Виды шаровых кранов для воды

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.

При проведении ремонта в квартире нередко осуществляется замена водопроводных коммуникаций, которые содержат краны и вентили. От того, насколько правильно сделан выбор данных элементов, будет зависеть безопасность жильцов соседних квартир. При установке некачественных или поддельных изделий всегда есть риск затопления.

Для того чтобы избежать ошибок при покупке элементов сантехники, нужно узнать их основные функции и предназначения.

Ответственными за подачу воды в санузле и на кухне могут быть самые распространенные и надежные краны шаровые для водопровода. Этот вид постепенно вытесняет ранее используемые клиновидные задвижки, конические и цилиндрические краны. Такой тип применяется в системах не только водо-, но и газо- и нефтепроводах. Они настолько универсальны, что нашли применение практически во всех сопутствующих областях.

Сферы применения шаровых элементов:

– транспортировка по трубопроводам различных жидкостей: масла, нефтепродуктов, растворов в промышленности;

– отопление и водоснабжение;

Конструкция

Краны шаровые для водопровода начали использовать еще более 100 лет назад в Европе.

На фотографии – современный шаровый кран бренда STOUT ( http://www.stout.ru/ ), сочетающий в своей конструкции все передовые технические решения и инновационные материалы.

До сегодняшнего времени такой кран остается единственным подобным устройством, сочетающим надежность и простоту конструкции. Осиновым элементом является запорный механизм, который состоит из обычного шара с отверстием, перекрывающим поток воды. Он может перемещаться под углом 90 градусов и регулировать поток воды или ее перекрытие. Отверстие, которое есть в шаре, может быть различной формы – от овальной до прямоугольной. А вот его размер зависит от диаметра трубы и прямого назначения крана.

Читайте также:  Чистка котлов отопления от сажи

Подача воды происходит, когда отверстие в шаре повернуто параллельно трубе, перекрывается поток, если отверстие расположено перпендикулярно.

А вот размещаться шар может несколькими способами:

– в простых устройствах, для малых объемов – плавающим;

– в крупных кранах – на специальных опорах.

Части шарового элемента

Состоит это незаменимое в сантехнике устройство из следующих элементов:

– уплотнитель сальниковый для штока;

– уплотнение для шара седельного типа.

Краны шаровые для воды могут быть выполнены в корпусе из латуни. Он считается хорошим по качеству, но все зависит от того, какой процент этого вещества содержит сплав. Наружная часть выполняется из никеля, чтобы предотвратить возможное окисление.

Ручка может быть стальной с верхним слоем из никеля, на который наносят небольшое количество поливинилхлорида.

Из латуни с никелевым покрытием изготавливают и шток. А вот его уплотнение – термостойкий тефлон. Некоторые модели имеют уплотнение из бутадиеновой резины специального состава. Из латуни покрытой таким образом, делают шар затвора, в качестве уплотнения – термостойкий тефлон.

Преимущества шарового элемента

При выборе запорной арматуры в сантехнике, выбор такой конструкции может быть обусловлен следующими плюсами:

– удобством использования (простой поворот ручки);

– простой монтаж, который может произвести даже не профессионал;

– стойкость к коррозии;

Выбрать правильно кран поможет знание их разновидностей. Они классифицируются по способу установки.

Муфтовые краны шаровые для воды предназначены для труб, диаметр которых не превышает 45 мм. Благодаря своим компактным размерам, этот кран надежно закрепляется на любых видах систем, от отопительной, до водопроводной.

Фланцевые краны шаровые для водопровода используется в изделиях большего диаметра.

Еще разновидность шарового крана – приварной. Из названия понятно, что крепится он неразъемным соединением – сваркой. Демонтаж такого элемента исключен, поэтому применение его обосновано только в строительной сфере.

Самый распространенный вид – краны муфтовые шаровые полнопроходные. Они нашли применение в большинстве сфер деятельности. Все благодаря простому способу перекрыть поток в трубах – просто повернуть ручку. Это тот вид крана, который можно встретить в бытовых системах. А вот для промышленного назначения используют краны шаровые стальные. Материал позволяет выполнять поставленные задачи в экстремальных условиях.

Кран шаровый, виды которого подразделяются, независимо от величины диаметра, на полнопроходные и неполнопроходные, имеют свои отличия. Чем разнятся элементы? Для этого нужно рассмотреть подробнее конструкцию каждого вида.

Коэффициент полнопроходности

В полнопроходных устройствах диаметр отверстий в патрубках, которые с ним соединяются, не сужаются. А вот у неполнопроходных размер отверстия в шаре ниже, чем во фланце. За счет этого снижается расход металла. Также уменьшаются усилия, необходимые при управлении арматурой. Коэффициент сопротивления гидравлическим усилиям у неполнопроходных значительно выше, чем у аналогичных полнопроходных кранов.

Преимущества полнопроходных элементов:

– краны шаровые полнопроходные обладают небольшим коэффициентом сопротивления гидравлическим нагрузкам;

– исключена потеря напора;

– уменьшенная нагрузка на запорный элемент;

Даже несмотря на большое количество плюсов, краны шаровые полнопроходные имеют и недостатки:

– высокая масса изделия;

Неполнопроходной шаровый элемент имеет несколько особенностей в своем строении.

Неполнопроходные элементы могут различаться строительной длиной, величиной перекрытия и коэффициентом проходимости. Именно последнее значение играет большую роль. От него будут зависеть остальные. Уменьшением диаметра проходимости можно снизить затраты на производство, но, вместе с тем, увеличится гидравлическое сопротивление. Поэтому заранее нужно определиться, что предпочтительнее и имеет ли значение величина напора.

Шаровые изделия из пластика

Для изготовления неметаллической запорной арматуры используют следующие материалы: полипропилен и полиэтилен. Такая конструкция исключает появление коррозии любого вида. Данную аппаратуру монтируют в тех местах, где проходит поток с агрессивной средой. Минусом может служить невозможность использования в системах отопления и горячей воды – такая среда пагубно влияет на материал изделия.

Правильная эксплуатация

Любое оборудование, если установлено правильно и используется аккуратно, прослужит свыше положенного срока.

– запрещено самостоятельно наращивать длину ручки, пользоваться только той, что дана изначально;

– обязательно совпадение резьбы крана и трубы;

– нельзя допускать перетягивания соединения, иначе может деформироваться корпус запорного устройства;

– при установке крана в среде с заведомо известными загрязнениями, лучше перед устройством поставить защитную сетку.

Установка

Кран шаровый, установка которого может быть произведена самостоятельно, монтируется при следующих условиях:

– место для установки должно быть выбрано так, чтобы не было помех для поворота ручки;

– диаметр шарового крана должен быть совместим с диаметром трубы;

– правильно расположить кран, в зависимости от потока воды, на устройстве должен быть знак в виде стрелки;

– в месте соединения можно намотать специальный герметик или паклю по направлению резьбы, это убережет от возможных протечек;

– по окончании установки нужно проверить кран на герметичность и пустить воду.

Демонтаж

Вечных деталей не бывает, поэтому любое сантехническое устройство рано или поздно выходит из строя и требует замены.

Разобрать соединение элемента с трубой можно следующим образом:

– выкрутить винт, который удерживает рукоятку поворота;

– снять рычаг поворота;

– открутить с помощью отвертки часть крана с резьбой, делать это нужно по часовой стрелке;

– удалить купол крана, с помощью плоскогубцев, вместе с этим снять и пластиковый элемент;

Читайте также:  Двухтрубная система отопления 2 этажного частного дома

– осмотреть шар, если он поврежден, то заменить новым;

– заменить устаревшие и поврежденные прокладки;

– при устранении всех неполадок, собрать устройство, следуя по шагам в обратном порядке.

Как определить, что ремонт был удачным. Об этом будет свидетельствовать тот факт, что кран хорошо справляется со своими функциями, не пропускает жидкость и способен регулировать ее поток.

Стоимость

Шаровые краны, цена которых зависит от нескольких значений, могут быть дорогими или дешевыми.

