Trójdrożny zawór kulowy

Co to jest trójdrożny zawór kulowy? 

Trójdrożny zawór grzybkowy to specjalna konfiguracja dwugniazdowego zaworu grzybkowego. Ten typ zaworu ma dwa podstawowe typy, tj. jeden typ trójdrożnego zaworu grzybkowego służy do mieszania w celu połączenia dwóch strumieni płynu, które przepływają do wspólnego portu wylotowego. Drugi typ jest wykorzystywany do przekierowania strumienia poprzez pobranie wspólnego strumienia i rozdzielenie go na dwa porty wylotowe. Reprezentatywnym zastosowaniem mieszania jest łączenie dwóch różnych cieczy w celu utworzenia określonego produktu wylotowego. Z drugiej strony, trójdrożny zawór grzybkowy może być używany do przełączania strumienia płynu z jednego zbiornika do drugiego. Zawór przełączający jest również używany do regulacji temperatury w wymienniku ciepła. Podczas regulacji temperatury, trójdrogowy zawór grzybkowy kieruje jedną część przepływu płynu przez wymiennik, a pozostała część przepływu płynu omija wymiennik. Odpowiedni podział płynu zapewnia równowagę cieplną wymaganą do kontrolowania temperatury. W trójdrożnym zaworze grzybkowym siły działające na podwójne gniazdo nie równoważą się podobnie jak w przypadku dwudrożnego zaworu z podwójnym gniazdem. Wynika to z faktu, że trójdrożny zawór grzybkowy ma różne poziomy ciśnienia w każdym kanale przepływu. Ponadto, trójdrogowy zawór grzybkowy ma inną siłę dynamiczną, która działa na każdą głowicę grzyba. W związku z tym trójdrożny zawór grzybkowy nie powinien być stosowany tam, gdzie występuje duży spadek ciśnienia. 

Rysunek: Trójdrożny zawór kulowy

Elementy składowe trójdrożnego zaworu kulowego 

Siłownik 

Siłownik jest źródłem zasilania do zamykania lub otwierania zaworu. W trójdrogowych zaworach grzybkowych można stosować kilka rodzajów siłowników: ręczne, pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne. 

Maska 

Bonnet jest elementem składowym trójdrożnego zawór kulowy który łączy korpus zaworu w celu zapewnienia szczelnego zamknięcia wolnego od wycieków. Maska stosowana w trójdrożnych zaworach grzybkowych może być przykręcana (za pomocą śrub i nakrętek) lub przykręcana (za pomocą śrub). Każdy z dwóch typów maski ma swoje zalety, na przykład przykręcana maska zapewnia szczelność ciśnieniową. Przykręcana pokrywa jest najlepsza w przypadku trójdrogowych zaworów kulowych pracujących pod bardzo wysokim ciśnieniem. 

Pakowanie dławnicowe 

Trójdrożne uszczelnienie zaworu kulowego to uszczelka stosowana w celu zwiększenia szczelności między pokrywą a trzpieniem zaworu. Służy do zapobiegania wyciekom płynów z dławnicy i trzpienia. Posiada popychacze dławnicowe, które są dokręcane, aby zapewnić brak wycieków. Uszczelnienie trójdrożnego zaworu kulowego może być wykonane z różnych materiałów, takich jak elastomery, PTFE, materiały włókniste i inne. Uszczelnienie zaworu zawór trójdrożny muszą być produkowane w sposób, który pomoże zmniejszyć ryzyko uszkodzenia trzpienia, a w konsekwencji wycieku płynu. 

Pierścień gniazda 

Jest to element trójdrożnego zaworu grzybkowego, który uszczelnia przestrzeń między trzpieniem i grzybem a pokrywą. Pierścień gniazda jest wkręcany lub dokręcany do zaworu. Gniazdo/pierścień gniazda zapewnia wymienną i stabilną powierzchnię odcinającą. 

Łodyga 

Trzpień łączy siłownik z dyskiem, pomagając w przenoszeniu siły w celu sterowania przepływem przez zawór. Trzpień trójdrożnego zaworu kulowego służy do prawidłowego pozycjonowania dysku i zapewnienia niezbędnego ruchu na grzybie w celu zamknięcia lub otwarcia zaworu. Trzpień jest jednym z głównych elementów trójdrożnego zaworu kulowego, ponieważ łączy wewnętrzne elementy zaworu i siłownika. Aby zapobiec wyciekom płynu, trzpień zaworu jest wyposażony w uszczelnienie wokół niego. Uszczelnienie wokół trzpienia należy wymieniać zgodnie z zaleceniami producenta trójdrożnego zaworu kulowego. Trzpień jest wykonany z wytrzymałych materiałów, takich jak stal, aby pomóc mu wytrzymać wysokie ciśnienie i naprężenia w zaworze podczas pracy.

