Кран шаровой к чему относится
Типы шаровых кранов, виды, конструкция, сфера применения
Запорная арматура эксплуатируется в сетях отопления, подачи холодной и горячей воды, газоснабжения для перекрытия потока жидкостей и газов. При этом в зависимости от условий использования, транспортируемого рабочего тела и габаритных размеров трубопроводов, используются различные типы шаровых кранов.
Для рядового потребителя, самостоятельно занимающегося монтажом различного вида бытовых систем, на рынке представлена масса разновидностей шаровых кранов. Для того, чтобы выбрать подходящую модель, следует знать отличительные особенности шаровой запорной арматуры, область ее применения, технические характеристики устройств, расшифровку буквенных и цифровых символов на корпусе.
Рис. 1 Шаровая арматура в обвязке отопительных приборов и оборудования
Назначение и принцип работы
Шаровые краны предназначены для перекрытия потока транспортируемой жидкой или газообразной среды в трубопроводных линиях. В отличие от винтовой арматуры, задвижек и запорных вентилей, которые перекрывают поток рабочего тела постепенно, шаровый кран рассчитан на быстрое закрывание проходного канала поворотом управляющей ручки на угол 90 градусов.
Запорным элементом шаровой арматуры является металлическая сфера со сквозной цилиндрической прорезью, равной ширине или чуть меньше проходного канала. При повороте ручки вдоль направления трубопровода (открывании) подсоединенный к ней через шпиндель шар также поворачивается, его внутренний канал совпадает с проходным трубопровода, и рабочая среда беспрепятственно транспортируется по магистрали. Когда ручку перемещают в положение, перпендикулярное трубопроводу, сфера поворачивается сплошной стороной, закрывая канальный проход.
Чтобы обеспечить герметичность примыкания жесткого металлического шара к цилиндрической седельной поверхности канала, в места контакта помещают герметизирующие прокладки из эластичных полимерных материалов.
Рис. 2 Запорная шаровая арматура в трубопроводе горячего и холодного водоснабжения
Сфера применения в бытовом хозяйстве
Владелец квартиры в многоэтажке, собственник индивидуального дома, сталкивается с шаровыми кранами в следующих видах коммуникаций:
Рис. 3 Основные детали и физические характеристики типового крана
Конструктивное устройство
Краны, применяемые в разных сферах, имеют некоторые отличительные особенности, но любой из них включает в себя следующие основные узлы:
Корпус. Служит для удержания в нем запорной сферы и стыковки с трубами, выполняется из различного типа металлов, основные из которых — сталь, чугун, нержавейка, латунь, или полимерных материалов — полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ).
Входной и выходной патрубки крана для врезки в трубопроводную магистраль оснащают резьбой, фланцами или имеют гладкую цилиндрическую поверхность для приваривания к металлическим трубопроводам, впаивания в полимерные трубы. Многие разновидности современных кранов имеют на корпусе специальные фитинги для компрессионного подсоединения или запрессовки в полимерный трубопровод из сшитого РЕХ или полиэтилена низкого давления ПНД, металлопластика PEX-AL-PEX.
Латунные модели кранов, устанавливаемые на оборудование и трубы в зоне обзора жилых помещений, нередко делают с хромированным покрытием, повышающим внешний эстетичный вид изделий.
Рис. 4 Разновидности шаровых затворов: с прорезью и цапфами
Запорная сфера. Затворный шар выполняют из металла, его материалом в основном служит латунь, реже нержавеющая сталь и медь. Для получения гладкой поверхности сферу обрабатывают полированием и покрывают плотным слоем хрома.
Стандартный шар имеет цилиндрический проходной канал, в верхней точке для его удержания и проворачивания находится прорезь и в некоторых конструкциях присутствует нижний выступ (цанга). В прорезанную канавку входит шток, который отвечает за поворот сферы, выступающая цанга размещается во впадине нижней части корпуса и фиксирует шар в неподвижном положении, облегчая его проворачивание.
Приводной механизм. Шар вращают при помощи штока (шпинделя), который входит в верхнюю часть прорези его корпуса. Рядовому обывателю известны шаровые краны, в которых шток перемещают при помощи ручки. В промышленной отрасли и коммунальном хозяйстве для приведения штока в действие используют различные типы приводов, чаще всего ставят электрический, также известны гидравлические и пневматические приводные механизмы.
Ручка. Ручку крана производят из стали с антикоррозионным порошковым напылением, алюминия, пластиков, ее две основные разновидности — однорычажная консольная и в форме бабочки. В моделях, где от запорной арматуры требуется компактность, делают маленькую ручку в виде бабочки с одним крылом. Некоторые производители оснащают свои изделия фиксаторами, препятствующими непредусмотренному повороту ручки от случайного прикосновения.
Рис. 5 Материалы изготовления стандартного крана
Уплотнители. Уплотнительные прокладки устанавливают на седельные гнезда в крановом корпусе, с которыми соприкасается сфера, и на шток, вращающийся в выступающем корпусном патрубке.
Материалами прокладок кранов являются:
Рис. 6 Разновидности корпусов кранов на примере линейки продукции от Valtec
Типы шаровых кранов
Запорная арматура для бытового применения отличается довольно разнообразной линейкой устройств, на смену традиционным изделиям из металлов в связи с широким применением полимерных трубопроводов приходят пластиковые виды шаровых кранов. Наполнение отечественного рынка товаром в основном производится за счет поступлений запорной арматуры от российских (бренды Valtec, Зубр), китайских (торговые марки RM, TIM, AquaHit) и итальянских (фирмы Bugatti, Royal Thermo, FIV, Itap, Gecon, Remer) производителей.
Следует отметить, что средний срок службы российской и китайской запорной арматуры составляет 10 лет, в то время как более дорогие изделия итальянского производства способны функционировать не менее 30 лет.
По геометрии корпуса
Шаровые краны применяют на неравнозначных участках трубопроводной магистрали. Кран может использоваться как проходной с одинаковым или разным размером внутренней или наружной резьбы, нередко его ставят на отвод трубопроводной магистрали для слива или наполнения ее водой. Если кран применяют для полива, один из его концов оснащают штуцером с елочкой для закрепления гибкого шланга на хомуты или проволоку, для грубой очистки от песка в корпус некоторых моделей помещают встроенный фильтр.
Существуют разновидности, рассчитанные на изменение направления потока, они имеют три входа (трехходовые). Другие удобно ставить в трубопровод, изменяющий свое угловое положение — их корпус оснащен расположенными под углом присоединительными патрубками (угловые виды).
Рис. 7 Устройство, узлы и маркировка трехходового крана Bugatti
По размерным параметрам
Маркировка на крановом корпусе в виде литер DN показывает диаметр канального прохода в миллиметрах и реже в дюймах, общепринятыми считаются следующие номинальные размеры: 1⁄2 (15 мм), 3⁄4 (20 мм), 1 (25 мм), 1 1⁄4 (32 мм), 1 1⁄2 (40 мм), 2 (50 мм) дюйма. Следует отметить, что для бытовой запорной арматуры в системах холодной и горячей водоподачи, отопления, наивысшим размером считают сечение 32 мм. Практически все краны с канальными проходами до 50 мм оснащены резьбовыми патрубками, при 50 мм и выше арматуру оснащают дисковыми тарелками для фланцевого соединения.
По рабочему давлению
Номинальное давление (литеры PN с цифрой) — это второй показатель, который проставляют на корпусе всех кранов для воды. Цифровое обозначение показывает, какой напор выдерживает арматура в течение своего эксплуатационного срока при температуре окружающей среды в 20° С. Цифровое значение Pn указывают в атмосферах (барах), соответствующих 0,1 мПа, стандартные показатели 10, 16, 25, 40, реже встречается импортные модели (Bugatti) с более высокими напорными характеристиками в 50 и 64 бара.
Типу проходного канала
Шаровые краны выпускают двух видов — с редуцированным проходным каналом, на один типоразмер (1/4 дюйма) меньше сечения трубопровода, и полнопроходными. При выборе запорной арматуры стараются учитывать этот фактор, монтируя полнопроходные приборы в разрез трубопроводной магистрали, где они оказывают наименьшее гидравлическое сопротивление потоку. Модели с редуцированным канальным проходом лучше устанавливать на отводные ветви для слива или наполнения труб жидкостью — тогда их диаметр не окажет никакого влияния на производительность системы.
Рис. 8 Крупногабаритные промышленные краны с резьбой и фланцами
Методу подсоединения к трубам
Выше было отмечено, что в подавляющем большинстве случаев металлические шаровые краны для трубопроводных магистралей диаметром до 50 мм изготавливают под резьбовое соединение. Модели больших размеров от 50 мм чаще делают с фланцами. Промышленные разновидности из черных металлов выпускают под приварку, бытовые разновидности для установки в полимерные трубопроводы оснащают патрубками для спаивания (полипропилен РР), приклеивания (поливинилхлорид PVC), компрессионного или пресс соединения соответственно к трубам из полиэтилена низкого давления (ПНД) или металлопласта (PEX-AL-PEX).
Конструкции корпуса
Краны бывают с цельнометаллическими или разборными корпусами, последний вариант сборки выгоднее в том отношении, что прибор можно разобрать и поменять в нем износившиеся седельные кольца или поврежденную запорную сферу. При эксплуатации запорной шаровой арматуры рекомендуется регулярно (раз в месяц) поворачивать ручку во избежание выхода ее из строя из-за отложения на деталях известкового налета. Разборная конструкция хороша тем, что ее можно отремонтировать или прочистить при невозможности привести прибор в рабочее состояние после длительного простоя.
Рис. 9 Виды с компрессионными и пресс-фитингами для металлопластиковых труб
Форме и материалу ручки
Все виды шаровых кранов укомплектованы ручками различной формы, это сделано не случайно и определяет сферу использования приборов.
Ручки бытовых кранов изготавливают из стали или алюминия с порошковым напылением красного, черного или желтого цветов, полимерных материалов.
Рис. 10 Краны с полипропиленовыми патрубками под пайку
Устройству запорного элемента
Запорную металлическую сферу изготавливают двух видов (рис. 4):
При запорной работе сфера находится в неподвижном положении, а герметизация проходного канала обеспечивается за счет прижимания седельных колец к ее поверхности. Конструкция отличается более легким ходом и используется в крупногабаритных изделиях, нередко нижнюю цапфу для облегчения проворачивания устанавливают на подшипники.
Рис. 11 Разновидности из полипропилена ПП и полиэтилена низкого давления ПНД
Материалу корпуса
Основной материал, из которого делают корпуса бытовых кранов — латунь, нередко она имеет оцинкованное или хромовое покрытие при использовании арматуры на видных местах (подачи воды в стиральную машину от смесителя). Существует очень дешевые модели китайских приборов, изготовленные из силумина — сплава алюминия с кремнием, однако виду хрупкости и низкой прочности материала срок их службы может исчисляться часами.
В последнее время выросло число кранов, изготавливаемых из полимерных материалов – поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена (ПП).
Типу привода
В быту используют краны с ручным приводом, однако в торговой сети можно обнаружить устройства, оснащенные электроприводом. В промышленности и коммунальном хозяйстве могут устанавливать шаровую запорную арматуру с гидравлическим или пневматическим управлением.
Виду рабочей среды
Бывают две основные разновидности бытовых шаровых кранов — для подачи холодной, горячей воды или газа, последние имеют ручку желтого цвета. Конструктивно приборы мало чем отличаются друг от друга, основное различие состоит в использовании разных материалов для седельных и штоковых уплотнений.
Рис. 12 Модели с электроприводом
Выпускаемый в настоящее время широкий ассортимент шаровых кранов позволяет эффективно использовать их в бытовых металлических и полимерных трубопроводах. Основными поставщиками продукции на рынок являются китайские и итальянские производители, при выборе следует учитывать не только стоимость, но и срок службы итальянских приборов в 30 лет, превышающий аналогичный показатель у конкурентов в 3 раза.
Самые популярные виды шаровых кранов
Запорная арматура позволяет регулировать расход жидкостей и газа, контролировать их подачу. Одна из конструкций — шаровый кран. Он изобретен в начале прошлого века, но не получил широкого использования в быту, поскольку фитинг быстро выходил из строя.
Новые материалы, технологии позволили создать прочные и долговечные детали. Это значительно уменьшило габариты, вес узлов. Теперь шаровые краны и смесители постоянно используются в бытовых системах, крупных трубопроводах.
Сантехническая труба с шаровыми кранами
Как устроен шаровый кран
Основная рабочая деталь в устройстве шарового крана — шар со сквозным цилиндрическим отверстием. Поворачиваясь, он открывает или полностью перекрывает доступ воде.
Шаровый фитинг — это простая, надежная конструкция. Его основные детали:
Внутри корпуса имеется уплотнительное седло, расположенное в расширенной части. К нему прижимается сферическая задвижка. При повороте ручки, вращение передается через шток на шар, и он разворачивается на 90⁰. Ось цилиндрического отверстия совпадает с осью трубы и жидкость или газ беспрепятственно проходят. При закрытии шар разворачивается глухими боками к трубе, полностью перекрывает поток.
При рассмотрении шарового крана в разрезе, можно заметить, что в открытом состоянии в просвете трубы нет никаких деталей. Поток проходит свободно, ни за что не цепляясь.
В закрытом положении давление жидкости или газа прижимает шар к седлу, обеспечивая надежность перекрытия, герметичность узла.
Технические характеристики
Технические характеристики шаровых кранов определяются:
Основным критерием выбора для установки в конкретную систему трубопроводов, служит размер внутреннего диаметра шаровых кранов. Он определяется в дюймах, но может быть указан и в мм.
Материалы, из которых изготовлены корпус и шар, определяют до какой температуры узел будет нормально работать, и предельное давление, которое он выдержит.
По размерам шаровые фитинги меньше своих винтовых аналогов. Устанавливаются они с помощью накидных гаек, фланцев, сварки.
Виды шаровых кранов
Запорные узлы различают по нескольким параметрам.
По способу прохода транспортируемого материала различают:
У полнопроходных шаровых кранов отверстие в шаре, корпусе узла и трубе имеет одинаковый диаметр.
Стандартнопроходные имеют отверстие в шаре на один типоразмер больше, чем в трубе и корпусе. Это предохраняет от динамического удара при закрывании, позволяет смешивать жидкость с разных источников. Например, шарнирный шаровый смеситель для ванны и кухни с одной рукояткой, регулирующей подачу горячей и холодной воды, их соотношение.
Полнопроходные узлы сложны в изготовлении. В них при открытом положении практически нет зазоров и переходов на пути следования жидкости. Это позволяет сохранить без потерь давление и скорость движения транспортируемого вещества при прохождении через запорную арматуру. Используют такие краны в постоянно работающих трубопроводах с перекрытием на непродолжительный срок. Полнопроходные модели ставят в системы с загрязненными жидкостями и имеющими твердые мелкие фракции. Отсутствие переходов сокращает возможность частиц зацепиться, образовать затор.
По способы монтажа в систему различают следующие типы кранов:
Муфтовыми называют шаровые резьбовые краны, которые накручиваются непосредственно на металлическую трубу или переходник в случае пластикового трубопровода. Широко применяются при монтаже бытовых систем водопровода, отопления. Систему легко собрать своими руками.
Фланцевые фитинги подходят для трубопроводов большого диаметра, работающего под большим давлением. Приварные отличаются малыми размерами. Их устанавливают в системы, с высокими требованиями к герметичности.
По назначению и рабочей среде различают газовые вентили, для холодной и горячей воды, паровые, кислотоустойчивые. Корпус узла может быть цельным или разборным.
Шаровые краны устанавливают не только на домашние системы. Их монтируют на нефте- и газопроводы большого диаметра. Вручную такие вентиля не покрутишь. Да и расстояние между ними может быть в несколько км. Поэтому возможны различные способы управления:
Редуктор увеличивает приложенную силу и позволяет вручную закрыть большой вентиль или плавно регулировать подачу транспортируемого вещества. Электродвигатель может управляться на расстоянии. Электропиривод может устанавливаться на трубопроводы большого сечения, а также для дистанционного управления.
Шаровые изделия различают по материалу корпуса:
Шаровый кран под фланец
Маркировка шаровых кранов
Все шаровые краны имеют на корпусе отлитые знаки: стрелку, указывающую на направление движения воды и диаметр в дюймах.
Основная маркировка каждого изделия наносится в несколько строк.
Ниже контакты фирмы и страна производитель. Сбоку обычно ставится дата изготовления корпуса. Вся маркировка заключается в рамочку.
Преимущества и недостатки шаровых кранов
Преимущества шарового вентиля:
Шаровые фитинги занимают мало места и не перегружают трубопровод своим весом. Их легко закрыть в любой ситуации.
Основной недостаток шарового вентиля – его невозможно приоткрыть слегка, отсутствие тонкой настройки мощности потока, только грубая.
Как выбрать шаровый кран
Приступая к строительству водопровода или отопления, следует точно знать типоразмеры труб и фитингов, какой шаровый кран лучше. Начинать следует с создания схемы проведения трубопровода. По ней нужно рассчитать количество запорной арматуры. Затем покупать вентиля или шаровые краны.
В местах перекрытия потока, в начале ответвлений системы отопления используют вентиля. Они просто перекрывают поток в нужный момент. В конечных точках труб, на выходе воды, лучше ставить шаровые краны.
Выбор начинается с диаметра. Фитинги для дома подойдут резьбовые. Затем следует выбрать материал корпуса и цвет ручки:
У смесителей обычно блестящие стальные или декоративные ручки.
Большой выбор шаровых кранов
Монтаж и правила эксплуатации
В монтаже шарового крана с резьбовым соединением сложности нет. При строительстве новой системы водопровода следует выполнить простые действия.
При ремонте сначала перекрывается вода, производится демонтаж старого фитинга. Затем поверхность трубы очищается от мусора, известкового налета и устанавливается новый кран.
Устанавливать шаровые краны выгодно. Их стоимость выше, но это окупится длительной эксплуатацией без замены прокладок.
Шаровой кран: что это такое, преимущества и недостатки изделия виды
Из этой статьи вы узнаете, что такое кран шаровой или, как его чаще называют специалисты на «жаргоне», шаровый, каких разновидностей он бывает, и как следует выбирать изделие среди множества предлагаемых сегодня на рынке. Шаровый кран – элемент запорной арматуры, так называется вид трубопроводной арматуры шарообразной формы, который используется в качестве запорного элемента, клапана.
Изделие соединяется с рукояткой и предназначено для того, чтобы перекрывать поток жидкости или газа в трубопроводе. Шар вращается вокруг собственной оси вслед за поворотом рукоятки, расположенной относительно потока перпендикулярно, и шаровой кран открывается или закрывается.
Преимущества и недостатки изделий
К недостаткам изделий относятся:
В зависимости от того, из какого материала выполняется корпус, шаровые краны бывают латунные или бронзовые. В сантехнике чаще встречаются первые.
Краны шаровые латунные – особенности
Преимущества:
Недостатки:
Краны шаровые стальные – особенности
Преимущества:
Изделия из легированной стали (кран хладостойкий)
Кран шаровой нержавеющий
Изделие изготавливается из нержавеющей стали (марки 12Х18Н10Т и подобных) и широко используется в промышленности.
Ключевые преимущества:
Недостатки:
Чугунный кран
Шаровый кран из чугуна стоит дороже, поскольку стальной выпускается массово. Вот почему большинство производителей отказались изготавливать чугунные изделия, и с 2010 года в нашей стране чугунные краны выпускает единственный производитель.
С 80-х также осталось много неликвидов. Поскольку преимущества у чугунных кранов перед стальными отсутствуют, лучше менять изделия из чугуна на стальные аналоги.
Кран полипропиленовый
Пластиковые изделия выпускаются, как правило, из полипропилена и устанавливаются на пластиковых трубах.
Ключевые преимущества полипропиленовых кранов:
Ключевой недостаток изделий – возможность установки лишь на пластиковые трубы.
Классификации кранов
По способу соединения
В зависимости от типа соединения шарообразные клапаны делят на:
По виду прохода
В зависимости от типа прохода шаровые клапаны делят на два вида:
Почему так популярна стандартнопроходная модификация? Ведь свыше 90% используемых шаровых кранов именно такие.
Стандартнопроходной кран иногда пропускает среду больше той, которая пропускается аналогичными по величине вентилями и задвижками. А поскольку шаровые краны в активном ходу с 2000 года, ими легко заменить подобную арматуру, не расходуя рабочую среду и не теряя давление в трубопроводе.
Обратите внимание! Если в счете на кран или в накладной на изделие не указано, что это полнопроходной шаровый кран, значит, он стандарнопроходной.
По виду корпуса
В зависимости от того, какой корпус у шарового изделия, бывает:
Шаровые краны по виду уплотнения
Порядка 99% выпускаемых шаровых кранов – с фторопластовым уплотнением. Исключение составляют изделия высокотемпературных модификаций, в которых уплотнение типа металл по металлу.
Уплотнение типа металл по металлу выполняется так, что крановый корпус и шар соприкасаются непосредственно, без мягких уплотнений. Ключевое преимущество в таком случае – стойкость к высоким температурам, а недостатком является то, что обеспечить герметичность класса А очень сложно.
Классификация по назначению
Наибольшее распространение получили шаровые краны следующих видов:
Классификация по виду управления
По каким параметрам выбирать шаровой кран
Не зная марки установленного на объекте шара, при необходимости заменить обратный клапан можно подобрать аналог по следующим критериям.
Подобрав подходящее изделие, можете купить его в магазине сантехники или стройматериалов, и интернет-магазине или на строительном рынке. Однако прежде чем совершать покупку, обратите внимание на пару рекомендаций.
Решайте, где купить кран с учетом всех критериев его выбора и советов специалистов. Главное, не забывайте о соотношении стоимости и качества.
Шаровой кран и его аналоги
Что установить в конкретном случае – шаровой кран, дисковый затвор, задвижку или запорный вентиль? Как показывает практика, универсальной запорной арматуры не существует.
Ошибки выбора
Выбирая и устанавливая шаровой кран, помните:
Воспользуйтесь нашими рекомендациями по выбору шарового крана, чтобы трубопровод служил стабильно, а запорная арматура работала долго. Учитывайте советы специалистов по установке клапана, и шаровой кран будет надежно эксплуатироваться.