Как правильно подобрать трехходовой клапан для твердотопливного котла

Блиц-советы

1. Твердотопливные котлы могут использовать самые различные виды твердого горючего, то есть они представляют собой довольно универсальные изделия.
2. При горении образуется большое количество самых разных газообразных продуктов, многие из которых негативно влияют на здоровье человека, поэтому при работе котла задвижку на дымоходе не закрывают.
3. Лучше всего приобретать котел твердотопливного типа, выполненный из чугуна или нержавеющей стали. Сталью лучше пренебречь, так как под воздействием высокой температуры коррозионные процессы начинают развиваться значительно быстрее.
4. Чугунный котел придется регулярно очищать, так как его шероховатая структура способствует накоплению разного рода загрязнений.
5. Самое опасное для всей арматуры при использовании твердотопливного котла – конденсат, возникающий на стенках трубы. Чтобы этого не произошло не следует пропускать трубу с водой, которая идет от отопительной установки, непосредственно через топку. Тем более, что конденсат в дальнейшем удалить будет практически невозможно, так как он смешается с золой и превратится в монолитную массу.
6. Зачастую, невозможно собрать отопительную систему таким образом, чтобы происходила естественная циркуляция воды. Это означает, что во всю конструкцию нужно будет внести так называемый циркуляционный насос, за счет которого вода станет быстрее проходить по системе.

Виды

Отечественная промышленность выпускает трехходовые клапаны в виде 2 основных конструкций, которые могут использоваться как в бытовых, так и в заводских установках:

1. Смесительного принципа действия.
2. Разделительного принципа.

2 тип применяют в случае, чтобы теплоноситель переходил из одной трубы в другую, причем внутри него находится особое шаровое приспособление. Данные конструкции сложно поддаются плавному регулированию из-за того, что запорная система была разработана именно этим образом.

Смесительная система

Серьезно отличается от рассмотренного ранее устройства. При учете, что в разделительной системе находится 1 шток совместно с 2 клапанами, то в смесительной конструкции размещен лишь 1 клапан со штоком. Данная система установлена в центральной части конструкции, к тому же в случае необходимости она может полностью перекрыть входящий водяной поток.

Разделительный прибор

Также характеризуется тем, что в нем клапаны находятся в отводящих патрубках. Получается, что при открывании доступа воде с одной стороны, с другой ее поступление будет перекрыта. Стоит отметить, что по методу управления такие клапаны могут быть ручного либо электрического типа.

Перемещение крана в последнем случае происходит за счет специальной электромеханической конструкции. Во время ее использования осуществляется открытие лишь необходимых каналов, через которые начинает проходить жидкость или газ. Однако этот тип прибора обычно применяется в промышленности.

Клапаны с ручным управлением

Для бытовых нужд. Трехходовой клапан, находящийся в котле, выполняет функцию распределения тепла по помещениям или же между отдельно стоящими капитальными строениями. Если используется система теплых полов водяного типа, то такой клапан будет отвечать и за его нормальную работу.

За счет использования трехходового клапана, вне зависимости от его типа конструкции удается добиться постоянного теплового потока, происходящего за счет регулярной циркуляции теплоносителя (при этом совершенно не важен его тип). Данный момент наиболее важен в зимний период, потому что температура в системе довольно сильно меняется.

Если говорить проще, то при установке подобного клапана вся отопительная система будет стабильно работать и никогда не размораживаться.

Виды регулирующих клапанов

Арматура различается по нескольким параметрам.

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют 2 вида:

• проходные – в них патрубки имеют противоположное расположение;
• угловые – располагаются под углом в 90 градусов.

Обратите внимание, каким способом реализуется управление клапаном. По этому параметру выделяют 3 вида:

По этому параметру выделяют 3 вида:

• пневматические;
• гидравлические;
• оборудованные электроприводом.

Электрическим приводящим устройством служит маломощный электромотор или втягивающие соленоиды. Конечно, существуют изделия и с ручным управлением, но они сложнее в эксплуатации, так как не позволяют выставить точные параметры. Устройства работают от электрической сети, имеющей переменный ток 220 В или постоянный 24 В.

Определенные проходные узлы работают в автономном режиме, без электропитания. Такая арматура управляется и регулируется посредством мембраны и противодействующей ей пружины. В качестве обратной связи используется обводка, по которой перемещается теплоноситель – он же и направляет мембрану в нужную сторону.

Что дает двухходовой клапан:

• регулируется расход, распределяются и экономятся ресурсы (вода);
• более экономичный расход тепла;
• оборудование и сети получают защиту от перепадов давления;
• если правильно пользоваться клапаном, он продлевает срок службы подключенного оборудования и самой сети.