Wtyczka 

Grzyb jest kolejnym bardzo ważnym elementem trójdrożnego zaworu kulowego. Jest on również znany jako dysk. Gdy zawór jest zamknięty, grzyb znajduje się na gnieździe, blokując przepływ płynu. Gdy grzyb znajduje się nad gniazdem zaworu, umożliwia przepływ płynu. 

 Korpus zaworu

Korpus zaworu trójdrogowego zaworu kulowego jest elementem, który łączy wszystkie pozostałe komponenty. Korpus zaworu zawiera wszystkie wewnętrzne elementy zaworu umożliwiające sterowanie płynem. Korpus zaworu ma trzy porty wymagane w trójdrożnym zaworze kulowym.

Rysunek: Elementy składowe trójdrożnego zaworu kulowego

Zasada działania trójdrożnego zaworu kulowego 

Działanie trójdrożnego zaworu kulowego zależy głównie od zastosowania tego zaworu. Zawory te są najczęściej używane do mieszania lub przekierowywania przepływu płynu. Tak więc zasada działania trójdrożnego zaworu kulowego będzie zależeć od jego zastosowania, jak omówiono poniżej.

Trójdrożny zawór kulowy używany do mieszania 

Gdy trójdrogowy zawór kulowy jest używany do mieszania, płyn z portów wlotowych A i B jest mieszany w korpusie zaworu. Po zmieszaniu płyn jest przesyłany przez port wylotowy AB. Mieszanie dwóch płynów pod różnym ciśnieniem i w różnych temperaturach pomaga poprawić wymagane właściwości i przesłać je do określonego zastosowania. 

Rysunek: Działanie trójdrożnego zaworu kulowego do zastosowań mieszających.

Trójdrożny zawór kulowy używany do zmiany kierunku przepływu 

Trójdrogowy zawór kulowy używany do przekierowania przepływu ma AB jako port wlotowy, a A i B jako porty wylotowe. Gdy wrzeciono i grzyb znajdują się w pozycji 100% do góry, port A zostaje zablokowany. Umożliwia to przepływ płynu tylko z AB do B. Gdy wrzeciono i wtyczka znajdują się w pozycji 100% w dół, przepływ płynu przez B jest zablokowany. W związku z tym przepływ odbywa się tylko z AB do A. 

Rysunek: Działanie trójdrożnego zaworu kulowego używanego do przekierowania.

Trójdrogowe zawory grzybkowe mogą być również używane jako zawory obejściowe zarówno w zastosowaniach z zaworami pętli pierwotnej, jak i wtórnej. 

Rodzaje trójdrożnych zaworów kulowych 

Istnieją dwa rodzaje trójdrogowych zaworów kulowych w zależności od zastosowania, czyli trójdrogowe zawory przełączające i trójdrogowe zawory mieszające. 

Trójdrożne zawory grzybkowe przełączające 

Są to trójdrożne zawory grzybkowe używane do zmiany kierunku przepływu płynu. Zawory te mają dwa porty wylotowe i jeden wlotowy. Ruch trzpienia zaworu powoduje przesunięcie dwóch grzybków. W oparciu o grzyby i geometrię gniazda, przychodzący przepływ płynu jest rozdzielany na dwie linie wychodzące. Zawory te mają wspólny trzpień, który służy do obsługi dwóch grzybów dla dwóch wylotów. Trójdrogowe zawory kulowe rozdzielające są używane w wielu zastosowaniach, takich jak duże centrale wentylacyjne do chłodzenia lub ogrzewania. Zawory te są również używane w systemach hydraulicznych o zmiennym przepływie. Trójdrogowe zawory grzybkowe powinny być montowane z trzpieniem pionowo nad korpusem zaworu, aby wydłużyć ich żywotność. Producenci trójdrogowych zaworów grzybkowych wytwarzają te zawory przy użyciu wytrzymałych materiałów w różnych elementach zaworu, takich jak korpus zaworu, trzpień i grzyby. Te wytrzymałe materiały mają pomóc zaworowi przezwyciężyć wysokie ciśnienie wynikające z wysokiego ciśnienia płynu. Takie wytrzymałe materiały obejmują stal nierdzewną i mosiądz. Materiały te są również wykorzystywane do ochrony zaworu przed czynnikami korozyjnymi i ściernymi, które mogą łatwo uszkodzić zawór. 

