Lựa chọn van 2 chiều và 3 chiều: Cổng, Kiểm soát dòng chảy và Hướng dẫn ứng dụng

An HVAC technician opens a control panel and has to decide whether to replace a failed 2 chiều valve with the same type or switch to a 3 chiều valve. The cost difference is small, but the system behavior can change significantly. This situation appears every day in refrigeration, hydronic heating, and air conditioning maintenance.

Câu trả lời ngắn gọn: sử dụng van 2 chiều để bật/tắt hoặc điều chỉnh lưu lượng đơn giản và chọn van 3 chiều khi bạn cần trộn, chuyển hướng hoặc duy trì lưu lượng không đổi trong vòng lặp.

Van 2 chiều và 3 chiều là gì?

Van 2 chiều có 2 cổng: cửa vào và cửa ra. Nó bắt đầu hoặc dừng dòng chảy và với bộ truyền động điều biến, nó có thể điều tiết dòng chảy. Van 3 chiều có ba cổng và hoạt động theo hai kiểu phổ biến: trộn (hai cửa vào, một cửa ra) hoặc chuyển hướng (một cửa vào, hai cửa ra).

Bảng này là một tài liệu tham khảo nhanh chóng. Lựa chọn thực sự đòi hỏi phải xem xét kỹ hơn về cách bố trí hệ thống và các yêu cầu vận hành.

Điểm khác biệt chính trong nháy mắt

Nếu bạn đang vội, đây là thông điệp chính: hãy chọn van 2 chiều cho hệ thống dòng chảy thay đổi và chọn van 3 chiều khi hệ thống cần trộn, chuyển hướng hoặc vận hành âm lượng không đổi. Biểu đồ radar bên dưới so sánh cả hai tùy chọn trên năm khía cạnh thực tế.

Biểu đồ radar cho thấy sức mạnh tổng thể của từng loại van. Van 2 chiều đạt điểm cao hơn về hiệu quả chi phí, độ gọn nhẹ và tiết kiệm năng lượng. Van 3 chiều đạt được điểm linh hoạt cao hơn vì nó có thể xử lý việc trộn và chuyển hướng mà không cần thêm đường ống. Độ chính xác của việc kiểm soát dòng chảy gần như bằng nhau khi cả hai van đều có kích thước phù hợp. Cả hai loại van đều không tốt hơn nên việc lựa chọn phải dựa trên yêu cầu của hệ thống hơn là thói quen.

Khi nào nên chọn van 2 chiều

Van 2 chiều phù hợp với hầu hết các hệ thống thủy điện và làm lạnh có dòng chảy thay đổi. Nó mở hoàn toàn khi tải cần sưởi ấm hoặc làm mát và đóng hoàn toàn khi tải được thỏa mãn. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng cho cuộn dây nước lạnh, cuộn dây nước nóng và thiết bị bay hơi giãn nở trực tiếp nơi tốc độ bơm hoặc máy nén thay đổi theo nhu cầu.

Trong xử lý sự cố tại hiện trường, chúng ta thường thấy van 2 chiều giải quyết vấn đề chu kỳ ngắn. Bởi vì van dừng dòng chảy khi đóng, máy bơm tránh được áp lực đầu chết và hệ thống tự cân bằng hiệu quả hơn. Bạn cũng tiết kiệm năng lượng vì máy bơm không đẩy chất lỏng qua đường vòng mở vĩnh viễn.

Van bi GBC để tắt thủ công tủ lạnh Van bi vận hành bằng tay bằng đồng thau nguyên khối được thiết kế cho dòng chảy hai chiều trong đường ống làm lạnh. Nó phù hợp với đường ống chất lỏng, đường hút và đường khí nóng, cung cấp dịch vụ đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn đáng tin cậy mà không cần điều tiết. Xem sản phẩm →

Nếu bạn cần một van ngắt đơn giản cho dịch vụ thủ công, van bi là lựa chọn tiết kiệm chi phí nhất. Van bi GBC của Dingsen được gia công từ đồng thau nguyên khối và được kiểm tra hoạt động lặp lại. Nó được thiết kế cho dịch vụ mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, không điều tiết.

