орган имеет форму шара, сегмента, конуса или цилиндра, для регулировки рабочий орган поворачивается вокруг своей оси. Результат у обоих видов трехходовой арматуры одинаковый, поэтому в дальнейшем в статье я буду для простоты называть такую арматуру с электроприводом словом клапан (или вентиль).

Преимущества и недостатки

Преимущества и достоинства трехходовых клапанов:

• Простая надежная конструкция обеспечивает долговечность.
• Высокая герметичность (возможность применения для газо- и пневмопроводов, особенно важно это свойство при использовании в химической промышленности).
• Большой диапазон рабочих давлений и температур — от вакуума до 250 Мпа, от -200 до +600 °C.
• Медленный износ �