характеристики, особенности и технологии шаровых кранов

Сталкиваться с необходимостью ремонта или замены шарового крана в системе отопления или водоснабжения приходится практически каждому. Чтобы подобная ситуация не застала врасплох, необходимо представлять, как устроен шаровой кран, из чего он сделан и каким образом крепится. Тогда вы сможете приобрести необходимое изделие, которое соответствует параметрам качества и конкретным условиям эксплуатации.

Этот небольшой обзор поможет сориентироваться среди огромного количества предложений на рынке шаровых кранов.

Что такое шаровой кран и для чего он служит?

Шаровой кран представляет собой разновидность запорной арматуры, которая используется в отопительных системах, водопроводах, газопроводах и других системах подачи и распределения жидкостей и газов. В качестве запорного элемента в таком кране выступает шар со сквозным осевым отверстием. Закрытие и открытие крана осуществляется с помощью ручки, соединенной с шаром при помощи поворотного штока. Ручки бывают двух типов — «рычаг» или «бабочка». В крупных промышленных трубопроводах запорный элемент шарового крана приводится в движение с помощью электрического или пневматического привода (хотя существуют модели и для бытового применения). Такая необходимость возникает в связи с массивностью крана, затрудняющей ручное открытие и закрытие. Кроме того, привод может управляться с пульта дистанционного управления.

Вне зависимости от типа управления кран работает следующим образом: в положении «закрыто» отверстие в шаре повернуто перпендикулярно трубопроводу, и ток рабочей среды останавливается. В положении «открыто» отверстие совпадает с осью трубы, и рабочая среда может двигаться через него. Простота и надежность конструкции сделали шаровые краны незаменимым элементом бытовых и промышленных трубопроводов.

Кстати!
Шаровые краны смогли получить широкое распространение только после того, как была решена проблема герметичной посадки затвора. Это стало возможным благодаря появлению новых материалов: искусственного каучука, полипропилена, тефлона, — из которых стали делать уплотнительные прокладки.

Важная характеристика шарового крана — его пропускная способность. Она определяется соотношением диаметра отверстия в шаре и диаметра трубы. Если они практически совпадают, шаровой кран считается полнопроходным . Однако его пропускная способность все же не 100%, а 90–99%. Это наиболее распространенный тип крана для бытовых трубопроводов.

Полупроходным называется шаровой кран с диаметром отверстия на один типоразмер меньше, чем диаметр трубы. Его пропускная способность составляет 70–90%. Это приемлемое решение для тех случаев, когда сила напора воды на выходе не так важна. И еще один тип — неполнопроходные краны. Их целенаправленно используют для снижения напора воды, поскольку пропускная способность составляет всего 40–70% за счет большой разницы между диаметром отверстия в запорном шаре и диаметром трубы.

Виды шаровых кранов по типу присоединения

Шаровой кран может быть установлен на трубопровод разными способами. В зависимости от этого различают:

• приварные
  шаровые краны. Это самый надежный и герметичный способ крепления, но его недостаток состоит в том, что кран нельзя будет легко и быстро разобрать для ремонта или заменить. Такие краны часто используют в подводных или подземных частях трубопроводов, корпус крана делают литым;
• фланцевые шаровые краны — они крепятся к трубам при помощи обратных фланцев. Это крупная запорная арматура. Ее применяют в системах водоснабжения и водоотведения в подвальной части многоквартирных домов на трубах большого диаметра, а также, например, в нефтепроводах. Плюсами являются герметичность соединения и относительная простота монтажа/демонтажа;
• муфтовые шаровые краны — присоединяются к трубопроводу с помощью внутренней резьбы. Главные их преимущества — компактность, возможность сборки-разборки, простое присоединение и отсоединение. Широко применяются в бытовых трубопроводах. Недостаток — возможность протечек в местах резьбового соединения из-за непрофессионального монтажа;
• комбинированные шаровые краны. Способ присоединения одной стороны к трубе у таких кранов будет отличаться от способа присоединения второй (здесь это может быть «резьба-сварка» или «резьба-фланец»). В быту обычно используется вариант «резьба-сварка».

Каким образом присоединять шаровые краны, определяется на этапе проектирования трубопровода. Также важно понимать, из какого материала будут трубы и какой материал кранов к ним больше подойдет.

Материалы, из которых изготавливают краны: плюсы и минусы разных типов

От материала крана будет зависеть его стоимость, а также возможности монтажа и эксплуатации.

• Латунные шаровые краны — самые универсальные, долговечные и экологичные, подходят для установки как на металлические, так и на пластиковые трубы, не ржавеют и могут использоваться в водопроводе с питьевой водой. Недостатки — высокая стоимость и невозможность приваривания.
• Стальные краны — менее дорогие, чем латунные, могут привариваться, но очень важно, из какой именно стали они выполнены. Низкоуглеродистая сталь подвержена коррозии, поэтому не может использоваться для агрессивных сред и работы в условиях низких температур. Достоинства кранов из низкоуглеродистой стали — широкий модельный ряд и низкая стоимость. Не так капризны к условиям эксплуатации краны из нержавеющей стали, но они намного дороже, и модельный ряд у них уже.
• Шаровые краны из полипропилена — недорогие и легкие. Недостаток — возможность установки только на пластиковые трубы.

Для бытового применения могут использоваться и латунные, и стальные, и полипропиленовые краны — все зависит от конкретного проекта.

Внезапная поломка крана может быть очень досадной, ведь приходится тратить время, силы и деньги на восстановление работоспособности всей системы, а в течение ремонта обходиться без воды или отопления. Поэтому так важно приобретать только качественные изделия, имеющие сертификат производителя, и устанавливать их с помощью профессионалов. Помните, что даже самый дорогой кран, установленный неправильно, долго не прослужит.

aif.ru

Шаровой кран

Шаровой кран ─ трубопроводный кран, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму. Разновидность шарового крана ─ сегментный шаровой кран с запирающим или регулирующим элементом в форме сегмента шара.

Шар поворачивается вокруг собственной оси, расположенной произвольно относительно направления движения потока рабочей среды.

Краны шаровые начали применять в начале XX столетия. Они ─ результат логического развития традиционных конструкций (конусных и цилиндрических кранов), превратились в многообещающее и перспективное направление развития трубопроводной арматуры.

Преимущества шаровых кранов:

Такие же, как и у других кранов, только более ярко выраженные.

Особенности конструкции шаровых кранов позволяют в еще большей степени проявиться целому ряду преимуществ, свойственных крану как типу трубопроводной арматуры. Это, прежде всего, ─ минимальное гидравлическое сопротивление (еще меньшее, чем у конусных и цилиндрических кранов), низкий крутящий момент, компактность и очень важное для любой трубопроводной арматуры качество ─ высокая герметичность.

Указанная в техническом описании моделей от ведущих производителей герметичность по классу А согласно «ГОСТ 9544-2005. Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов» означает, что для кранов с номинальным диаметром от DN 3 до DN 200 при номинальном давлении PN до 420, а для кранов с номинальным диаметром от DN 250 до DN 2000 при давлении PN до 200, в течение всего времени выдержки видимые утечки отсутствуют.

Еще одно достоинство шаровых кранов ─ компактность ─ позволяет за счет уменьшения габаритов экономить место, делая возможной их установку в ограниченном пространстве, например, в параллельной системе трубопроводов.

Шаровые краны отличает нечувствительность к перепадам давления а, значит, гидроударобезопасность.

В случае полного открытия полно проходного шарового крана его проходное сечение сопоставимо с диаметром трубопровода, что означает отсутствие изменений в гидравлических параметрах управляемой рабочей среды. Кроме того, в полнопроходном шаровом кране в силу особенностей его конструкции не происходит застаивание твердых частиц, выпадающих из содержащих их жидкостей, а, значит, не образуется осадок.

Применение шаровых кранов

Свойственные шаровым кранам широкий диапазон размеров, легкая встраиваемость в любые технологические линии, наличие различных способов присоединения к трубопроводам и возможность установки разных приводов способствуют расширению сферы их применения. Краны шаровые используют для управления самыми разными по своему составу и свойствам рабочими средами ─ жидкими, газообразными, содержащими твердые частицы. Краны шаровые не только успешно справляются с высокотемпературными рабочими средами, но и способны функционировать в окружающей среде с повышенной или пониженной температурой (например, в криогенной технике для перемещения жидкого азота или кислорода), в т. ч. в режиме непрерывной эксплуатации.

