Valvole di controllo a tre vie

Le valvole a tre vie prevedono un flusso variabile attraverso la bobina mantenendo un flusso un po 'costante nel sistema.

Miscelazione e deviazione di valvole a tre vie sono mostrate inFigure 1. In una valvola di miscelazione, due flussi in arrivo sono combinati in un flusso in uscita. In una valvola di deviazione, si svolge il contrario. La porta uscita della valvola di miscelazione e la porta di entrata sulla valvola di deviazione sono chiamate porta comune, in genere etichettata C (per comune), o talvolta AB.

Figura 1. Configurazioni della valvola di miscelazione (a sinistra) e deviazione (a destra)

Infigura 2, la porta inferiore della valvola di miscelazione è mostrata normalmente aperta alla porta comune, com. (Aperto al comune quando lo stelo è alto).

figura 2. Valvola di miscelazione a tre vie

Questa porta è in genere etichettata NO (per normalmente aperta), sebbene a volte sia etichettata B (porta inferiore). L'altra porta è normalmente chiusa al comune ed è in genere etichettata NC (normalmente chiusa), sebbene a volte sia etichettata A o U (porta superiore). L'outlet comune è generalmente etichettato COM o OUT. La valvola di deviazione è etichettata in modo simile.

InFigura 3, la porta comune della valvola di deviazione è mostrata nella stessa posizione di quella sulla valvola di miscelazione, sul lato.

Figura 3. Valvola di deviazione a tre vie

Con alcuni produttori, la valvola può essere progettata in modo che la porta comune sia la porta inferiore, con acqua che esce sinistra e destra. Si noti che, come le valvole a due vie, le spine per le valvole di miscelazione e di deviazione sono disposte per evitare il martello da acqua (cioè il flusso è sotto il sedile della valvola). Pertanto, è importante che la valvola sia adeguatamente convocata e etichettata rispetto alla direzione del flusso e una valvola di miscelazione non debba essere utilizzata per il servizio di deviazione o viceversa.

Le valvole di miscelazione sono meno costose delle valvole di deviazione e quindi sono più comuni. Nella maggior parte dei casi, in cui si desiderano le valvole a tre vie, sono disposte nella configurazione di miscelazione, ma occasionalmente è richiesta una valvola di deviazione.

L'uso più comune delle valvole di miscelazione rispetto alle valvole di deviazione è apparentemente il motivo per cui le valvole a due vie sono tradizionalmente posizionate sul lato di ritorno delle bobine (dove deve andare una valvola di miscelazione) piuttosto che sul lato dell'offerta (dove sarebbe una valvola di deviazione). Da una prospettiva funzionale, faNessuna differenzaDa quale lato della bobina si trova la valvola a due vie. Le valvole a due vie situate sul lato di ritorno delle tubazioni della bobina manterranno la pressione di scarico della pompa su bobine idroniche per consentire lo sfiato dell'aria positivo dall'intestazione di ritorno della bobina. Inoltre, il fluido che passa attraverso la valvola sul lato di ritorno è temperato dalla perdita di calore/guadagno attraverso la bobina.

Figura 4Mostra due tipici schemi di valvole di miscelazione a tre vie.

Figura 4. Tipiche disposizioni della valvola di miscelazione a tre vie

Notare come sono etichettate le porte della valvola; È importante che gli schemi di controllo siano etichettati in questo modo per essere sicuri che la valvola venga convocata nella configurazione desiderata in modo che non riesca alla posizione corretta e risponda correttamente all'azione di controllo del controller. La porta comune è orientata in modo che il flusso ritorni sempre al rendimento della distribuzione. Nell'esempio in cima aFigura 4, la valvola è normalmentechiuso per fluire attraverso la bobina. Se si desiderasse la disposizione normalmente aperta, le etichette di porta sullo schema potrebbero essere semplicemente invertite (l'etichetta NO verrà mostrata al ritorno della valvola). Tuttavia, poiché la porta normalmente aperta su una vera valvola di miscelazione a tre vie è sul fondo, semplicemente rielaborare lo schema incoraggia gli errori sul campo. È meglio riorganizzare lo schema, come mostrato sul fondo diFigura 4, in modo che la porta non sia mostrata nella posizione corretta.

