Кран четырехходовой принцип работы: Четырехходовой клапан принцип работы. Кран четырехходовой

Содержание

Четырехходовой клапан принцип работы. Кран четырехходовой

Четырёхходовой клапан для отопления вращает шпиндель в самом корпусе. Вращение обязательно должно осуществляться в свободном порядке, потому что втулка не содержит резьбы. Функционирующая часть шпинделя имеет пару выборок, при помощи которых открывается поток по двум проходам.

Как следствие, поток регулируется и не в силах пройти напрямую ко второй выборке. Поток может сворачивать в любой патрубок, что находится с левой либо правой стороны от него. Получается, что все потоки, которые проходят с разных сторон, перемешиваются и расходятся по четырём патрубкам.

Есть устройства, где вместо шпинделя функционирует нажимный шток, однако такие конструкции не предназначены перемешивать потоки.

Четырёхходовой клапан для отопления – это элемент обогревательной системы, к которому подсоединены четыре трубы, имеющие тепловой носитель разной температуры. Внутри корпуса находятся втулка и шпиндель. Последний имеет работу с трудной конфигурацией.

Работу 4-х ходового смесителя можно контролировать следующим образом:

  1. Ручной. В данном случае для распределения потоков необходим монтаж штока в одном конкретном положении. И проводить регулировку этого положения требуется вручную.
  2. Автоматический (с терморегулятором). Здесь внешний датчик отдаёт команду шпинделю, в результате чего последний и начинает вращаться. Из-за этого в обогревательной системе сохраняется стабильная указанная температура.

Основные функции клапана 4-х ходового клапана следующие.

  1. Смешивание водяных потоков с разным температурным нагревом. Устройство используется для предотвращения перегрева твердотопливного котла. Четырёхходовой смесительный клапан не позволяет температуре повышаться в котельном оборудовании выше 110 °C. При нагреве 95 °C прибор запускает холодную воду для охлаждения системы.
  2. Защита котельного оборудования. 4-х ходовой клапан препятствует образованию коррозии и тем самым продлевает срок службы всей системы.

Благодаря 4-х ходовому клапану для отопления осуществляется равномерный расход горячего и холодного теплового носителя. Для нормального функционирования не требуется монтажа байпаса, так как клапан сам пропускает необходимый объём жидкости. Прибор применяется там, где требуется температурная регулировка. В первую очередь, в системе обогрева радиаторами совместно с твердотопливным котлом. Если в иных случаях настройка жидкости осуществляется с применением гидронасоса и байпаса, то в данном случае работа клапана целиком заменяет данные приборы. Получается, что котёл функционирует стабильно и постоянно получает определённый объём теплового носителя.

Производители

Четырёхходовой клапан для отопления производят такие компании, как Honeywell, ESBE, VALTEC и другие.

История компании Honeywell началась в 1885 году.

На сегодняшний день это производитель, который входит в список 100 ведущих мировых фирм, составляемый журналом Fortune.

Четырёхходовые клапаны Honeywell серии V5442A изготовлены для систем, где в качестве теплоносителя выступает вода либо жидкости, с процентом гликоля до 50. Они предназначены для работы при температуре от 2 до 110 °С и в рабочем давлении до 6 бар.

Хоневелл изготавливает клапаны с размером соединения 20, 25, 32 мм. Поэтому значения коэффициента Kvs – от 4 до 16 м³/ч. Работают устройства серии вместе с электрическими приводами. Для систем с большей мощностью применяется фланцевая серия клапанов ZR-FA.

Четырёхходовой клапан Honeywell не вызовет трудностей при монтаже, существует много вариантов реализации.

Шведская компания ESBE уже более 100 лет устанавливает новые стандарты качества клапанов и приводов, применяемых в различных системах.

Все её изделия экономичны, надёжны и удобны при эксплуатации в системах обогрева, охлаждения и водяного снабжения.

ESBE предлагает 4-х ходовой клапан для отопления с внутренней резьбой. Корпус клапана изготовлен из латуни. Рабочее д

Штоковые, трех- и четырехходовые краны-смесители

Современные тенденции развития систем отопления все более склоняются к низкотемпературным напольным и радиаторным системам, при которых температура подачи теплоносителя значительно ниже температуры, выдаваемой котлом. Как же добиться гибкого регулирования температуры теплоносителя в условиях постоянно меняющейся уличной температуры?

Для низкотемпературных систем отопления и системы «теплый пол» нужно принимать такие технические решения, в которых в трубу подачи подмешивается охлажденная вода из обратки. Этот процесс называется качественным регулированием системы отопления, то есть регулирование, при котором расход теплоносителя остается прежним, а температура его меняется в нужную нам сторону и при этом мы никоим образом не вмешиваемся в работу котла и его циркуляционного насоса. Количественное регулирование системы отопления отличается от качественного тем, что при нем температура теплоносителя не меняется, а меняется его расход, то есть на трубе попросту устанавливается вентиль, закрытие которого увеличивает гидравлическое сопротивление и циркуляция притормаживается либо совсем останавливается, уменьшается соответственно и расход теплоносителя через отопительные приборы.

Качественное регулирование производят с помощью трехходового крана и байпаса или четырехходового крана, расположенных непосредственно перед кольцом низкотемпературного отопления (рис. 26).

рис. 26. Принципиальная схема качественной регулировки температуры теплоносителя

Поворот рукояти трехходового крана в определенное положение открывает байпас, и циркуляционный насос втягивает охлажденную воду из обратки в подачу, где происходит смешивание с горячей водой подачи. Таким образом, температуру подачи теплоносителя можно отрегулировать до нужного значения. Трехходовой кран может работать очень гибко, он «умеет» перекрывать байпас или трубы подачи либо работать на смешивание обратной охлажденной воды с горячей водой подачи. Другими словами, если трехходовой кран закрывает байпас, то горячая вода подачи полностью попадает в кольцо отопления, если кран закрывает подачу, то кольцо отопления работает «на себя», теплоноситель будет крутиться в нем через байпас, пока не остынет, если кран открыт в промежуточном положении, то охлажденная вода через байпас попадает в кран и смешивается с водой подачи, далее в отопительный контур она попадает нужной нам температуры. Трехходовой кран, устанавливаемый для регулирования температуры теплоносителя, в данном случае, называют трехходовым смесителем (рис. 27). Температуру подачи горячей воды в систему отопления можно отрегулировать вручную по шкале на смесителе или с помощью датчика температуры и электрического сервопривода.

рис. 27. Трехходовые смесители

Применение четырехходовых кранов позволяет обойтись без трубы байпаса, но в работе эти краны различаются: одни, например, с Х-образными заслонками, могут только закрывать и открывать подачу и обратку, но не умеют смешивать воду, другие, например, с роторными заслонками, воду смешивают. При применении кранов с Х-образными заслонками горячая вода попадает в кольцо отопления и кран закрывается, а насос гоняет теплоноситель по внутреннему кольцу, как только теплоноситель остывает, кран открывается и во внутреннее кольцо из котла попадает новая порция горячей воды, а охлажденная сбрасывается в обратку. Четырехходовой кран такой конструкции делит каждый контур на две части, его работа напоминает регулировку температуры теплоносителя включением-выключением циркуляционного насоса. Но в отличие от насосной регуляции (включения и выключения насоса), регулирование здесь происходит в более мягком режиме, так как насос не выключается и циркуляция теплоносителя не останавливается. Разумеется, что применение четырехходовых кранов с Х-образными заслонками возможно только в автоматическом режиме, поскольку ручной поворот крана при каждом остывании теплоносителя во внутреннем контуре просто невозможен.

рис. 28. Четырехходовые роторные смесители

Четырехходовые смесители с роторными заслонками (и некоторыми другими) обеспечивают постоянный и одинаковый расход горячего и охлажденного теплоносителя и при этом позволяют устанавливать желаемую температуру теплоносителя как в ручном, так и в автоматическом режиме (рис. 28). Такая система отопления не нуждается в применении дифференциального байпаса, смеситель автоматически пропускает требуемое количество воды, иначе говоря, суммарное количество воды, поступающей в систему отопления, и воды, протекающей обратно, будет постоянным. Представленная система регулирования является одной из самых простых: в зависимости от положения клапана четырехходовой смеситель пропускает определенное количество воды, поступающей от котла в первичный контур; ровно столько же теплоносителя вытесняется в обратную магистраль.

