La unitat de mescla pertany a la categoria de vàlvules de control de canonades. Una vàlvula de tres vies per escalfar barreja diferents fluxos de portador de calor en un per obtenir una temperatura estable. El node divideix i canvia els fluxos a altres línies amb l'esquema d'instal·lació adequat. La vàlvula funciona automàticament quan hi ha una transmissió i rep senyals dels sensors de control.
El dispositiu i les característiques de la vàlvula de tres vies
El mòdul s'utilitza en el sistema de calefacció de líquids i com a part de la canonada d'escalfadors d'aire i refrigeradors d'aire. Els reguladors de tres vies es divideixen en tipus de barreja i separació.
Les vàlvules tenen un disseny similar i consten de parts:
- cos;
- brida de connexió;
- element de segellat;
- enllaç per transferir força de la unitat a l'obturador;
- pistó de diversos perfils per determinar el tipus d'ajust;
- seient per assegurar el tap a la posició tancada.
L’element regulador és una barra de desplaçament o una bola giratòria. Aquests enllaços mecànics no tanquen completament la vàlvula, deixant espai per a la barreja o redistribució de corrents.
Tipus per mètode de control
Els tipus de control depenen de les condicions i finalitats de treball. Els sensors de fixació de la calefacció principal transmeten ordres als controladors i coordinen les accions dels proveïdors d'energia.
Hi ha tipus de discs:
- amb termòstat;
- accionament elèctric;
- pneumàtic;
- hidràulic.
Un actuador manual és molt menys comú.
Control manual
La tija és accionada per un pom o vàlvula rotativa. Per comoditat, s’instal·la un tauler de control sobre el qual s’apliquen marques. Els riscos corresponen a determinats règims hidrològics tèrmics.
- Els aspectes positius inclouen:
- baix cost d'una unitat manual;
- control directe dels indicadors de mode;
- la possibilitat de canviar instantàniament l’ordre de treball.
Els desavantatges inclouen la necessitat de la presència constant de l'operador per a la resposta. El control manual no proporciona un escalfament uniforme de la canonada.
Amb termòstat
Una vàlvula de tres vies per escalfar està equipada amb un termòstat en el qual hi ha líquid o gas. L’ambient intern reacciona a tots els canvis de temperatura de les rieres. L'escalfament fins als paràmetres establerts activa el sistema de pistons de termovàlvula i el flux calent es bloqueja.
Les unitats de tres vies amb termòstat són mecàniques o electròniques. Les mecàniques funcionen de forma autònoma, mentre que les electròniques requereixen connexió d’electricitat o bateria. El desavantatge del segon tipus es compensa amb una automatització absoluta. La regulació electrònica us permet establir un canvi en l’ordre de la calefacció per dies de la setmana i hora del dia.
Amb accionament elèctric
S'instal·la un electroimant (solenoide) o s'utilitza un servoaccionament combinat, muntat en un motor elèctric amb un mecanisme de transmissió. La transmissió està coordinada pels mesuradors de temperatura o pressió instal·lats al bucle de la canonada.La unitat s’equipa immediatament amb un servoaccionament o es lliura sense ella, cosa que permet escollir el dispositiu òptim d’actuació.
Es tenen en compte les característiques tècniques de corrent, tensió, potència i capacitat de sobrecàrrega. Trien econòmics i fiables, sense costos operatius elevats, presten atenció a les condicions de treball i als requisits de seguretat.
Hidràulica
La vàlvula de tres vies per escalfar amb termòstat es subministra amb un termòstat instal·lat a l’interior de la carcassa. El dispositiu funciona d’acord amb els paràmetres de temperatura de l’aigua de sortida, que es defineixen a la fàbrica. L'actuador hidràulic inclou una carcassa de diafragma en forma de disc.
El preu baix pertany als aspectes positius de l’ús. El costat negatiu és la necessitat de seleccionar un accionament hidràulic per a la temperatura del líquid a la línia de calor. El segon desavantatge és la impossibilitat de canviar el mode de calefacció establert a la fàbrica.
Pneumàtic
L'actuador pneumàtic automatitza el funcionament de la vàlvula de control i s'utilitza per al control remot. Els actuadors són un cilindre amb un pistó que es mou sota l'acció de l'aire comprimit.
Avantatges d'utilitzar accionaments pneumàtics:
- control ràpid quan canvien les condicions ambientals;
- simplicitat de disseny i intercanviabilitat;
- el canvi de força s’aconsegueix simplement limitant la pressió de l’aire a l’accionament.