Mieszające trójdrożne zawory grzybkowe 

Mieszający trójdrożny zawór kulowy to zawór używany do mieszania. Zawór ten jest stosowany w przypadku, gdy chcemy zmieszać dwa płyny o różnym ciśnieniu i temperaturze lub innych właściwościach, ale na wylocie zaworu otrzymujemy płyn o takich samych właściwościach. Zawory te mogą współpracować z kilkoma siłownikami, takimi jak siłowniki pneumatyczne, elektryczne, ręczne lub hydrauliczne. Zawory te są bezpośrednio sprzężone i mają uniwersalną pokrywę. Zawory te są wykonane z wytrzymałych materiałów, takich jak stal nierdzewna. Wytrzymały materiał pomaga przezwyciężyć ciśnienie i temperaturę przepływu płynu. Połączenie wysokiego ciśnienia i temperatury może łatwo osłabić zawór, dlatego producenci trójdrożnych zaworów kulowych zawsze używają mocnych materiałów. 

Cechy trójdrożnego zaworu kulowego 

• Konstrukcja z górnym wejściem ułatwia inspekcję i konserwację. 
• Może pracować na różnych typach siłowników zgodnie z preferencjami klientów. 
• Posiadają one zrównoważone wykończenie, które pozwala na wysokie natężenie przepływu płynu przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru siłownika. 
• Doskonały zakres kontroli przepływu cieczy. 
• Może mieszać różne płyny w jeden składnik płynny.
• Zawory te mogą przekierowywać przepływ z jednego kierunku do drugiego. 
• Ograniczenie przepływu płynu. 

Co należy wziąć pod uwagę przy wyborze/zakupie trójdrożnego zaworu kulowego? 

Ciśnienie znamionowe 

Różne trójdrogowe zawory grzybkowe są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać różne poziomy ciśnienia. Zrozumienie wymagań dotyczących ciśnienia roboczego w rurociągu pomoże określić zawór, który może wytrzymać takie ciśnienie. Zawór pracujący pod ciśnieniem wyższym niż jego wytrzymałość może powodować wycieki, a także ulec uszkodzeniu. 

Temperatura pracy

Producenci trójdrożnych zaworów kulowych wytwarzają zawory przeznaczone do różnych poziomów temperatury roboczej. Niektóre materiały, takie jak PTFE, mogą wytrzymać niskie temperatury, podczas gdy materiały takie jak stal nierdzewna mogą wytrzymać wysokie temperatury, takie jak 400°C. ^oC. W związku z tym znajomość temperatury roboczej płynu pomoże wybrać odpowiedni zawór do właściwego zadania. Używanie zaworu do niewłaściwej temperatury może łatwo uszkodzić zawór nawet podczas pierwszego dnia użytkowania.

Materiały użyte do produkcji zaworu 

Trójdrożne zawory grzybkowe działają z różnymi płynami i materiałami o różnych właściwościach. Charakter materiału użytego do wykonania wewnętrznych elementów zaworu określi, z jakimi płynami zawór może pracować. Warto więc znać charakter płynu, z którym ma pracować zawór, aby jak najlepiej wybrać odpowiedni trójdrożny zawór kulowy do tego zadania. Niektóre płyny są korozyjne i dlatego wymagają materiałów odpornych na korozję, takich jak PTFE. 

Współczynnik przepływu 

Znajomość współczynnika przepływu płynu jest ważna, ponieważ pomoże określić idealny trójdrożny zawór kulowy, który może zoptymalizować proces przepływu. 

Typ siłownika 

Siłownik to element, który zapewnia zasilanie zaworu. Dostępne siłowniki, które mogą być używane w trójdrożnym zaworze kulowym, to siłownik ręczny (jest napędzany ręcznie za pomocą pokrętła), siłownik pneumatyczny (jest zasilany sprężonym powietrzem, aby pomóc w napędzaniu mechanizmu zamykania i otwierania zaworu), siłownik elektryczny (wykorzystuje energię elektryczną do sterowania zaworem) i siłownik hydrauliczny (wykorzystuje płyn hydrauliczny, taki jak olej lub woda, do zamykania lub otwierania zaworu). Niektóre siłowniki są tańsze i wygodniejsze w użyciu niż inne. Rodzaj siłownika zależy od preferencji klienta dotyczących łatwości i szybkości użytkowania. 

Zastosowania trójdrożnego zaworu kulowego 

• Stosowany w separacji powietrza. 
• Są one wykorzystywane do przetwarzania gazu ziemnego. 
• Skraplanie skroplonego gazu ziemnego. 
• Obróbka drewna. 
• Uzdatnianie wody. 
• Przetwarzanie i produkcja żywności. 
• Zwiększenie stałego przepływu w wymiennikach ciepła. 
• Zwiększenie stałego dopływu i temperatury wody w jednostce chłodniczo-kondensacyjnej wymiennika ciepła. 

Zalety trójdrożnego zaworu kulowego 

• Łatwa kontrola i konserwacja.
• W trójdrogowych zaworach grzybkowych można stosować różne siłowniki. 
• Zawory te charakteryzują się dobrym zakresem regulacji przepływu. 
• Doskonała odporność na ciśnienie. 
• Praca w szerokim zakresie temperatur. 
• Zawory te są odporne na korozję.

Wady trójdrożnego zaworu kulowego

• Drogie w porównaniu do innych zaworów, takich jak zasuwa. 
• Wysoka waga. 
• Mają one wysoki spadek ciśnienia. 

Rozwiązywanie problemów z trójdrożnymi zaworami grzybkowymi 

Wyciek z uszczelnienia trzpienia 

• Luźny kołnierz uszczelniający. Zamocować kołnierz uszczelniający. 
• Trzpień jest uszkodzony. Zdemontować trójdrożny zawór kulowy i sprawdzić go wzrokowo. Sprawdź, czy części grzyba są uszkodzone i wymień je w razie potrzeby. 
• Trzpień nie jest uszkodzony. Wymienić o-ringi i pierścienie uszczelniające kołnierza dławnicy z uwzględnieniem wszystkich procedur bezpieczeństwa zalecanych przez producenta. 

Nadmierny przeciek wewnętrzny, gdy trójdrożny zawór grzybkowy jest zamknięty

• Sprawdź, czy ciśnienie powietrza doprowadzanego do zaworu jest zgodne z zaleceniami producenta trójdrożnego zaworu kulowego. 
• Gdy zawór jest w pozycji zamkniętej. Sprawdź, czy skala ciśnienia wyjściowego ustawnika pozycyjnego jest identyczna z zalecanym ciśnieniem. 
• Wyreguluj skok zaworu, aby bezpiecznie go zamknąć i ponownie zamontuj zacisk. 

Wyciek z maski silnika 

• Maska nie jest prawidłowo dokręcona. Dokręcić pokrywę.
• Zdemontować trójdrożny zawór kulowy i sprawdzić uszczelkę na pokrywie. 

Siłownik pokrętła nie może się elastycznie obracać lub tarcza nie może się zamykać lub otwierać.

• Uszczelka jest zbyt mocno dokręcona. Poluzuj nakrętki uszczelniające. 
• Krzywy gruczoł. Wyprostuj gruczoł. 
• Uszkodzona nakrętka trzpienia lub obecność zanieczyszczeń. Sprawdź gwint nakrętki trzpienia. Oczyść z zanieczyszczeń. 
• Trzpień jest wygięty. Wymień lub skoryguj trzpień. 
• Zużyty gwint na nakrętce trzpienia. Wymień nakrętkę trzpienia. 

Podsumowanie 

Trójdrożne zawory grzybkowe to zawory grzybkowe z trzema portami. Zawory te są używane do przekierowywania lub mieszania płynów. W przypadku mieszania płynów zawór wykorzystuje dwa porty wlotowe i jeden port wylotowy. W przypadku przekierowania płynu, zawór wykorzystuje jeden wlot i dwa wyloty. Trójdrożne zawory grzybkowe to zawory grzybkowe z gniazdem w dolnej części korpusu zaworu. Zawory te mają trzeci port umieszczony normalnie względem dwóch pozostałych otworów. Trójdrożne zawory grzybkowe są dwojakiego rodzaju, tj. w wersji przekierowującej i mieszającej. 

Trójdrogowe zawory grzybkowe są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, takich jak sterowanie przetwarzaniem wody, oleju i gazu, w zastosowaniach chłodniczych i grzewczych, takich jak wymienniki ciepła, separacja powietrza i przetwarzanie żywności. Trójdrogowe zawory grzybkowe mają wspólne cechy, takie jak konstrukcja z górnym wejściem, kompatybilność z różnymi siłownikami, szeroki zakres regulacji oraz możliwość zmiany kierunku i mieszania płynów. Przed zakupem/wyborem trójdrożnego zaworu kulowego należy wziąć pod uwagę pewne czynniki, takie jak ciśnienie znamionowe, temperatura robocza, współczynnik przepływu, typ siłownika, kompatybilność mediów i materiały zaworu. Zalety trójdrożnych zaworów grzybkowych obejmują łatwość kontroli i konserwacji, dobrą odporność na ciśnienie, odporność na korozję i szeroki zakres poziomów temperatur.