рис. 29. Пример решения узла подключения «теплых полов» и работы штокового смесителя

Обычно системы низкотемпературного отопления снабжаются автоматическими контроллерами, измеряющими температуру теплоносителя или температуру воздуха отапливаемого помещения, и отдающими команды на электрические сервоприводы, которые «крутят» вентили трех- или четырехходовых смесителей. Кроме смесителей «на поворотных заслонках» существует и другая управляющая арматура, основанная на штоковых (рис. 29) трех- и четырехходовых вентилях. Регулирование (закрытие и открытие каналов смесителя) происходит благодаря опусканию и подниманию штока с конусной заслонкой. Управляется смеситель датчиком, основанным на термическом расширении некоторых материалов, например, парафина. Капсула с парафином помещается на трубу системы отопления, парафин при нагревании от трубы расширяется и замыкает или размыкает контакты термопары, то есть капсула работает как выключатель, который передает импульс на сервопривод, передвигающий шток трех- или четырехходового смесителя. Потом температура в трубе отопления снижается, парафин уменьшается в объеме и размыкает контакты — шток смесителя занимает прежнее положение.

рис. 30. Пример системы отопления, выполненной по классической схеме

Таким образом, система отопления с низкотемпературным контуром «теплых полов» и радиаторным высокотемпературным контуром может выглядеть следующим образом (рис. 30). Теплоноситель, нагреваясь в котле, поступает в коллектор горячей воды, откуда он распределятся по двум разводящим стоякам: радиаторного отопления и «теплых полов». Радиаторные стояки доставляют воду к отопительным приборам, где она охлаждается и поступает в коллектор охлажденной воды соединенный с трубой обратки котла. Теплоноситель побуждаемый циркуляционным насосом, постоянно циркулирует, в этом контуре и через котел. В отопительном контуре «теплых полов» происходит несколько иное движение теплоносителя. Циркуляционный насос закачивает теплоноситель из коллектора подачи не постоянно, а периодически, по мере того, как трехходовой смеситель открывает подачу. Все остальное время насос «крутит» по кольцу «теплых полов» собственную охлажденную воду. Здесь необходимо заметить, что при ручной регулировке трехходового смесителя насос будет постоянно подмешивать воду из коллектора подачи, а при регулировании смесителя автоматикой возможны два варианта работы: с полным отключением «теплых полов» от котла и с подмешиванием горячей воды. Дело в том, что производителями трехходовых смесителей выпускаются два варианта этих вентилей, в большинстве случаев, трехходовые смесители настраиваются таким образом, что ручное закрытие вентиля, показывающее на шкале прибора «подача горячей воды закрыта», на самом деле горячую воду полностью не закрывает, а оставляет чуть-чуть приоткрытой. Это так называемая защита «от дурака». Например, смонтировав систему радиаторного отопления с ошибкой, пользователь полностью перекрывает подачу в систему отопления «теплых полов», а котел в это время работает и нагревает воду, выталкивая ее в систему. И куда ей течь, если трехходовой вентиль закрыт? В системе создается избыточное давление и перегрев теплоносителя — возможен разрыв теплообменника котла или трубопровода. Трехходовой смеситель, имеющий маленькое отверстие, при, казалось бы, полном закрытии подачи, позволяет не останавливать циркуляцию и пропускать теплоноситель по низкотемпературному контуру отопления.

 

Как работает четырехходовой клапан. Кран четырехходовой 4 ходовой клапан принцип работы

Четырехходовой клапан – это элемент системы отопления, к которому подключены четыре трубы, имеющие теплоносители разной температуры, используется, чтобы предотвратить перегрев твердотопливного котла. Термостатический клапан не допускает превышение температуры внутри котла выше 110 °C. Уже при температуре 95 °C он запускает холодную воду для охлаждения системы.

Корпус сделан из латуни, к нему присоединены 4 соединительных патрубка. Внутри корпуса расположена втулка и шпиндель, работа которого имеет сложную конфигурацию.

Термостатический смесительный кран выполняет такие функции:

  • Смешивание потоков воды разных температур. Благодаря смешиванию работает плавное регулирование нагрева воды;
  • Защита котла. Четерехходовой смеситель предотвращает появление коррозии, продлевая этим срок эксплуатации оборудования.

Схема четырехходового смесителя

h3_2

Работа клапана контролируется двумя способами:

  • Ручной. Распределение потоков требует установки штока в одном определенном положении. Регулировать это положение нужно вручную.
  • Автоматический. Вращение шпинделя происходит в результате получаемой команды от внешнего датчика. Таким образом, в системе отопления постоянно удерживается заданная температура.

Четырехходовой смесительный клапан обеспечивает стабильный расход холодного и горячего теплоносителя. Принцип его работы не требует установки дифференциального байпаса, ведь клапан сам пропускает нужное количество воды. Устройство используется там, где необходима регулировка температуры. Прежде всего, это система радиаторного отопления с твердотопливным котлом. Если в других случаях регулирование теплоносителей происходит с помощью гидронасоса и байпаса, то здесь работа клапана полностью заменяет эти два элемента. В итоге котел работает в стабильном режиме, постоянно получая дозированное количество теплоносителя.

Отопление с четырехходовым клапаном

Монтаж системы отопления с четырехходовым клапаном:

Схема подключения отопительной системы с четырехходовым смесителем состоит из следующих элементов:

  1. Котел;
  2. Четырехходовый термостатический смеситель;
  3. Предохранительный клапан;
  4. Редукционный вентиль;
  5. Фильтр;
  6. Шаровой кран;
  7. Насос;
  8. Отопительные батареи.

Смонтированную отопительную систему нужно обязательно промыть водой. Это необходимо, чтобы из нее удалились различные механические частицы. После этого должна быть проверена работа котла под давлением 2 бар и при выключенном расширительном баке. Следует обратить внимание на то, что между началом полноценной работы котла и его проверкой под гидравлическим давлением должен пройти небольшой промежуток времени. Ограничение по времени обусловлено тем, что при долгом отсутствии воды в отопительной системе, она будет подвержена коррозии.

Четырёхходовой клапан – это элемент сантехники, выполняющий важные функции в системе обогрева.


Устройство и функции

Четырёхходовой клапан для отопления вращает шпиндель
в самом корпусе. Вращение обязательно должно осуществляться в свободном порядке, потому что втулка не содержит резьбы. Функционирующая часть шпинделя
имеет пару выборок, при помощи которых открывается поток по двум проходам.

Узнать цену и купить отопительное оборудование и сопутствующие товары вы можете у нас. Пишите, звоните и приходите в один из магазинов в вашем городе. Доставка по всей территории РФ и стран СНГ.

Как следствие, поток регулируется и не в силах пройти напрямую ко второй выборке. Поток может сворачивать в любой патрубок, что находится с левой либо правой стороны от него. Получается, что все потоки, которые проходя

Что такое двухходовой кран, где и как он применяется на производстве и в быту

И снова здравствуйте!

Простая конструкция и надежный шаровый механизм управления сделали трехходовой кран популярным запорно-регулирующим элементом для систем инженерных коммуникационных трубопроводов в самых разных областях. Сегодня я предлагаю разобраться, где же это устройство применяется, как работает, сколько стоит и каким образом устанавливается.

Блок: 1/11 | Кол-во символов: 356
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Конструкция двухходового запорного блока

Наглядно продемонстрирует, что такое двухходовой кран, сборочный чертеж этого механизма. Минимально на нем разобраны три основных узла:

  • полый корпус;
  • клапан-пробка, имеющий проходное отверстие;
  • входной и выходной патрубки, подготовленные к монтажу с водо- или газопроводом.

По форме подвижного клапана, с помощью которого осуществляется блокирование потока, краны делят несколько типов:

  • шаровые;
  • цилиндрические;
  • конусные.

Наиболее распространенной формой, которая считается и наиболее безопасной из-за своей элементарности, считается шаровая пробка. Через нее проходит пропускающий техническую среду канал, а поворот прикрепленной рукояти вращает пробку. В итоге, в рабочем положении жидкость или газ беспрепятственно проходят через систему, а при повороте на 90° кран плотно перекрывается. На частичное перекрытие потока такой кран не рассчитан, но среди запорных механизмов является самым распространенным.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 951
Источник: http://Stroy-Aqua.com/vodoprovod_santeh/kran/sfera-primeneniya-dvuxxodovogo-krana.html

Двухходовые и трехходовые краны, клапаны и вентили

Смесительные краны трех видов:

  • трехходовые,
  • четырехходовые,
  • пятиходовые

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 160
Источник: https://termogorod.ru/armatura-dlya-obvyazki-kotelnykh/dvukhkhodovye-i-trekhkhodovye-krany

Вывод

Если вам необходимо регулировать подачу воды в системе отопления или охлаждения, вам поможет двухходовый клапан. Он изготавливается из разных материалов, в том числе, стали и латуни, при этом в первом случае он наиболее устойчив к давлению и температуре, во втором – наименее стойкий. (См. также статью Фильтр для системы отопления: особенности.)