Els dispositius pneumàtics s’utilitzen més habitualment per a les vàlvules. Requereix una instal·lació addicional d’un compressor d’aire comprimit per al seu funcionament.
Principi de funcionament de la vàlvula de tres vies
La força de l’actuador s’aplica a la vàlvula inclòs el seient i el tap. El pistó bloqueja una part del port, cosa que redueix el flux a través de la vàlvula. El cabal augmenta i la pressió estàtica a la canonada disminueix. L'èmbol es col·loca al seient quan està totalment tancat i el flux de refrigerant es tanca, no hi ha pressió d'aigua aigües avall de la vàlvula.
Hi ha disponibles vàlvules d’un sol seient i de doble seient, mentre que el pistó és de vareta, agulla o poppet. Els seients dobles s’utilitzen amb més freqüència a causa del bon equilibri de la vàlvula i la estanquitat efectiva. S'utilitzen per canviar la pressió fins a 6,3 MPa en línies amb un diàmetre de fins a 300 mm.
El principi de funcionament d’una vàlvula de tres vies per escalfar amb acció de gàbia és que la sella serveixi simultàniament com a dispositiu de guia (gàbia) i com a lloc per fixar la vàlvula buida al tancar-se. El cabal del medi es regula mitjançant una perforació a les parets de la gàbia.
Les vàlvules de diafragma utilitzen actuadors hidràulics o elèctrics externs o incorporats. En el cas d’un actuador independent, la força s’aplica al rodament de la barra a través del diafragma, i després a l’enllaç de control. Després d’alliberar la pressió, la membrana torna a la seva posició original. Amb un actuador integrat, el flux d’aigua es coordina tancant el forat de la membrana.
En les vàlvules de bobina de tres vies, el cabal del refrigerant es regula girant l’element mòbil amb un angle determinat. Els mòduls s’utilitzen com a dispositius de control.
Funcions d’instal·lació
Els fabricants no sempre munten un actuador i una vàlvula en un sol disseny. De vegades és necessari substituir la vàlvula sense desmuntar l'alimentador.
Es fan els passos següents:
- Afluixa la femella de bloqueig a la vàlvula i l’acoblador. L'element de bloqueig es descargola quan es prem el pistó amb la vareta. Descargoleu l'acoblament i la femella cap avall.
- La rosca i el connector s’eliminen mitjançant la rosca de la unitat. La femella llisca sobre la vareta del pistó.
- L'actuador s'instal·la cap amunt de la vàlvula i es fixa amb una femella.
- La taula d'informació de l'actuador especifica la descripció del rang de senyals de control i el tipus de dispositiu.Es determina la posició de seguretat i es col·loca el mòdul a la posició "tija de l'actuador estesa".
- En la posició de seguretat, l’aire es subministra a la connexió de la cambra inferior a pressió corresponent a l’inici de funcionament. La posició es canvia a "la tija de l'actuador es retira" i es bomba al compartiment superior del compartiment del diafragma, el seu valor correspon al final de l'ajust.
La mànega de fixació es gira fins arribar a l'actuador, després es cargola per ¼ del torn i es fixa amb una rosca de bloqueig. Es posa el connector i es cargola fins que s’aturi. L'escala d'indicació de viatge està alineada amb la part superior de l'acoblament.
Els matisos de la selecció de vàlvules
El regulador de tres vies es selecciona tenint en compte els resultats del càlcul d’enginyeria hidràulica i tèrmica de la xarxa de calefacció, el circuit on s’instal·larà. Es crida l’atenció sobre la pressió, la temperatura de l’aigua i el flux del transportador de calor per hora.
A més, es tenen en compte les característiques següents:
- tipus de mecanisme d'obturació;
- mètode de control;
- àmbit d'aplicació;
- material de la vàlvula.
El diàmetre de les canonades de connexió i el mètode de connexió del mesclador (amb brides o roscades) són importants.
Fabricants populars
Entre els fabricants destaquen cinc líders. Fabriquen accessoris de fontaneria, sistemes termostàtics i tecnologies d’última generació.
- IMI-HEIMEIER (Alemanya).
- ESBE (Suècia).
- HERZ (Àustria).
- Danfoss (Alemanya).
- Valtek (Rússia, Itàlia).
Valtek és un projecte separat de treball conjunt d’enginyers russos i italians. Els productes s’adapten a les condicions de la xarxa elèctrica russa. Es caracteritza per un cost assequible.