Biểu đồ thanh ngang bên dưới so sánh điểm số điển hình của van 2 chiều và 3 chiều về các yếu tố quan trọng trong quá trình lắp đặt và vận hành.

Biểu đồ thanh đưa những khác biệt thực tế vào quan điểm. Van 2 chiều chiếm ít không gian hơn, đây là một lợi thế thực sự trong các phòng cơ khí đông đúc. Chi phí ban đầu của nó thấp hơn vì thân máy đơn giản hơn và chứa ít cổng hơn. Việc bảo trì có xu hướng dễ dàng hơn vì có thể tiếp cận được các bộ phận bên trong mà không cần tháo đường ống nhánh phức tạp. Hiệu suất năng lượng tốt hơn trong các hệ thống có dòng chảy thay đổi vì lượng rò rỉ được hạn chế. Van 3 chiều chỉ kéo về phía trước theo tính linh hoạt của dòng chảy, nội dung này sẽ được đề cập ở phần tiếp theo.

Khi nào nên chọn van 3 chiều

Chuyển sang van 3 chiều khi hệ thống phải giữ cho nước luôn di chuyển qua vòng chính. Nhiều nhà máy nước lạnh và hệ thống nồi hơi cũ được thiết kế để có dòng chảy ổn định vì máy bơm có kích thước phù hợp với tải trọng trong trường hợp xấu nhất. Trong những hệ thống đó, việc đóng van 2 chiều có thể khiến chênh lệch áp suất tăng lên và làm hỏng cánh bơm theo thời gian. Van 3 chiều duy trì đường dẫn dòng chảy ổn định trong khi chỉ chuyển nước qua bộ trao đổi nhiệt khi cần thiết.

Van ba chiều cũng đơn giản hóa việc trộn và chuyển hướng. Họ kết hợp hai luồng thành một ở chế độ trộn hoặc chia một luồng thành hai ở chế độ chuyển hướng. Điều này phổ biến trong hệ thống sưởi sàn bằng bức xạ, kiểm soát nước nóng sinh hoạt và kiểm soát nhiệt độ quy trình. Để hiểu cấu trúc bên trong, hãy đọc phần giải thích kỹ thuật của chúng tôi trên van ba chiều điều hòa là gì .

Van ba chiều điều hòa không khí để chuyển đổi dòng chảy Van ba chiều bằng đồng hoặc thép không gỉ có lõi bằng gốm hoặc hợp kim đồng có độ chính xác cao, cho phép chuyển đổi cổng đáng tin cậy cho các chế độ làm mát và sưởi ấm. Hỗ trợ vận hành bằng tay hoặc bộ truyền động và các kích cỡ ống khác nhau. Xem sản phẩm →

Dòng van ba chiều điều hòa không khí của Dingsen được thiết kế cho dịch vụ này. Các van này cung cấp khả năng chuyển đổi cổng đáng tin cậy và có thể được trang bị tay cầm thủ công hoặc bộ truyền động tùy thuộc vào ứng dụng.

Biểu đồ cột bên dưới so sánh sự phù hợp của van 2 chiều và 3 chiều trong 5 ứng dụng phổ biến.

Biểu đồ cột cho thấy van 3 chiều chiếm ưu thế khi trộn chất lỏng hoặc chuyển hướng dòng chảy. Nó cũng có lợi thế trong các hệ thống có thể tích không đổi trong đó việc bảo vệ máy bơm là vấn đề quan trọng. Van 2 chiều vẫn là lựa chọn tốt hơn để cách ly bật/tắt thuần túy vì nó rẻ hơn và đơn giản hơn. Đối với điều khiển điều biến, cả hai loại đều hoạt động tốt, nhưng phiên bản 2 chiều thường tiết kiệm năng lượng tốt hơn trong các hệ thống có dòng chảy thay đổi. Những mẫu này xuất hiện lặp đi lặp lại trong các cuộc gọi dịch vụ làm lạnh và HVAC thực tế.

Đặc tính dòng chảy và giảm áp suất

Đặc tính dòng chảy mô tả tốc độ dòng chảy phản ứng như thế nào với hành trình van hoặc góc mở. Van 2 chiều tuyến tính thay đổi lưu lượng tương ứng với hành trình trục chính, trong khi nhiều van 3 chiều có đặc tính phần trăm được sửa đổi bằng nhau. Sự khác biệt này có ý nghĩa quan trọng khi bộ điều khiển mong đợi một mối quan hệ nhất định giữa tín hiệu điều khiển và quá trình truyền nhiệt thực tế.

Giảm áp suất là một sự khác biệt lớn. Van 2 chiều trong hệ thống dòng chảy thay đổi thường được chọn để giảm áp suất tương đối cao nhằm đạt được khả năng điều chỉnh tốt. Van 3 chiều thường có mức giảm áp suất thấp hơn vì nó được thiết kế để truyền một lượng lớn chất lỏng một cách liên tục, đặc biệt là ở chế độ bypass.

Van điều khiển lưu lượng điều hòa không khí ba chiều Van ba chiều được thiết kế để điều chỉnh lưu lượng chính xác, lặp lại trong hệ thống điều hòa không khí có lưu lượng thay đổi. Có thân máy được sắp xếp hợp lý và cấu trúc niêm phong kép, hỗ trợ nhiều phương thức kết nối và phạm vi nhiệt độ. Xem sản phẩm →

Đối với các ứng dụng cần kiểm soát lưu lượng chính xác, Dingsen cung cấp van ba chiều điều khiển lưu lượng của máy điều hòa không khí với các cấu hình bên trong được gia công cẩn thận để có đặc tính lặp lại.

Biểu đồ đường bên dưới minh họa sự khác biệt điển hình về đặc tính dòng chảy được lắp đặt.

Biểu đồ đường so sánh tỷ lệ phần trăm lưu lượng so với độ mở van của van tuyến tính 2 chiều đại diện và van tỷ lệ phần trăm bằng nhau 3 chiều. Khi mở 20 phần trăm, van 2 chiều truyền khoảng 20 phần trăm toàn bộ dòng chảy, trong khi van 3 chiều chỉ truyền được 5 phần trăm. Ở mức mở 50 phần trăm, 2 chiều đạt khoảng 50 phần trăm, trong khi 3 chiều đạt gần 30 phần trăm. Độ cong của van 3 chiều giúp kiểm soát tốt hơn ở gần vị trí đóng, rất hữu ích cho việc trộn nhiệt độ. Van 2 chiều dễ dự đoán hơn cho dịch vụ tiết lưu đơn giản. Những đặc điểm này phải phù hợp với hành động của bộ điều khiển để tránh phản ứng săn lùng hoặc phản ứng chậm chạp.

Danh sách kiểm tra lựa chọn cuối cùng

Dưới đây là danh sách kiểm tra thực tế để sử dụng cho công việc tiếp theo:

• Sử dụng van 2 chiều để cách ly bật/tắt, điều chỉnh công suất và hệ thống dòng chảy thay đổi.
• Sử dụng van 3 chiều để trộn, chuyển hướng, bỏ qua hoặc bảo vệ hệ thống thể tích không đổi.
• Kiểm tra hệ số lưu lượng yêu cầu (Cv) và độ giảm áp suất trước khi chọn kích thước danh nghĩa.
• Khớp đặc tính của van với bộ điều khiển và bộ truyền động.
• Xem xét tổng chi phí lắp đặt, bao gồm cả phụ kiện đường ống, nhân công và chi phí bảo trì.
• Yêu cầu tài liệu kỹ thuật nếu bạn đang trang bị thêm một van cũ.

Nếu bạn vẫn còn thắc mắc, bạn có thể liên hệ với nhóm của chúng tôi với các chi tiết hệ thống của bạn. Chúng tôi làm việc với các bộ phận làm lạnh, điều hòa không khí và HVAC của ô tô hàng ngày và chúng tôi có thể đề xuất cách bố trí van thực tế dựa trên điều kiện vận hành thực tế của bạn.