Шаровые краны для воды управляют потоками как обычной «водопроводной» воды, циркулирующей в сетях водоснабжения, так и дистиллированной, термальной (минеральной), морской (соленой). Вода может быть не только чистой, но и содержать твердые, в т. ч. абразивные частицы, ржавчину, известь, лакокрасочные материалы, включая растворители и прочие химические загрязнители; быть перегретой до 200 и более градусов Цельсия и очень холодной, с температурой от минус 30^OC, за счет содержания этиленгликоля или пропиленгликоля.

Шаровые краны используют в трубопроводных системах, перемещающих весь спектр нефтепродуктов: нефтехимическое сырье, смазочные вещества, светлые нефтепродукты, бензин, дизельное топливо, мазут и даже такие вязкие составы как строительный и дорожный битум.

Но водой и нефтепродуктами перечень рабочих сред, потоками которых можно управлять с помощью шаровых кранов, не ограничивается. В него входят также разнообразные продукты химического производства: щелочи, кислоты, растворители (например, ацетон), лаки, краски, сода, изоцианаты, используемые для изготовления пенопластов, резины, ЛКМ и клеев, перекись водорода, метан, этилен, другие вещества.

 

Устанавливаемые на водо-, нефте-, газо-, продукто- и иных трубопроводах краны шаровые используют во многих отраслях народного хозяйства с разными требованиями к трубопроводной арматуре и разными условиями ее эксплуатации. В химической промышленности, где часто приходится иметь дело с необычайно агрессивными рабочими средами. В горнодобывающей (особенно на производствах, занятых обогащением полезных ископаемых) и металлургической отраслях, для которых свойственны особенно тяжелые условия эксплуатации. На распределительных станциях газопроводов, предприятиях нефтедобычи и нефтепереработки. В требующих особой чистоты, а порой стерильности фармацевтических производствах и предприятиях пищевой промышленности, например, при изготовлении спиртосодержащих напитков. В тепло- и электроэнергетике (ТЭЦ, ГРЭС, ГЭС, котельные, системы водоподготовки и водоочистки) и системе жилищно-коммунального хозяйства (теплосети и сети горячего и холодного водоснабжения и канализации).

Конструкция шарового крана

 

Различают несколько способов установки шара в корпус шарового крана.

Корпус может представлять собой составную конструкцию из двух (2-составная) или более частей (как правило, 3-составная), соединенных между собой болтами (очень похоже на фланцевое соединение). Преимущества такого технического решения очевидны ─ простота обслуживания и ремонта. Так, трехсоставная конструкция позволяет заменять и затягивать прокладки, проводить техническое обслуживание и ремонтные работы без демонтажа крана.

Но при эксплуатации шаровых кранов с составным корпусом следует учитывать возможность нарушения герметичности и непроизвольного раскрытия разъемов в случае нарушения регламента технического обслуживания.

Возможны конструкции с разъемами в верхней части корпуса либо разъемами, расположенными перпендикулярно или под углом к оси трубопровода. Через них в корпус вставляются шар и уплотнительные кольца. Наконец, еще один вариант ─ заваренный корпус, не имеющий разъемов.

В зависимости от способа фиксации запирающего (регулирующего) элемента, различают две возможные модификации подвижного сопряжения: краны шаровые с плавающей пробкой (с плавающим шаром) и краны шаровые с пробкой в опорах (шаром с фиксированной осью). В первом случае уплотнение запорного органа происходит благодаря самоуплотнению ─ плавающий шар под воздействием давления рабочей среды прижимается к седлу и фиксируется уплотнительными седлами, которые воспринимают нагрузку от перепада давления. Это гарантирует надежное плотное без утечек прилегание шара к седлу, а также «автоматическую» компенсацию износа седла.

Во втором случае ─ пробка фиксируется цапфами в крышке и корпусе крана, вследствие чего нагрузка приходится на подшипники опор. Особенности конструкции не могут не влиять на функциональные свойства шаровых кранов разных исполнений. Краны шаровые с плавающей пробкой используют при более низких давлениях и температурах, а краны шаровые с пробкой в опорах устанавливают на трубопроводах большого (более 500 мм) диаметра.

В конструкции шаровых кранов могут реализовываться различные конструктивные решения, направленные на увеличение их функциональности. Так, в шаровых кранах с V-образным вырезом удается обеспечить сплошной поток с небольшими перепадами давления, что делает возможным их использование для управления пульпами и вязкими жидкостями.

Чтобы снизить повышенные усилия, действующие на седла в шаровых кранах с большим номинальным диаметром и приводящие к преждевременному износу уплотнительных поверхностей, может предусматриваться предшествующий повороту шара автоматический отжим уплотнительного кольца под действием рабочей среды. Еще один способ снизить механические нагрузки на седла ─ подача на них смазки.

Также как и для других видов арматуры для шаровых кранов можно использовать различные типы присоединения к трубопроводу. Наибольшее распространение получили фланцевый, под приварку и муфтовый.

 

 

Из чего сделаны шаровые краны

Корпуса шаровых кранов изготавливают из чугуна, углеродистой или нержавеющей стали (поковок, проката и литья), а кранов с небольшим номинальным диаметром ─ еще и из сплавов цветных металлов. Использование шаровых кранов с корпусом из нержавеющей стали актуально не только для управления агрессивными рабочими средами, но и средами, требующими соблюдения высоких стандартов чистоты, например, в пищевой промышленности, а также в функционирующей при очень низких температурах криогенной технике.

Запирающий (регулирующий) элемент шарового крана ─ шар─ изготавливают из стали, латуни, керамики. Для шара очень важно качество обработки поверхности ─ чем оно выше, тем ниже трение и износ седел. Шары из нержавеющей стали отличаются высокой устойчивостью к коррозии. Стремление получить еще более стойкие к износу и коррозии шаровые краны привело к появлению шаров из керамических материалов.

Перечень материалов, из которых изготавливают седла шаровых кранов, включает резину, фторопласт, нейлон, полиэстер, бронзу и другие материалы. Их выбор зависит от условий работы шарового крана и свойств рабочей среды. В кранах, используемых при высоких температурах, на абразивных средах и в условиях пожароопасности устанавливают твердые металлические уплотнения. Их также применяют при больших перепадах давления и высокой скорости рабочей среды. Кроме того, повышенным температурам эффективно противостоят терморасширенный графит и полиамид.

Износостойкостью и способностью обеспечить высокую герметичность отличаются уплотнения из фторопласта, в т. ч. фторопласта с наполнителями из стекла, графита, металлического порошка.

 

Управление шаровыми кранами

Управление шаровыми кранами может осуществляться посредством ручного (рукоять, маховик, через редуктор) или не полноповоротного механизированного привода ─ пневматического (одностороннего или двухстороннего действия), электрического (в общепромышленном или взрывозащищенном исполнении), гидравлического. Краны с механизированным приводом применяются в трубопроводах с высоким давлением и большим диаметром. Дополнительно они могут снаряжаться ручным дублером. Шаровые краны с пневмоприводом комплектуются электропневматическим распределителем и блоком конечных выключателей.

При расчете привода шаровых кранов учитывают следующие факторы: скорость и вязкость рабочей среды, коэффициент трения материалов уплотнения, воздействие температуры.

Учитывая, что для шаровых кранов очень важно, чтобы за цикл совершался поворот ровно на 90^O, на них могут монтировать регулируемые путевые выключатели, обеспечивающие точность положений «открыто» и «закрыто», а чтобы предотвратить риск случайного вмешательства шарового крана в работу трубопроводной системы─ механические фиксаторы органов управления крана в крайних положениях.

 

 

Первой областью применения появившихся перед началом Второй Мировой войны шаровых кранов были топливные системы авиационной техники. Но очень быстро ими заинтересовались в других отраслях промышленности, и уже в 50-е годы XX столетия началась масштабная экспансия шаровых кранов в самые разные направления технологий. Процесс этот продолжается и сегодня.

За прошедшие десятилетия в развитии шаровых кранов сделан огромный шаг вперед: резко увеличились объемы их производства, созданы новые конструкции, в которых нашли свое место разнообразные инновации и оригинальные технические решения. Шаровые краны с полным основанием можно считать одним из флагманов современной трубопроводной арматуры.

 

armatek.ru

Типы шаровых кранов: особенности выбора

В. Поляков, С. Шовкопляс

Рынок водопроводной арматуры предлагает широкий выбор шаровых кранов для водопровода разных типоразмеров, конструкций и исполнений. Их цены могут различаться в разы. Наряду с высококачественными изделиями торговля может предлагать менее качественную арматуру практически по одной и той же цене. На что нужно обращать внимание при выборе шаровых кранов для внутридомовых водопроводных сетей?

