Что такое полнопроходной шаровый кран

Шаровой кран — разновидность трубопроводного крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму [1] . Это один из современных и прогрессивных типов запорной арматуры, находящий всё большее применение для различных условий работы в трубопроводах, транспортирующих природный газ и нефть, системах городского газоснабжения, водоснабжения, отопления и других областях. Имеется также возможность использовать его в качестве регулирующей арматуры [2] [3] .

Конструкция шаровых кранов не нова и известна уже более 100 лет, однако в ранних вариантах она не обеспечивала плотного перекрытия прохода среды из-за трудности её обеспечения металлическими поверхностями шаровой пробки и сёдел корпуса. Появление и внедрение в арматуростроение таких материалов как фторопласт, синтетических каучуков для изготовления сёдел привели к началу широкого использования шаровых кранов. Новые материалы позволили обеспечить плотность закрытия и существенно снизить усилия, необходимые для управления краном.

Подвижным элементом (затвором) таких кранов служит пробка сферической формы — шар, по оси которой выполнено сквозное круглое отверстие для прохода среды. В проходных кранах для полного закрытия или открытия прохода достаточно повернуть шар на 90°.

По типу шаровые краны делятся на полнопроходные и редуцированные (стандартнопроходные). Полнопроходной шаровой кран – диаметр отверстия в шаре которого соответствует внутреннему диаметру трубопровода, на который устанавливается кран. Гидравлические потери при проходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, практически такие же, как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что в разы меньше, чем в других типах запорной арматуры. Это ценное качество сделало краны данного типа основным запорным устройством на линейной части магистральных трубопроводов. Редуцированные или стандартнопроходные шаровые краны — диаметр отверстия в шаре которого на один типоразмер меньше диаметра трубопровода. Данный тип шаровых кранов применяется на трубопроводах, в которых не критична частичная потеря напора.

По типу присоединения шаровые краны могут быть: фланцевые, под приварку, муфтовые и комбинированные. Фланцевые шаровые краны применяются на трубопроводах, которые предусматривают частичную разборку/сборку, а также помещениях, в которых запрещена сварка. Краны с типом соединения под приварку используют на особо ответственных или труднодоступных участках трубопроводов, за счет полной герметичности перекрытия и прочности соединения. Краны с муфтовым соединением имеют внутреннюю коническую или цилиндрическую резьбу. В основном применяются в коммунальном хозяйстве. Шаровые краны с комбинированным присоединением являются универсальными и применяются в различных трубопроводных системах (соединение резьба/сварка, фланец/сварка и т. д.).

Кроме вышесказанного, шаровые краны имеют ряд других достоинств, среди которых:

  • простота конструкции;
  • высокая и надёжная герметичность;
  • небольшие габариты;
  • простая форма проточной части и отсутствие в ней застойных зон;
  • удобное управление;
  • малое время, затрачиваемое на поворот;
  • применимость для вязких и загрязнённых сред, суспензий, пульп и шламов.

Как недостаток, можно отметить необходимость наличия «мёртвой» зоны для поворота у кранов с консольной ручкой. Данный недостаток можно компенсировать краном с ручкой-барашком (также в просторечии называется «бабочкой» или «бантом»).

Сёдла в корпусе выполняются в виде колец из различных видов пластмасс (в основном фторопласта), что обеспечивает надёжную герметичность, лёгкость и плавность поворота шаровой пробки, но ограничивают применения таких кранов для сред с температурой не более 200 °C.

Управляются шаровые краны вручную (на малых диаметрах) и с использованием механизированного привода — электрического, пневмо- и гидравлического, причём для кранов на газопроводах имеется возможность использовать в качестве управляющей среды пневмопривода рабочую среду, транспортируемую по трубопроводу [2] [3] . В быту шаровой кран может называться полуоборотным.

Читайте также:  Шлифовальные круги по металлу для шлифовальных станков

Высокая популярность запорных шаровых кранов обусловлена чрезвычайной конструктивной надежностью. По данной причине они обширно пользуются спросом в системах отопления, водо-, газо- и холодоснабжения, вентиляции, а также в тепловых точках с умеренной температурой. Самой привлекательной чёртом шаровых кранов есть их «самостоятельность» в течение рабочего процесса без необходимости техобслуживания.

Неспециализированные сведения

Шаровым изделие названо по форме запорной части, имеющей сферическую форму и располагающейся между двумя седлами, и соединенной с управляющей ручкой шпинделем. Кран для того чтобы типа обязан употребляться лишь как запорная, но не регулирующая арматура.

Уникальные конструктивные изюминки, и характеристики шарового латунного полнопроходного крана вкупе с материалом наделяют запорный узел необыкновенными свойствами:

  • универсальностью – материал изделия стабилен при взаимодействии с паровым, водяным, масляным, воздушным и транспортным потоком нефтепродуктов при температуре;
  • надежностью – безопасность работы гарантирована элементом конструкции – штоком;
  • эффективностью – форма шара-затвора, поворачивающегося около своей оси, снабжает легкость регулирования транспортного потока;
  • взаимозаменяемостью – муфтовый возможно заменить фланцевым, выполняя технику безопасности для данного вида трубопровода;
  • герметичностью – особые уплотнители с повышенной износоустойчивостью, разрешают эксплуатировать изделие много лет.

В зависимости от назначения такие краны смогут выпускаться:

  • прямоточными;
  • проходными;
  • смесительными;
  • угловыми.

Шаровой латунный полнопроходной кран по ГОСТу 21345-2005 имеет 25000 рабочих циклов. Учитывая безукоризненную работу узла срок его эксплуатации вероятен в течение 30 лет (ГОСТ 4.114-84). Латунный прибор выдерживает колебания температуры от -20 до +150 °C и давление 1,6–4,0 МПа (ГОСТ 26349-84, ГОСТ 365-80).

Конструктивные изюминки

Запорный шаровой элемент может размешаться в плавающем положении или на опорах. Плавающий шар не связан жестко со шпинделем и может вольно двигаться – внутреннее давление с входящей стороны прижимает его к кольцу на выходе, не давая воде просачиваться.

В опорной конструкции затвор зажимается, с одной стороны, цапфой в нижней части конструкции. Иначе – седлами, каковые давлением потока прижимаются к шару. Сложность механики узла повышает цена изделия.

Материал

Громадной срок эксплуатации достигается за счет защитного покрытия, которое наносится способом гальванического никелирования. Такая разработка разрешает применять краны в трубопроводах с питьевой водой, а также в тёплом водоснабжении.

Однако, латунный шаровой полнопроходной кран если сравнивать с задвижкой:

  • легче;
  • компактнее;
  • имеет низкое гидравлическое сопротивление;
  • радиус поворота – 90°.

Так что пара громадная цена выглядит оправданной

Классификация кранов

Классификацию возможно делать с учетом разных параметров:

  • по диаметру проходного отверстия – полнопроходные, с диаметром затвора, совпадающим с отверстием в трубе и неполнопроходные с отверстием в затворе меньшим, чем в трубе;
  • по методу врезки – фланцевый, штуцерный, приварной, муфтовый.
  • по методу управления – ручной и механический;
  • по типу управления – ручка-бабочка либо рычаг.

Муфтовый шаровой кран

Муфтовый кран подсоединяется к трубе муфтами с внутренней резьбой. Поворачивание рукояти против часовой стрелки до упора параллельно трубе свидетельствует полное открытие.

Краны муфтовые выполняются в 3 вариантах:

  • монолитные (экономвариант);

  • двухсоставные, складывающиеся из муфты и корпуса – самые популярные модели;
  • трехсоставные либо разборные, каковые возможно починить самому либо засунуть новый уплотнитель.

Полнопроходной шаровый муфтовый кран направляться выбирать, принимая в расчет:

  • цель эксплуатации;
  • температуру рабочей среды, которая будет проходить через устройство;
  • внутреннее давление;
  • диаметр трубопровода.

Муфтовый запорный узел по преимуществу оценили сантехники, он обширно употребляется в водо- и тепломагистралях коммунального хозяйства, но он может работать и в газообразной среде.

К неоспоримым преимуществам арматурного узла относятся:

  • малые вес и габариты;
  • монтаж в любом положении;
  • легкость в управлении;
  • подача потока в любом направлении;
  • низкое гидравлическое сопротивление;
  • демократичная цена.

Недочётами можно считать:

  • необходимость долгих рычагов для закрытия;
  • дороговизну электроприводов для автоматического закрытия;
  • ограничение рабочей температуры среды – 100 °C и давления – 16 бар и диаметра трубы до 100 мм;
  • чувствительность к перепадам давления.

Обратите внимание! Муфтовые шаровые запорные узлы требуют повышенного внимания при установке и сборке своими руками , придерживаясь допустимых крутящих моментов. Мельчайшая оплошность может привести к резкому неизбежной поломке и перепаду давления узла.

Фланцевый кран

В то время, когда температура среды превышает 100 °C, а давление 16 работа и бар муфтового изделия неосуществима, применяют направляться полнопроходной фланцевый кран. К преимуществам фланцевого крана среди других возможно отнести возможность совершить ремонт (разборной корпус).

  • большой ценой;
  • громадным весом;
  • наличием долгих ручек для ручного управления.

Обратите внимание! Инструкция обязывает поворачивать ручку до конца чтобы не было образования осадков в узла, каковые ведут к нарушению герметичности, ремонту либо замене оборудования.

Различия в проходимости шаровых кранов

Главная отличие между полнопроходным и неполнопроходным краном содержится в форме и диаметре отверстий в запоре. Отверстие полнопроходного узла не сужается и сходится с внутренним диаметром трубы, у неполнопроходного оно воронкообразное. Один таковой конус обращается пологими сторонами навстречу потоку, в случае если их два – любой стороной.

Читайте также:  Как научиться хорошо варить электросваркой

Неполнопроходной узел если сравнивать с полнопроходным имеет:

  • меньшую массу;
  • легкое управление;
  • более низкую цена запорного узла.
  • нехорошую пропускную свойство;
  • больший коэффициент гидравлического сопротивления;
  • более условную долговечность.

С уменьшением прохода, запорный элемент делается компактнее. В случае если сила напора не играется значительной роли, лучше выбрать неполнопроходной кран, как рентабельный вариант.

Подведение итогов

Превосходные характеристики шарового латунного запорного узла разрешают применять его в промышленных и бытовых сферах. Помощь эксперта в технических тонкостях окажет помощь выбрать единственно верный вариант, который будет являться верой и правдой всю вашу сознательную судьбу.

Видео в данной статье представляет собой маленький обзор популярных видов шаровых кранов.

Высокая популярность запорных шаровых кранов обусловлена чрезвычайной конструктивной надежностью. По этой причине они широко востребованы в системах отопления, водо-, газо- и холодоснабжения, вентиляции, а также в тепловых точках с умеренной температурой. Самой привлекательной характеристикой шаровых кранов является их «самостоятельность» в течение рабочего процесса без необходимости технического обслуживания.

Общие сведения

Шаровым изделие названо по форме запорной части, имеющей сферическую форму и располагающейся между двумя седлами, и соединенной с управляющей ручкой шпинделем. Кран такого типа должен использоваться только как запорная, но не регулирующая арматура.

Оригинальные конструктивные особенности, и технические характеристики шарового латунного полнопроходного крана вкупе с материалом наделяют запорный узел исключительными свойствами:

  • универсальностью – материал изделия стабилен при контакте с паровым, водяным, масляным, воздушным и транспортным потоком нефтепродуктов при температуре;
  • надежностью – безопасность работы гарантирована элементом конструкции – штоком;
  • эффективностью – форма шара-затвора, поворачивающегося вокруг своей оси, обеспечивает легкость регулирования транспортного потока;
  • взаимозаменяемостью – муфтовый можно заменить фланцевым, соблюдая технику безопасности для данного вида трубопровода;
  • герметичностью – специальные уплотнители с повышенной износоустойчивостью, позволяют эксплуатировать изделие долгие годы.

В зависимости от назначения такие краны могут выпускаться:

Шаровой латунный полнопроходной кран по ГОСТу 21345-2005 имеет 25000 рабочих циклов. Учитывая безупречную работу узла срок его эксплуатации возможен в течение 30 лет (ГОСТ 4.114-84). Латунный прибор выдерживает колебания температуры от -20 до +150 °C и давление 1,6–4,0 МПа (ГОСТ 26349-84, ГОСТ 365-80).

Конструктивные особенности

Запорный шаровой элемент может располагаться в плавающем положении либо на опорах. Плавающий шар не связан жестко со шпинделем и может свободно двигаться – внутреннее давление с входящей стороны прижимает его к кольцу на выходе, не давая воде просачиваться.

В опорной конструкции затвор зажимается, с одной стороны, цапфой в нижней части конструкции. С другой стороны – седлами, которые давлением потока прижимаются к шару. Сложность механики узла повышает стоимость изделия.

Читайте также:  Монтаж электросчетчика меркурий 201 своими руками

Материал

Большой срок эксплуатации достигается за счет защитного покрытия, которое наносится методом гальванического никелирования. Такая технология позволяет использовать краны в трубопроводах с питьевой водой, а также в горячем водоснабжении.

Тем не менее, латунный шаровой полнопроходной кран по сравнению с задвижкой:

  • легче;
  • компактнее;
  • имеет невысокое гидравлическое сопротивление;
  • радиус поворота – 90°.

Так что несколько большая стоимость выглядит оправданной

Классификация кранов

Классификацию можно выполнять с учетом различных параметров:

  • по диаметру проходного отверстия – полнопроходные, с диаметром затвора, совпадающим с отверстием в трубе и неполнопроходные с отверстием в затворе меньшим, чем в трубе;
  • по способу врезки – фланцевый, штуцерный, приварной, муфтовый.
  • по способу управления – ручной и механический;
  • по типу управления – ручка-бабочка или рычаг.

Муфтовый шаровой кран

Муфтовый кран подсоединяется к трубе муфтами с внутренней резьбой. Поворачивание рукояти против часовой стрелки до упора параллельно трубе означает полное открытие.

Краны муфтовые выполняются в 3 вариантах:

  • двухсоставные, состоящие из корпуса и муфты – самые распространенные модели;
  • трехсоставные или разборные, которые можно починить самому или вставить новый уплотнитель.

Полнопроходной шаровый муфтовый кран следует выбирать, принимая в расчет:

  • цель эксплуатации;
  • температуру рабочей среды, которая будет проходить через устройство;
  • внутреннее давление;
  • диаметр трубопровода.

Муфтовый запорный узел по достоинству оценили сантехники, он широко используется в водо- и тепломагистралях коммунального хозяйства, но он может работать и в газообразной среде.

К неоспоримым достоинствам арматурного узла относятся:

  • малые габариты и вес;
  • монтаж в любом положении;
  • легкость в управлении;
  • подача потока в любом направлении;
  • невысокое гидравлическое сопротивление;
  • демократичная цена.

Недостатками можно считать:

  • необходимость длинных рычагов для закрытия;
  • дороговизну электроприводов для автоматического закрытия;
  • ограничение рабочей температуры среды – 100 °C и давления – 16 бар и диаметра трубы до 100 мм;
  • чувствительность к перепадам давления.

Обратите внимание!
Муфтовые шаровые запорные узлы требуют повышенного внимания при сборке и установке своими руками , придерживаясь допустимых крутящих моментов.
Малейшая оплошность может привести к резкому перепаду давления и неизбежной поломке узла.

Фланцевый кран

Когда температура среды превышает 100 °C, а давление 16 бар и работа муфтового изделия невозможна, используют шаровый полнопроходной фланцевый кран. К достоинствам фланцевого крана среди прочих можно отнести возможность провести ремонт (разборной корпус).

  • высокой ценой;
  • большим весом;
  • наличием длинных ручек для ручного управления.

Обратите внимание!
Инструкция обязывает поворачивать ручку до конца во избежание образования осадков внутри узла, которые ведут к нарушению герметичности, ремонту или замене оборудования.

Различия в проходимости шаровых кранов

Основная разница между полнопроходным и неполнопроходным краном заключается в диаметре и форме отверстий в запоре. Отверстие полнопроходного узла не сужается и совпадает с внутренним диаметром трубы, у неполнопроходного оно воронкообразное. Один такой конус обращается пологими сторонами навстречу потоку, если их два – любой стороной.

Неполнопроходной узел по сравнению с полнопроходным имеет:

  • меньшую массу;
  • легкое управление;
  • более низкую стоимость запорного узла.
  • худшую пропускную способность;
  • больший коэффициент гидравлического сопротивления;
  • более условную долговечность.

С уменьшением прохода, запорный элемент становится компактнее. Если сила напора не играет существенной роли, лучше выбрать неполнопроходной кран, как экономически выгодный вариант.

Подведение итогов

Замечательные характеристики шарового латунного запорного узла позволяют использовать его в промышленных и бытовых сферах. Помощь специалиста в технических тонкостях поможет выбрать единственно верный вариант, который будет служить верой и правдой всю вашу сознательную жизнь.

Видео в этой статье представляет собой небольшой обзор популярных видов шаровых кранов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector