Шаровый кран для регулировки

Кран шаровый фланцевый — конструкция, применение, установка, производители

Неотъемлемой частью любой трубопроводной магистрали является регулирующая и запорная арматура, управляющая потоком рабочей среды. Одной из ее разновидностей — кран шаровый фланцевый, предназначенный в основном для соединения с трубами больших диаметров.

Крупногабаритная запорная арматура используется в сетях промышленного, коммунального назначения. При ее выборе полезно обладать информацией о принципе работы, конструктивном устройстве, особенностях продукции от различных производителей.

Рис. 1 Примеры эксплуатации кранов

Назначение и сферы применения

Кран шаровый запорный фланцевый, как следует из названия, предназначен для перекрывания потока рабочей среды в трубопроводах. Это чисто запорная арматура, то есть она не рассчитана на регулирование объема подаваемого рабочего тела.

Шаровые краны (сокращенное название ШК, иногда встречается в их обозначении) используют в магистралях, транспортирующих газы, горячую и холодную воду для коммунального водоснабжения, пар, тепловые носители для систем отопления (обычную воду, этилен- и пропиленгликолевые незамерзающие жидкости), нефть и нефтепродукты (бензин, масла).

Принцип работы, особенности

Главная конструктивная деталь шарового крана — это сферический затвор с осевой цилиндрической прорезью большого диаметра. Шар вращается внутри корпуса прибора вокруг своей оси на 90 градусов. В открытом состоянии прорезь располагается строго по центральной оси канала, и рабочее тело протекает по нему без каких-либо ограничений.

В закрытом положении проходной канал перекрывают стенки шара, и транспортируемая среда не может проникнуть за его оболочку.

Различают полнопроходные модели кранов, где цилиндрический канал шара полностью совпадает с внутренним диаметром трубопровода и его корпуса, а также индуцированные (неполнопроходные, стандартнопроходные) приборы. В последних диаметр проходного канала меньше трубного на один типоразмер.

Рис. 2 Конструктивные особенности КШ по ГОСТ 28343-89

Одни из разновидностей шаровых кранов — трехходовые или четырехходовые. Они имеют три или четыре подсоедительных патрубка, и при развороте пробки на 90 градусов происходит закрытие одного канала и перенаправление потока среды в другой.

В кранах малых и средних габаритных размеров шаровый затвор поворачивают однорычажной рукояткой (консолью). Модели больших диаметров выпускают с выступающим шпинделем квадратной формы, к которому для его вращения подключают редуктор, механизированные электро-, гидро- или пневмоприводы. В конструкциях очень больших габаритов возможно использование механического редуктора, который вращают электро-, гидро- и пневмо- механизмы.

ГОСТ 21345-2005, регламентирующий общие технические условия на шаровые краны, делит их по форме проходного канала сферы (техническое название — пробка) на цилиндрические и конусные, имеющие трапецеидальный профиль.

Конструктивные особенности последних требуют применения в материалах корпусов и шаровых пробок металлов с высокими антифрикционными (имеющими низкий коэффициент трения) качествами, к которым относят латунь, чугун, бронзу. Это накладывает ограничения на диаметры их канальных проходов в 100 мм и верхний предел давлений в 16 бар.

С учетом этих факторов конусные разновидности не нашли применения в трубопроводах, невозможно обнаружить и их производителей.

Читайте также:  Нива 2131 регулировка рулевого редуктора

Стоит отметить, что некоторые фирмы выпускают краны в комбинированных корпусах — с одной стороны они рассчитаны под соединение на фланец, а с другой имеют гладкий патрубок под приварку.

Рис. 3 Внутреннее устройство фланцевых КШ

Конструктивное устройство и материалы изготовления

Все разновидности шаровых кранов имеют примерно одинаковое конструктивное исполнение основных узлов, к которым относят:

Корпус. Может выполняться цельноотлитым, сварным и разборным двух, трехсоставным. Включает в себя внутреннюю камеру, в которой размещаются седельные кольца и шаровая пробка, а также подсоединительные фланцы по торцам.

В боковой части корпуса имеется цилиндрический отвод (горловина), в котором расположен поворачивающий шар шток. Иногда на горловине делают площадку для монтажа механизированных приводов.

Основные материалы изготовления корпусных деталей: углеродистые высоких и низких марок (Ст3, Ст20), легированные различными добавками (09Г2С) и нержавеющие (AISI 316, 12Х18Н10Т) стали, чугун.

Запорная шар-пробка. Затворная сфера с цилиндрической прорезью, равной или меньшей проходного канала на один типоразмер, выполняется в двух конструктивных исполнениях:

Так как шаровый затвор работает в контакте с рабочими телами, вызывающими его коррозию или оказывающими агрессивное химическое воздействие на оболочку, его изготавливают из коррозионностойких металлов. В основном это нержавейки различных марок, к примеру, 20Х13, AISI 409, 12Х18Н10Т, AISI 304, 30ХМА, 38ХМА, AISI 4130, AISI 4140.