Notare la valvola di bilanciamento mostrata nella linea di bypass della bobina diFigura 4. While not generally a part of the control system (and, as such, it is not typically shown on control schematics), this valve is nevertheless essential for proper operation of the water distribution system unless the coil pressure drop is very low. The valve must be balanced to match the pressure drop of the coil so that when the valve is in the bypass position, the pressure drop will be similar to the path through the coil. Without the valve, a fluid short-circuit occurs and the supply-to-return differential pressure in the system will drop, possibly starving other coils in the system that require a higher differential pressure.

Plugs in three-way valves are available in the same styles as two-way valves, typically linear and equal percentage. However, not all manufacturers make both styles in all sizes, so the designer does not always have flexibility in selection within one manufacturer’s line. In some rare instances, valves are built with two different plug styles, allowing the valve to behave in a linear fashion for one port and an equal percentage fashion for the other. Diverting valves seem to be available primarily with equal percentage plugs. The selection of plug style is discussed in the next section.

Mentre le valvole a tre vie sono più comunemente usate laddove si desidera un flusso di fluido costante, in realtà non si tradurranno in un flusso costante indipendentemente dallo stile di spina selezionato. Come notato sopra, la valvola di bilanciamento può essere utilizzata per garantire che il flusso sia lo stesso quando il flusso va al 100% attraverso la bobina o il bypass. Tuttavia, quando la valvola si trova tra questi due estremi, il flusso aumenterà sempre con una spina lineare e, in misura minore, con una spina percentuale uguale. La ragione di ciò diventerà evidente quando consideriamo come le valvole sono dimensionate e selezionate nella sezione successiva.

Prima di selezionare e dimensionare c'è un'altra caratteristica comportamentale delle valvole modulanti da considerare. Le valvole di controllo modulanti hanno una caratteristica operativa intrinseca chiamata "fattore di abilità della gamma". Il fattore di abilità dell'intervallo di una valvola di controllo è il rapporto tra il flusso massimo e il flusso controllabile minimo. Questa caratteristica viene misurata in condizioni di laboratorio con un differenziale costante applicato solo alla valvola. Un fattore di abilità di intervallo di 10: 1 indica che il valvola da solapuò controllare un flusso minimo del 10%.

La capacità installata della stessa valvola di controllare i flussi bassi è il "rapporto di riduzione". Nel sistema reale, la pressione attraverso la valvola non rimane costante. In genere, quando la valvola chiude la pressione differenziale attraverso la valvola aumenta. Il rapporto tra la caduta di pressione differenziale quando la valvola è completamente aperta quando è quasi chiusa è chiamato la sua "autorità". Se la pressione dovesse rimanere lo stesso, l'autorità sarebbeP/P = 1. Tuttavia, se la pressione quadruplicasse l'autorità sarebbe ¼ = 0,25. Il rapporto di riduzione della valvola viene calcolato moltiplicando il fattore di abilità di intervallo intrinseco Times la radice quadrata dell'autorità della valvola. Pertanto, una valvola che ha una decente capacità di portata (diciamo 20: 1) ma la scarsa autorità (diciamo 0,2) non avrà una buona capacità di controllare i flussi bassi (capacità di intervallo 20 • √0.2 = 9: 1) e potrebbe essere in grado di fornire solo controllo "on-off" su una buona parte della sua gamma di flusso.

Molte valvole di controllo HVAC in stile globo non hanno fattori di capacità di alta gamma; Un produttore importante elenca valori da 6,5: 1 a 25: 1 per la loro gamma di valvole globali da ½ pollice a 6 pollici. La maggior parte delle valvole di controllo delle sfere caratterizzate, tuttavia, hanno un fattore di abilità molto elevato (di solito> 150: 1).