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 464
Источник: https://gidroguru.com/vodosnabzhenie/kran/1907-dvuhhodovoj-kran

Область применения двухходовых и трехходовых клапанов

Применяются для холодильных и отопительных систем в строительстве. Трехходовой вентиль применяется в качестве смесительного или распределительного устройства для непрерывного управления подачей воздуха, холодной воды, горячей воды или теплоносителя. Изделие может использоваться совместно с приводным (исполнительным) устройством, имеющим определенную характеристику (линейную, равнопроцентную или квадратичную).
Исполнительный узел не должен, как правило, монтироваться в положении, при котором возможно попадание влаги (например, ниже линии горизонта).
Трехходовые клапаны в основном используются как смесительные. Также применяются как переключающие и разделительные.
Четырехходовые клапаны применяются при теплоносителе высокой температуре на возврате в котел.

Принцип работы трехходового клапана

Состоит в том, что необходимая температура в системе создается благодаря пропорциональному подмешиванию холодного более холодного теплоносителя к горячему потоку от котла.
Принцип работы четырехходового клапана: клапан имеет двойную смесительную функцию- горячий теплоноситель смешивается с более холодным, поступающим к котлу. Тем самым мы поднимаем температуру теплоносителя на возврате в котел и продлеваем срок эксплуатации котла, так как снижаем вероятность появления низкотемпературной коррозии.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1381
Источник: https://termogorod.ru/armatura-dlya-obvyazki-kotelnykh/dvukhkhodovye-i-trekhkhodovye-krany

Виды двухходовых кранов

Чертеж двухходового крана

По форме корпуса двухходовые краны подразделяют на прямые и угловые. Во втором случае корпус изогнут под углом 90°, что позволяет использовать его не только для запирания потока, но и для изменения его направления при монтаже систем водоснабжения.

По виду материала

Материал корпуса может быть различным: кроме металлических, наиболее долговечных, встречаются и пластмассовые модели, рассчитанные на небольшой срок эксплуатации в системах с низким давлением сред. Модель из пластика отличается невысокой ценой. Это единственное, что не расскажет про кран двухходовой сборочный чертеж: корпус по форме идентичен модели из металла, но легок и хрупок. Остальные элементы в нем металлические, но рассчитывать, что такая модель прослужит долго, не стоит. В лучшем случае такой двухходовой кран запрет дачный шлаг для полива от протечки. Использовать его в системах водопровода или отопления квартир категорически запрещено. Для этих целей выпускаются латунные, чугунные или металлосплавные краны. Наибольший срок службы заложен в латунную модель.

По типу крепления к системе

Двухходовой кран с электроприводом

Маркировка на коробке с краном должна содержать и следующие конструкционные от

  • характер затвора (сальниковый или натяжной)
  • тип крепления к трубопроводу.

Наиболее распространен муфтовый метод, то есть соединение при помощи резьбы. Она наносится изнутри и/или снаружи. Комбинированная форма более практична, так как универсальна. Штуцерные, цапковые или фланцевые модели в быту встречаются значительно реже, как и вварные, станавливающиеся методом сварки и не предусматривающие возможность разборки и замены элемента системы.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1682
Источник: https://www.remonttrub.resant.ru/sfera-primeneniya-i-ustanovka-dvuhhodovogo-krana.html

Область применения двухходовых и трехходовых клапанов:

качественное управление охлаждающими установками, а также радиаторными, напольными и другими системами отопления;
переключение или разделение потока, при этом важно убедиться, что номинальное давление, его перепад и расход находятся в допустимых пределах.

При необходимости получения высокой температуры обратной воды лучше выбрать четырехходовой клапан. Во всех других случаях используйте трехходовые клапаны.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 488
Источник: https://termogorod.ru/armatura-dlya-obvyazki-kotelnykh/dvukhkhodovye-i-trekhkhodovye-krany

Устройство и принцип работы трехходового крана

Конструкция трехходового смесителя включает такие элементы:

  1. Герметичный корпус с тремя Т-образно расположенными патрубками.
  2. Затвор с внутренними Т- или L-образными каналами. Чаще всего затворный механизм имеет форму шара, реже конуса или цилиндра.
  3. Сальник.
  4. Шток, передающий движение на затворный механизм.
  5. Блок управления – ручка (бабочка или рычаг) или привод.

Принцип работы трехходового крана построен на вращении затвора внутри корпуса. Высверленный в затворе L- или Т-образный ход служит для пропуска потоков. Поворачиваясь, затвор либо открывает все отверстия патрубков, либо перекрывает одно из них.

Рассмотрим принцип его работы на примере отопительного контура. Трехпроходной кран устанавливается в контур таким образом, чтобы один его патрубок был подключен к трубопроводу, идущему от котла.

Патрубок, расположенный посередине, через байпасное соединение подключается к «обратке», где теплоноситель имеет уже меньшую температуру. Третий патрубок соединяется с трубопроводом, идущим к радиаторам.

На заметку! Схема монтажа указывается производителем в виде маркировки на самом «тройнике».

Положение затвора задается поворотом рукоятки:

  1. В первой позиции смешиваются транспортируемые потоки, одновременно поступающие с подаваемого от теплогенератора контура и с «обратки».
  2. Во втором положении в отопительный контур подается только горячий теплоноситель от котла.
  3. В третьей позиции перекрывается поток горячего теплоносителя, в систему подается только остывшая вода с обратного контура.

Блок: 3/11 | Кол-во символов: 1544
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Отличие трехходового крана от задвижки, вентиля и клапана

Кран, задвижка, вентиль и термоклапан относятся к классу запорно-регулирующей арматуры. Однако форма затворного механизма и принцип работы у них разные. Для большей наглядности сравнительные характеристики приборов я свела в таблицу:

КранВентильЗадвижкаКлапан
Функция затвора++++
Функция регулировкиНе рекомендована+++
Форма затвораШар, пробкаКлинДиск, клинБукса
Принцип движения затворного механизмаВокруг собственной осиПараллельно потокуПерпендикулярно потокуПараллельно потоку
Рукоятка управленияРычагМаховикМаховикРычаг, маховик
Возможность установки электропривода++++
Возможность установки термостатаТолько внешний (для моделей с автоматическим управлением)++
Компактность++

Из данных таблицы видно, что кран менее функционален. Однако именно поэтому он более надежен и служит гораздо дольше своих собратьев.

Блок: 5/11 | Кол-во символов: 916
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Срок службы трехходового крана

Период безаварийной работы прибора определяют:

  • Особенности конструкции.
  • Материал, из которого он изготовлен.
  • Соответствие его технических характеристик реальным условиям эксплуатации.

На стальные «тройники» производители дают гарантию в 5-7 лет, но при умеренной интенсивности они вполне могут прослужить и 50 лет. Срок службы пластиковых моделей, как правило, не превышает 2 лет.

Блок: 7/11 | Кол-во символов: 413
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Как выбирать трехходовый кран

Перед покупкой трехходового смесителя нужно решить такие вопросы:

  1. Сфера использования.
  2. Максимальная температура нагрева транспортируемой среды.
  3. Диаметр трубы, к которой будет подсоединяться «тройник». При отсутствии подходящего размера сначала устанавливается переходник.
  4. Рабочее давление системы.
  5. Способ управления. Для «теплого пола» лучше брать модели с приводом.

Основные технические характеристики трехпроходного крана можно увидеть на корпусе.

Популярные производители трехходовых кранов

Современный ассортимент запорной арматуры способен ввести в смятение рядового обывателя. Но не все соответствуют стандартам качества. Среди тех, кто уже давно зарекомендовал себя на рынке инженерной сантехники, я бы выделила:

  • Немецкий бренд Danfoss.
  • Шведского производителя ESBE.
  • Австрийскую компанию HERZ.
  • Русско-итальянский бренд Valtec.

Примерные цены на трехходовые краны

Стоимость запорно-регулирующей арматуры зависит от:

  • Габаритов.
  • Материала, из которого она изготовлена.
  • Технических параметров.

Устройства с ручным управлением стоят в 2-3 раза дешевле электро- и пневмоприводных.

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 1113
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Правила монтажа трехходового крана

  1. К месту монтажа необходимо обеспечить свободный доступ.
  2. «Тройник» устанавливается рычагом вверх или вбок (наружу). Рычаг управления должен свободно двигаться в нужном направлении.
  3. Маркировка в виде стрелочек на корпусе прибора подскажет, как правильно его подключить к системе. Стрелки обозначают, в каком направлении будет двигаться поток.
  4. При низком качестве теплоносителя перед трехходовым смесителем желательно установить фильтр.
  5. В отопительном контуре «тройник» устанавливается перед циркуляционным насосом.
  6. Резьбовое соединение обязательно уплотняется льняным волокном и обрабатывается герметиком.
  7. При соединении под сварку необходимо избегать образования окалины внутри магистрали.

Схема подключения трехходового крана к отопительному контуру

Схема подключения трехпроходного крана к системе водоснабжения с водонагревателем

Блок: 9/11 | Кол-во символов: 869
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Правила эксплуатации трехходового крана

Установленный в систему «тройник» требует периодического осмотра на предмет износа и протечек. При обнаружении протечки можно попробовать подтянуть резьбовое соединение. Если протечку устранить не получилось, смеситель придется разбирать. Очень часто изнашиваются именно уплотнительные кольца. Их замена и очистка элементов от окалины продлевает срок службы прибора.

Чтобы сократить степень износа устройства, его нужно периодически смазывать специальным сантехническим средством.

Частые ошибки и проблемы при установке трехпроходного крана

Ошибки, допущенные при установке «тройника», не только сокращают срок его службы, но и негативно отражаются на работе всей магистрали:

  1. Неправильное подключение патрубков увеличивает гидравлическое сопротивление.
  2. Использование моделей с уплотнителями из фторопласта в системах с рабочей температурой свыше 150 °C потребует замены трехходового смесителя уже через 2-3 месяца.
  3. Монтаж в труднодоступном месте усложнит процедуру профилактического обслуживания.

Советы специалистов

  1. При монтаже латунный корпус легко повредить. Чтобы этого не допустить, под гаечный ключ лучше подложить плотную тканевую прокладку.
  2. Для установки трехходового клапана на пластиковые трубы нужны специальные переходники.
  3. Вместо «тройника» можно использовать 2 обычных двухходовых крана. Работать они должны по реверсивной схеме: когда открывается один, другой закрывается.

Блок: 10/11 | Кол-во символов: 1429
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Заключение

Самое большое достоинство трехходового клапана – несложный самостоятельный монтаж. Настроив его на оптимальный режим работы, вы получите эффективную систему отопления и водоснабжения.

Удачи вам во всех начинаниях! Подписывайтесь и делитесь полезной информацией со своими друзьями и знакомыми в соцсетях. Жду ваших , до новых встреч!

Блок: 11/11 | Кол-во символов: 343
Источник: https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 17495
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. http://Stroy-Aqua.com/vodoprovod_santeh/kran/sfera-primeneniya-dvuxxodovogo-krana.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 951 (5%)
  2. https://www.remonttrub.resant.ru/sfera-primeneniya-i-ustanovka-dvuhhodovogo-krana.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 1682 (10%)
  3. https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/trehhodovoj-kran: использовано 9 блоков из 11, кол-во символов 7976 (46%)
  4. https://gidroguru.com/vodosnabzhenie/kran/1907-dvuhhodovoj-kran: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 4857 (28%)
  5. https://termogorod.ru/armatura-dlya-obvyazki-kotelnykh/dvukhkhodovye-i-trekhkhodovye-krany: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 2029 (12%)

Учебное пособие по

OVS Faucet — открытая документация vSwitch 2.14.90

В этом руководстве показано, как Open vSwitch работает с универсальным
Контроллер OpenFlow, использующий контроллер Faucet как простой способ получить
началось. Он был протестирован с «главной» веткой Open vSwitch и версией
1.6.15 из Faucet. Он не использует расширенные или недавно добавленные функции в OVS.
или Faucet, поэтому другие версии обоих программ, вероятно, будут работать
Одинаково хорошо.

Цель данного руководства — продемонстрировать Open vSwitch и Faucet в
сквозным способом, то есть показать, как это работает с контроллера Faucet
конфигурация вверху через таблицу потоков OpenFlow к каналу данных
обработка.Попутно, помимо помощи в понимании
архитектуры на каждом уровне, мы обсуждаем вопросы производительности и устранения неполадок.
Мы надеемся, что эта демонстрация упростит задачу пользователям и потенциальным пользователям.
чтобы понять, как работает Open vSwitch, а также как его отлаживать и устранять неполадки.

Мы предоставляем достаточно подробностей в руководстве, чтобы вы могли полностью
следуйте инструкциям.

Настройка OVS

В этом разделе объясняется, как настроить Open vSwitch для его использования.
с помощью Faucet для учебника.

Возможно, у вас уже установлен Open vSwitch на одном или нескольких компьютерах или виртуальных машинах,
возможно, настроен для управления набором виртуальных машин или физической сетью. Это
замечательно, но мы будем использовать Open vSwitch по-другому, чтобы настроить
Среда моделирования называется «песочницей» OVS. Песочница не использует
виртуальные машины или контейнеры, что делает его более ограниченным, но с другой стороны
рука это (по мнению автора) легче настроить.

Есть два способа запустить песочницу: тот, который использует Open vSwitch,
уже установлен в системе, а другой использует копию Open vSwitch
который был построен, но еще не установлен.Последний используется чаще и
таким образом лучше протестировано, но оба должны работать. Инструкции ниже объясняют как
подходы:

  1. Получите копию исходного репозитория Open vSwitch с помощью Git, затем cd в
    новый каталог:

     $ git clone https://github.com/openvswitch/ovs.git
    $ cd ovs
     

    Касса по умолчанию — это главная ветвь. Вы можете проверить тег
    (например, v2.8.0) или ветку (например, origin / branch-2.8), если вы
    предпочитают.

  2. Если в вашей системе еще не установлена ​​копия Open vSwitch,
    или если вы не хотите использовать его для песочницы (песочница не будет
    нарушить функциональность любых существующих переключателей), затем перейдите к шагу 3.Если у вас есть установленная копия и вы хотите использовать ее для песочницы, попробуйте
    чтобы запустить песочницу, запустив:

    В случае успеха вы попадете в среду подоболочки, которая
    — это песочница (вы можете выйти с , выйти из или Control + D). Если да, то ты
    закончено, и не нужно выполнять остальные шаги. Если не получится,
    вы в любом случае можете перейти к шагу 3, чтобы создать Open vSwitch.

  3. Перед сборкой вы можете проверить, соответствует ли ваша система сборке.
    требования.Прочтите Open vSwitch для Linux, FreeBSD и NetBSD, чтобы узнать. Для этого
    руководство, нет необходимости компилировать модуль ядра Linux или использовать какие-либо
    дополнительных библиотек, таких как OpenSSL, DPDK или libcap-ng.

  4. Настройка и сборка Open vSwitch:

     $ ./boot.sh
    $ ./configure
    $ make -j4
     
  5. Попробуйте песочницу, запустив:

    Вы можете выйти из песочницы с помощью , выхода из или Control + D.

Настройка сборщика

В этом разделе объясняется, как получить копию Faucet и настроить ее.
соответственно для учебника.Есть много других способов установить
Faucet, но этот простой подход мне понравился. Он имеет
преимущество в том, что он не требует изменения каких-либо файлов системного уровня или
каталоги на вашем компьютере. С другой стороны, это требует
Docker, поэтому убедитесь, что он у вас установлен и работает.

Будет немного легче пройти оставшуюся часть урока, если
вы запускаете эти инструкции в отдельном терминале от того, который
вы используете для Open vSwitch, потому что часто необходимо переключать
между одним и другим.

  1. Получите копию исходного репозитория Faucet с помощью Git, затем cd
    в новый каталог:

     $ git clone https://github.com/faucetsdn/faucet.git
    $ cd кран
     

    На этом этапе я проверил последний тег:

     $ latest_tag = $ (git describe --tags $ (git rev-list --tags --max-count = 1))
    $ git checkout $ latest_tag
     
  2. Создайте образ контейнера докеров:

     $ docker build -t сборщик / сборщик.
     

    Это займет несколько минут.

  3. Создайте каталог установки в каталоге faucet для
    образ докера для использования:

    Конфигурация Faucet войдет в inst / faucet.yaml и его
    основной журнал появится в inst / faucet.log . (Официальный сборщик
    инструкции по установке призывают положить их в / etc / ryu / faucet
    и / var / log / ryu / faucet соответственно, но мы избегаем модификации
    эти системные каталоги.)

  4. Создайте контейнер и запустите Faucet:

     $ docker run -d --name faucet --restart = always -v $ (pwd) / inst /: / etc / faucet / -v $ (pwd) / inst /: / var / log / faucet / -p 6653 : 6653 -p 9302: 9302 смеситель / смеситель
     
  5. Посмотреть в inst / faucet.log , чтобы убедиться, что Faucet запущен. Так и будет
    вероятно, начнем с исключения и трассировки, потому что у нас нет
    пока создал inst / faucet.yaml .

