Меню

Гидравлические потери шарового крана

Шаровой кран

Шаровые краны обеспечивают 100% герметичность, надежны, служат длительное время, устойчивы к наличию загрязнений в жидкости.

С развитием технологии полимерных материалов уплотнения кранов стали обеспечивать очень надежное уплотнения в течении длительного периода, а сам краны стали одним из самых популярных устройств среду запорной трубопроводной арматуры, частично вытеснив задвижки.

Конструкция шарового крана

Рассмотрим устройство типичного шарового крана.

Шар должен быть соединен с ручкой. Это соединение может быть жестким, когда шар приварен к штоку, соединенному с ручкой или спрессован с ним, или, как в показанном примере плавающим, в этом случае в шаре изготавливается углубление, в которое помещаются грани штока. При сборке крана соединение фиксируется и при повороте ручки со с штоком будет вращаться и кран.

Шток соединяется с ручкой, для передачи вращения на штоке выполнены лыски, которые базируются в соответствующем пазу в ручке.

Для предотвращения протекания жидкости из под штока устанавливается уплотнение.

Конструкцию фиксирует втулка, а ручка прижимается к штоку при помощи гайки.

Разновидности шаровых кранов

Шаровые краны применяются во многих технических системах. Какие существуют разновидности и по каким параметрам они отличаются?

По характеру рабочей среды

Водопроводные шаровые краны состоят из корпуса, уплотнений, шара и штока, соединенного с рычагом для вращения шара. Эти шаровые краны характеризуются относительно простой конструкцией, корпус обычно состоит из дух частей, для подключения крана к трубопроводу в корпусе выполнена резьба. При больших диаметрах условного прохода кран может соединяться с другими элементами системы с помощью фланцев.

Гидравлические шаровые краны специально разработаны для работы в гидроприводе. Эти краны рассчитаны на работы на гидравлическом масле при давлении до 70 МПа. Корпуса таких клапанов, имеют более сложную конструкцию, имеют толстые стенки и изготавливаются из качественных легированных сталей. Уплотнения также способны работат на масле и обеспечивать герметичность при высоком давлении и высоких температурах.

К шаровым кранам, работающем в системах газоснабжения, пневматических системах предъявляются повышенные требования. Уплотнения этих кранов должны обеспечивать 100% герметичность, а при работе с газами достичь ее сложнее. Кран не должен пропускать газ в атмосферу. Элементы газовых шаровых кранов изготавливаются из коррозионно-стойких материалов, а сами краны подвергаются нормативным испытаниям.

По количеству коммутируемых линий

Если кран может направить жидкость от одного входного патрубка к двум другим, то такой кран называют трехходовым, простить о них можно в статье.

Четырехходовые шаровые краны имеют четыре патрубка, между которыми распределяются потоки жидкости. Такие краны могу выполнять роль смесителя или гидравлического распределителя.

По размеру проходного сечения

В неполнопроходных кранах диаметр отверстия меньше условного диаметра присоединяемой трубы.

По материалу корпуса

Корпуса шаровых кранов может изготавливать из обычной или нержавеющей стали, латуни, силумина, полипропилена, ПВХ. Клапаны из нержавеющей стали обычно применяются в системах с высоким давлением, чувствительным к коррозии, в пищевой, медицинской. Клапаны из полипропилена получили широкое распространение в системах водопровода. В коммунальном хозяйстве широко применяются шаровые краны из силумина и латуни. Краны из ПВХ используются в ирригации, водоснабжении.

По материалу уплотнения шара

Основным материалом для изготовления уплотнений является тефлон PTFE, он имеет низкое трение, хорошую химическую стойкость и высокую температуру плавления (

327 ° C). Однако тефлон имеет относительно высокий коэффициент теплового расширения, что негативно может сказаться на работе крана при сильном нагреве.

Альтернативными материалами для изготовления уплотнений являются ПТФЭ, полиамид, капролон, и даже керамика, но чем тверже материал, тем сложнее обеспечивать надежное уплотнение.

По типу управления

Самым простым и распространенным вариантом является ручное правление краном. Для регулирования на кране может быть установлена гнутая или литая ручка, бабочка.

Электрическое управление шаровыми крана мене распространено, но не менее полезно. Среди электрических кранов встречаются не только дискретные двухходовые или трееходовые, но и пропорциональные с фасонными отверстиями в шарах, для получения требуемых характеристик.

Обозначение шаровых кранов на схемах

На гидросхемах шаровой кран изображается следующим образом:

Для обозначения ручного управления на кране схематично изображуют ручку:

Достоинства и недостатки шаровых кранов

Шаровые выгодно выделяются на фоне другой запорно-регулирующей аппаратуры благодаря:

Факторами ограничивающими применение шаровых кранов являются:

Источник

Гидравлическое сопротивление: виды и коэффициенты

Местные гидравлические сопротивления — зачастую причина кавитации. Как рассчитывать коэффициенты разных сопротивлений? Какова зависимость между сопротивлениями и кавитацией?

Одно из основных понятий в гидравлике — гидравлические потери (сопротивление). Речь идет о потерях, которые наблюдаются при движении жидкости по водопроводящим каналам.

Условно гидравлические потери можно разделить на две группы:

Исследования потерь энергии потока (потерь напора насосов), обусловленных местными сопротивлениями, проводятся уже не одно десятилетие. В разное время в России и за рубежом проводились различные экспериментальные исследования, которые позволили получить множество данных относительно разных местных сопротивлений. В теории ученые продвинулись не так далеко: до сих пор не удается создать универсальные формулы, которые можно было бы применять с любыми типами локальных сопротивлений, — пока речь идет о некоторых местных сопротивлениях.

Коэффициент гидравлического сопротивления: что это такое и как высчитывается

Выражаться гидравлические потери могут по-разному — в единицах давления или линейных единицах столба жидкости, потерях напора.

Общая формула потери напора выглядит так:

где △P — потери в единицах давления,

p — плотность среды,

g — ускорение свободного падения.

В сфере промышленности, в производственной практике перемещение жидкостей в потоках неразрывно связано с необходимостью преодоления гидравлического сопротивления трубы по всему пути потока. Кроме этого, гидравлические потери обуславливаются местным сопротивлением встречающихся на пути ответвлений и кранов, задвижек и вентилей, поворотов и диафрагм.

Чтобы преодолевать местные сопротивления, поток затрачивает определенную часть энергии — в этом случае речь идет о потере напора на локальные сопротивления. Как правило, такие потери выражают в долях от скоростного напора, который соответствует средней скорости среды в трубах до местного сопротивления либо после него.

Найти данные о коэффициентах разных местных сопротивлений можно в соответствующих учебниках, пособиях, справочниках по гидравлике — данные могут быть представлены в разном виде, например как отдельные значения коэффициента гидравлических потерь, в виде диаграмм, таблиц, эмпирических формул.

При желании или необходимости потери напора на локальные гидравлические сопротивления можно рассчитать самостоятельно. Для этого используется формула:

где ξ представляет собой коэффициент местного сопротивления. Как правило, его определяют опытным путем,

g — ускорение свободного падения.

Местные гидравлические сопротивления: свойства и характеристики

Как мы уже упоминали, потери напора жидкости в случае с местными сопротивлениями определяются в большинстве случаев только опытным путем. Но и в теоретическом обосновании есть некоторые прорывы — так, местное сопротивление по своим свойствам и характеристикам аналогично сопротивлению, которое наблюдается при внезапном расширении струи. И это логично, если учитывать, что поведение потока жидкости при преодолении любого локального сопротивления сопровождается сужением или расширением сечения.

2. При изменении направления трубы под углом гидравлические потери рассчитываются по формуле: ξ поворот = 0,946sin(α/2) + 2,047sin(α/2)², где α — это угол поворота трубы. Поток ведет себя следующим образом: сначала струя сжимается, после чего расширяется, так как при повороте по инерции поток отжимается от стенок трубы.

3. При входе в трубу цилиндрической формы с острой кромкой, которая наклонена к горизонту под углом α, коэффициент местного сопротивления высчитывается по формуле Вейсбаха: ξвх = 0,505 + 0,303sin α + 0,223sin α². Иногда труба имеет закругленную форму или в сечении входа стоит диафрагма, которая сужает сечение, — в любом случае сначала струя потока будет сжиматься, потом расширяться, то есть местное сопротивление при входе в водопровод можно свести к внезапному расширению струи потока.

4. В промышленности, в частности при работе с насосным оборудованием, часто приходится рассчитывать местные сопротивления, которые создаются запорной арматурой — вентилями и клапанами, кранами и задвижками и так далее. Вне зависимости от того, какую геометрическую форму имеет проточная часть, ограниченная запорной арматурой, гидравлический характер течения при преодолении сопротивлений не меняется. Если мы говорим о полностью открытой запорной арматуре, гидравлическое сопротивление будет колебаться в диапазоне от 2,9 до 4,5. Коэффициенты для определенного вида запорной арматуры можно найти в соответствующих справочниках.

Читайте также:  Автолэнд запчасти для иномарок

5. Гидравлические потери диафрагмы определяются сужением струи потока и последующим ее расширением. Степень сужения потока и его последующего расширения определяется несколькими факторами — это особенности конструкции диафрагмы, отношение диаметров отверстия трубы и диафрагмы, режим движения жидкости и так далее.

6. Наконец, часто бывает необходимо рассчитать коэффициент местного сопротивления при входе струи потока под уровень жидкости. Впрочем, сложных расчетов проводить не потребуется, коэффициент сопротивления при входе струи в большой резервуар под уровень жидкости или в среду без жидкости связан с потерей кинетической энергии и равен 1.

О гидравлическом сопротивлении, насосах и кавитации

Работа насосов и гидравлических машин направлена в том числе на преодоление гидравлических потерь. Чтобы снизить влияние таких потерь, при создании трассы стоит избегать узлов, которые будут резко менять направления потока. Оптимальный вариант — конструкции обтекаемой формы. Но нужно понимать, что даже максимально гладкие трубы не обеспечат отсутствие потерь: ламинарный режим течения не сопровождается большими потерями из-за шероховатых стенок, но турбулентный режим приводит и к росту гидравлического сопротивления трубы.

Иногда при движении жидкости по закрытым руслам меняется ее агрегатное состояние — она превращается в пар, то есть из жидкости выделяются газы, в ней растворенные. Если скорость небольшая, видимых изменений в ее движении не будет. Но при увеличении скорости движения на узком участке трубы появится отчетливая зона с пузырьками газа. Далее, когда жидкость подходит к широкой части трубы, пузырьки начинают резко уменьшаться в размерах, а затем исчезать — схлопываться. В месте схлопывания пузырьков резко увеличивается давление, которое затем передается на соседние объемы среды и далее на стенки трубы. Многочисленные местные повышения давлений приводят к вибрации.

Кавитация — нежелательное явление, которое может привести к очень быстрому износу определенных частей трубопроводного и насосного оборудования. Часто она возникает в местах локальных сопротивлений — в вентилях, кранах, задвижках и так далее. При этом кавитация снижает КПД, а в долгосрочной перспективе разрушает детали, стенки трубопроводов, уменьшая их пропускную способность.

Источник

Полнопроходная арматура

Один из параметров запорной арматуры (в соответствии с ГОСТ 28338-89 «Соединения трубопроводов и арматуры. Проходы условные (размеры номинальные). Ряды»). – номинальный размер (условный проход).

Часто под номинальным размером (условным проходом) понимают параметр, который применяют в трубопроводных системах в качестве характеристики соединений трубопроводов, арматуры и фитингов.

Номинальный размер (условный проход) не имеет единицы измерения и примерно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, который измеряют в миллиметрах, а в запорной арматуре – внутреннему диаметру присоединяемых концов.

Номинальный размер (условный проход) указывают с помощью обозначения DN и числового значения (выбранного из ряда, указанного в ГОСТ 28338-89). Например, номинальный размер (условный проход) 400 обозначают как DN 400.

Допускается применять обозначение условного прохода (номинального размера) Dy в арматуре и соединениях трубопроводов, производство которых освоено до введения в действие стандарта ГОСТ 28338-89 (дата введения 01.01.91).

Условный проход обозначается Dy, например, условный проход 200 мм выражается как Dy 200.

Исходя из необходимости обеспечения минимального гидравлического сопротивления конструктивных и соображений определяются внутренние размеры проходов в запорной арматуре.

От условий эксплуатации и характера транспортируемого продукта зависят особые требования, предъявляемые к проходному сечению арматуры.

В соответствии с ГОСТом 24856-81 проходная арматура определяется как «промышленная трубопроводная арматура, в которой рабочая среда не изменяет направление своего движения на выходе по сравнению с направлением ее на входе».

Особенно большое значение в этом случае имеет правильность выбора проходного канала арматуры, когда трубопровод, где она смонтирована, периодически подвергается внутренней очистке скребками. Трубопроводную арматуру по форме и сечению проходного канала можно разделить на две группы: с полностью и частично открывающимися каналами.

Рассмотрим несколько определений термина «полнопроходная арматура»:

1. Арматура (проходная, ГОСТ 24856-81), у которой площадь сечения затвора равна или больше площади входного патрубка. Она характеризуется очень незначительным гидравлическим сопротивлением и обусловливает минимальную турбулентность потока.

2. Арматура, у которой площади сечений проточной части равны или больше площади отверстия входного патрубка (ГОСТ Р 52720-2007 «Арматура трубопроводная. Термины и определения»)

3. Арматура, способная пропускать в открытом положении сферу или геометрическое тело того же диаметра.

4. Арматура с диаметром седла не менее 90 % от номинального внутреннего диаметра выходного патрубка.

В сравнении с полнопроходной полнооткрывающаяся арматура имеет канал, который отличается по площади поперечного сечения или конфигурации от канала трубопровода. К такой арматуре относится большинство клапанов (вентилей), кранов, многие модели задвижек и шаровых кранов, и арматура с проходным каналом в виде трубки Вентури.

Целесообразно применение этого вида арматуры в том случае, когда повышенный перепад давления, который связан с уменьшением сечения проходного канала в сравнении с сечением присоединительных концов, не влияет на эксплуатационный режим газопровода.

Полнопроходная арматура меньше полнооткрывающейся, она загрязняется механическими частицами, содержащимися в газе, и способствует беспрепятственному прохождению скребков, шаров и прочих очистных устройств.

Некоторые клиновые и параллельные задвижки, большинство шаровых и многие модели конусных кранов выпускаются полнопроходными.

Задвижки, имеющие седло в размер диаметра трубопровода, бывают полнопроходными.

Полнопроходные и неполнопроходные краны

Полнопроходными могут изготавливаться стальные шаровые краны, когда диаметры отверстий в присоединительных патрубках не сужаются.

Неполнопроходные шаровые краны, у которых диаметры отверстий в шаре меньше диаметра отверстий во фланце применяются с целью экономии металла и снижения усилий и моментов, необходимых для управления арматурой.

Часто неполнопроходные шаровые краны в отличие от полнопроходных имеют больший коэффициент гидравлического сопротивления.

Полнопроходные шаровые краны

Рассмотрим цельносварной шаровой кран полнопроходной и неполнопроходной давлением 1,6 МПа под приварку диаметром 200 мм. Обозначение полнопроходного шарового крана – 11с67пЦП Ду 200, неполнопроходного – 11с67пЦП Ду 200/150 (сужение доходит до диаметра 150 мм).

Пропускная способность (kv) полнопроходного крана равна 2720, а масса составляет 44,7 кг. В то же время масса неполнопроходного крана значительно ниже (составляет 34,1 кг), но при этом падает пропускная способность (kv) – 1830.

Часто на цене последнего сказывается снижении массы крана, она значительно ниже, чем у полнопроходного (порой почти 2 раза).

Таким образом, полнопроходные краны имеют преимущество в коэффициенте гидравлического сопротивления (когда нет потери напора, меньше нагрузка на запорный орган). Это обозначает долговечность. У неполнопроходных кранов уменьшаются необходимые для управления усилия, а также цена изготовления за счет снижении веса и сокращения габаритов.

Неполнопроходной шаровой кран: как правило, сужение прохода в шаровом кране выполняется с обеих сторон симметрично, но может быть выполнено и несимметрично, а это является недостатком, ведь при этом шаровой кран такой конструкции необходимо на трубопроводе устанавливать более пологим конусом в сторону движения рабочей среды, а шаровой кран с симметричным сужением можно устанавливать любой стороной к направлению потока.

Строительная длина, коэффициент полнопроходности и величина перекрытия – основные конструктивные параметры.

Коэффициент полнопроходностиотношение фактической площади живого сечения прохода крана к площади условного прохода. Выражается следующей формулой:

f= 4Fф/пD2у,

фактическая площадь живого проходного сечения крана;

диаметр условного прохода.

Очень большое значение имеет выбор и назначение коэффициента полнопроходности, т. к. от него во многом зависят габариты и гидравлические характеристики крана, строительная длина, надежность и долговечность конструкции.

Для жидких сред в практике арматуростроения часто применяют полнопроходные конструкции с коэффициентом полнопроходимости, равным или близким единице.

Читайте также:  Глушитель стингер ваз 2121

Допускается для газообразных сред f больше или равно 0,7. Уменьшить габаритные размеры конструкции можно, уменьшая коэффициент полнопроходности.

При уменьшении площади окна прохода размеры самого окна также уменьшаются, а в следствие этого уменьшаются высота корпуса и пробки и средний диаметр, сокращаются габариты и вес, и необходимые для управления краном усилия уменьшаются, но при этом возрастает коэффициент гидравлического сопротивления крана.

При выборе коэффициента полнопроходности главное решить, что технически и экономически эффективнее: получить экономию материала (если потеря напора не имеет существенного значения) или на изготовление затратить больше материала и получить арматуру с минимальным коэффициентом гидравлического сопротивления.

Важно иметь в виду, что скорость движения среды в районе сужения при значительном сужении прохода стремительно увеличивается (неразрывность потока). Таким образом, усиление явления эрозии может повлечь за собой и сократить надежность и долговечность рабочего крана в качестве запорного органа.

Отличия стандартнопроходного и полнопроходного шаровых кранов

К полнопроходным относят краны с диаметром прохода (отверстия в шаре), равным номинальному диаметру трубопровода.

Преимущество таких кранов заключается в низком уровне гидравлических потерь, когда рабочая среда не создает давления и проходит через отверстие без сопротивления.

Диаметр прохода у стандартнопроходных кранов меньше условного диаметра трубы на 10 % (и более).

Коэффициент гидравлического сопротивления у неполнопроходных кранов существенно выше, при этом незначительно отличается пропускная способность.

Разница в применении

Шаровые краны со стандартным проходом стоят дешевле, потому что имеют меньшие габариты, а также менее затратны в производстве. Они отлично подходят для трубопроводов, когда напор воды не критичен.

Краны с полным проходом целесообразно устанавливать в таких системах, где нужно снизить гидравлическое сопротивление.

Диаметр выходного отверстия шара неполнопроходного шарового крана меньше диаметра трубопровода на один или несколько типоразмеров. Такие шаровые краны имеют больший коэффициент гидравлического сопротивления, чем полнопроходные, но в них ниже вероятность возникновения гидравлического удара из-за слишком быстрого перекрытия рабочей среды.

Применение неполнопроходных кранов обеспечивает уменьшенную стоимость изготовления за счет сокращения металлоемкости, а также снижение усилий и моментов, необходимых для управления арматурой.

Источник

Шаровой кран

Это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму. 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°. Диаметр отверстия чаще всего 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 задвижках и клапанах. Это ценное качество сделало шаровые краны основным запорным устройством на линейной части магистральных газопроводов. Однако для уменьшения габаритов и крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, иногда применяются суженные краны.

ШАРОВЫЙ КРАН – один из современных прогрессивных типов арматуры. Эта конструкция не является новинкой, она известна уже более ста лет. Однако в первоначальных вариантах шаровый кран не обеспечивал плотного перекрытия прохода, т. к. уплотнение создавалось между металлическими поверхностями шаровой пробки и седел корпуса. Появление и внедрение в практику арматуростроения таких материалов, как тефлон (фторопласт), синтетические каучуки для изготовления седел привели ко второму рождению шаровых кранов.

Кран шаровый полнопроходный – это кран, у которого заявленный диаметр условного прохода Ду совпадает с величиной реального прохода в шаре. Например, у полнопроходного крана Ду 100 и диаметр и реальный проход в шаре равен 100 мм.

В то же время выпускаются суженные краны с постепенным коническим переходом от диаметра отверстия на присоединительных концах корпуса к отверстию в шаре, которое обычно бывает уменьшенным до следующего диаметра (например, от 100 до 80) Такие краны экономически целесообразно применять на системах, где гидравлическое сопротивление арматуры не имеет существенного значения или где не требуется полнопроходность в арматуре для пропуска устройств (ершей) для очистки трубопровода.

Шаровые краны имеют большое разнообразие исполнений, но в основе классификации – две принципиально различные конструктивные схемы запорного органа: с плавающим шаром и с шаром в опорах.

В первом случае шаровая пробка в положении «закрыто» может свободно перемещаться по отношению к штоку и под действием давления среды со стороны входа прижиматься к уплотнительному кольцу со стороны выхода, что способствует герметизации крана. Такие краны применяют в основном для DN не более 200. Для больших DN кран выполняют по схеме «с шаром в опорах», где пробка устанавливается и поворачивается в опорах, а седла под действием давления прижимаются к ее сферической поверхности.

Такая конструкция существенно снижает усилия, необходимые для управления краном и позволяет применять управление при помощи электрических, пневматических и гидравлических приводных устройств меньшей мощности, чем для кранов с плавающим шаром. Конечно, такое преимущество не дается «бесплатно»: конструкция крана усложняется, стоимость увеличивается. Но для магистральных трубопроводов больших диаметров, а также для технологических трубопроводов с малыми диаметрами, но большими рабочими давлениями среды целесообразно использовать краны с шаром в опорах.

В случаях, когда по условиям эксплуатации применение электроэнергии нежелательно или невозможно, краны оснащаются приводами пневматическими или пневмогидравлическими. При этом для работы привода используется энергия от внешнего источника сжатого воздуха или газа, транспортируемого по трубопроводу, на котором установлен кран (обычно – на магистральных газопроводах). Как правило, такие приводы – прямоходные, поршневые. Однако применяются и некоторые другие решения: поворотные лопастные или с использованием мембранных механизмов.

В пневмоприводах сжатый воздух подается в цилиндр, перемещает поршень, от которого при помощи механизма – обеспечивается поворот выходного звена привода и соответственно – шара крана для его открытия или закрытия. Такое решение применяют для кранов с небольшими DN и PN. Для кранов магистральных газопроводов используют пневмо-гидроприводы. Здесь на поршень в цилиндре воздействует жидкость (масло) под давлением газа, отбираемого из трубопровода. Такое усложнение конструкции обеспечивает плавное без ударов срабатывание привода и поворот шаровой пробки крана.

По типу шаровые краны делятся на полнопроходные и стандартнопроходные.

Полнопроходной шаровый 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.

Редуцированный или стандартнопроходной шаровый кран – 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.

Кран шаровый стандартнопроходный – это кран, у которого заявленный диаметр условного прохода всегда больше, чем реальное отверстие в шаре. Например, у стандартнопроходного крана Ду 100 диаметр условного прохода 100 мм, а реальный проход в шаре 80 мм. Основным достоинством стандартнопроходных кранов является их более низкая цена в сравнении полнопроходными.