Шаровые краны во внутридомовых водопроводных сетях сейчас практически полностью вытеснили пробковые конусные краны благодаря своей надежности и долговечности, которая на порядок выше, чем у старых конструкций. Главное, чем обеспечивается надежность шаровых кранов в качестве запорной арматуры по сравнению с затворами с конусной пробкой – рабочая среда (вода) с твердыми абразивными частицами пропускается в шаровом кране мимо уплотняемых поверхностей через отверстие в сферическом затворе, на проход, а в кране с конусной пробкой –вокруг нее.

Притертая пробка конусного крана уже через несколько циклов открывания/закрывания может потерять герметичность из-за абразивного воздействия нерастворимых механических примесей в рабочей среде, омывающей уплотняющую поверхность. Кроме того, пробковые краны имеют значительное гидравлическое сопротивление.

Шаровые же краны (с полнопроходным сечением, которое примерно совпадает с условным диаметром трубы Ду) в открытом виде практически не оказывают сопротивления потоку. Частично проходные шаровые краны – специальное решение, которое применяется там, где нужно намеренно ограничить поток.

Частично проходные шаровые краны различают на:

• стандартнопроходные – круглое отверстие в сферическом затворе такой арматуры на один типоразмер меньше внутреннего диаметра трубопровода, пропускная способность шарового крана составляет от 70 до 90% потока;
• неполнопроходные – отверстие для пропуска потока значительно меньше внутреннего диаметра трубы, пропускная способность такого шарового крана снижается до 40-70%.

Шаровый кран предназначен для полного перекрывания потока, работает в режиме открыто/закрыто и не предназначен для дросселирования потока! Более того, производители шаровых кранов снимают их с гарантии, если у неисправного крана обнаруживаются признаки того, что он использовался для частичного перекрывания потока (в качестве регулировочного вентиля).

Шаровые краны были разработаны довольно давно, но лишь с появлением надежных уплотнений приобрели широкую популярность и массовый спрос. Уплотнения, применяемые в водопроводных шаровых кранах, изготавливаются из износостойкого нитрил-бутадиенового синтетического каучука (NBR, как правило, черного цвета) или тефлона (политетрафторэтилен, фторопласт, как правило, белого или желтоватого цвета) с термоприсадками и с добавками антифрикционных веществ (например, графита или дисульфида молибдена).

Благодаря улучшению технологии производства сферических затворов и современным материалам для уплотнений было достигнута высокая надежность, снижены усилия поворота затвора, повышена герметичность и обеспечена долговечность шаровых водопроводных кранов, что обусловило массовый спрос на них и предложение от большого числа фирм-изготовителей.

Главный элемент устройства шарового крана – подвижный и гладкий затвор сферической формы со сквозным круглым отверстием, служащим для прохода потока вещества, см. рис. 1.

Рис. 1. Схема водопроводного шарового крана

Сферический затвор (поз. 2) располагается в центральной части корпуса крана между седлами (поз. 3) – двумя спрофилированными уплотнительными кольцами. Затвор, в свою очередь, закреплен на поворотном штоке (поз. 5) с ручкой-рычагом (поз. 12) или двулепестковой ручкой (ручкой «баттерфляй»,«бабочка», поз. 6).

Для полного открывания или закрывания шарового крана нужно в определенную сторону повернуть затвор ручкой на 90° до упора.

В закрытом положении пропускное отверстие в шаровом затворе располагается перпендикулярно оси корпуса и трубопровода. При открывании затвора отверстие в нем занимает положение вдоль оси трубы, создавая свободный проток через корпус крана. Положение ручки сразу позволяет понять, закрыт или открыт кран – в открытом положении рычаг или лепестки ручки-бабочки располагаются вдоль трубы (корпуса крана) и поперек – когда поток перекрыт.

Виды шаровых кранов

Помимо отношения диаметра пропускного отверстия по отношению к диаметру условного прохода Ду трубопровода шаровые краны (условно) подразделяют по различным признакам.

По способу крепления к трубе шаровые водопроводные краны делят на:

Муфтовые – присоединяются к трубам внутренней конической или цилиндрической резьбой. Обычно применяются во внутриквартирных и внутридомовых коммуникациях небольших диаметров (до 50 мм).

Сварные – присоединяются к трубам с помощью сварки. Это обеспечивает максимальную герметичность стыков и используется на ответственных и труднодоступных участках протяженных наружных магистралей. К этому виду арматуры относят и пластиковые шаровые краны, в которые ввариваются трубы из синтетического материала, например, полипропилена.

Фланцевые – монтируются на трубах с диаметром, как правило, более 50 мм с помощью разборных или неразборных фланцев. Фланцевый крепеж применяют там, где возможен частый монтаж/демонтаж трубопроводной арматуры, а также в помещениях, где запрещены сварочные работы.

Комбинированные – присоединяются к трубам разными способами. Такие изделия применяются в системах коммуникаций с разными соединениями – резьба/сварка, фланец/сварка и т. п., включая хомуты. По материалу корпуса краны шаровые разделяются на:

Латунные – также называемые металлическими, они встраиваются в стальные и пластиковые трубопроводы.

Пластиковые – встраиваются в трубопроводы из сантехнической пластмассы.

Силуминовые – изготавливаются из более дешевого и менее качественного аналога латуни – силумина, сплава алюминия с кремнием. Такие изделия отличаются хрупкостью и требуют осторожности при монтаже. Из-за склонности к образованию трещин их рекомендуется использовать только в трубопроводах холодной воды.

Порошковые – изготавливаются из цветных материалов методами порошковой металлургии – спекания под давлением; склонны к растрескиванию корпуса и срыву ниток резьбы.

По конструкции запорного элемента шаровые краны бывают:

С плавающим шаром – в таких изделиях сферическая пробка не плотно соединена со шпинделем и относительно него может смещаться. Под действием давления входного потока, закрытый затвор прижимается к уплотнительному кольцу на выходе, тем самым, перекрывая кран. Такая арматура используется в трубопроводах диаметром не более 200 мм, поскольку на линиях с большими диаметрами и давлением, затвор создает слишком высокую нагрузку на уплотнениях и работа крана затрудняется.

С шаром в опорах – в таких изделиях сферическая пробка имеет специальные опоры. Осевой выступ (цапфа) в нижней части шара входит в особое углубление, а седла под действием давления прижимаются к поверхности шарового затвора. Благодаря опорам усилия, необходимые для управления краном, значительно уменьшаются, что позволяет применять менее мощные приводные устройства, чем в случае с кранами с плавающим шаром. Из-за более сложной конструкции устройства такого типа стоят намного дороже обычных шаровых кранов.

С дополнительными функциями – например, для стравливания воздуха, с дренажем, с фильтром, с регулятором и т. д.

Материал корпуса шарового крана

Самое главное, на что следует обратить внимание при приобретении шарового крана для водопровода – это материал корпуса. Для внутридомового водопровода лучшим материалом признана латунь, а не цинково-алюминиевый сплав (ЦАМ), предлагаемый некоторыми недобросовестными производителями. Сплав ЦАМ содержит порядка 96-98% цинка, 2-3% алюминия и до 1% меди и значительно легче латуни (удельный вес ЦАМ – 6,7 г/см³, а у латуни 8,4÷8,7 г/см³). Цинково-алюминиевые изделия широко применяют в автомобильной промышленности (карбюраторы, арматура для масло- и бензопроводов), но использовать их для водопроводов нельзя. Кран из ЦАМ в домовом водопроводе просто рассыплется через год-два на куски (рис. 2). Причина этого довольно проста – цинк на самом деле корродирует в воде самым первым из других металлов в изделии. Для масла и углеводородных жидкостей ЦАМ имеет достаточную коррозионную стойкость, а в воде – нет, цинк защищает другие металлы от коррозии, соединяясь с водой первым.

Рис. 2. Кран из цинково-алюминиевого сплава (ЦАМ) через 2 года эксплуатации

Отличить, сделан ли кран из латуни или из ЦАМ можно по весу: кран из ЦАМ заметно легче. Но сравнивать по весу конструктивно подобные краны надо без ручек – недобросовестные производители часто «компенсируют» недостаток веса применением более массивного рычага (ручки) из крашеного черного металла.

Латунь имеет характерную желтизну. Если шкуркой или надфилем слегка снять гальванопокрытие на корпусе крана, то можно увидеть, латунь ли это. Цвет ЦАМ – серебристый, не меняющийся при окислении. Безопаснее всего приобретать кран, у которого естественный цвет латуни виден на каком-либо участке без гальванопокрытия, (рис. 3).