Крепятся устройства при помощи фланцев, на резьбу или сварным методом. Один из подвидов резьбового соединения – цапковое крепление, при котором клапан вворачивается в другое устройство. При сварном виде установки используются специальные патрубки.

Отдельно выделим клапан с дистанционным управлением, который наиболее прост в эксплуатации. Такие приборы дополняются электроприводами или пультами. Именно пультовые принимают все текущие характеристики и параметры системы. Дистанционно уменьшается, повышается давление или перекрываются определенные ветки теплосети.

Разновидность двухходового клапана

Сравнение моделей двух- и трехходовых паровых котлов

Более сложный выбор ожидает владельцев и проектировщиков производств с потреблением пара в интервале от 1 до 5 тонн в час. В этом интервале доступны как двух-, так и трехходовые котлы.

350 ÷ 5000 кг/ч3 – 25 бар

350 ÷ 6000 кг/ч3 – 25 бар

Подходящую модель следует выбирать, опираясь на тщательный анализ технологического процесса и расчет максимальных нагрузок. Обычно эта работа выполняется проектировщиками на основе соответствующих рекомендаций поставщиков технологических линий.

Мы рассмотрим только некоторые характеристики двух- и трехходовых котлов, на которые следует обратить внимание при выборе парового котла и сравним две серии паровых котлов ICI Caldaie. Двухходовые паровые котлы SIXEN представлены 13 моделями

Двухходовые паровые котлы SIXEN представлены 13 моделями

Серия трехходовых котлов GSX включает 12 моделей

В стандартном исполнении обе серии котлов рассчитаны на максимальное давление 12 и 15 бар. По запросу возможно изготовление моделей с максимальным давлением от 3 до 25 бар.

Двухходовые котлы серии SIXEN более компактны так как конструктивно рассчитаны на меньший водяной объем. Соответственно при выборе трехходовых котлов той же производительности большое значение будет иметь свободное пространство котельной и первоначальные затраты на строительство.

габаритный чертеж двухходового котла

габаритный чертеж трехходового котла

С эксплуатационной точки зрения существенным преимуществом трехходовых котлов является интервал регулирования мощности. Экономичная эксплуатация двухходового котла достигается при нагрузках в 60-100% от номинальной. При меньшем объеме выработки топка будет эксплуатироваться в более жестком режиме, что может сказаться на сроке службы котла.

Трехходовые котлы без какого-либо ущерба могут эксплуатироваться в интервале от 30 до 100% от номинальной паропроизводительности.

Поэтому знание нагрузок существенно облегчит выбор.

Если сравнивать двух- и трехходовые котлы по расходу топлива, разница будет несущественной.

В то же время разница в цене покупки на модели одной производительности может достигать 30-50%, что обусловлено разной металло- и трудоемкостью изготовления котлов, а также стоимостью доставки. Таким образом, на выбор котла будет влиять фактор объема начальных инвестиций в производство. Менее дорогие двухходовые котлы могут рассматриваться с позиций более быстрого возврата инвестиций, однако срок их службы – меньше. В то же время более высокая стоимость трехходового котла может быть компенсирована его долговечностью.

ОПИСАНИЕ КОТЛА:

Двухходовой реверсивный стальной котел, предназначен для работы на жидком топливе (дизель, легкий мазут или легкая нефть) или на газе (природный газ, метан, сжиженный газ). * Треходовой стальной котел предназначен для работы на газе и тяжелом жидком топливе (тяжелая нефть и мазут М 60 или выше).

Максимальная температура котла 105 градусов (температура срабатывания предохранительного термостата 115 градусов). Минимальная нагрузка 40%. Может комплектоватся любой горелкой как импортного, так и отечественного производства (см. рекомендаци). Пульт управления может комплектоватся погодозависимой автоматикой Кромшродер для упраления 1-2 ступенчатыми или модуляционными горелками, а также для управления прямыми или смесительными контурами ) см. рекомендации.

Срок гарантии: 2 года.

Средний срок эксплуатации (при соблюдении норм и требований): 20 лет

Устройство жаротрубного котла

Простой принцип работы определяет конструктив. Форма корпуса может быть разнообразной, но наиболее часто встречается форма цилиндра. С одной стороны располагается камера сгорания, а с обратной система дымоудаления. Горение поддерживается принудительным дутьевым устройством.

Над топкой находятся теплообменники, которые контактируют с дымоотводящим каналом. Для повышенной эффективности нагрева теплообменник изготавливают из труб небольшого сечения. Наиболее распространенный трёхходовые жаротрубные котлы. Его главное отличие от обычной конструкции это наличие трёх дымоотводящих каналов.

Первым каналом считается топка, а два других находятся выше один над другим. Вентилятор обеспечивает необходимую тягу, а также существует естественная тяга через колосники и вентиляционные отверстия.

Помимо указанных частей установки оснащаются следующими узлами для улучшения их характеристик:

• каналы воздухоотвода;
• манометр для пара;
• термометр для теплоносителя;
• управляющий блок;
• контроллеры давления;
• аварийная защита.

Установка клапана своими руками

В установке трехходового термосмесительного клапана своими руками надо учитывать схему вашего котла и теплообеспечения в доме. Четко выполнять все инструкции и пункты подключения. Также внимательно ознакомиться со схемой основных узлов. К узлам относятся все агрегаты, которые устанавливаются около нашего котла для телообеспечения дома.

1. Устанавливаем насос на обратке. Если он будет стоять на подаче из котла, то быстро испортится.
2. Необходимо подключение , который также можно сделать своими руками, он предохранит весь узел подключения воды от перегрева.
3. В системе естественной циркуляции теплоносителя труба подачи холодной воды подключается к входному патрубку котла (обычно внизу). Труба горячей воды – к котлу сверху (как показано на схеме). Надо учесть, что труба горячего теплоносителя должна быть сделана из хорошей стали, меди, чугуна или бисплава, так как температура воды может нагреваться до 100-105 градусов Цельсия.
4. Подключение расширительного бака (или на обратке, или на выходе – роли не играет, см. по схеме) служит своеобразным предохранителем и буфером в нашем узле.
5. Подключение к предохранительной группе безопасности: к манометру, показывающему давление в котле; к аварийному клапану сброса давления; автоматическому предохранительному воздухоотводчику. Эти предохранительные приборы ставятся на выходе из котла, чтобы контролировать нагретый теплоноситель (см. схему).
6. Установка и подключение по схеме теплового аккумулятора.
7. После него – подключение трехходового смесительного клапана строго в соответствии со схемой, именно он будет перемешивать горячую воду из теплоаккумулятора с холодной из обратки.

Если вы через поиск добрались до этой статьи, то наверняка уже что-то слышали о смесительной трубопроводной арматуре, применяющейся в системах отопления частных домов и квартир. Так что без долгих предисловий предлагаем обсудить 3 вопроса: как работает термостатический трехходовой клапан, где его нужно устанавливать и как правильно подобрать, чтобы не тратить лишних денег.

Задача любого 3-ходового вентиля – подать в магистраль воду требуемой температуры путем смешивания либо разделения 2 потоков. Соответственно, элемент оснащен тремя выходами, один из которых всегда открыт, а два других полностью или частично перекрываются в процессе работы. Отсюда и название крана – трехходовой (иногда еще говорят «трехходовый», что не есть правильно).

По способу приготовления теплоносителя нужной температуры термостатические клапаны делятся на 2 группы, изображенные на фото:

1. Смесительные. В них подается 2 потока воды – горячий и охлажденный (входы обозначают буквами «А» и «В»), а из третьего патрубка (маркировка «АВ») идет смесь установленной температуры. На латунном корпусе стоит метка в виде сходящейся с двух направлений стрелочки.
2. Разделительные или распределительные. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока регулируемой величины. Маркировка на корпусе – 2 расходящиеся стрелки либо буквы «А», «В» на выходных патрубках и «АВ» на входе.

По принципу действия трехходовые краны тоже делятся на два типа – седельные и шаровые. Устройство первых похоже на обычные водопроводные вентили, только вместо резьбового штока используется нажимной. На нем закреплена тарелка, движущаяся между двумя седлами и перекрывающая 2 прохода поочередно. Нажатие на шток осуществляется тремя способами:

• встроенным термоэлементом
• термоголовкой с выносным температурным датчиком
• сервоприводом.

Шаровые термосмесительные клапаны работают по принципу таких же кранов, только с тремя выходами. Управляются вручную или от электропривода, вращающего шток по команде автоматики. Элементы являются полнопроходными и отличаются высокой пропускной способностью, а значит, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостаток – зависимость от напряжения в электросети и необходимость установки блока бесперебойного питания (ИБП).

Отличие жаротрубного котла от водотрубного

Теплогенерирующие котлы большой производительности по своей конструкции разделяются на жаротрубные и водотрубные. Особенность жаротрубных в том, что поверхность нагрева состоит из трубок, по которым движется сгораемое топливо. А нагрев теплоносителя, находящегося за пределами трубок, происходит путём теплообмена. Жаротрубные котлы делятся также на пролётные – газы проходят без поворотов и оборотные – газы поворачивают в камере при движении. Чаще всего это оборудование изготавливается в виде горизонтального цилиндра. Водогрейные котлы, такие как КВР или КВА, содержат нагретую воду внутри. Поверхность нагрева располагается в центре котла или ниже.

Трехходовой жаротрубный котел

С одного торца устанавливается горелка для сжигания газа или дизельного топлива. Выше нагревательных элементов располагаются дымогарный трубопровод, по которому продукты горения направляются в дымоход. По количеству контуров установки разделяются на двухходовые и трёхходовые. В первых действует реверсивная камера сгорания, где газы упираются в заднюю поверхность агрегата, затем разворачиваются и идут к фронтальной, после отражения от которой газы меняют направление в сторону удаления из котла. В трёхходовой схеме газы при возвращении в передней поверхности проходят ещё одну жаровую трубу или же через ряд дымогарных труб. После чего, отразившись, газы идут на удаление из агрегата.

Главные преимущества жаротрубных котлов:

• простая конструкция;
• изготавливаются из недорогого метала;
• компактность;
• простое обслуживание;
• легкий тепловой расчет

Недостатки при эксплуатации жаротрубных котлов:

• требования по качеству подпиточной воды. Это связано с небольшими скоростями циркуляции. Поэтому это оборудование запрещается подключать к системам отопления из-за высокого шламообразования в радиаторах;
• высокая взрывоопасность. Если в котле имеется большое количество горячей воды и внезапно падает давление из конструктивных поломок, то мгновенно происходит выделение пара, сопровождающееся взрывом;
• высокое аэродинамическое сопротивление;
• необходимость поддержания температуры большого объёма воды даже в случае отсутствия потребности, иначе при остывании приходится затрачивать много времени на нагрев.

Противоположным принципом работы обладает водотрубный котёл, его элемент нагрева представляет собой ряд труб, по которым движется нагретая вода, а теплообмен происходит путём нагрева труб путём сжигания топлива. Наиболее распространённым и простым видом теплообменника является узел, состоящий из двух труб, сваренных между собой несколькими поперечными трубами.

Преимущества водотрубных котлов следующие:

• нет опасности взрыва;
• быстрый теплообмен;
• небольшой вес оборудования;
• надёжная конструкция;
• нет особенных требований к качеству воды.

Минусы такого оборудования:

• качество швов и соединений должно быть высоким;
• более сложное устройство;
• сложное техобслуживание.

На российском рынке больше всего представлено жаротрубное оборудование. Это следствие более простой технологии и несложного обслуживания. Однако благодаря своим преимуществам, часть рынка всё же принадлежит водотрубным котлам, несмотря на низкую популярность.

Системы с двумя котлами

Если необходимо организовать нагрев теплоносителя в закрытой схеме от двух теплогенераторов, используйте принцип параллельного включения. Поясним алгоритм совместной работы двух котлов – электрического и твердотопливного (обвязка показана на рисунке):

1. Основным источником тепла выступает ТТ-котел, подключенный стандартным способом через трехходовой вентиль. Чтобы потоки не кольцевались в другом направлении, на каждой ветке установлен обратный клапан.
2. Когда закладка дров прогорает, воздух в доме начинает остывать. Падение температуры фиксирует комнатный термостат и запускает электрокотел с насосом.
3. Снижение температуры в подающей линии ТТ-котла до 50—55 °C заставляет накладной термостат вырубить циркуляционный насос твердотопливного контура.
4. После очередной загрузки дров труба подачи нагревается, термодатчик запускает насос и приоритет нагрева возвращается к твердотопливному агрегату. Комнатный терморегулятор больше не включает электрокотел, поскольку температура воздуха не падает.

На выходе электрокотла тоже необходимо поставить группу безопасности, на рисунке она условно не показана

Важный момент. Вышеописанный вариант обвязки можно применять для любой пары котлов. При монтаже настенного отопителя второй насос не ставится.

Два теплогенератора, например, газовый и электрический, легко обвязываются через теплоаккумулятор. Включение и остановку обоих котлов можно организовать различными способами – по температуре воды в баке, по времени через таймер. Обратные клапаны здесь не нужны.

Если необходимо состыковать 2—3 единицы теплосилового оборудования с несколькими отопительными контурами, лучше собрать схему первичных / вторичных колец. Принцип следующий: все источники тепла и потребители со своими насосами присоединяются к общему кольцу из трубы увеличенного диаметра Ø26…40 мм (в зависимости от числа веток). Циркуляцию внутри кольца обеспечивает отдельный насос.

Очередность установки оборудования имеет значение: самый горячий теплоноситель получает водонагреватель, следом идут батареи, в конце — ТП (по ходу течения воды)

В системе с естественным движением теплоносителя два котла тоже объединяются параллельно

Здесь важно выдержать уклоны труб Ø40…50 мм, а также избегать резких поворотов, используя колена под углом 45° либо отводы с больши́м радиусом изгиба

Вода расходится по двум параллельным веткам с котлами. Но заставит ее двигаться самотеком тот агрегат, который включен в данный момент, насос запускается по желанию хозяина

Watch this video on YouTube