Более 90 % всех шаровых кранов стандартнопроходные. За счет конструкции крана, когда достигается малое гидравлическое сопротивление рабочей среды при проходе через шар пропускная способность стандарнопроходного крана иногда даже больше чем у вентилей и задвижек такого же диаметра, а так как краны шаровые получили широкое распространение с 2000 года, то они без каких-либо проблем заменяют аналогичную арматуру без потери давления и расхода среды.

По типу корпуса шаровые краны могут быть:

Кран шаровый цельносварной – это неразборный кран из углеродистой, легированной или нержавеющей стали, который за счет сварного корпуса имеет более низкую цену по сравнению с разборными кранами. Учитывая ресурс эксплуатации крана около 20 лет потребность в обязательном применении разборной конструкции возникает довольно редко.

Читайте также:  Запчасти для хлебопечки супра

Кран шаровый разборный – это кран, который можно разбирать и обслуживать. Единственный существенный нюанс – без специализированного оборудования качественно провести разборку и обслуживание без потери герметичности вряд ли получится.

По типу уплотнения шаровые краны могут быть:

Металл по металлу – это уплотнение, в котором корпус и шар крана соприкасается друг с другом без мягких уплотнений. Основное достоинство металлических уплотнений устойчивость к высоким температурам. Основным недостатком можно считать сложность обеспечения класса герметичности А.

99 % всех шаровых кранов выпускаются с фторопластовым уплотнением, за исключением высокотемпературных исполнений, где используют уплотнение металл по металлу.

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 в помещениях, в которых запрещена сварка. Эти краны, которые присоединяется непосредственно к обратным фланцам. Они выпускаются с Ду 15 по Ду 800, материал корпуса: чугунные, стальные и нержавеющие. Основные достоинство таких кранов: удобство монтажа и обслуживания, применяемость для всей линейки давлений. К недостаткам фланцевых шаровых кранов можно отнести большие вес и габаритные размеры, а также возможность ослабления со временем затяжки болтов и как следствие потеря герметичности.

Краны с типом соединения под приварку используют на особо ответственных или труднодоступных участках трубопроводов, за счет полной герметичности перекрытия и прочности соединения.

Краны шаровые под приварку – это краны с концами под приварку. Эти краны выпускаются с Ду 10 по Ду 800, материал корпуса: стальные и нержавеющие. Основные достоинство таких кранов: полная и надежная герметичность соединения, малый, в сравнении с фланцевыми, вес и строительная длина. К недостаткам сварных кранов можно отнести невозможность обслуживания, сложность демонтажа и замены.

Краны с муфтовым соединением имеют внутреннюю коническую или цилиндрическую резьбу. В основном применяются в коммунальном хозяйстве. Эти краны с резьбовым присоединением, которые нашли широкое применение в различных областях промышленности и ЖКХ. Эти краны выпускаются с Ду 8 по Ду 100, материал корпуса: латунные, стальные и нержавеющие. Основные достоинство таких кранов: малый вес, малая строительная длина, невысокая стоимость. К недостаткам муфтовых шаровых кранов можно отнести узкую линейку диаметров и сложность при проведении обслуживания (кран забился окалиной и т. п.) и ремонтных работ. Существует несколько разновидностей типа резьбы:

— кран шаровый вн-вн с внутренней резьбой с обоих сторон;

— кран шаровый нар-нар (так же называется кран шаровый цапковый) с наружной резьбой с обоих сторон;

— кран шаровый штуцерный – это разновидность крана с наружной резьбой, только на каждую резьбу накручены штуцера;

— кран шаровый вн-нар с внутренней резьбой с одной стороны и наружной резьбой с другой стороны;

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:

В качестве недостатка 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. В быту шаровой кран может называться полуоборотным.

По материалу корпуса шаровые краны бывают:

Краны шаровые латунные – это наиболее распространенные в сантехнике краны.

Основные достоинства латунных кранов:

— большой выбор моделей различных производителей;

— малые сроки поставки;

— хорошие эксплуатационные характеристики для воды и газа;

— устойчивость к механическим воздействиям.

Основные недостатки латунных кранов:

— малое количество диаметров, в основном выпускаются с Ду 8 до Ду 100 мм;

— отсутствие приварного исполнения;

— нестабильная работа при температурах более 200 град С;

— невозможность стабильной эксплуатации на нефтепродуктах.

Краны шаровые стальные – это краны, изготовленные из углеродистой стали (обычно сталь 20 или сталь 25), которые нашли широкое применение в промышленности и ЖКХ.

Основные достоинства стальных кранов:

— большой выбор моделей различных производителей;

— малые сроки поставки;

— хорошие эксплуатационные характеристики для горячей воды и газа;

— устойчивость к механическим воздействиям;

— широкий модельный ряд.

Основные недостатки стальных кранов:

— сложности при длительной эксплуатации в системах холодного водоснабжения;

— невозможность эксплуатации на слабоагрессивных средах.

Кран шаровый нержавеющий – это краны, изготовленные из нержавеющей стали (обычно 12Х18Н10Т и аналогичных), которые нашли широкое распространение в промышленности.

Основные достоинства нержавеющих кранов:

— широкий спектр рабочих сред;

Основные недостатки нержавеющих кранов:

— узкий модельный ряд, в основном выпускаются с Ду 8 до Ду 300 мм;

— большие сроки поставки на большинство кранов.

Краны шаровые чугунные – это краны, изготовленные из серого (ковкого) чугуна.

В связи с массовым изготовлением стальных шаровых кранов чугунные краны стали дороже и большинство производителей отказываются от их изготовления. Как результат примерно с 2010 года в России остался один производитель чугунных кранов и большое количество неликвидов, которые выпускались еще в 80-е годы при СССР. В связи с тем, что преимуществ по сравнению со стальными кранами у чугунных нет, то рекомендуем их без всякого сомнения менять на стальные краны.

Краны шаровые пластиковые – это краны, изготовленные в основном из полипропилена и предназначенные монтажа на пластиковых трубах.

Основные достоинства полипропиленовых кранов:

— долговечность, сопоставимая с латунными;

Основной недостаток полипропиленовых кранов: возможность монтажа только на пластиковые трубы.


Разновидности шаровых кранов

Кран шаровый запорный – это двухходовые шаровые краны, которые предназначены для полного перекрытия потока среды. Это самые популярные и распространенные краны.

Кран шаровый регулирующий – это двухходовые шаровые краны у которых конструкция шара позволяет производить регулирование потока рабочей среды.

Кран шаровый для подземной установки – это двухходовые шаровые краны с удлиненным штоком предназначенные для установки на подземных коммуникациях с возможностью открытия или закрытия крана через ковер, установленный на улице.

Кран шаровый трехходовой – это шаровые краны, предназначенные для смешения жидкости (Т-порт) или распределения потока (L-порт). Подобные краны широко применяются для установки манометров и датчиков давления, а также в сложных технологических процессах.

Кран шаровый для подключения датчика – это двухходовые шаровые краны с возможностью подключения датчика температуры. Эти шаровые краны нашли широкое распространение при монтаже квартирных теплосчетчиков.

По типу управления шаровые краны бывают:

Кран шаровый ручной – это самые распространённые шаровые краны с ручкой или «бабочкой».

Кран шаровый с редуктором – это краны с установленным на них механическим редуктором. Редуктор необходимо обязательно устанавливать на всех кранах диаметров свыше 300мм, а также на кранах с меньшим диаметром, где необходимо обеспечить плавное открытие шарового крана.

Кран шаровый с электроприводом – это краны с установленным на них электроприводами применяются для дистанционного управления технологическими процессами, а также для аварийного закрытия трубопроводов.

Кран шаровый с пневмоприводом – это краны с установленным на них пневматическими приводами применяются для дистанционного управления технологическими процессами, а также для аварийного закрытия трубопроводов во взрывоопасных зонах, в которых установка электропривода недопустима.

Более подробная информация представлена в следующих видеороликах:



Источник