Рис. 3. Естественный цвет латуни виден на резьбовом патрубке крана Valtec Base

Качественные латунные шаровые краны обычно изготавливают методом горячего объемного прессования из свинцовосодержащей латуни марки CW617N по EN 12165, похожей по составу на латунь марки ЛС59-2 по ГОСТ 15527. Это способ предпочтительнее центробежного литья под давлением, так как горячепрессованные детали намного прочнее литых. Латунные детали кранов из прутка (шаровой затвор, шток, сальниковая гайка), как правило, делаются из латуни марки CW614N (ЛС 58-3), см. таблицу 1. Краны с корпусами из нержавеющей стали применяются в пищевой промышленности и излишне дороги для водопроводной арматуры.

Таблица 1. Состав латуни для водопроводных шаровых кранов

Сальниковые узлы

Сальниковый узел шарового крана обеспечивает его герметичность по отношению к внешней среде. Конструктивные решения этих узлов могут быть различными (таблица 2) и во многом именно они определяют эксплуатационные свойства крана.

Таблица 2. Распространенные конструкции сальниковых узлов шаровых кранов

Самой надежной и практичной на сегодня день признана конструкция с прижимной гайкой с наружной резьбой, см. поз. 7, таблица 2, она применяется, в частности, в кране Valtec Base.

При выборе крана следует учитывать, что шаровые краны с неремонтопригодными сальниковыми узлами прослужат до первой протечки по штоку, после чего весь кран подлежит замене.

У крана, в котором шток вставлен снаружи, а не изнутри корпуса, давление может выбить этот шток. С одной стороны, такое решение делает кран ремонтопригодным, но с другой стороны, имеется опасность выбивания штока давлением рабочей среды. Сальниковая гайка может не удержать шток от выдавливания – незаконтренное резьбовое соединение под действием продольной силы в условиях знакопеременных нагрузок и вибрации стремится к раскручиванию даже при самотормозящей резьбе.

При вибрации сила трения в резьбе существенно ослабевает, что ведет к самопроизвольному раскручиванию. Такая же проблема возникает в накидных гайках обжимных фитингов. Именно поэтому их полагается время от времени докручивать.

Сила давления рабочей среды стремится вытолкнуть шток шарового крана из сальникового патрубка. Если шток вставлен изнутри – эту выталкивающую силу воспринимает буртик штока, опирающийся на корпус крана (рис. 4; поз. 5, 7 табл. 2).

Когда шток вставлен снаружи, выталкивающую силу воспринимает резьба сальниковой гайки (рис. 5). Вибрации крана и знакопеременные температурные нагрузки приводят к самопроизвольному откручиванию сальниковой гайки и появлению течи. При отсутствии должного контроля гайка может частично выйти из резьбового зацепления. В этом случае при малейшем скачке давления часть резьбы, оставшаяся в зацеплении, будет смята и шток будет выбит из крана.

Самый неудачный вариант сальникового узла – если опорный буртик штока смещен вверх и прижимается сальниковой гайкой (рис. 6). В этом случае, по замыслу конструкторов, сальниковая гайка одновременно выполняет функцию ограничителя хода штока и прижимного элемента в уплотнении.

Кроме возможного выбивания штока давлением, в данной конструкции добавляется опасность полного заклинивания шара штоком. Это может произойти при пережатии уплотнения сальниковой гайкой.

Шаровый затвор

В большинстве латунных шаровых кранов для внутридомовых водопроводов затвор представляет собой шар (рис. 7 А). Иногда снизу затвора выполняют круговую проточку (рис. 7. Б). При этом под затвором образуется «отстойник», где неизбежно будет скапливаться шлам. Если в кране с обычным шаром расстояние от поверхности затвора до стенки корпуса везде примерно одинаковое, то в шаре с проточкой появляется зона малых скоростей потока, что приводит к осаждению нерастворимых частиц.

Иногда шар обтачивают в псевдокуб, протачивая еще и его боковые стороны (рис. 7 В). Это решение применимо для кранов, которые редко используются для открывания/закрывания потока, поскольку кромки боковых проточек при частом повороте затвора могут деформировать или повредить кольца седельных колец, что существенно сократит срок службы крана.

Для борьбы с пресловутой «сальмонеллой» и устранения застойной зоны в нижней глухой проточке, как показано на рис. 7 Б, производители в последнее время стали выпускать краны со сквозным отверстием в нижней части шарового затвора (рис. 7 Г). Однако в этом случае сальниковый узел при открытом кране может подвергаться воздействию гидравлических ударов без их ослабления.

Рис. 7. Сечения шаровых затворов

Для уплотнений шаровых кранов применяется тефлон, он почти полностью вытеснил остальные материалы. Тефлон – достаточно дорогой материал, поэтому на нем пытаются сэкономить. Толщина тефлоновых колец в седлах крана может быть настолько мала, что при повышении температуры тефлон из кольца превратится в некую волнообразную структуру, не способную выполнять функцию уплотнения.

Уплотнительные элементы из тефлона дешевых марок отличает зернистость и шероховатость, что заметно визуально. Такой тефлон прослужит недолго, так как может выкрашиваться кромками шарового затвора.

Тефлоновые седельные кольца предварительно обжаты. Рабочая кромка кольца при этом деформируется, принимая сферическую форму. В связи с этим, шаровой кран должен открываться и закрываться с некоторым усилием. Если кран открывается совершенно свободно, это свидетельствует либо о недостаточном усилии предварительного обжатия, либо о том, что под седельные кольца установлены «демпферы» из эластомера. Эластомеры имеют меньшую температурную стойкость и долговечность сравнительно с тефлоном, т. к. эластомер со временем уменьшает предварительное поджатие, его материал «релаксирует» и впоследствии теряет свои уплотняющие свойства.

Шаровой затвор постоянно находится под воздействием потока рабочей среды, в которой могут присутствовать нерастворимые абразивные частицы, «бомбардирующие» поверхность затвора. Поэтому важно, чтобы наружная поверхность затвора имела высокую твердость. Особенно страдает шаровый затвор, если его используют для регулирования потока и устанавливают в промежуточном положении (рис. 8).

Рис. 8. Шаровой затвор крана после года интенсивной эксплуатации

Для снижения абразивного износа поверхность затвора, как правило, имеет полированное твердое гальванопокрытие из хрома. Хром наносится на медную или никелевую подложку. Её отсутствие резко снижает срок службы крана. При гальванизации хром осаждается в виде «островков», между которыми имеется сетка микротрещин. При эксплуатации эти микротрещины заполняются продуктами коррозии подслоя (медь или никель) и таким образом получается прочное монолитное покрытие.

В последнее время появились шаровые краны с тефлоновым покрытием шарового затвора. Тефлоновое покрытие предназначено в основном для уменьшения трения при повороте затвора. Даже кратковременная эксплуатация этих кранов выявляет крайне низкую стойкость такого покрытия из-за недостаточной твердости тефлона в условиях потока рабочей среды с механическими включениями. Часто для затвора используется не коррозионностойкая латунь, а черный металл. Это можно проверить отверткой с магнитным наконечником. Качественный сферический затвор должен быть отлично отполирован и быть зеркально-блестящим, а не матовым.

Конструкция шарового крана

Несмотря на кажущуюся простоту, шаровый кран имеет ряд конструктивных особенностей.

Рис. 9. Продольный распил корпуса шарового крана

На рис. 9 видны следующие элементы конструкции корпуса:

а – резьба, соединяющая корпус крана с резьбовой полумуфтой, должна иметь не менее трех ниток. Как правило, это метрическая резьба с шагом 1,25 мм;
b – длину присоединительной трубной резьбы для кранов из горячепрессованной латуни допускается уменьшать на 10%. В частности, для кранов с номинальным диаметром 1/2″ размер «b» должен составлять не менее 11 мм;
с – минимальная ширина буртика, ограничивающего присоединяемую трубу в муфтовом патрубке крана при завинчивании;
d – минимальная толщина стенки корпуса для заявленного номинального давления (PN) у литых кранов «d» должна быть примерно втрое больше по
сравнению с кранами с горячепрессованными корпусами.

Рис. 10. Регулирование потока шаровым краном

Регулирование потока шаровым краном не допускается, поскольку кроме активного износа уплотняющей поверхности (см. рис. 8) шаровые краны имеют весьма тонкую стенку корпуса. Она способна выдержать заявленные в паспорте давления и температуру, но, при попытках использовать шаровой кран в качестве регулирующего органа, стенка не в состоянии противостоять длительному воздействию кавитации дросселированного потока и разрушению стенок корпуса абразивными частицами (рис. 10) в напорной зоне.

Крепление рукояти

Даже такая незначительная особенность, как способ крепления рукояти шарового крана, может сказаться на его долговечности и безопасной эксплуатации.

Рис. 11. Узлы крепления рукоятки шарового крана

На рис. 11 представлены наиболее распространенные конструктивные решения этого узла. Самым надежным считается крепление с самоконтрящейся гайкой (рис. 11 В). Интегрированное в гайку полиэтиленовое кольцо с внутренним диаметром, меньшим, чем диаметра штока, предотвращает самопроизвольное откручивание гайки из-за переменных усилий и вибрации трубопровода. Крепление рукояти обычной гайкой (рис. 11 Б) требует обслуживания: время от времени гайку приходится подтягивать. Слабая затяжка гайки превращает рукоять в рычаг, которым можно сломать шток. Наименее удачным является узел, в котором рукоять крепится винтом (рис. 11 А). Внутренняя продольная резьба в штоке значительно его ослабляет, т. к. ее живое сечение (по впадинам резьбы) чрезвычайно мало (рис. 12).

Рис. 12. Излом штока по внутренней резьбе

Виды шаровых кранов

Компании, производящие шаровые краны для внутридомовых водопроводных инженерных систем, обычно предлагают нескольких серий кранов разных типоразмеров, каждая из которых рекомендована для строго определенных условий эксплуатации. В таблице 3 приводится перечень типов шаровых кранов VALTEC, которые многие годы успешно эксплуатируются в нашей стране.

Таблица 3. Серии шаровых кранов производства VALTEC

Маркировка на корпусе шарового крана

На внешних сторонах корпуса шарового крана производители обязательно наносят ряд обозначений (см. рис. 13). Все маркировочные символы должны быть максимально четкими. Расплывчатость и нечеткость обозначений может свидетельствовать об изношенности форм или о том, что перед покупателем – дешевая подделка.

Рис. 13. Маркировка на корпусе шаровых кранов

На шаровом кране обычно указываются:

Эмблема (торговый знак, клеймо) компании-производителя – обязательный атрибут качественного изделия.
DN – номинальный диаметр, который может быть указан в миллиметрах (15, 20, 25, 32, 40 и 50 мм), или в дюймах (например, ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½ и 2”).
PN – рабочее давление в барах. В зависимости от диаметра и конструктивных особенностей конкретного изделия, это значение может находиться в пределах от 15 до 40 бар.
Материал корпуса – марка латуни по EN.
Дата производства изделия – 04/11.

Устранение неисправностей шаровых кранов

Несмотря на простоту конструкции и длительный ресурс, запорная арматура шарового типа может сломаться. В определенный момент шаровые краны могут перестать герметично перекрывать воду или поворачиваются с большим трудом. Это первые признаки износа таких изделий, длительность эксплуатации которых часто уменьшается из-за жесткости воды, к тому же содержащей механические загрязнения и абразивные частицы.

Видео. Устранение неисправности в шаровом кране VALTEC BASE

С течением времени соли откладываются на внутренних частях изделия, в том числе – и на запорной сфере, и она при повороте начинает царапать уплотняющие кольца. Со временем вся поверхность затворной сферы будет постепенно покрываться налетом, контаминанты могут внедряться в поверхность уплотнителя, которые затем царапают сферическую поверхность затвора. В результате этих двух процессов герметичность крана может нарушиться. Почему шаровой кран не пригоден для регулирования потоков и должен эксплуатироваться в полностью открытом/закрытом положении, описано выше.

Процесс осаждения солей жесткости на поверхность затвора быстрее протекает в трубопроводах систем горячего водоснабжения и отопления. Особенно – в централизованных городских сетях, где качество теплоносителя обычно оставляет желать лучшего. В процессе монтажа перед кранами рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки воды. Это несколько защитит запорный элемент от износа мелкими частицами ржавчины.

Защитить шаровые краны от налета можно только путем качественной водоподготовки. В качестве профилактики, раз в квартал, а лучше – раз в месяц, шаровой кран нужно несколько раз проворачивать из одного крайнего положения в другое, чем снять отложения.

Если шаровой кран внезапно перестал работать вообще, то дело может быть не во внутренних неисправностях, а в поломке его ручки (рычага) и износа ее посадочного отверстия. Чтобы убедиться в исправности самого крана нужно открутить крепежный винт, снять рукоять и попробовать провернуть шток изделия разводным ключом или плоскогубцами. Если шток заблокирован, то арматурный элемент надо заменить.

Если при повороте ручки в положение «закрыто» вода продолжает поступать, то вероятнее всего произошло налипание солей на затворную сферу. Такой кран нужно заменить. Для восстановления частичного функционирования нужно несколько раз повернуть ручку в крайние положения, если необходимо – с использованием инструмента, соблюдая осторожность, чтобы не сломать изделие.

Если шаровый кран потек по штоку, то поступать в этой ситуации нужно в зависимости от конструкции сальникового узла (см. табл. 2). Резиновые уплотнительные кольца со временем теряют свои герметизирующие свойства, теряют эластичность, вследствие чего возможно протекание. Исправить эту неполадку можно только на шаровых кранах с сальниковой гайкой. Для этого ее нужно подтянуть, предварительно сняв ручку изделия. Если кран не снабжен сальниковой гайкой, его придется менять на новый целиком. Кроме того, течь может возникнуть и по причине появления трещины в корпусе или по резьбовой муфте. Такие неисправности характерны для дешевых изделий из довольно хрупкого силумина – со временем микротрещины, образованные при монтаже и затяжке резьбы, разрастаются. Очевидно, что такой кран нужно заменить как можно быстрее.

В целом же шаровые краны – надежные и долговечные изделия для водопроводных внутридомовых систем. Это явно не то устройство, на котором можно сэкономить – последствия от того, что кран, отсекающий магистраль, неожиданно перестанет исправно функционировать, очевидно, будут дороже разницы в цене между качественным изделием и дешевой подделкой. Выбрав кран от изготовителя с проверенной репутацией, следует применить его точно по назначению и соблюсти рекомендации по эксплуатации и монтажу. В таком случае шаровый кран прослужит долгое время без поломок и неожиданностей.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.

Просмотрено: 15 494

---

Вас может заинтересовать:

Вам также может понравиться

Заказ был отправлен, с Вами свяжется наш менеджер.

aw-therm.com.ua

💧 Шаровый муфтовый кран: назначение, виды, модели, отзывы

Водопровод в наши дни считается основным из благ цивилизации, наряду с электроэнергией. Без него основная масса населения земли совершенно не представляет себе жизни. То, что из крана бежит вода в квартире, уже давно кажется обыденным. Но помимо скважин и насосов, которые это обеспечивают, есть ещё один важный узел, участвующий в процессе. В сегодняшней статье речь пойдёт о шаровых муфтовых кранах, их видах, назначении и устройстве. Попутно стоит рассмотреть и несколько моделей с их характеристиками.

Без этого миниатюрного механизма не обходится ни одна квартира
ФОТО: santehmas.ru

Содержание статьи

Назначение муфтовой запорной арматуры

Назначение шарового муфтового крана, в зависимости от вида, может отличаться. Такая арматура применяется не только в системах водопровода или отопления. Сегодня она применяется в газопроводах и устанавливается в квартирах и частных домах в месте подключения к плите.

Для газовых магистралей квартир и домов также используют шаровую арматуру
ФОТО: netbeheernederland.nl

Запорный или регулирующий элемент подобного механизма изготовлен в воде сферы с расположенным по центру отверстием, что и дало название «шаровой». Соединительные резьбовые муфты, расположенные по обеим сторонам крана обеспечивают простое, и в то же время качественное соединение с трубами. Именно такая арматура на сегодняшний день наиболее распространена в квартирах и частных домах. Что же касается фланцевых шаровых кранов, то они используются в промышленности.

Фланцевые шаровые краны бывают довольно крупными
ФОТО: satu.kz

Принцип действия шарового крана

Принцип работы подобной запорной арматуры крайне прост. Внутри муфты находится стальной шар, по оси которого имеется отверстие. Он плотно прилегает к стенкам, что обеспечивается прокладками. Если положение шара таково, что сквозное отверстие перпендикулярно потоку воды или иной среды, то прохождение невозможно. При повороте вентиля положение отверстия меняется. Оно разворачивается параллельно потоку, среда проходит сквозь него беспрепятственно.

Устройство шарового крана – деталей очень мало, что добавляет надёжности
ФОТО: santeh-aqua.ru

Разновидности шаровых муфтовых кранов

Как и любой механизм, подобная запорная арматура может быть различной. Одни из видов более распространены в быту, другие применяют реже, однако рассмотреть стоит все для получения читателем более подробной информации. Основными критериями, по которым делят шаровые муфтовые краны, можно назвать:

• резьбовые разъёмы;
• пропускная способность;
• тип запорного механизма;
• способ управления;
• материал изготовления.

Очень неприятная ситуация, при которой без полного отключения магистрали не обойтись
ФОТО: proektooo.ru

Резьбовые разъёмы и их типы

Резьбовые разъёмы используются для соединения крана с трубой и включения его в систему. Они могут быть трёх видов:

• наружные – на муфтовый шаровой кран с обеих сторон наворачивается гайка, расположенная на трубе. Для уплотнения здесь используется паронитовая, резиновая или силиконовая прокладка;
• внутренние – резьба расположена в теле крана. При этом он наворачивается на наружную резьбу трубы, а уплотнение производится при помощи льна или ленты ФУМ;
• комбинированные – здесь имеется оба предыдущих варианта, расположенные по разным сторонам.

Шаровой кран с наружной резьбой под гайку
ФОТО: fantasticbook.ru

Пропускная способность запорной арматуры

По этому параметру шаровые краны можно также разделить на три категории – полнопроходные, непроходные и редуцированные.

• Полнопроходной механизм обеспечивает поток среды практически без потерь давления. Диаметр отверстия в шаре здесь может быть чуть меньше размера трубы (от 1 до 10 %). Применяются в системах, где нет необходимости снижения давления потока.
• Непроходные краны имеют входное отверстие на 30-60 % больше, чем выходное, что значительно снижает давление потока.
• Редуцированные, или стандартнопроходные изделия позволяют незначительно снизить давление выходного потока, в пределах 10-30 %.

Полнопроходной кран с насадкой, превращающей его в редуцированный
ФОТО: termoros-spb.ru

Запорный механизм и его разновидности

Этот параметр не особо важен для домашнего мастера, однако не рассмотреть его, хотя бы поверхностно, тоже нельзя. Здесь выделяют 2 типа.

1. Плавающий шар – конструкция применима лишь в системах низкого давления и может иметь довольно большой диаметр, вплоть до 200 мм.
2. Шар на опорах – именно этот механизм используется в кранах бытового назначения, как в системах водоснабжения, так и для перекрывания газовых магистралей в частных домах и квартирах.

Проблема подобных кранов в ломкости тонких стенок – его нельзя перетягивать
ФОТО: termoros-spb.ru

Разделение арматуры по типу управления

Для бытового использования чаще всего применяется вентильный кран, позволяющий плавно регулировать скорость потока. Помимо него стоит отметить консольные механизмы, которые способны лишь к грубой регулировке, и краны с электронной регулировкой, применяемые для автоматического управления.

Материалы изготовления запорной арматуры

Для изготовления каждой детали шаровых водопроводных и газовых муфтовых кранов используются различные материалы, а именно

• корпуса изготавливают из чугуна, латуни, бронзы или полипропилена;
• для шарового элемента используют латунь, хром и сталь;
• уплотнитель может быть тефлоновым или фторопластовым;
• вентили – полипропиленовые, стальные, латунные.

Применение того или иного материала обуславливается особенностями использования. Наиболее распространённый материал (латунь), обладает высокими антикоррозийными и прочностными характеристиками, сталь значительно крепче, но подвержена коррозии. Что касается полипропилена то, несмотря на его малую прочность, ему не может навредить влажность, а стоимость его очень мала.

Многие считают такие краны стальными, но это лишь покрытие латуни
ФОТО: engineers.com.ua

Достоинства и недостатки шаровых муфтовых кранов

Помимо удобства использования подобной арматуры, можно отметить ещё несколько важных достоинств шаровых кранов. Главное – это, конечно же, возможность установить арматуру в любом положении, как вертикально, так и горизонтально. Важно лишь не перепутать направление потока. Далее стоит отметить надёжность и простоту приобретения запасных частей (рем. комплекта) на изделия. Застои в таких кранах возникают крайне редко, скорость открытия арматуры высока. Также потребители отмечают и очень малый вес.

Но, как всегда, не обошлось и без недостатков. Такие шаровые краны допускают вероятность гидроудара при высоком давлении в системе, в момент открывания. Также отмечается и невысокая точность регулировки напора.

Такие краны лучше иметь под рукой про запас
ФОТО: obyava.ua

Популярные в России производители шаровых кранов для бытового использования

Наибольшей популярностью среди наших покупателей, согласно собранным журналом Homius данным, являются 3 бренда – «Valtec», «Itap» и «Bugatti». Они и будут рассмотрены в данном разделе сегодняшней статьи.

Марка «Itap» — третье место сегодняшнего рейтинга

Согласно отзывам потребителей, качество изделий от этого производителя довольно высоко. Оно ни в чём не уступает другим двум брендам, однако основным критерием, при схожих характеристиках, оказалась стоимость, застывшая на довольно высокой отметке. Ну а дороговизна повлекла за собой и дополнительную проблему – большое количество фальсифицированной продукции, что также ничего хорошего не несёт.

Такие краны производства Италии сейчас уже не найти – в основном Китай и Россия
ФОТО: nadezhnaya-santehnika.ru

Предлагаем ознакомиться с некоторыми отзывами реальных покупателей. Отметим, что по каждому из производителей будут представлены как положительные мнения пользователей, так и отрицательные.

Отзыв о муфтовом шаровом кране «Itap»:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_2869111.html

шаровой муфтовый кран Itap

Проблема в том, что по этому бренду отзывов на крупных ресурсах немного, а мнения с мелких могут быть неправдивыми. Потому, чтобы не вводить Уважаемого читателя в заблуждение, рассматривать их не будем.

«Bugatti» — неплохое соотношение цены и качества

Этот бренд более широко известен, при этом, несмотря на более низкую стоимость, шаровые краны этой фирмы также подделываются. А вот отличить фальсификат от оригинала бывает очень сложно, а порой даже и невозможно. Вот что о бренде говорят пользователи сети.

Отзыв о муфтовом шаровом кране «Bugatti»:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_6751632.html

Ещё один отзыв о муфтовом шаровом кране «Bugatti»:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_3095996.html

муфтовый шаровой кран Bugatti

Как и было обещано, найденное негативное мнение

Лучший представитель семейства – кран «Valtec»

По этому бренду отзывов значительно больше, и 80 % из них положительные (всегда найдутся недовольные). В целом невысокая стоимость и отличное качество – это те киты, на которых пытается держаться производитель. Но, чтобы не быть голословными, представляем реальные мнения покупателей.

Отзыв о муфтовом шаровом кране «Valtec»:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_1798419.html

Ещё один отзыв о муфтовом шаровом кране «Valtec»:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_1641945.html

А далее обязательная «ложка дёгтя».

Ещё один отзыв о муфтовом шаровом кране «Valtec»:

Подробнее на Отзовик: https://otzovik.com/review_806814.html

шаровой муфтовый кран Valtec

Как вы видите, мнения людей разделились. Однако подобное разделение можно увидеть в отзывах о любом изделии. Ведь ознакомившись с ними невозможно понять, в каких условиях эксплуатировался шаровой кран, кем и как был установлен и не является ли приобретённая арматура фальсификатом. А потому, несмотря на все рейтинги и обзоры, вопрос лучшего бренда остаётся в подвешенном состоянии, и отвечать на него придётся самому покупателю.

«Valtec» — первое место сегодняшнего рейтинга
ФОТО: krepcom.ru

Заключительная часть

Без шаровых муфтовых кранов, назначение и виды которых были рассмотрены сегодня, не может обойтись ни одно жилое помещение. Ведь именно от них зависит, насколько быстро владелец сможет перекрыть воду или газ при возникновении аварийной ситуации или при необходимости ремонта на магистрали. А значит, их можно назвать и ответственными за сохранность имущества, а иногда даже жизней. Поэтому стоит серьёзно подойти к выбору при приобретении подобной запорной арматуры, её установке и эксплуатации. Только тогда можно быть уверенным в их бесперебойной работе. Что же касается стоимости, то вряд ли на своём спокойствии стоит экономить. Ведь, как говорят, нервные клетки не восстанавливаются.

Необходимо следить, чтобы подобного не происходило
ФОТО: kostanaytv.kz

Будем очень рады, если информация, изложенная в сегодняшней статье, будет не только интересна, но и полезна нашему Уважаемому читателю. Остались вопросы по ней? В таком случае излагайте их в обсуждениях ниже. Редакция Homius обязательно ответит на каждый из них в максимально короткие сроки. Там же Вы можете оставить свой комментарий или отзыв или выразить личное мнение по данной теме. И ещё, огромная просьба, не забывайте ставить оценку прочитанному. Ваше мнение помогает нам развиваться, двигаясь в правильном направлении. А напоследок, как уже повелось, предлагаем Вашему вниманию видеоролик, который поможет более полно раскрыть сегодняшнюю тему.

 

Предыдущая

ИнженерияМаркировка SMD-резисторов: как определить назначение компонента

Следующая

ИнженерияКак выбрать правильную печь для гаража: изучаем современные виды обогревательного оборудования

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

homius.ru

Что такое шаровой кран — принцип работы и какой выбрать

Что такое шаровой кран и как он работает?

Ваша оценка?

Шаровой кран является одной из наиболее распространенных разновидностей трубопроводных кранов. Он предназначен для прекращения подачи воздуха, газа или жидкости на том или ином участке трубопровода. В некоторых случаях шаровой кран также используется для регулирования расхода рабочей среды.

Чтобы понять, что такое шаровой кран в плане конструкции, представим себе шарик со сквозным отверстием в потоке жидкости или газа: при совпадении отверстия с направлением потока рабочая среда будет свободно проходить через запорный элемент, а при его перпендикулярном повороте поток будет перекрыт. Так устроен шаровый запорный механизм. Чаще всего пропускное отверстие делают цилиндрическим, но, в принципе, геометрия может быть любой: овальной, прямоугольной или трапециевидной.

Диаметр отверстия может быть идентичным внутреннему диаметру трубы или меньше его на 20-30 %. В первом случае полнопроходная арматура обеспечивает высокую пропускную способность и минимальные гидравлические потери при прохождении запорного элемента. Суженная, или редуцированная арматура ослабляет поток рабочей среды. Величина сечения отверстия в шаре зависит от области применения шаровых кранов и характеристиками трубопровода. 

В промышленности в основном используются полнопроходные краны, так как они надежнее стандартнопроходных и выдерживают большее давление. Правда, цена на них почти в два раза выше, да и весят они значительно больше.

Зазоры между седлом, в котором вращается шар, и собственно шаром защищены так называемыми седловыми уплотнениями. Давление потока прижимает шар к уплотнению, в результате чего блокируется возможность просачивания рабочей среды. Уплотнительные кольца выполняются из составов на основе резины или полимеров, в каждом случае выбор материала определяется параметрами рабочей среды (температурой, главным образом). Уплотнение одновременно выполняет функцию подшипника скольжения, облегчая управление краном.

Кроме этого, в конструкцию шарового крана входят рукоятка управления и шток для передачи усилия от рукоятки к шаровому механизму. Помимо ручного управления, рассчитанного на арматуру небольшого диаметра (обозначается маркировкой ДУ), шаровые краны могут иметь пневматический, гидравлический или  электрический привод. Краны с механизированным приводом находят свое применение на промышленных трубопроводах, где для управления запорными устройствами приходится прикладывать значительные усилия.

Конструкция шарового крана может иметь три отвода в корпусе. В этом случае кран играет роль смесительного узла, не только перекрывая, но и перераспределяя поток.

Существует несколько вариантов присоединения запорного крана к трубе. Фланцевый способ крепления заключается в установке круглых или квадратных пластин (фланцев) на патрубок и трубу, после чего их стягивают между собой винтами или штифтами. Такая конструкция также проста в установке, используется для труб с диаметром свыше 50 мм и при высоком давлении в трубах, так как обладает хорошими прочностными характеристиками и рассчитана на большие нагрузки. Фторопластовые или стальные прокладки герметизируют соединение трубы с краном. 

Фланцевые шаровые краны могут быть использованы на нефте- и газопроводах, а если нет необходимости периодической разборки, то предпочтение отдается приварным кранам. Сварка гарантирует максимальную прочность и герметичность стыка. 

В гражданском строительстве и в быту на трубах меньшего диаметра обычно используют компактные муфтовые шаровые краны. Они подсоединяются к трубе с помощью муфт с внутренней цилиндрической или конической резьбой. Такой способ соединения отличается легкостью монтажа и демонтажа. Материал изготовления – сталь (в случае высоких температур и давления рабочей среды) и цветные сплавы, надежность соединения обеспечивается наматыванием на резьбу ленточных уплотнителей или нанесением мастик и герметиков.

Однако у резьбовых соединений есть проблема в довольно быстром разбалтывании и потере герметичности. В этом плане преимущество имеет быстроразъемное муфтовое соединение «американка» (конструкция пришла из США). Оно состоит из двух штуцеров, накидной шестигранной гайки и уплотнителей. Штуцеры не нужно вращать, а гайка затягивается обычным ключом, однако такая простота отличается высокой степенью герметичности и надежности. «Американку» можно монтировать на трубопроводах высокого давления и температуры.

Иногда особенности трубопровода требуют комбинации разных типов соединения. Такой универсализм воплощен в шаровых кранах с несколькими способами крепления: муфта-сварка, фланец-сварка и т.д.

Прежде чем купить шаровый кран, нужно внимательно изучить предлагающийся на рынке ассортимент. Изделия из силумина и любые запорные устройства неизвестных производителей – это трата денег «на ветер» вследствие их низкого качества, хрупкости и подверженности коррозии вне зависимости от предназначения (подача воды, воздуха и т.д.). Лучше обратить внимание на бренды, заслужившие признание на рынке трубопроводной арматуры. 

К примеру, хорошим выбором будут стальные шаровые краны SMC с ручным управлением и пневматическими приводами. Возможна поставка кранов в специальном исполнении с позиционером, концевым выключателем, датчиками конечных положений. Краны с пневмоприводами могут комплектоваться любой автоматикой и контрольно-измерительным оборудованием производства SMC.

Советуем также почитать статью про устройство чиллеров — это ЗДЕСЬ.

pnevmosalon.ru

Шаровой кран

Один из видов запорной арматуры — шаровой кран, запирающий орган которого выполнен в форме шара. В настоящее время, этот тип кранов, пожалуй, самый применяемый.

Запорная арматура

Шаровые краны: виды, функции, использование

Запорная арматура, прайс

Эти краны нашли свое применение в системах транспортировки сред по трубопроводам с различными режимами работы (температура, давление, рабочая среда).

Кроме запирания потока рабочей среды, шаровые краны могут использоваться и в качестве регулирующей аппаратуры.

Рисунок 1. Запорный элемент в разрезе

Первые образцы кранов, появившиеся более 100 лет назад, не обеспечивали необходимой герметичности.

Появление и внедрение различных полимерных материалов, их активное внедрение в производстве арматуры, в качестве уплотнений и герметизирующих прокладок, позволило обеспечить этим кранам требуемую герметичность.

1. Роль запирающего органа в таких кранах, выполняет затвор, выполненный в виде шара.
2. По оси шара, расположено отверстие, которое по своему диаметру приближено к диаметру трубопровода, для которого этот кран будет применяться.
3. Достаточно повернуть, этот шар на 90 градусов и поток будет надежно перекрыт.

Гидравлические потери, от применения полнопроходных шаровых кранов, практически стремятся к нулю. Она, по сути, равна потерям при движении потока в трубе по длине равной длине крана. Это значительно выше, чем у запорных элементов другого типа и привело к тому, что шаровые краны стали применяться на магистральных трубопроводах.

Условия выбора полнопроходного и проходного исполнения шарового крана

Шаровой кран на магистральных газопроводах

Шаровые краны для различных трубопроводных систем и рабочих сред

К достоинствам шаровых кранов можно отнести следующее:

• простота и надежность конструкции;
• малые габариты;
• широкая сфера применения.

Седло корпуса, выполняются из фторопластовых колец, именно этот материал и придает плавность поворота затвора.

Фторопласт и пластмассовые материалы в конструкции шаровых кранов

На кранах малых диаметров, поворот крана исполняется вручную, при эксплуатации кранов на больших диаметрах труб, для управления краном используются

• электрические,
• гидравлические,
• пневматические приводы.

Рисунок 2. Шаровой кран в разрезе

На рисунке 2, показаны основные части крана: 1 – рукоятка, со шпинделем, 2- корпус, 3 — запорный элемент, 4 – седло.

Шаровые краны имеют два конструктивных исполнения.

Конструкции кранов имеют два типа, с запорным элементом в опорах и плавающим.

1. Принципиальное отличие состоит в том, что в одном случае пробка установлена и поворачивается в опорах, а седла под давлением потока, прижимаются к шаровой поверхности. Такая конструкция называется с шаром в опорах.
2. Во второй конструкции шар не имеет жесткой связки со шпинделем и под давлением потока прижимается к уплотнительному кольцу. Но такая конструкция требует значительных усилий при поворачивании затвора и применяется на кранах с рабочими диаметрами до 200 мм

Некоторые товары из каталога:

Шаровой кран стальной (на газ, полнопроходной, под приварку, подземный монтаж, POLIX, серия KPV-G, DU VX PX PG0 F, Dn25, Pn)	Шаровой кран стальной (на газ, полнопроходной, фланцевый, POLIX, серия KPA-G, DP VX PX, Dn15, Pn16)	Шаровой кран чугунный (на газ, полнопроходной, POLIX, серия KPC-G, DP VX PB, Dn25, Pn16)

Исполнения шаровых кранов

Шаровые краны выпускаются под различные способы монтажа в трубопроводных системах, на рисунках ниже приведены различные виды кранов.

Рисунок 3. Шаровой кран под приварку

Рисунок 4. Шаровой кран для подземного монтажа, под приварку

Рисунок 5. Шаровые краны для фланцевого монтажа

Применение шаровых кранов

Материалы, применяемые для изготовления кранов, их конструкция, простота эксплуатации обеспечили их широкое применение, в трубопроводах для транспортировки разных сред. В число этих сред входят – газы, жидкие агрессивные и неагрессивные среды, сыпучие смеси.

Шаровой кран: технологическое совершенствование оборудования

Пробковые или шаровые краны на абразивные среды

Пробковые или шаровые краны на агрессивные среды

Шаровые краны применяются в следующих диапазонах:

• диаметры трубопроводов от 15 мм до 250 мм;
• рабочие давления от 6 бар до 40 бар;
• рабочие температуры от -20⁰С до 200⁰С.

При выборе крана для применения в конструкции, необходимо руководствоваться типом применяемой жидкости, условиями монтажа, параметрами давления, температуры и диаметра трубопровода.

Монтаж шаровых кранов Polix

Консультацию наших специалистов Вы можете получить отправив письмо на эл. почту [email protected] или позвонив по телефону +7 (495) 268-0-242. Узнать цены и купить шаровые краны можно в каталоге

nomitech.ru

Какие шаровые латунные краны бывают? И как не ошибиться при выборе!

Одной из важных деталей сети водоснабжения можно назвать кран шаровый латунный. Благодаря его несложному устройству можно легко и быстро перекрыть поток воды, а надежность и прочность материала изготовления гарантирует долгую эксплуатацию без дополнительного обслуживания.

Еще недавно большая часть внутридомовых сетей водоснабжения оснащалась пробковыми конусными кранами. Эти детали характеризуются наличием невысоких эксплуатационных качеств. Согласно техническим характеристикам, которые заявлены производителем, рабочий ресурс не превышает 1500 циклов. Использование пробковых кранов в системе с водой низкого качества приводит к быстрой потере герметичности пробки уже через несколько циклов открытия-закрытия.

По этой причине с приходом более современных и усовершенствованных изделий из латунного сплава популярность пробковых конусных кранов существенно снизилась. Высокое качество и простота использования шаровых латунных кранов достаточно быстро вознесли трубопроводную запорную арматуру такого типа на верхние ступени популярности.

Устройство шаровых кранов         

Кран шаровый является одним из представителей запорной арматуры. Рассматривая его состав, можно выделить следующие основные части:

·        Корпус, соединяющийся с трубой водопроводной системы.

·        Механизм регулировки, движение которого меняет силу напора воды или полностью перекрывает ее подачу.

·        Уплотнительные элементы для герметизации места соединения корпуса и механизма регулировки.

·        Вентиль или рычаг, с помощью которого шток движется, меняя положение шара внутри крана и регулируя поток воды или дугой жидкости.

Внешний вид крана достаточно привлекательный, поэтому изделие не портит интерьер помещения. Способ регулировки интенсивности потока воды делает удобной эксплуатацию изделия.

Виды шаровых кранов в зависимости от типа соединения с трубой

Для более удобного осуществления монтажного процесса краны шарового типа выпускают с разным типом присоединения к водопроводной трубе:

·        Краны муфтовые имеют внутреннюю резьбу.

·        Штуцерные краны имеют резьбу снаружи.

·        Кран типа «американка» имеет накидную гайку. Основное применение – отопительная система.

Деление кранов шаровых по типу отверстий

В основе такой запорной арматуры лежит шаровой механизм. Он представляет собой шар полый внутри и имеющий два отверстия, размещающийся в корпусе крана. При открытии крана шаровой механизм поворачивается так, что вода может проходить через отверстия, заходя с одной стороны и выходя с другой стороны. В закрытом положение шар внутри крана поворачивается глухой стороной, следовательно, подача воды полностью прекращается.

Если отверстия шарового механизма имеют диаметр, аналогичный внутреннему сечению трубы системы водоснабжения, то краны получают название полнопроходные. Однако в некоторых устройствах диаметр отверстий в регулировочном механизме может отличаться от внутреннего диаметра водопроводной трубы. Ели разница превышает 5%, то краны называют стандартнопроходными. Подробнее про отличия полнопроходных и стандартных кранов читайте в статье «Эффективный проход шаровых кранов».

Производство шаровых кранов

Технология производства латунных кранов шарового типа не представляет особой сложности. На специальном станке вытачивают шар и шток, которые составляют запорный механизм всего устройства. При изготовлении уплотнительных элементов чаще всего используется метод экструзии. Сложным можно назвать изготовление непосредственно корпуса шарового латунного крана. В этом случае может использоваться один из трех методов производства.

В первом случае корпус отливают по стандартной форме, этот способ является самым простым и дешевым. Однако следует отметить недостатки такого изготовления. Во-первых, заготовка в обязательном порядке должна подвергнуться дополнительной обработке. Во-вторых, в корпусе можно обнаружить скрытые пустоты, которые являются причиной быстрого разрушения корпуса изделия.

Второй вариант предполагает использование матричного метода запекания. В этом случае латунный порошок необходимо засыпать в специально подготовленную матрицу и «запечь» частицы в условиях высокой температуры до получения готовой детали. Использование этого метода позволяет получить более точные детали, которые не требуют дополнительной обработки. Однако и матричный метод имеет недостаток: ослабленная структура исходного сырья не позволяет получить на выходе более прочные и долговечные изделия.

Третий метод – горячая штамповка – самый надежный способ изготовления корпуса шарового крана. Он подразумевает применение механического пресса с матрицей, где формование расплавленной латуни выполняется в соответствии с требованиями рабочей документации. Готовое изделие имеет высокое качество, в нем отсутствуют полости и неровности, поэтому дополнительная обработка деталей не требуется.

Производство корпуса шарового крана третьим методом осуществляется с использованием латуни специальной марки, в составе которой имеются различные легирующие элементы. С их помощью меняется структура латуни и физико-механические характеристики:

·        Добавление в сплав алюминия позволяет снизить показатель летучести. Взаимодействие с кислородом приводит к образованию на поверхности оксида алюминия, поэтому летучесть материала исключается.

·        Магний в сплав добавляется вместе с алюминием и железом. В результате повышается прочность, износостойкость материала и его устойчивость к коррозии.

·        Введение никеля позволяет нейтрализовать последствия окислительных процессов.

·        Добавление свинца делает материал более пластичным, ковким и более податливым механическому воздействию.

·        Добавление олова сводит к минимуму риск появления очагов коррозии.

Преимущества шаровых латунных кранов

Краны шаровые латунные небольшого диаметра могут использоваться в водопроводных сетях жилых домов, офисных и коммерческих помещений. Изделия диаметром от 32 до 100 мм в большинстве случаев устанавливают на трубопроводах различного назначения. Это стало возможным благодаря наличию следующих преимуществ:

·        Простая конструкция.

·        Привлекательный внешний вид.

·        Полная герметичность.

·        Прочность и безопасность.

·        Не сложный монтаж и обслуживание.

·        Возможность выполнения ремонтных работ.

·        Быстрое перекрывание потока воды.

На рынке представлены латунные краны шаровые от зарубежных и отечественных производителей. Лидирующие позиции занимают краны 11Б27п1 БАЗ, их активно используют компании-застройщики.

Отдельно стоит сказать о латунных кранах SGL. Благодаря использованию качественных материалов, высоких технологий и контролю над производством изделия на выходе с производственной линии имеют высокие эксплуатационные характеристики. В среднем такие краны могут эксплуатироваться более четверти века, их рабочий ресурс составляет около 60000 циклов.

---

proconsim.ru