Рис. 4 Кран шаровый фланцевый — основные узлы

Уплотнители. Уплотнительные материалы используют в седлах и на оси. Седельные кольца иногда делают из износостойких металлов, которыми являются коррозионностойкие сплавы 30ХМА 38ХМА 20Х13 с эластичными полимерными вкладышами (PEEK 450G, Nylon).

Одним из самых распространенных полимерных материалов изготовления седел является PTFE — фторопласт белого цвета с мыльной на ощупь поверхностью. Его главное преимущество — довольно низкий коэффициент трения, также полимер может функционировать при температурах до + 270 °С.

Герметизирующие кольца оси выпускают из этиленопропилендиенового (EPDM), акрилонитрилбутадиенового (NBR), синтетического фторированного (СФК, Viton, FKM) каучуков.

Стоит отметить, среди всех представленных эластомеров наибольшей температурной устойчивостью в + 200 °С обладают фторкаучуки FKM. Этиленопропилендиеновый эластомер способен длительное время функционировать при температуре не выше + 150 °С, а самую низкую термостойкость с предельным порогом не более + 90 °С имеет каучук из акрилонитрилбутадиена (NBR).

Другие детали. Ось, а также различные мелкие элементы в виде винтов, гаек и шайб выполняют из устойчивых к коррозии (нержавейки) или сталей с защитным покрытием. Управляющую ручку-консоль производят из чугуна, стали или алюминия, нередко ее покрывают полимерами.

Рис. 5 Конструкция, материалы изготовления КШ на примере изделия Valpres (Италия)

Кран шаровый фланцевый — технические характеристики и ГОСТы

Основные параметры шаровых кранов приведены в ГОСТ 9702-87, некоторые его положения:

Прочие характеристики шаровой запорной арматуры:

Рис. 6 Размерные параметры фланцевых стальных КШ по ГОСТ 28343-89

Существует еще один ГОСТ 28343-89 на фланцевые шаровые краны, выполненные из сталей. В нем указаны типоразмеры условных проходов из приведенного выше числового ряда от 10 мм до 500 мм с некоторыми отличиями и соответствующие им толщины корпусных стенок.

Напорные характеристики стальных кранов должны соответствовать цифровому ряду 10 – 16 – 20 – 25 – 50 — 100 бар диапазона давлений.

Производители

Шаровую запорную арматуру с фланцевым подсоединением к трубопроводу, представленную на отечественном рынке, выпускают не менее десятка предприятий в России, и примерно столько же компаний за рубежом и в странах СНГ (Украина, Беларусь).

Читайте также:  Регулировка троса ручного тормоза гранта

Специалистам должна быть хорошо известна продукция следующих торговых марок:

LD – российской компания, поставляющая на рынок довольно широкий ассортимент полнопроходной и стандартнопроходной запорной арматуры всех типоразмеров от 15 до 600 мм.

Одна из их разновидностей — изделия из штампованной стали (Стриж) рассчитанные на температуры жидких и газообразных рабочих тел не более + 150 °С.

Также LD выпускают краны из цельносварной стали с характерным эпоксидно-порошковым покрытием серого цвета. Они рассчитаны на транспортировку жидких и газообразных неагрессивных рабочих тел с температурой не более + 200 С. Арматура больших диаметров оснащается механическими редукторами.

Рис. 7 Технические характеристики шаровых кранов LD

Interval – торговая марка компании из Беларуси, выпускающей практически все типоразмеры стальных кранов со стандартными и полными проходами.

Материалом изготовления их корпусов является цельносваренная сталь, изделия с большими условными проходами оснащаются редукторами.

Вся продукция имеет характерную голубую окраску, предназначена для транспортировки холодной и горячей воды, пара, газа, нефтепродуктов, неагрессивных сред с максимальной температурой не более + 200 °С.

Breeze — бренд украинской компании, поставляющей на рынок полнопроходные шаровые краны из стали с разборным корпусом. Их отличительная особенность — наличие воротника с площадкой под электрический или редукторный привод.

Продукция рассчитана на транспортировку холодной и горячей воды, воздуха, инертных газов, этилен- и пропиленгликолевых незамерзаек, нефтепродуктов температурой не более + 180 °С.

Еще одна линейка товара от компании Breeze — цельносварные полнопроходные стальные краны, окрашенные в черный цвет с аналогичной конструкцией и техническими характеристиками.

Zetkama — торговая марка принадлежит польской компании, подставляющей на рынок фланцевые шаровые краны в чугунных корпусах с ручным управлением, окрашенные в синий цвет. Они рассчитаны на эксплуатацию при температуре транспортируемой рабочей среды не более + 150 °С, которой является холодная и горячая вода, неагрессивные жидкости.

Ayvaz — торговая марка турецкого производителя, выпускающего трехсоставные шаровые краны из нержавейки и двухсоставные разборные из чугуна. Изделия из нержавейки предназначены для транспортировки слабоагрессивных жидких и газообразных сред с температурой до + 210 °С. Чугунные могут работать с неагрессивной средой температурой до + 180 °С.

Помимо указанных компаний, на рынке можно обнаружить продукцию следующих производителей: Genebre (Испания), Valpres (Италия), Efar (Польша), Danfoss (Дания), ООО Самараволгомаш, Маршал (ООО Луганский завод трубопроводной арматуры)

Рис. 8 Материалы изготовления, технические характеристики продукции бренда Маршалл

Инструкция по монтажу

При монтаже шаровой запорной арматуры с фланцами необходимо соблюдать следующие правила:

Рис. 9 Кран шаровый фланцевый Breeze – материалы изготовления и технические параметры

Рис. 10 Краны Breeze, Zetkama, Interval, LD

Шаровая запорная арматура с фланцевым подсоединением является востребованной во всех отраслях промышленности и народного хозяйства, осуществляющих транспортировку различного типа сред по напорным и больших диаметров трубопроводам. На отечественном рынке имеется большой выбор товара различного качества, материалов изготовления и ценовых категорий как от отечественных, китайских производителей с невысокими ценами, так и от зарубежных поставщиков со всемирно известными брендами и намного более высокой стоимостью эталонный по качеству продукции (Danfoss).

Читайте также:  Схема регулировки пластиковых окон самостоятельно

Источник

Почему нельзя открывать шаровый кран только наполовину?

Казалось бы, поток жидкости (например, воды в водопроводе или системе отопления) можно регулировать любым краном. Но это не так — например, шаровый при таком использовании может быстро выйти из строя. Объясняем, почему.

Шаровые краны являются наиболее популярной запорной арматурой, применяемой в системах водоснабжения и отопления в частных и многоквартирных домах. Наверняка и у вас в квартире есть парочка таких кранов. Можно ли ими регулировать поток — например, уменьшить напор подачи воды в туалетный бачок? Что будет, если оставлять шаровый кран открытым не полностью на продолжительный период времени? Ответ в нашей статье.

Шаровый кран – это запорная или регулирующая арматура?

Подавляющее большинство шаровых кранов, представленных на российском рынке, являются исключительно запорной арматурой, то есть продолжительное время их можно оставлять только в положении «закрыто» или «открыто». Почему у них именно такое назначение? Всё дело в их конструктивном исполнении.

В положении «открыто» (а это более 99% времени эксплуатации крана) фторопластовое кольцо практически не изнашивается — оно не мешает прохождению жидкости. В положении «закрыто» оно тоже не изнашивается: циркуляции жидкости нет. А вот в промежуточном положении (частично закрыто) поток воды упирается в кольцо и вызывает его интенсивный износ (особенно в случае, если содержит большое количество механических примесей), а также образование отложений.

В итоге когда вам понадобится перекрыть воду, эти отложения будут мешать надежной герметизации соединения. Именно поэтому многие производители в инструкции по эксплуатации четко указывают, что регулирование потока шаровым краном запрещено. Вот небольшая вырезка из инструкции по эксплуатации шарового крана фирмы GROSS.

Хотя 99 % всех шаровых кранов предназначены для полного открывания или перекрытия потока рабочей жидкости, все же существуют модели, позволяющие регулировать поток.

Какие шаровые краны можно открывать наполовину?

Существуют шаровые краны, которые можно использовать для регулировки рабочей жидкости, однако в быту их используют редко ввиду большого пропускного отверстия, конструктивных особенностей и высокой цены. Чаще всего такие устройства имеют приварную конструкцию, и представляют собой сплошной кусок трубы с вентилем (показано на рисунке). Уплотнительные кольца здесь усиленные, изготовленные из износостойких полимеров. Хотя под воздействием рабочего потока уплотнитель все же деформируется, но срок его службы гораздо больше, чем у обычных бытовых устройств. Возле рычага указаны положения, в которые можно выставлять шаровый затвор.

Что делать, чтобы кран всегда легко вращался: советы сантехника

Есть несколько практичных советов, которые помогут шаровому крану всегда легко вращаться:

1. Перед монтажом запорной арматуры в отопительную систему смажьте наружную зеркальную сторону шарика Литолом или другой смазкой на такой же основе. Причем сделать это нужно с обеих сторон. Затем поверните рычаг крана несколько раз, чтобы смазка попала на внутреннюю часть корпуса запорной арматуры. Не бойтесь того, что смазку смоет водой – она с ней не взаимодействует (правда толстым слоем мазать не стоит, чтобы лишняя смазка не скапливалась на выходе). Если планируете установку в водопроводную систему, и эта вода будет использоваться в пищевых целях, возьмите смазку Huskey Lube-O-Seal — она поставляется в пакетиках, не смывается водой и имеет пищевой допуск.

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки