صمامات التحكم الثلاثية

توفر الصمامات ثلاثية الاتجاهات تدفق متغير عبر الملف مع الحفاظ على التدفق الثابت إلى حد ما في النظام.

يتم عرض الصمامات ثلاثية الاتجاه وتحويلهاالأشكال 1. في صمام الخلط ، يتم الجمع بين تيارين واردين في دفق واحد صادر. في صمام تحويل ، يحدث العكس. يُطلق على منفذ الخروج من صمام الخلط ومنفذ الدخول على صمام التحويل المنفذ الشائع ، وعادة ما يكون اسمه (للشائع) ، أو في بعض الأحيان AB.

شكل 1. خلط (يسار) وتكوينات صمام (يمين)

فيالشكل 2، يتم عرض المنفذ السفلي لصمام الخلط على أنه مفتوح عادةً للمنفذ المشترك ، com. (مفتوح إلى المشترك عندما يكون الجذع أعلى).

الشكل 2. صمام خلط ثلاثي الاتجاه

عادةً ما يتم تسمية هذا المنفذ NO (للفتحة بشكل طبيعي) ، على الرغم من أنه يتم تصنيفه في بعض الأحيان B (المنفذ السفلي). عادةً ما يتم إغلاق المنفذ الآخر أمام المشترك وعادة ما يتم تسميته NC (مغلق عادة) ، على الرغم من أنه يتم تصنيفه أحيانًا A أو U (المنفذ العلوي). عادة ما يتم تسمية المنفذ المشترك com أو خارج. تم تصنيف صمام التحويل بالمثل.

فيالشكل 3، يتم عرض المنفذ الشائع لصمام التحويل في نفس الموقع كما هو الحال على صمام الخلط ، على الجانب.

الشكل 3. صمام تحويل ثلاثي الاتجاه

مع بعض الشركات المصنعة ، يمكن تصميم الصمام بحيث يكون المنفذ المشترك هو المنفذ السفلي ، مع خروج الماء إلى اليسار واليمين. لاحظ أنه ، مثل الصمامات ثنائية الاتجاه ، يتم ترتيب المقابس لكل من الصمامات الخلط والتحويل لتجنب مطرقة المياه (أي ، التدفق تحت مقعد الصمام). لذلك ، من المهم أن يكون الصمام مغطى بالأنابيب بشكل صحيح وموضوعه فيما يتعلق باتجاه التدفق ، ويجب عدم استخدام صمام الخلط لتحويل الخدمة ، أو العكس.

تعتبر صمامات خلط أقل تكلفة من تحويل الصمامات وبالتالي فهي أكثر شيوعًا. في معظم الحالات ، حيث تكون الصمامات ثلاثية المطلوبة ، يتم ترتيبها في تكوين الخلط ، ولكن في بعض الأحيان يكون هناك حاجة إلى صمام تحويل.

يبدو أن الاستخدام الأكثر شيوعًا لصمامات الخلط على صمامات التحويل هو السبب في وضع الصمامات في اتجاهين تقليديًا على جانب العودة من الملفات (حيث يجب أن يذهب صمام الخلط) بدلاً من جانب العرض (حيث سيكون صمام التحويل). من منظور وظيفي ، فإنه يجعللا فرقعلى أي جانب من الملف ، يقع الصمام ثنائي الاتجاه. ستحافظ الصمامات ثنائية الاتجاه الموجودة على جانب عودة أنابيب الملف على ضغط تصريف المضخة على لفائف هيدرونية لتمكين تنفيس الهواء الإيجابي من رأس إرجاع الملف. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تخفيف السائل الذي يمر عبر الصمام الموجود على جانب العودة بفقدان/مكسب للحرارة من خلال الملف.

الشكل 4يظهر اثنين من مخططات صمام الخلط ثلاثي الاتجاهات.

الشكل 4. ترتيبات صمام خلط ثلاثية النموذجية

لاحظ كيف يتم تصنيف منافذ الصمام ؛ من المهم أن يتم تصنيف مخططات التحكم على هذا النحو للتأكد من أن الصمام يتم توصيله في التكوين المطلوب بحيث يفشل في الوضع المناسب والاستجابة بشكل صحيح لعمل التحكم في وحدة التحكم. يتم توجيه المنفذ المشترك بحيث يعود التدفق دائمًا إلى عودة التوزيع. في المثال في الجزء العلوي منالشكل 4، الصمام عادةمغلق للتدفق من خلال الملف. إذا كان الترتيب المفتوح عادةً مطلوبًا ، فيمكن ببساطة عكس ملصقات الموانئ على التخطيطي (سيتم عرض الملصق NO في عودة الصمام). ومع ذلك ، نظرًا لأن المنفذ المفتوح عادة على صمام خلط ثلاثي الاتجاه حقيقي في الأسفل ، فإن إعادة تخطيطي يشجع الأخطاء في هذا المجال. من الأفضل إعادة ترتيب التخطيطي ، كما هو موضح في أسفلالشكل 4، بحيث يتم عرض منفذ لا في الموضع الصحيح.

لاحظ صمام الموازنة الموضح في خط الالتفافالشكل 4. على الرغم من أنه ليس عمومًا جزءًا من نظام التحكم (وعلى هذا النحو ، لا يتم عرضه عادةً على مخططات التحكم) ، إلا أن هذا الصمام ضروري للتشغيل السليم لنظام توزيع المياه ما لم يكن انخفاض ضغط الملف منخفضًا جدًا. يجب موازنة الصمام لتتناسب مع انخفاض ضغط الملف بحيث عندما يكون الصمام في وضع الالتفاف ، سيكون انخفاض الضغط مشابهًا للمسار عبر الملف. بدون الصمام ، يحدث دائرة قصيرة السوائل وسيسقط الضغط التفاضلي للتوريد إلى العائد في النظام ، وربما يتضورون جوعًا لفائف أخرى في النظام يتطلب ضغطًا تفاضليًا أعلى.

تتوفر المقابس في صمامات ثلاثية في نفس الأنماط مثل الصمامات ثنائية الاتجاه ، وعادة ما تكون نسبة خطية ومتساوية. ومع ذلك ، لا يصنع جميع الشركات المصنعة كلا الأنماط في جميع الأحجام ، لذلك لا يتمتع المصمم دائمًا بالمرونة في الاختيار داخل خط الشركة المصنعة. في بعض الحالات النادرة ، تم تصميم الصمامات مع اثنين من أنماط التوصيل المختلفة ، مما يسمح للصمام بالتصرف بطريقة خطية لمنفذ واحد ونسبة مئوية متساوية للآخر. يبدو أن تحويل الصمامات متوفرة في المقام الأول مع سدادات نسبة متساوية. تمت مناقشة اختيار نمط التوصيل في القسم التالي.

في حين أن الصمامات ثلاثية الاتجاهات تُستخدم بشكل شائع حيث يكون تدفق السوائل الثابتة مطلوبًا ، إلا أنها لن تؤدي إلى تدفق ثابت بغض النظر عن نمط التوصيل. كما هو مذكور أعلاه ، يمكن استخدام صمام الموازنة للتأكد من أن التدفق هو نفسه عندما يمر التدفق بنسبة 100 ٪ من خلال الملف أو الالتفافية. ومع ذلك ، عندما يكون الصمام بين هذين الطرفين ، سيزداد التدفق دائمًا باستخدام قابس خطي ، وبدرجة أقل ، مع نسبة مئوية متساوية. سيصبح سبب ذلك واضحًا عندما نفكر في كيفية حجم الصمامات واختيارها في القسم التالي.

قبل الاختيار والتغيير ، هناك خاصية سلوكية أخرى لتعديل الصمامات لكي نأخذها في الاعتبار. تعديل صمامات التحكم لها خاصية تشغيل متأصلة تسمى "عامل القدرة على المدى". عامل قدرة النطاق لصمام التحكم هو نسبة الحد الأقصى للتدفق إلى الحد الأدنى من التدفق القابل للتحكم. يتم قياس هذه الخاصية في ظل ظروف المختبر مع تفاضل ثابت تطبيق على الصمام فقط. يشير عامل قدرة النطاق 10: 1 إلى أن صمام وحدهيمكن التحكم في الحد الأدنى من التدفق 10 ٪.

القدرة المثبتة لنفس الصمام للتحكم في التدفقات المنخفضة هي "نسبة الانخفاض". في النظام الحقيقي ، لا يظل الضغط عبر الصمام ثابتًا. عادة ، مع إغلاق الصمام الضغط التفاضلي عبر الصمام. تسمى نسبة انخفاض الضغط التفاضلي عندما يكون الصمام مفتوحًا تمامًا عندما يتم إغلاقه تقريبًا "سلطته". إذا كان الضغط يبقى كما هي السلطةص/ص = 1. ومع ذلك ، إذا كان الضغط رباعيًا ، فسيكون السلطة ¼ = 0.25. يتم حساب نسبة انخفاض الصمام عن طريق ضرب عامل قدرة المدى المتأصلة في الأصول التربيقية لسلطة الصمام. وبالتالي ، فإن الصمام الذي له قدرة على نطاق لائق (على سبيل المثال 20: 1) ولكن السلطة الضعيفة (على سبيل المثال 0.2) لن تتمتع بقدرة جيدة على التحكم في التدفقات المنخفضة (قدرة المدى 20 • √0.2 = 9: 1) ، وقد تكون قادرة فقط على توفير تحكم "متوقف" على جزء جيد من نطاق التدفق.

العديد من صمامات التحكم في HVAC على نمط Globe ليس لها عوامل القدرة عالية النطاق ؛ تسرد الشركة المصنعة الرئيسية القيم من 6.5: 1 إلى 25: 1 لمجموعة صمامات العالم من ½ بوصة إلى 6 بوصات. معظم صمامات التحكم في الكرة تتميز ، مع ذلك ، لها عامل قدرة عالية جدًا (عادةً> 150: 1).