  6. Позже, чтобы создать новую или обновленную конфигурацию крана,
    эффект быстро, вы можете запустить:

     $ docker exec кран pkill -HUP -f faucet.faucet
     

    Другой способ — остановить и запустить контейнер Faucet:

    Также можно остановить и удалить контейнер; после этого, чтобы начать это
    опять же, вам нужно повторно запустить команду docker run :

     $ docker stop кран
    $ docker rm кран
     

Обзор

Теперь, когда Open vSwitch и Faucet готовы, вот обзор того, что
мы сделаем это до конца урока:

  1. Коммутация: настройте сеть L2 с помощью Faucet.
  2. Маршрутизация: Маршрут между несколькими сетями L3 с помощью Faucet.
  3. ACL: добавление и изменение правил контроля доступа.

На каждом этапе мы будем смотреть, как работают рассматриваемые функции
от Faucet вверху до слоя плоскости данных внизу. Из
от самого высокого до самого низкого уровня, эти уровни и программные компоненты
их соединяют:

Смеситель.

Как верхний уровень системы, это авторитетный источник
конфигурация сети.

Faucet подключается к различным инструментам мониторинга и производительности,
но мы не будем использовать их в этом руководстве. Наши основные взгляды на
система будет через faucet.yaml для настройки и
faucet.log

.

8 основных принципов работы реле обнаружения неисправностей

Обнаружение неисправностей

Как правило, при возникновении неисправностей (коротких замыканий) токи увеличиваются по величине, а напряжения снижаются. Помимо этих изменений величины величин переменного тока, другие изменения могут происходить в одном или нескольких из следующих параметров: фазовые углы векторов тока и напряжения, гармонические составляющие, активная и реактивная мощность, частота энергосистемы и так далее.

8 most essential relay operating principles in catching faults 8 наиболее важных принципов работы реле при обнаружении неисправностей (на фото: испытание реле защиты временной электростанции Yandi; кредит: aptuspower.com.au)
Принципы работы реле

могут быть основаны на обнаружении этих изменений и идентификации изменений с возможностью того, что неисправность может существовать внутри назначенной ему зоны защиты.

Мы разделим принципы работы реле на категории в зависимости от того, на какие из этих входных величин реагирует конкретное реле.

  1. Обнаружение уровня
  2. Сравнение звездных величин
  3. Сравнение дифференциала
  4. Сравнение фазового угла
  5. Измерение расстояния
  6. Пилотное реле
  7. Содержание гармоник
  8. Измерение частоты

1.Обнаружение уровня

Это самый простой из всех принципов работы реле. Как указано выше, величины тока короткого замыкания почти всегда больше, чем токи нормальной нагрузки, существующие в энергосистеме. Рассмотрим двигатель, подключенный к энергосистеме 4 кВ, как показано на рисунке 1.

Overcurrent protection of a motor Overcurrent protection of a motor Рисунок 1 — Максимальная токовая защита двигателя

Ток полной нагрузки двигателя 245 А . С учетом аварийной перегрузки 25% , ток 1.25 × 245 = 306 или ниже должны соответствовать нормальному режиму работы. Любой ток выше установленного уровня (выбранный выше 306 А с учетом запаса прочности в данном примере) может означать, что неисправность или какое-либо другое ненормальное состояние существует внутри зоны защиты двигателя.

Реле должно быть спроектировано для срабатывания и отключения автоматического выключателя для всех токов, превышающих уставку , или, при желании, реле может быть подключено для подачи сигнала тревоги, чтобы оператор мог вмешаться и отключить автоматический выключатель вручную или предпринять другие соответствующие действия.

Уровень, выше которого работает реле, известен как уставка срабатывания реле. Для всех токов выше срабатывания реле срабатывает, а для токов, меньших значения срабатывания, реле не выполняет никаких действий. Конечно, можно настроить реле так, чтобы оно работало для значений, меньших, чем значение срабатывания, и не предпринимать никаких действий для значений выше срабатывания.

Реле минимального напряжения является примером такого реле.

Characteristic of a level detector relay Characteristic of a level detector relay Рисунок 2 — Характеристика реле датчика уровня

Рабочие характеристики реле максимального тока могут быть представлены в виде графика зависимости времени работы реле от тока в реле .Лучше всего нормализовать ток как отношение фактического тока к уставке срабатывания.

Время срабатывания для (нормированных) токов меньше 1,0 бесконечно, в то время как для значений больше 1,0 реле срабатывает. Фактическое время работы будет зависеть от конструкции реле. Идеальное реле датчика уровня должно иметь характеристики, показанные сплошной линией на рисунке 2.

На практике релейная характеристика имеет менее резкий переход, что показано пунктирной линией.

Вернуться к содержанию ↑

2. Сравнение звездных величин

Этот принцип работы основан на сравнении одной или нескольких рабочих величин друг с другом . Например, реле баланса тока может сравнивать ток в одной цепи с током в другой цепи, которые должны иметь равные или пропорциональные величины при нормальных условиях эксплуатации.

Magnitude comparison relaying for two parallel transmission lines Magnitude comparison relaying for two parallel transmission lines Рисунок 3 — Ретрансляция сравнения величин для двух параллельных линий передачи

Реле сработает, когда разделение тока в двух цепях изменяется с заданным допуском.На рисунке 3 показаны две идентичные параллельные линии, подключенные к одной и той же шине с обоих концов.

Можно использовать реле сравнения величин, которое сравнивает величины двух линейных токов I A и I B . Если | I A | больше чем | I B | + ∈ (где ∈ — подходящий допуск), а линия B не разомкнута, реле объявит о неисправности на линии A и отключит ее .

Аналогичная логика будет использоваться для отключения линии B, если ее ток превышает ток в линии A, когда последняя не разомкнута.Другой пример, в котором может использоваться это реле, — это когда обмотки машины имеют две идентичные параллельные подобмотки на фазу.

Вернуться к содержанию ↑

3. Дифференциальное сравнение

Дифференциальное сравнение — один из наиболее чувствительных и эффективных методов защиты от неисправностей . Концепция дифференциального сравнения довольно проста, и ее лучше всего понять, обратившись к обмотке генератора, показанной на рисунке 4.

Differential comparison principle applied to a generator winding Differential comparison principle applied to a generator winding Рисунок 4 — Принцип дифференциального сравнения, применяемый к обмотке генератора

Поскольку обмотка является электрически непрерывной, ток, входящий в один конец I 1 , должен быть равен току, выходящему из другого конца I 2 . Можно использовать реле сравнения величин, описанное выше, для проверки наличия замыкания на защищаемой обмотке.

Когда между двумя концами возникает короткое замыкание, два тока больше не равны . В качестве альтернативы можно сформировать алгебраическую сумму двух токов, поступающих в защищенную обмотку, то есть (I 1 — I 2 ), и использовать реле датчика уровня для обнаружения наличия неисправности .

В любом случае защита называется дифференциальной защитой. Как правило, принцип дифференциальной защиты способен обнаруживать очень небольшие токи короткого замыкания. Его единственный недостаток состоит в том, что для него требуются токи от концов зоны защиты, что ограничивает его применение в силовых устройствах, таких как трансформаторы, генераторы, двигатели, шины, конденсаторы и реакторы.

Вернуться к содержанию ↑

4. Сравнение фазового угла

Этот тип реле сравнивает относительный фазовый угол между двумя величинами переменного тока .Сравнение фазового угла обычно используется для определения направления тока относительно эталонной величины.

Например, нормальный поток мощности в заданном направлении приведет к тому, что фазовый угол между напряжением и током будет изменяться вокруг его угла коэффициента мощности, скажем, приблизительно ± 30 ° . Когда мощность течет в обратном направлении, этот угол станет ( 180 ° ± 30 ° ).

Аналогично, для короткого замыкания в прямом или обратном направлении, фазовый угол тока по отношению к напряжению будет составлять −φ и (180◦ — φ) , соответственно, где φ — угол полного сопротивления повреждения. цепи, близка к 90 ° для сетей электропередачи.

Эти отношения поясняются для двух линий передачи на Рисунке 5.

Phase angle comparison for a fault on a transmission line Phase angle comparison for a fault on a transmission line Рисунок 5 — Сравнение фазового угла при КЗ на линии передачи

Эта разница в соотношении фаз, вызванная повреждением, используется путем создания реле, которое реагирует на разность фаз между двумя входными величинами, такими как напряжение повреждения и ток повреждения в данном примере.

Вернуться к содержанию ↑

5. Измерение расстояния

Как обсуждалось выше, наиболее положительный и надежный тип защиты сравнивает ток, входящий в цепь, с током, выходящим из нее.На линиях передачи и фидерах длина, напряжение и конфигурация линии могут сделать этот принцип неэкономичным.

Вместо того, чтобы сравнивать ток локальной сети с током на дальнем конце, реле сравнивает локальный ток с локальным напряжением. По сути, это измерение импеданса линии, если смотреть с клеммы реле.

Реле импеданса основано на том факте , что длина линии (то есть расстояние до нее) для данного диаметра проводника и расстояния определяет его полное сопротивление .

Вернуться к содержанию ↑

6. Пилотное реле

Некоторые принципы ретрансляции основаны на информации, полученной ретранслятором из удаленного места. Информация обычно — хотя и не всегда — в виде статуса контакта (открыт или закрыт) . Информация пересылается по каналу связи с использованием линий электропередачи, микроволн или телефонных цепей.

Вернуться к содержанию ↑

7. Содержание гармоник

Токи и напряжения в энергосистеме обычно имеют синусоидальную форму волны основной частоты энергосистемы.Однако есть отклонения от чистой синусоиды, такие как напряжения и токи третьей гармоники, создаваемые генераторами, которые присутствуют во время нормальной работы системы.

Другие гармоники возникают в ненормальных условиях системы, например, нечетные гармоники, связанные с насыщением трансформатора, или переходные составляющие, вызванные включением трансформаторов.

Эти ненормальные состояния могут быть обнаружены путем определения содержания гармоник через фильтры в электромеханических или твердотельных реле или путем вычисления в цифровых реле .Как только определено, что существует ненормальное состояние, может быть принято решение, требуется ли какое-либо управляющее действие.

Вернуться к содержанию ↑

8. Измерение частоты

Нормальная работа энергосистемы — частота 50 или 60 Гц, в зависимости от страны . Любое отклонение от этих значений указывает на то, что проблема существует или неизбежна. Частоту можно измерить с помощью цепей фильтров, подсчета пересечений сигналов через ноль за единицу времени или с помощью специальных методов дискретизации и цифровых компьютеров.

Реле измерения частоты могут использоваться для принятия корректирующих действий, которые приведут частоту системы к норме.

Различные входные величины, описанные выше, на которых основано обнаружение неисправности, могут использоваться по отдельности или в любой комбинации, для расчета мощности, коэффициента мощности, направленности, импеданса и т. Д. И могут, в свою очередь, использоваться в качестве реле. исполнительные величины. Некоторые реле также предназначены для реагирования на механические устройства, такие как датчики уровня жидкости, датчики давления или температуры и т. Д.

Реле могут быть сконструированы из электромеханических элементов, таких как соленоиды, шарнирные якоря, индукционные диски, твердотельные элементы, такие как диоды, кремниевые выпрямители (SCR), транзисторы, магнитные или операционные усилители, или цифровые компьютеры, использующие аналогово-аналоговые цифровые преобразователи и микропроцессоры.

Можно увидеть, что, поскольку электромеханические реле были разработаны на ранней стадии разработки систем защиты, описание всех характеристик реле часто приводится в терминах электромеханических реле.Конструкция реле по своей сути не меняет концепции защиты, хотя с каждым типом связаны преимущества и недостатки.

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Power System Relaying. Авторы: Стэнли Х. Хоровиц, инженер-консультант на пенсии, American Electric Power) и Арун Г. Фадке, заслуженный профессор-исследователь университета (приобретите печатную копию у Amazon)

,

Как работает кран — Урок

Как работает кран — Урок — TeachEngineering

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 6
(5-7)

Требуемое время: 15 минут

Зависимость уроков: Нет

Тематические области:
Физические науки

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

LinkEngineering logo

LinkEngineering logo

Резюме

Студенты узнают об основных инженерных принципах внутренней работы простого домашнего объекта — крана.Учащиеся используют основные понятия о простых машинах, силе и потоке жидкости, чтобы описать путь воды через простой кран. Наконец, они применяют эти знания в размышлениях о том, как разные конструкции смесителей также используют эти же концепции.

Инженерное соединение

Инженеры используют принципы механических систем и жидкостных систем для конструирования многих повседневных предметов, таких как смеситель. Инженеры используют математические уравнения, чтобы вычислить связанные давление, силу и поток жидкости в таких объектах.Еще один хороший пример использования инженерных, механических и гидравлических систем вместе — это плотина и ворота плотины, сдерживающие воду. Когда ворота открываются, вода начинает стекать из соответствующего резервуара. Чтобы предотвратить катастрофу, давление воды на ворота должно быть прямо пропорционально площади воды, протекающей мимо ворот. Инженеры должны знать, как все взаимосвязано, чтобы все системы работали вместе.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

  • Перечислите две инженерные концепции, использованные при проектировании смесителя: простые машины и поток жидкости.
  • Опишите хотя бы одну простую машину, используемую в основном смесителе.
  • Опишите поток воды в кране.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12,
образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты имеют иерархическую структуру: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

Общие основные государственные стандарты — математика
  • Бегло делите многозначные числа по стандартному алгоритму.(Grade
    6)

    Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом?


    Спасибо за ваш отзыв!

  • Бегло складывайте, вычитайте, умножайте и делите десятичные дроби, используя стандартный алгоритм для каждой операции.(Grade
    6)

    Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом?


    Спасибо за ваш отзыв!

  • Пишите, читайте и оценивайте выражения, в которых буквы заменяют числа.(Grade
    6)

    Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом?


    Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/cub_faucets_lesson01], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Fluid Power Basics

Студенты узнают об основных концепциях, важных для гидравлической энергии, которая включает как пневматические (газовые), так и гидравлические (жидкостные) системы.

preview of

Сдвиньте вправо, используя наклонную плоскость

Учащиеся изучают построение пирамиды, узнавая о простой машине, называемой наклонной плоскостью.Они также узнают о другой простой машине — шурупе — и о том, как ее использовать в качестве подъемного или крепежного устройства.

preview of

Выполнение математических расчетов: анализ сил в ферменном мосту

Изучите основы анализа сил, которые инженеры применяют в соединениях фермы для расчета прочности моста фермы, известного как «метод соединений».”Найдите напряжения и сжатия для решения систем линейных уравнений, размер которых зависит от количества элементов и узлов в ферме …

preview of

Предварительные знания

Студенты должны иметь некоторые базовые знания о простых машинах и уметь понимать концепцию давления.

Введение / Мотивация

В наших домах столько крутой техники. Сегодня мы узнаем об общем объекте, с которым каждый часто соприкасается. Мы собираемся узнать о сборщиках.

Подумайте обо всех видах смесителей, которые вы видели. Есть смесители, которые можно включить, повернув ручку; есть смесители, которые можно включить, потянув за рычаг; есть смесители, которые вы включаете нажатием кнопки, и есть смесители, к которым вам даже не нужно прикасаться, чтобы включить.В какой-то момент инженеру пришлось спроектировать все эти смесители.

В каждом смесителе используется несколько важных инженерных концепций. Первый — это простые машины. В большинстве смесителей используется обычная простая машина, такая как винт или рычаг, для создания силы, необходимой для предотвращения непрерывного потока воды. Еще одна инженерная концепция, которую использует смеситель, — это поток жидкости. Смесители должны сдерживать поток воды при выключении и регулировать поток воды при включении. В нашем сегодняшнем уроке мы сосредоточимся на обычном смесителе с одной ручкой, похожем на уличный смеситель, к которому вы можете прикрепить садовый шланг.

Мы начнем с воды и проложим путь от труб в вашем доме, через кран к вашей раковине. Вода в трубах вашего дома находится под давлением, превышающим давление воздуха вокруг вас. Эта разница давлений является причиной того, что вода поднимается из труб на уровне земли, идущих в ваш дом, и выходит через кран. Если по какой-то причине давление воздуха вокруг вас повысится до давления воды в трубе, вода больше не будет вытекать из трубы.Итак, за счет давления в трубе вода готова к движению. Все, что нужно сделать крану, — это удерживать воду, пока мы не захотим ее использовать.

Если бы вы были молекулой воды, протекающей через этот кран, первое, с чем вы бы соприкоснулись, это маленькое круглое отверстие: около четверти дюйма в диаметре. С другой стороны этого отверстия будет небольшая резиновая пробка. Если бы кран был выключен, эта пробка была бы прижата к отверстию с другой стороны. Это то, что сдерживает воду.Резиновый стопор удерживается на месте простым приспособлением — винтом. Кто знает, к какой простой машине относится винт? Клин. Винт — это клин, обернутый вокруг цилиндра.

Теперь давайте добавим поток жидкости. Когда кран включен, винт отодвигает резиновую пробку от отверстия, создавая небольшую трещину, через которую вы — молекула воды — и несколько тысяч ваших друзей можете пройти. Давление внутри трубы падает, когда вы проходите через отверстие. Помните, что без этого перепада давления вы не смогли бы пройти через отверстие.Когда кран закрыт, винт вращается в обратном направлении и закрывает отверстие, останавливая поток воды — таким образом, вы не можете пройти через отверстие.

В основном так вода попадает из труб в земле через кран в вашем доме и попадает в раковину. Помните, что инженеры проектируют простые смесители, имея в виду две важные инженерные концепции — простые машины и поток жидкости (воды). После урока выполните соответствующее задание Слишком много давления! Моделирование отношений силы-давления-площади, чтобы помочь проиллюстрировать взаимосвязь между силой, давлением и площадью, создав простую систему, удерживающую воду из труб различного диаметра.

Предпосылки и концепции урока для учителей

Роль давления

Вода в трубах в нашем доме находится под давлением, превышающим давление воздуха вокруг нас. Эта разница давлений заставляет воду подниматься по трубам на уровне земли в ваш дом и в конечном итоге выливаться из крана. Обычно это давление создается за счет градиента гидростатического давления.Лучший способ думать о гидростатическом давлении — это думать о бассейнах. Когда вы ныряете глубоко под воду в бассейне, у вас обычно болят уши — это из-за повышения давления. Чем глубже вы заходите, тем сильнее давление и тем сильнее болят уши. Это верно до тех пор, пока вода не сильно движется — именно здесь в игру вступает «статическая» составляющая. Фактически, соотношение между давлением и глубиной точно моделируется следующим уравнением:

P = ρgh

где P — давление, ρ — плотность жидкости (воды), g — сила тяжести, а h — высота воды над рассматриваемой точкой.

Пример расчета: вода имеет плотность 999 килограммов на кубический метр; гравитация на Земле составляет около 9,81 метра в секунду в квадрате. Если баллон с водой заполнен на пять метров высотой, давление можно рассчитать по формуле:

999 кг / м 3 × 9,81 м / с 2 × 5 м = 49,0 кПа.

Итак, давление составляет 49 килопаскалей, что равно 1000 ньютонам на квадратный метр. Поэтому важно знать, что давление можно измерять в килопаскалях или ньютонах.

Можно найти давление жидкости в любой заданной точке, зная не больше, чем плотность жидкости, силу тяжести и высоту до верха воды. Итак, поскольку плотность воды и сила тяжести всегда равны, давление на самом деле зависит только от высоты. Следовательно, как показано на рисунке 1, точки A и B находятся на одинаковой высоте h, и поэтому давление в обеих точках одинаковое.

A graphic of two very different water vessels oriented so that the top of the water in both vessels is at the same height. The vessel on the left is wide and square-shaped. The vessel on the right is thin and contains two square turns. In each vessel, a point is labeled A or B, of which both are a vertical distance, h, below the water line. Рис. 1. Градиент гидростатического давления. Авторское право

Авторские права © Крис Шеридан и Джанет Йовелл, Университет Колорадо в Боулдере, 2006 г.

Однако давление падает, когда вода проходит через узкое отверстие (в сосуде справа на Рисунке 1). Без этого перепада давления вода не прошла бы через отверстие. А поскольку отверстие довольно маленькое, оно оказывает сопротивление потоку. Скорость, с которой вода проходит через кран, равна разнице давления, деленной на сопротивление отверстия, или:

Внутренняя сторона — Внешняя сторона = (Скорость потока) * (Сопротивление)

Из приведенного выше уравнения видно, что если давление снаружи равно давлению внутри, тогда левая часть уравнения должна быть равна нулю.Таким образом, либо скорость потока, либо сопротивление должны быть равны нулю. Мы можем сделать вывод, что скорость потока должна быть равна нулю, поскольку все трубы имеют хоть какое-то небольшое сопротивление. Кроме того, если перепад давления становится очень большим, а сопротивление относительно небольшим, скорость потока становится довольно большой. Наконец, если разница давлений останется прежней, но сопротивление падает, скорость потока увеличится. Это падение сопротивления происходит именно тогда, когда кран открыт, а резиновая пробка отодвигается от отверстия.

Сколько силы?

Итак, сколько силы нужно, чтобы сдержать всю эту воду? К счастью, это достаточно легко вычислить: необходимая сила равна давлению воды, умноженному на площадь отверстия. Это выражается общим уравнением:

F = P * A

Где F — сила воды на пробке, P — давление воды, а A — площадь отверстия. Поскольку стопор не движется, сила воды на стопоре должна быть равна силе стопора на воду.

A graphic of the inner workings of a faucet showing a screw mechanism that pushes a rubber stopper down to cover up a hole, which cuts off water flow. Рис. 2. Внутреннее устройство крана. Авторское право

Copyright © Крис Шеридан, Университет Колорадо в Боулдере, 2006 г.

Пример расчета : Предположим, что давление воды в трубе (показанной на рисунке 2) составляет около 30 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм; это станет важным позже). Во-вторых, площадь отверстия составляет 0,049 квадратных дюйма (получено путем возведения радиуса отверстия в квадрат, умноженного на пи). Таким образом, сила воздействия воды на резиновую пробку равна 30 фунтам на квадратный дюйм, умноженным на 0.2) = 1,47 фунта

Мы знаем, что ответом должна быть некоторая единица силы. Фунты на квадратный дюйм, умноженные на квадратные дюймы, действительно равны фунтам, поэтому единицы измерения работают.

Как кран — машина?

А теперь перейдем к механической системе в общем кране. Резиновый стопор устанавливается на место винтом (см. Рисунок 2). Этот винт служит для уменьшения силы, необходимой для сдерживания воды. Винт преобразует крутящий момент (крутящую силу) в линейную силу.Это также обеспечивает механическое преимущество, которое преобразует небольшую входную силу в потенциально большую выходную силу. Чтобы проиллюстрировать концепцию механического преимущества, мы можем взглянуть на пример простого клина, поднимающего ящик на рисунке 3.

Graphic of a rectangular block being lifted by a wedge. The wedge has been inserted and pushed under one edge of the box/block. Thus, a horizontal force on the wedge is converted into a vertical force lifting the block. Рис. 3. Пример того, как клин поднимает коробку или блок. авторское право

Copyright © Крис Шеридан, Университет Колорадо в Боулдере, 2006 г.

Пример расчета : Предположим, что ящик на Рисунке 3 весит 100 фунтов, и нам нужно 50 фунтов силы, чтобы поднять ящик.Если мы используем клин, подобный показанному на рисунке 3, мы сможем поднять коробку с меньшим усилием. Это будет означать, что около 50 фунтов будет лежать на клине, а остальные 50 фунтов лежат на полу в противоположном углу коробки. Это приближение отлично работает, пока коробка не сильно наклонена. Следовательно, если наш клин составляет пять дюймов в длину и один дюйм в высоту, мы можем приблизительно оценить необходимое усилие.

Первый шаг — вычислить наклон гипотенузы треугольника, образующего клин.Уклон рассчитывается делением высоты на длину.

Высота ÷ Длина = Наклон

1 дюйм ÷ 5 дюймов = 1/5

Итак, уклон клина составляет одну пятую. Это безразмерная величина, потому что дюймы, разделенные на дюймы, не имеют единиц. Затем необходимое усилие можно рассчитать с помощью следующего уравнения.

Усилие для подъема коробки × Наклон = Усилие для толкания клина

50 фунтов × 1/5 = 10 фунтов

Опять же, та же операция, выполняемая с числами, также выполняется с единицами (фунтами), умноженными на безразмерное количество, опять же фунты.Уравнение дает необходимую приложенную силу в десять фунтов. Таким образом, чтобы поднять коробку, нужно приложить к клину всего десять фунтов. Эта оценка игнорирует трение между клином и коробкой, а также между клином и полом.

Однако за это снижение силы приходится платить. Чтобы угол коробки поднимался на один дюйм, клин должен скользить на пять дюймов по горизонтали. В частности, расстояние, на которое вам нужно протолкнуть клин, равно расстоянию, на которое вы хотите поднять коробку, деленному на наклон клина:

1 дюйм ÷ 1/5 = 5 дюймов

В приведенном выше случае работа — это сила, необходимая для поднятия ящика, умноженная на расстояние, на которое эта сила прилагается.Важная концепция здесь заключается в том, что независимо от того, как поднимается ящик, потребуется равный объем работы, чтобы поднять ящик на один дюйм. В приведенном выше примере мы толкали с силой в десять фунтов на расстояние в пять дюймов. Тогда необходимая работа будет равна 50 фунтам-дюймам. Если бы мы решили не использовать клин, нам нужно было бы применить пятьдесят фунтов вместо десяти. Однако нам нужно приложить эту силу только на один дюйм.

Связанная деятельность

Закрытие урока

Сегодня мы поговорили о том, как работает кран.Мы узнали, что инженеры проектируют разные типы смесителей. При разработке смесителя учитывается множество инженерных концепций. Кто может назвать одного? Первый — это простые машины. В смесителе, о котором мы говорили сегодня, использовалась простая машина, винт, чтобы вода не текла постоянно. Еще одна инженерная концепция, на которой разработан смеситель, — это поток жидкости. Инженеры должны подумать о том, как течет вода, чтобы регулировать включение и выключение воды.

Как вода проходит через смеситель? Ну, первое, с чем соприкасается вода, — это небольшое круглое отверстие.С другой стороны этого отверстия находится небольшая резиновая пробка. Когда кран выключен, пробка прижимается к отверстию с другой стороны. Это то, что сдерживает воду. Резиновый стопор удерживается винтом. Когда мы поворачиваем винт, он освобождает резиновую пробку и вода течет. Можете ли вы придумать другие способы остановить быстрое или медленное течение воды по трубе? Это то, над чем работают инженеры при разработке новых смесителей.

Словарь / Определение

Сила: что-то, что действует извне, чтобы толкать или тянуть и возражать.

Давление: количество силы, распределенной по площади; измеряется как сила на единицу площади, например фунт / кв. дюйм.

psi: фунты на квадратный дюйм; единица давления, обычно используемая в системе США.

Сопротивление: сопротивление тела или объекта чему-либо, проходящему через него, например трубе (объекту), через которую проходит вода.

Простая машина: категория устройств, включающая клин, рычаг и винт, которые обладают способностью обеспечивать механическое преимущество и передавать силу.

оценка

Оценка перед уроком

Мозговой штурм : В самом начале урока дайте парам или группам учащихся несколько минут, чтобы они придумали решение простой задачи. Напомните студентам, что в ходе мозгового штурма ни одна идея или предложение не являются «глупыми». Все идеи следует уважительно выслушивать. Поощряйте безумные идеи и препятствуйте критике идей. Спросите у студентов:

  • Как они могли поднять 100-фунтовый ящик на несколько дюймов от земли? Придумывают ли студенты способы использования простых машин, таких как клин или винт? Если да, укажите, в каких идеях учащихся используются концепции и принципы простых машин.

Оценка после введения

Групповое обсуждение : Покажите изображение внутренней работы крана (или используйте прикрепленный заголовок рисунка 2). Укажите на винтовой механизм крана и спросите учащихся, что это за механизм. (Ответ: простая машина) Укажите на резиновую пробку и спросите студентов, какую функцию выполняет эта деталь. (Ответ: это сдерживает поток воды.) Спросите студентов, что произойдет, если резиновую пробку переместить на разную высоту.(Ответ: вода течет быстрее или медленнее.) Спросите учащихся, что нужно сделать, чтобы переместить ограничитель в разные места. (Ответ: винт нужно повернуть.)

Итоги урока Оценка

Engineer it Better !: Инженеры использовали винт для контроля воды в простом кране. Предложите учащимся подумать о других простых механизмах, которые можно использовать для сдерживания потока жидкости для новой конструкции крана. Попросите их нарисовать картинку своего нового смесителя. Они должны маркировать простые машины, которые они использовали, а также другие части, чтобы объяснить их конструкцию.

Мероприятия по продлению урока

После этого урок можно масштабировать в зависимости от того, какие знания учащиеся уже имеют о простых машинах. Если ученики знают, что такое простая машина, то учитель может более подробно изучить математику, используемую для расчета уменьшения силы и проделанной работы. Или, возможно, просто урок о том, что такое простые машины, что они могут делать, а что нет, будет уместным.

Спросите студентов: «Что происходит, когда вы ныряете глубоко под воду». Математический ответ: давление увеличивается линейно в соответствии с уравнением: P = ρgh, где ρ равно плотности жидкости, g — сила тяжести, а h — высота воды над человеком. Конечно, вы не получите такой точной реакции, но большинство девочек и мальчиков знают, как возрастает давление, когда пловец идет глубже. Это приводит к вопросу: «Что такое давление воды?» Наконец, «сколько нужно нажимать, чтобы сдерживать давление воды?»

Math Extension 1 : (учащиеся старших классов) Используя уравнение для давления в водной толще, попросите учащихся вычислить, какое давление существует в самой глубокой точке океана, Марианской впадине.Сначала найдите глубину траншеи и используйте уравнение градиента гидростатического давления для расчета давления. Найдите ответ на http://www.marianatrench.com/

Math Extension 2 : (учащиеся старших классов) Если учащимся требуется больше математических задач, они могут рассчитать необходимую силу и смещение, необходимые для поднятия книги весом 2 фунта, на один дюйм для разных клиньев. Затем можно рассчитать работу для каждого клина. (Ответ: Работа должна быть такой же.)

Ссылки

U.S. Агентство по охране окружающей среды, Грунтовые воды и питьевая вода, Академия питьевой воды, Спутниковое обучение, 21 февраля 2006 г. water.epa.gov/drink/index.cfm По состоянию на 2 января 2007 г.

авторское право

© 2006 Регенты Университета Колорадо.

Авторы

Крис Шеридан, Тод Салливан, Джеки Салливан, Малинда Шефер Зарске, Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Подтверждения

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.S. Министерство образования и Национальный научный фонд ГК-12, грант No. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 24 апреля 2020 г.

,Принцип обмена

Locard | HowStuffWorks

Хотя принцип обмена Локарда обычно понимается как фраза «при контакте между двумя предметами обмен будет», Эдмон Локар никогда не записывал эти слова в огромном количестве материалов, которые он подготовил, и не упоминал ничего, касающегося принципа , Локард, однако, написал следующее:

«Преступник не может действовать, особенно учитывая тяжесть преступления, не оставляя следов своего присутствия.«

Другими словами, Локард считал, что куда бы ни пошел преступник или что бы ни делал преступник, он что-то оставит на месте преступления. При этом он еще что-то возьмет с собой. Преступник может оставить всевозможные доказательства, включая отпечатки пальцев, следы, волосы, кожу, кровь, физиологические жидкости, предметы одежды и многое другое. Прикасаясь к предметам на месте преступления, преступник также берет с собой часть этой сцены, будь то грязь, волосы или любые другие следы.

Доктор Локард проверял этот принцип во многих своих исследованиях. В 1912 году, например, француженка по имени Мари Латель была найдена мертвой в доме своих родителей. В то время ее бойфренд, Эмиль Гурбин, был допрошен полицией, но он утверждал, что играл в карты с некоторыми друзьями в ночь убийства. После допроса друзей Горбин, похоже, сказал правду.

Однако, когда Локард взглянул на труп, он решил иначе.Сначала он осмотрел тело Лателл и нашел явные доказательства того, что она была задушена до смерти. Затем он соскреб под ногтями Гурбена в поисках образцов клеток кожи, а затем просмотрел результаты под микроскопом. Очень скоро Локард заметил среди образцов розовую пыль, которую он решил, что это женский макияж.

Хотя косметика была популярна во время убийства, она ни в коем случае не производилась массово, и этого было достаточно для Локарда, чтобы продолжить поиски. В конце концов он нашел химика, который разработал индивидуальный порошок для Latelle, и совпадение было найдено.Горбин сознался в убийстве — он обманом заставил своих друзей поверить в его алиби, установив часы в игровой комнате впереди. Принцип обмена Локара сработал.

Чтобы узнать больше о мире преступности, криминалистики и о том, как поймать плохих парней, перейдите по ссылкам ниже.

Статьи по теме HowStuffWorks

Другие интересные ссылки

Источники

  • Бисбинг, Ричард. «Обмен Locard.»Modern Microscopy Journal. 29 января 2004 г. http://www.modernmicroscopy.com/main.asp?article=11&print=true
  • Chisum, WJ Turvey, Brent.» Динамика доказательств: принцип обмена Локарда и реконструкция преступности. «Journal of Behavioral Profiling. Том 1, № 1. Январь 2000 г. http://www.profiling.org/journal/vol1_no1/jbp_ed_january2000_1-1.html

.