Ценовые параметры зависят от:

– качества затворного шара;

Кран шаровой Giacomini полнопроходной R850 1" ВР/ВР DN25 PN28, Tmax=185˚С, хромированный – цена 550 рублей. Genebre полнопроходной DN25 PN25 G 1 НР/ВР Тмах=180˚C – цена 562 рубля.

Кран шаровой R850 3/4" ВР/ВР DN20 PN35, Tmax=185˚С, хромированный – цена 368 рублей. Это были примеры самых простых элементов, которые применяются повсеместно в бытовых целях. Но есть и шаровые краны, цена которых значительно выше. Broen Балломакс ф/ф КШТ 11с10фт60.003.080 Ду 80 Ру 16 облегченный – 4082 рубля. Broen Балломакс ф/ф КШТ 61.103.125 Ду 125 Ру 16 с рукояткой (61.103.125h1) – цена 17922 рубля. Естественно, такие изделия не предназначены для дач и огородов, а используются исключительно в промышленных целях.

Genebre полнопроходной DN40 PN25 G 1 1/2 ВР/ВР max.180˚C (302908) – 1106 рублей.

Советы

При покупке обязательно следует обратить внимание на материал изделия. Хорошо, если это будет латунь.

Придя за покупкой, можно запутаться в многообразии. Нужно запомнить, что по внешнему виду производитель уже обозначил все устройства. Если это кран с «бабочкой» или ручкой желтого цвета, то он для газопровода. А вот если устройства имеют другие цвета, то это уже для водопровода и системы отопления. Однако, зачастую некоторые умельцы ставят изделия для газопровода себе на полив. Объясняют они это тем, что данные изделия более надежные и качественнее изготовлены, нежели их аналоги, предназначенные для воды. Да и стоимость этих устройств в несколько раз больше, так что об этом стоит задуматься.

Давление

Не последнюю роль имеет такой показатель, как рабочее давление. Это предельное значение обычно указано на маркировке. Для бытовых кранов этот показатель должен быть не ниже 16 атмосфер.

Итак, мы выяснили, для чего служат краны муфтовые шаровые полнопроходные и где они используются.

Шаровый кран, выпускаемый согласно ГОСТ 9702-87, 28343-89, 28908 – 91, 21345-2005 – тип запорной и регулирующей арматуры с затвором (пробкой) в форме сферы (шара), через сквозное круглое отверстие в которой проходит рабочая жидкость. Изобретенные более столетия назад шаровые краны обрели популярность с появлением синтезируемого каучука и фторопласта, использование которых обеспечило плотность перекрытия циркуляции рабочей среды.

Шаровые краны используются практически в каждом трубопроводе бытового и промышленного назначения

Классификация шаровых кранов

По соответствию диаметра отверстия в затворе (подвижном элементе) внутреннему диаметру трубы, на которую устанавливается устройство, запорные устройства относят к:

Полнопроходным. У полнопроходного шарового крана, устанавливаемого на трубу, диаметр отверстия в затворе шара совпадает с внутренним диаметром трубопровода. Высокая надежность полнопроходных шаровых кранов проявляется в уровне потерь циркулирующей жидкости при открытом его положении. Он ничтожно мал и практически равен потерям при прохождении жидкости через трубу, длина которой равна длине корпуса полнопроходного шарового крана. Такой уровень гидравлических потерь в несколько раз ниже, чем у прочих типов запорной арматуры. Это обстоятельство способствовало тому, что полнопроходной шаровый кран востребован как основное запорное устройство на линейной части мощных магистральных трубопроводов.

Редуцированным или стандартнопроходным. У редуцированного шарового крана, устанавливаемого на трубу, диаметр отверстия в затворе шара уступает ее внутреннему диаметру. Разница подбирается в один типоразмер. Стандартнопроходные (редуцированные) запорные устройства находят применение в трубопроводных системах, для которых частичная потеря напора при открытом положении крана не становится критичной.

По типу присоединения устройства относят к:

  1. Фланцевым. Фланцевые запорные устройства устанавливают там, где запрещено применять сварку. Они находят также применение на трубопроводах, где предусматривается возможность частичной разборки и последующей сборки.
  2. Под приварку. Шаровые краны с соединением под приварку устанавливают, чтобы добиться особенной прочности соединения и обеспечить полную герметичность перекрытия потока циркулирующей жидкости. Такое соединение принято применять на труднодоступном и/или особо ответственном участке трубопровода.
  3. Муфтовым. Краны шаровые муфтовые ГОСТ 28908 – 91 оснащены внутренней конической или цилиндрической резьбой. Основной сферой их применения является коммунальное хозяйство.
  4. Комбинированным. Запорные устройства с комбинированным присоединением не имеют четко выраженной основной сферы применения. Их устанавливают на участках различных трубопроводных систем.

Полнопроходной кран — наиболее востребованный тип запорной арматуры

Среди устройств специального назначения выделяют:

  1. Трехходовые. С их помощью перераспределяют потоки рабочей среды.
  2. Оснащенные обогревом корпуса.
  3. С контролем протечек.

Особенности конструкции

Конструкция устройства состоит из:

  • корпуса;
  • седел;
  • затвора (шаровой пробки). Именно в устройстве запорных органов кроются основные различия в исполнении устройств. Конструкция с плавающим шаром устанавливается на трубах с диаметром до 200 мм. Пробка, не имеющая жесткой связи со шпинделем, перемещается и прижимается давлением рабочей среды к уплотнительному кольцу, создавая при больших диаметрах чрезмерную нагрузку на него, затрудняя работу устройства. Конструкция с шаром в опорах снабжена цапфой (осевым выступом) в нижней части, входящей в особое углубление, седла прижимаются под давлением к поверхности пробки. Конструкция более сложная и дорогая, но позволяющая применять значительно меньшие усилия, управляя краном, как вручную, так и с использованием привода;
  • рукоятки (для ручного управления);
  • шпинделя, передающего усилие от рукоятки к затвору.
Читайте также:  Как утеплять балконы изнутри

Корпус кранов может быть пластиковым или металлическим, наиболее долговечные изделия изготавливаются из стали

Основание устройства исполняют из чугуна, стали, бронзы или латуни. Затворную пробку – из стали (хромированной стали) или латуни. Седла – из тефлона или фторопласта. Полипропиленовые конструкции имеют минимальные резьбовые соединения. Их можно устанавливать, устраивая разводку в квартире, частном доме. Срок службы металлических устройств – пять лет, силуминовых (пренебрежительно оцениваемых многими специалистами) – до двух лет.

Цвета рукояток (рычагов) указывают на характер рабочей среды:

  • красный – для горячей воды, систем отопления;
  • синий – для холодного водоснабжения;
  • желтый и черный – для газопроводов.

Краны шаровые латунные муфтовые

Выполняются из кованой латуни, рекомендуются для установки на трубопроводах малого диаметра. При появлении протечек, достаточно подтянуть гайку, прижав тефлоновое сальниковое уплотнение. Эксплуатационный ресурс рассчитан на двадцать тысяч циклов открытия-закрытия.

Латунное устройство отличается такими эксплуатационными качествами:

  • долговечностью и надежностью, отсутствием необходимости в смазке, техническом, обслуживании, ремонте;
  • герметичностью, исключающей утечки;
  • возможностью установки в любом положении;
  • повышенной травматической безопасностью рукоятки;
  • пригодностью к работе при рабочем давлении до 1,6 Мпа и температуре до +150º С.

Муфтовые краны устанавливаются на трубы малого диаметра, в основном, в бытовых условиях

Краны шаровые стальные

Устройство состоит из цельной сферного тела и цилиндрических патрубков. Конструкция сферы, выполненная из высококачественной стали, лишена болтовых разъемов. Этим исключается утечка под давлением рабочей среды.

Стальной шаровой кран характеризуется:

  • перекрытием потока рабочей жидкости с высокой скоростью;
  • простотой установки и управления;
  • отсутствием потребности в специальном техническом обслуживании, замене деталей;
  • устойчивостью к высокой температуре рабочей среды;
  • экономичностью. Принято считать, что именно эти устройства представляются оптимальным выбором, если исходить из пресловутого соотношения стоимости и качества приобретаемого продукта.

На что обратить внимание при приобретении и установке шарового крана

При подборе запорной арматуры рекомендуется предварительно составить четкое представление о таких параметрах, связанных с ее последующей эксплуатацией:

  • сечении труб в трубопроводной системе;
  • возможности возникновения гидравлических ударов, которые будут воздействовать на шаровый кран;
  • типе и агрессивности рабочей среды, с которой придется контактировать затворной пробке (шару);
  • качестве корпуса крана, которое обеспечит беспроблемность работы.

Краны отечественных производителей маркируются согласно ГОСТам

Отечественные производители (как и прочие, работающие на постсоветском пространстве) маркируют запорную арматуру согласно ГОСТам. Продукция зарубежных компаний снабжена стандартным метрическим обозначением, соответствующего условному диаметру трубы.

Металлические изделия заметно тяжелее пластиковых, разницу несложно определить, просто подержав устройство в руке. Блестящее затворное устройство – признак качества, блеск обретается вследствие дорогостоящего опыления латуни никелем или хромом.

Самостоятельно шаровый кран устанавливается при помощи следующих способов:

  1. Фланцевого. При фланцевой установке плоские кольца с отверстиями для болтов накладываются по обе стороны крана на болты. Затягиванием болтов достигается стыковка и последующая фиксация.
  2. Резьбового. Запорное устройство устанавливается по нанесенной резьбе.
  3. Сварного. Запорная арматура приваривается к определенному участку трубопровода. Надежность соединения несомненна, но осложняется проведение ремонта или демонтажа.

Приступая к установке шарового крана

Первым шагом на пути установки устройства является выбор места, где оно будет устанавливаться. В стесненных условиях важно правильно определиться с длиной ручки запорного устройства, можно ли будет нормально поворачивать длинную или короткую ручку на том месте, где намечается установить кран. На вертикальном трубопроводе местоположение ручки не имеет значения. На горизонтальном трубопроводе ручка шарового крана обязательно должна размещаться вверху, допустимое отклонение от вертикали не может превышать 45º.

Способ монтажа шарового крана зависит от материала труб, из которых собирается трубопровод

Шаг второй – подбирается кран с определенными параметрами. В домашних условиях выбор обычно останавливается на муфтовом шаровом кране с резьбовыми соединениями. Запорное устройство с фланцами понадобится при диаметре трубопровода, превышающем 40 мм.

Третий шаг – уточнение диаметра труб, на которые будет устанавливаться устройство, и видов резьбы на концах труб по месту установки.

Шаг четвертый – уточнение направления течения жидкости в трубопроводе и требуемого вида резьбы на кране в зависимости от этого фактора. Это уточнение может и не понадобиться, так как большинство запорных устройств может устанавливаться любой стороной, независимо от направления потока. Но некоторые модели шаровых кранов имеют стрелку – указание требуемого направления течения жидкости. Их можно устанавливать только определенным образом, обусловленным конструктивными особенностями устройства.

Установка металлических и пластиковых шаровых кранов

При установке металлического устройства резьбовое соединение уплотняется, например, ФУМ-лентой. Кран при уплотненном соединении навинчивается не до упора, а так, чтобы обеспечить удобное пользование ручкой. По завершении установки следует сразу же убедится в отсутствии протечки.

Устанавливая пластиковый трубопровод, следует подбирать все элементы (фитинги, трубы, запорное устройство) в исполнении одного производителя. Установка потребует наличия полифуза – специального паяльника для полимерных конструкций в виде плоского нагревательного элемента. Для пайки полипропиленовых изделий требуется разогреть полифуз до 260º С. Кран и труба вставляются в насадки по сторонам полифуза и нагреваются одновременно, не более 6-10 секунд. Размягчившиеся элементы снимаются с насадок и незамедлительно состыковываются. Остывание завершает процесс пайки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *