Что такое шаровой кран. Устройство шарового крана: особенности конструкций

Виды шаровых кранов и особенности выбора устройства

Водопроводные краны той или иной конструкции имеются сегодня практически в любом доме. Наибольшее распространение получили шаровые изделия, изобретенные более 100 лет назад. Они долговечны, практичны, удобны в эксплуатации, легко устанавливаются и ремонтируются.

Особенности устройства и назначение

Конструкция шарового крана чрезвычайно проста и в то же время эффективна. Внутрь металлического или пластикового корпуса (седла) помещается затвор, выполненный в виде шара со сквозным отверстием. Размер отверстия соответствует габаритам входа и выхода устройства.

Шаровый элемент жестко соединяется с рукояткой, и поворачивается вслед за ее вращением. Если шар располагается в открытом состоянии (ось отверстия проходит параллельно оси корпуса), поток жидкости или газа проходит через устройство беспрепятственно, не испытывая гидравлического сопротивления. При повороте на 90°, шар разворачивается глухой стенкой по направлению к потоку рабочей среды, при этом подача носителя полностью прекращается. Поворот на меньший угол дает возможность регулировать интенсивность прохода рабочей среды.

Обратите внимание! Строго говоря, термин «шаровый» является скорее жаргонным, хотя и употребляется гораздо чаще. Верное наименование – «шаровой кран».

Специалисты отмечают следующие достоинства таких устройств:

• Сравнительно небольшие габариты.
• Малый вес.
• Возможность работы при любой ориентации в пространстве.
• Отличные показатели герметичности.
• Выгодное соотношение цены и качества.

Существуют и некоторые недостатки:

• Для поворота крана на 90° требуется высокий крутящий момент.
• При быстром открывании крана в некоторых моделях присутствует вероятность возникновения гидроудара.
• Чтобы шаровый элемент не «залип» и не утратил герметичность, кран желательно открывать и закрывать хотя бы раз в неделю.

Виды шаровых кранов и их применение

Шаровые запорные элементы используются повсеместно, поэтому их классификация достаточно обширна. Вообще, современная промышленность выпускает более 4 000 всевозможных модификаций такой запорной арматуры. Изделия разделяют по нескольким категориям.

По материалу изготовления корпуса:

• Латунные. Оптимальный вариант для сетей газо- и водоснабжения с хорошим соотношением цены и качества. Не предназначены для высоких температур носителя.
• Стальные. Самые доступные по цене. Имеют большой ассортимент типоразмеров. Плохо работают в сетях холодного водоснабжения. Подвержены коррозии.
• Из нержавеющей стали. Более дорогие и эффективные, по сравнению со стальными устройствами.
• Чугунные. Раньше считались едва ли не единственно доступным вариантом, сегодня почти полностью вытеснены с рынка. Уступают современным моделям по всем показателям.
• Полипропиленовые. Монтируются в пластиковые трубопроводные системы. По прочности и долговечности почти не уступают латунным. Характеризуются сравнительно малым весом и стоимостью, не подвержены коррозии.

По типу соединения:

• Муфтовые. Имеют огромный выбор типоразмеров, оснащаются резьбовыми соединениями, что делает их чрезвычайно популярными в частном строительстве и коммунальном хозяйстве.
• Под приварку. Легкие и небольшие устройства. Сварное соединение с трубопроводом обеспечивает прекрасную герметичность, но значительно усложняет процедуру обслуживания и замены крана.
• Фланцевые. Громоздкие изделия которые используются преимущественно на больших магистральных сетях диаметром свыше 40 мм. Удобны в обслуживании и монтаже, требуют периодического контроля состояния затяжных болтов.

По типу корпуса:

• Разборные. Конструкция легко разбирается, при необходимости заменяются вышедшие из строя детали.
• Цельносварные. Дешевле разборных аналогов. При выходе из строя подлежат полной замене. Учитывая срок службы порядка 15-20 лет, часто представляются более выгодным вариантом.

По способу управления:

• Ручной. Наиболее распространенный в быту тип шарового крана. Поток носителя перекрывается поворотом рычага или «бабочки».
• С электроприводом. Управление идет удаленно, посредством электрических сигналов.
• С пневмоприводом. Еще один вариант дистанционного управления. Применяется там, где использование электричества сопряжено с определенной опасностью.
• С редуктором. Устройство монтируется на кранах сечением свыше 30 см и на некоторых менее габаритных моделях, где необходимо обеспечить плавное изменение интенсивности потока носителя.

По виду прохода:

• Полнопроходные. Диаметр отверстия в шаре совпадает с размерами входного и выходного отверстия крана. Используются там, где даже малые потери напора жидкости будут критическими.
• Стандартнопроходные (редуцированные). Диаметр условного прохода изделия несколько выше (как правило, на один типоразмер), чем размер отверстия в шаре. Стоимость таких устройств ниже, что и обуславливает их широкое распространение. Важное преимущество такого типа изделий – в них гораздо ниже вероятность формирования гидроудара.

Как выбрать кран

Чтобы не ошибиться с выбором крана, следует учитывать ряд важных моментов:

• Предназначение устройства. В соответствии с ГОСТ изделия для газопроводов идентифицируются по черной или желтой окраске рукоятки, для сетей холодного водоснабжения – по голубой. Красным цветом маркируются шаровые краны, предназначенные для сетей горячего водоснабжения.
• Способ монтажа детали. На магистралях, предназначенных для транспортировки кислотных, щелочных сред, либо жидкостей с высокими температурами, предпочтение отдается устройствам под приварку.

Обратите внимание! Условный диаметр шарового крана обозначается литерами DN.

Помимо номинального прохода, на маркировке изделия присутствует информация о значениях номинального (PN) и рабочего давления, предельной допустимой температуры эксплуатации, дате выпуска детали.

При покупке устройство следует внимательно осмотреть на наличие брака – зазубрин, сколов, вмятин. Также стоит проконтролировать комплектацию, куда обязательно включаются:

• Корпус.
• Стальной или латунный шар.
• Уплотнительная шайба.
• Ручка управления.
• Регулировочная гайка.
• Шток уплотнения.

Также, стоит быть внимательным, чтобы вместо дорогого и долговечного латунного изделия не приобрести за те же деньги низкокачественную подделку из силумина, которая прослужит, в лучшем случае, 2-3 года. Распознать попытку обмана можно по весу – настоящая латунь очень тяжелая.

Для подключения душевых кабин, стиральных и посудомоечных машин, внутренней разводки системы водоснабжения подойдут разборные краны с резьбовым креплением. Вообще, при выборе между цельносварными и разборными деталями лучше отдать предпочтение последним, поскольку они легко поддаются ремонту, просты в эксплуатации, компактны, а также характеризуются хорошим уровнем герметичности.

Что касается стоимости, это не тот вопрос, где следует любым способом пытаться сэкономить. Дешевый кран плохого качества не только прослужит на порядок меньший срок, но и имеет все шансы стать причиной серьезных неприятностей – от затопления соседей снизу до опасной для жизни утечки газа.

Самыми дешевыми ожидаемо считаются изделия умельцев из Поднебесной, наиболее дорогими – итальянские устройства. Российские краны относятся к средней ценовой категории, предлагая разумный компромисс между экономией и качеством.

Обратите внимание! Своеобразным знаком качества изделия служит характерный блеск металлического корпуса. Блеск появляется после опыления латунного сплава дорогостоящим хромом или никелем.

К чему приводят ошибки при выборе

Неправильный выбор модели шарового крана чреват серьезными последствиями.

Так, если в систему холодного водоснабжения установить стальное изделие, оно может быстро (за 3-6 месяцев) прийти в негодность. Причина – повышенное содержание кислорода в жидкости, способствующее интенсивному образованию ржавчины. Для таких сетей лучше предпочесть изделия с покрытым резиной клином.

Если, напротив, в системе работает носитель с высокими температурами (150°С и выше), ошибкой будет эксплуатация изделий с фторопластовым уплотнителем. Для сохранения герметичности здесь лучше подойдут краны с уплотнением типа металл по металлу.

В трубопроводных сетях, по которым циркулирует техническая вода, содержащая твердые фракции, устанавливать бытовые шаровые краны не рекомендуется. Примеси быстро выведут из строя уплотнительные кольца, и устройство перестанет правильно функционировать.

Особенности установки

Устанавливать шаровый кран можно практически в любом месте трубопровода. Резьбовые изделия легко устанавливаются самостоятельно. В заранее определенном месте труба отрезается, на ней накручивается резьба, наматывается уплотнитель, закрепляется запорный элемент.

Установка приварных или пластиковых кранов потребует использования сварочного аппарата или специального паяльного устройства соответственно.

При горизонтальном размещении крана, поворотная ручка располагается сверху (допускается отклонение от вертикали не более 45°).

Это важно! Кран устанавливается с учетом стрелки, размещенной на корпусе устройства и показывающей направление движения рабочей среды по трубопроводу. Если стрелка отсутствует, допускается монтаж устройства любой стороной.

После установки кран обязательно проверяется на работоспособность и герметичность во всех положениях. Также, важно убедиться в том, что свободному вращению рычага или «бабочки» ничего не препятствует.

Устройство и принцип работы шарового крана

Одним из актуальных и несущих пользу сантехнических приборов является шаровой кран. Он служит механизмом запирания для системы трубопровода. Данная деталь нашла широкое применение в промышленной и бытовой сфере. Основными качествами такого крана является простота конструкции и долгий срок эксплуатации, что добавляет прибору популярности среди пользователей. Устройство шарового крана, предназначенного для воды, позволяет использовать его также для нефти и газа.

Характеристики сборки

Первое появление шаровых кранов произошло около сотни лет назад. Начальные стадии разработки не давали качественного результата в перекрытии воды в связи с недостаточной надежностью материалов.

При появлении новых синтетических веществ, конструкция крана в разы улучшилась. Наличие каучуковых и фторопластовых уплотнителей повысило степень герметизации и срок использования данных устройств.

Важно! Высокое качество смазки обеспечило более надежную работу шарового крана.

Принцип работы любого шарового крана, который имеется на строительном рынке, достаточно простой. Конструкция подобного устройства не очень сложная. Кран состоит из затвора, который являет собой передвижное устройство в форме металлической сферы с проделанным отверстием для пропускания воды. Диаметр его совпадает с шириной трубы.

Поворот затвора под прямым углом вызывает полную остановку водного потока. Данный вид именуется полнопроходным. При открытии такого устройства отсутствует потеря давления, что положительно влияет на срок эксплуатации трубы и самого механизма. В связи с этим, все основные линии магистралей включили в использование шаровые краны.

Разновидности кранов

Большой спрос на данное приспособление привел к образованию разнообразных типов шаровых кранов. Между собой они не только отличаются назначением, но и обладают разными характеристиками. В связи с этим, существует широкая классификация шаровых кранов.

Все приборы делятся в зависимости от размеров пропускного отверстия и показателей сопротивления напору воды:

• стандарт;
• полнопроходной;
• не полнопроходной.

Отверстие, которое находится в затворе полнопроходного механизма практически совпадает с размерами труб в трубопроводе. Данное обстоятельство все равно не позволяет пропускать весь поток, ограничивая его в пределах 90-99 процентов. Данный тип широко используется в небольших трубопроводах, которые расположены в системах домов.

Размеры отверстия шарового затвора в стандартных типах кранов немного меньше, чем диаметр трубопровода. В связи с этим, устройство может пропускать от 70 до 90 %потока. Установка такого прибора приемлема для коммуникаций, которые не требуют 100 процентного прохождения жидкости.

Не полнопроходные типы устройств пропускают всего лишь 40-70 процентов потока. Использую подобные приборы в тех местах, где необходимо специальное ограничение напора.

Шаровой кран с фланцевым соединением

Классификация по способу креплений:

1. Муфтовый. Крепится к трубе на внутреннюю резьбу цилиндрической и конической формы. Чаще всего используется в трубопроводах квартир и домов с размерами до 5 см.
2. Сварочный. Крепление осуществляется путем приваривания. Такой метод помогает создать идеальную герметизацию мест соединений. Применяется подобный способ на важных и сложно доступных частях внешних магистралей.

Данный метод соединения также используют и к шаровым кранам из пластика, которые привариваются к трубам из идентичных материалов. Такие изделия нашли свое применение лишь в бытовых условиях квартир и домов.

1. Фланцевый. Крепление производится установкой фланцев. Они могут состоять из нескольких деталей, или иметь цельную основу. Использовать их следует в трубопроводах, размером от 5 см. Крепление фланцами обязательно в случаях если в конструкции предусмотрено их частичное соединение и разъединение. Также предпочтительно применять данный тип крепления в тех местах, где запрещается проводить сварочные работы.
2. Комбинированный. Отличием является разнообразие способов крепления. Универсальность позволяет использовать его для любых коммуникационных систем с различными видами соединений (сварка-резьба, сварка-фланец и другие).

Шаровой кран с американкой

Кроме того, краны изготавливаются из разных видов материалов, таких как латунь, пластик и др. Второй вид изделий подходит для установки в трубопроводы из стали и пластика. Устройства из пластмассы следует монтировать лишь к соответственному материалу.

Важно! Если шаровой кран из пластика установить на трубу, изготовленную из другого сырья, то достичь желаемого результата будет очень сложно.

Приборы из сырья, подобного латуни очень хрупкие, устанавливать их необходимо с осторожностью, и только на трубы с подачей исключительно прохладной воды.

Плюсы и минусы кранов с шаровым запором

Данные приборы получили широкое признание на строительном рынке. Это обусловлено многими преимуществами, которыми обладают такие краны.

Важно! Краны типа 11с41п могут монтироваться вместо задвижек 30с41нж. Это обусловлено тем, что они имеют такую же длину.

Главными из них являются:

• простота в эксплуатации;
• минимальные временные затраты на включение и выключение крана;
• высокий уровень надежности;
• качественная герметизация;
• простая схема сборки, обеспечивающая долгий срок работы;
• незначительный вред при амортизационных процессах;
• хорошая защита частей изделия;
• практичные параметры размера;
• предотвращение образования застоев и воронок в участке протока;
• способность пропускать грязные и вязкие смеси;
• доступные цены.

Что касается минусов, то подобные устройства их практически не имеют. Важным и, пожалуй единственным серьезным недостатком, является соблюдение температурного режима. Устанавливать шаровые краны не рекомендуется в тех местах, где показатель превышает 200 градусов. Также к недостаткам можно отнести наличие «мертвой зоны» при повороте. Убрать ее можно путем замены рукоятки поворота на ручку-баттерфляй.

Отметки на шаровых кранах

Знаки, нанесенные на изделия, содержат множество важных сведений, подобно ярлыкам на одежде. Умение расшифровать маркировку на приборе, поможет в выборе подходящего крана.

Информация, указанная на шаровых кранах:

1. DN. Обозначает номинальный диаметр и определяет размеры трубопроводов. Данные показатели применяют для всех сантехнических элементов. Размеры в сантиметрах – ду 50, ду 32, 20, 40, и ду 15 мм, .
2. PN. Обозначает давление по номиналу и вымеряется в барах. PN показывает допустимый максимум давления при температуре 20 градусов, при котором возможна длительная эксплуатация прибора. Пометка WOG сообщает, что устройство можно монтировать для различных жидкостей (вода, газ и бензин). Также, она обозначает максимальное давление пара воды при 100 градусах по Фаренгейту.

Маркировка WSP обозначает показатели давления пара и воды. Также указывает при каких максимальных показателях температуры устройство способно надлежащим образом выполнять свои функции.

Не редко на устройствах можно увидеть пометку в виде MOP. Данные буквы аналогичны показателям PN и также вычисляются в барах. Зачастую такие краны используются в газовых трубах. Прибавление цифры в конце аббревиатуры обозначает наивысшее давление в барах.

1. CW617N является маркировкой латуни согласно стандарту Европы. Такая аббревиатура обозначает материалы, из которых изготавливают корпус изделия.
2. NL и LF. Обозначает изделия, изготовлены из латуни или меди, но без добавления свинца.
3. Маркировка CE означает, что изделие создано согласно всем европейским стандартам и требованиям.

Расшифровка обозначений на кране

Важно! По сравнению с другими видами соединительных приборов, технические характеристики любого шарового крана, достаточно высокие.

Что касается WOG и WSP, то можно сказать, что данные буквы показывают, что подобные краны можно использовать как для низких, так и для высоких температур. Их клапан рассчитан на 600WOG / 150WSP. Благодаря таким показателям, подобные устройства могут выдерживать до 600 фунтов на 1-н квадратный дюйм как в водопроводной, так и газовой трубе.

В зависимости от изготовителя, на клапанах могут быть и другие маркировки, обозначающие дату выпуска и разные дополнительные сведения. Четкость гравировки аббревиатур должна быть в идеальном состоянии. В противном случае, можно судить об износе деталей.

Советы по приобретению прибора

Перед тем как купить шаровой кран, следует провести внимательный осмотр изделия, проверив отсутствие бракованных участков и наличие всех деталей в комплекте. В противном случае, есть риск образования протеканий, а также других неполадок, требующих обязательного ремонта.

Полная комплектация должна включать:

• уплотнитель;
• рукоятку для управления;
• уплотняющие седла из тефлона;
• набор гаек;
• затвор из латуни или стали;
• штоки из латуни;
• уплотняющие штоки из резины;
• латунное основание;
• зажим для регулировки;
• шайбочку для уплотнения.

Необходимо также уточнить предназначение устройства. К примеру, горячая и холодная подача воды, а также транспортировка газа требует применение тех шаровых кранов, которые изготовлены из латуни или стали.

Кроме того, следует определить тип крепления прибора – фланцевый или сварочный. Сварочный кран обычно монтируется на линиях с потоками горячих жидкостей, кислоты или щелочи. Данный способ позволяет выдерживать повышенное давление и обладает хорошей надежностью. Кран с фланцами, крепящийся с помощью резьбы, используется для жидкой среды и газа, но исключает прохождение агрессивных элементов.

Удобство использования, практичность и польза данных устройств делают их незаменимыми для любого жилья. Но чтобы выбрать правильный прибор, нужно соблюдать все правила и рекомендации покупки. Только так срок службы вашего шарового крана будет максимальным.

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:

• Краны шаровые отвечают за перекрытие общей линии подачи холодной и горячей воды в квартирах, их устанавливают рядом с водными счетчиками около канализационных стояков.
• При помощи шаровых кранов осуществляют отключение и подачу холодной воды на смеситель, унитаз, располагая их на трубах перед гибкой подводкой.
• Также краны ставят для отключения и подачи воды на стиральные машины, посудомоечную технику.
• В любой газоподающей магистрали перед плитой или другим газопотребляющим прибором устанавливают запорную газовую арматуру.
• В системах отопления краны играют важную роль, с их помощью сливают и заливают теплоноситель, перекрывают поток жидкости перед водонагревательным оборудованием и котлами, теплообменными радиаторами, циркуляционным насосом, расширительным баком и другими узлами для того, чтобы можно было провести их ремонт, обслуживание или замену без слива рабочей среды.
• В системах индивидуального водоснабжения посредством кранов перекрывают подачу воды во внутридомовую магистраль, отсекают от трубопровода различное оборудование, подают воду для полива растений.

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:

• Тефлон (PTFE). Тефлоном называют термоустойчивый белый фторопласт с мыльной на ощупь поверхностью, благодаря высокой химической стойкости, плотности и низкому коэффициенту трения его используют в трубопроводной и запорно-регулирующей арматуре при температурах рабочей среды от -70 до +270 °С.
• Этиленопропилендиеновый каучук (EPDM). Эластомер синтетического происхождения отличается высокой устойчивостью к химически агрессивным веществам и маслам, эффективно работает в температурном интервале от -50 до +150 °С.
• Акрилонитрилбутадиеновый каучук (NBR). Эластомер с высокой стойкостью к истиранию и химической устойчивостью к широкому ряду жидких и газообразных углеводородов, полученных путем нефтепереработки. Рабочий температурный диапазон NBR от -20 до +90 °С, материал часто используют в нефте-, масло- и газопроводной арматуре.
• Синтетический фторированный каучук (СФК, Viton). Материал является лидером среди всех эластомеров по химической стойкости, не боится воздействия минеральных кислот, углеводородных реагентов, агрессивных растворителей. Диапазон эксплуатационных температур СФК составляет от -40 до +200 °С, материал не подвержен истиранию и чаще используются в агрессивных высокотемпературные средах, где не выдерживают уплотнители натурального происхождения из каучуков.

Рис. 6 Разновидности корпусов кранов на примере линейки продукции от Valtec

Возможно будет интересно: Кран шаровый 11б27п1 – конструкция, характеристики, цена

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.

• Консольные однорычажные модели стремятся монтировать в местах без непосредственного доступа людей или в ограниченном пространстве. В этом случае ручку нельзя случайно сдвинуть, а благодаря длинному рычагу ее удобно поворачивать в труднодоступном месте пальцем одной руки.
• Арматуру с ручкой бабочка монтируют в точках, где возможно ее случайное касание, так как для ее проворачивания придется приложить большее усилие, чем для консольной модели, вероятность ее случайного открывания значительно снижается.
• Ручка типа бабочка с одной маленькой пластиной используется для подачи воды в стиральные машины, ее также сложно повернуть случайным касанием, а небольшие габаритные размеры и одинаковое с краном хромовое напыление повышают декоративность изделия.

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):

• С плавающей сферой. Шар имеет прямоугольную прорезь для штока в верхней части, она направлена по потоку при закрытом канале. В результате давления на поверхность шар сдвигается по прорези вдоль штока и с усилием прижимается к седельному кольцу, обеспечивая надежное и герметичное уплотнение. Плавающие шары устанавливают в арматуру относительно небольших габаритных размеров.
• Со сферой на опорах. В конструкции этого типа шар через сквозное отверстие вверху фиксируется на шпинделе, а снизу имеет выступающую цапфу, которая располагается в корпусном углублении.

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.

Шаровой кран

Редкий трубопровод обходится сегодня без шаровых кранов. Изобретены они были еще в середине прошлого века, но первые модели признания не получили из-за плохой герметичности. Новые уплотняющие материалы дали второй шанс конструкции с шарообразным затвором.

В последнее десятилетие продажа шаровых кранов переживает бум. Так же, как и патентование все новых и новых модификаций для разных условий. Изготовители подделок тоже оживились, так что купить добротный шаровой кран становится все сложнее.

Ошибки при выборе обходятся дорого. В лучшем случае изделие распадается в руках сразу при монтаже. Но иногда в погоне за сиюминутной экономией берут арматуру, не учитывая давление в системе, а потом расплачиваются за затопление жилья. Или ставят под угрозу жизнь и здоровье, не обращая внимание на специализацию крана для водо- и газопровода. Поэтому перед покупкой стоит получить представление о назначении и устройстве шаровых кранов, а также о рекомендациях по выбору. В этом вам поможет наша статья — обзор шаровых кранов.

Кран шаровой VALTEC COMPACT

Кран шаровой для воды VALTEC BASE

Кран шаровой для воды VALTEC PERFECT- усиленные

Бытовые шаровые краны и вентили

Шаровые краны для газа

Что такое шаровой кран

ГОСТ определяет шаровые краны как вид запорной и регулирующей арматуры. От других типов арматуры их отличает главная деталь — запирающий элемент в виде отшлифованного и отполированного шара. Шар этот не цельный, а с вырезом, через который и течет рабочая среда.

Частый вопрос: можно ли использовать шаровой кран вместо вентиля, то есть для плавного регулирования потока? В большинстве случаев ответ будет отрицательным. Просто потому, что запорные модификации кранов более распространены. Для такой арматуры допускаются два состояния: полностью открыто и полностью закрыто. Не совершайте распространенной ошибки, оставляя запорный кран в промежуточном состоянии. Иначе он быстро придет в негодность.

Если нужна плавная регулировка, то придется купить более дорогие модели с замысловатыми вырезами и специальными пластинами внутри шара. Они хорошо справляются с тонкой настройкой, балансировкой потока. Но в быту редко нужна сверхвысокая точность и широкий диапазон регулирования, поэтому для этих целей чаще покупают привычные вентили.

Области применения

Первые запатентованные шаровые краны использовались в топливной системе самолетов. Сейчас сложно найти сферы, где бы они не нашли применения.

Без такой арматуры не обходятся ни пневмогидросистемы ракет, ни подключения к трубам в санузле. Они стали необходимостью в системах отопления, водоснабжения и вентиляции общественных и жилых зданий. Их предпочитают вместо вентилей и задвижек при замене радиаторов подключении бойлеров, установке расходомеров. Внушительных габаритов конструкции с червячными передачами применяют в нефтяной, газовой и химической промышленности. Разработаны специальные инженерные решения для того, чтобы механизм не разрушался при транспортировке агрессивных сред, масел и пищевых жидкостей, канализации стоков.

Какие у шарового крана сильные стороны и ограничения

Популярность шаровых кранов обусловлена следующими преимуществами:

1. Небольшими размерами (у бытовых моделей), эстетичностью. Их можно монтировать любой стороной в ограниченном пространстве (рукоятка в форме бабочки предпочтительнее, если важна компактность арматуры).
2. Надежностью и герметичностью конструкции с минимумом деталей, где возможно появление протечки.
3. Минимальными гидравлическими потерями. В месте установки не образуется застой рабочей среды, завихрения; потери энергии за счет увеличения силы трения здесь значительно меньше (по сравнению с другими видами запорной и регулирующей арматуры).

К недостаткам шарового крана относят возможность гидравлических ударов при резких открываниях и закрываниях, температурные ограничения (уплотнители из полимеров могут разрушиться при температурах выше 100 0 С). Частая причина поломок кранов бытового назначения — грязная вода с твердыми частицами. Песок, окалина, солевые отложения приводят к протечкам. Избежать этого поможет периодическое открывание и закрывание устройства (раз в 1-2 месяца). Системы с некачественной водой рекомендуется оснастить фильтрами.

Большинство проблем вызваны не «слабостями» самого крана, а ошибками потребителей. Среди наиболее частых: покупка контрафактного устройства, несоблюдение правил эксплуатации и монтажа.

Особенности конструкции

Детали конструкции шаровых кранов варьируют в зависимости от сферы их применения. Например, на трубах с диаметром более 30 см ставятся модели с редукторами, а краны для высокоточной регулировки оснащаются измерительными приборами. Устройства с количеством патрубков больше 2-х, с T-образными или L-образными портами, позволяют смешивать и перенаправлять потоки. Но в быту чаще используют кран с двумя отводами (рис.1).

Рассмотрим принципиальное устройство такого шарового крана.

Главный элемент крана — хорошо отшлифованный шар: сферический затвор/затворная пробка с цилиндрическим сквозным отверстием.

Диаметр отверстия совпадает с диаметром трубы либо чуть меньше. В зависимости от этого параметра краны делятся на полнопроходные и неполнопроходные/редуцированные. Первые дороже (иногда почти вдвое) и используются, когда важно минимизировать гидравлические потери. У вторых пропускная способность ниже на 20-50% (в зависимости от модификации). Это замедляет ток среды, повышает риск эрозии, снижает долговечность. Зато они дешевле и компактнее, поэтому их чаще всего выбирают для домашнего использования.

У кранов с функцией регулирования форм шара и отверстия более сложная конструкция (рис 3).

Рис. 3. Затворная пробка регулирующего шарового крана.

Материал шара — сталь или латунь с антикоррозийным напылением (никель, хром).

Есть в продаже и модели из полипропилена для установки на пластиковые трубопроводы. Учитывайте, что они менее прочные, чем металлические, и не годятся для транспортировки горячих сред (выше 60 0 С).

В большинстве кранов ставятся фторопластовые уплотнительные элементы. Этот материал рассчитан на эксплуатацию в диапазоне температур от -10 0 С до +150 0 С. Для более сложных температурных условий чаще выбирают конструкции с жесткими уплотнениями из металла. Но они характеризуются меньшей герметичностью.

Шпиндель — деталь, которая передает усилие от рукоятки к шару. В современных моделях при сборке его устанавливают изнутри корпуса: это снижает риск выбивания при скачках давления.

Управлять положением затвора можно рукояткой (в форме рычага, бабочки или колеса), которая сверху удерживается самоблокирующейся гайкой.

Кстати, по цвету рукоятки можно быстро определить назначение крана (рис. 4). Если цвет желтый — это арматура для газопровода. Другими цветами обычно маркируют краны для систем отопления и водоснабжения.

Когда требуется дистанционное управление, выбираются варианты с пневмо- и электроприводами (рис. 5).

Корпус крана изготавливают из стали, латуни, чугуна или пластика. Для промышленного использования чаще заказывают модели в стальном корпусе, а для бытовых систем — латунные.

В зависимости от способа соединения с трубопроводной линией краны подразделяются на муфтовые, фланцевые и приварные (рис 6).

Муфтовое соединение характерно для систем с диаметром трубы до 45 мм. Если нужно поставить запорную арматуру на домашний радиатор, то разумным решением будет муфтовый кран с наружной или внутренней резьбой.

Фланцевые соединения выдерживают большие нагрузки. Такие краны ставятся на системы с трубой более 50 мм в диаметре.

Для крепления приварного крана потребуется сварочный аппарат. Это соединение считается самым прочным и применяется в промышленных трубопроводах с большим диаметром.

Какие шаровые краны выбрать

Основные критерии выбора шарового крана:

1. Диаметр/условный проход (Ду или DN). Эта характеристика указывается на корпусе изделия. Диаметр наиболее популярных в России кранов — от 15 до 50 мм.
2. Тип присоединения. Если оборудуется домашняя система, то обычно берут модели с муфтовым соединением. Для быстрого монтажа удобна модификация с накидной гайкой («американка»).
3. Максимальное рабочее давление (PN). Этот параметр тоже наносится на корпус. Для систем водоснабжения дома чаще покупают краны, рассчитанные на давление до 16 атмосфер (16PN). В системы отопления рекомендуют ставить краны «с запасом» по рабочему давлению (например, 40PN). Материал корпуса крана в системах с горячим теплоносителем (от 1000С) быстрее разрушается (особенно, если куплено недорогое латунное устройство без защитного покрытия).
4. Материал корпуса, толщина стенок. Для большинства систем непромышленного типа подойдут краны с латунным корпусом. Наиболее надежные делаются из горячепрессованной латуни CW617N. Определить материал (латунь или железо) поможет магнит: он не должен притягиваться. Бюджетное решение — недорогие шаровые краны из силумина, сплава алюминия с кремнием. Такие изделия легче латунных аналогов. Материал полюбился кустарным китайским производителям, поскольку не требует дорогостоящего оборудования для обработки. Несмотря на низкие цены на шаровые краны из силумина, приобретать их не рекомендуется из-за хрупкости материала. В недорогих изделиях экономят и на материале корпуса: стенки у них значительно тоньше.
5. Качество поверхности затвора и сборки. Разбирать кран прямо в магазине проблематично, но можно провести визуальный осмотр поверхности сферы. Она должна быть отполированной, без царапин. Уплотнительные детали должны быть тефлоновые, а не резиновые. Поворачивая ручку, убедитесь, что шар полностью перекрывает проход. Ручка должна сидеть плотно, без люфта.
6. Срок изготовления. Если кран лежал на складе более 5 лет, то велика вероятность, что уплотнительные элементы изменили свои характеристики. Поэтому смотрите не только на срок гарантии, но и на дату изготовления.
7. Торговая марка. В промышленности хорошо зарекомендовали себя краны российского производства (например, АДЛ, БАЗ). Продукция для отраслей нефте- и газодобычи, соответствующая ГОСТ и международным сертификатам, успешно конкурирует с западными марками. Более дорогие, но добротные краны выпускаются под германскими, испанскими и итальянскими брендами. Главное, чтобы под краном с маркировкой VALTEC, BUGATTI или DANFOSS не скрывалась подделка.

Покупать шаровой кран лучше не на рынке, а в специализированном магазине, предоставляющем гарантию качества.

Особенности эксплуатации шаровых кранов

Шаровой кран – одна из наиболее распространенных разновидностей трубопроводной арматуры, характерной особенностью которой является использование в качестве запорного элемента сферического стального шара.

В данной статье рассмотрены шаровые краны. Вы узнаете их конструктивные особенности, принцип работы и особенности эксплуатации. Будут приведен обзор основных производителей и представлены рекомендации по монтажу трубопроводной арматуры.

Функциональное назначение и сфера применения

Шаровые краны могут использоваться в качестве запорной и регулирующей арматуры. Они предназначены для изменения расхода рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу, либо полного отсечения ее подачи на определенном участке магистрали.

К преимуществам данного вида арматуры, в сравнении с аналогами, относится:

• простота и ремонтопригодность конструкции;
• надежность и герметичность перекрытия рабочей среды;
• минимальные габариты;
• отсутствие застойных зон во внутренней части корпуса;
• простое и удобное управление, не требующее применения значительных физических усилий;
• минимальные затраты времени на поворот затвора;
• возможность применения в трубопроводах, транспортирующих загрязненные механическими примесями жидкости.

Шаровой кран в разрезе

Шаровые краны широко применяются в системах водоснабжения, отопления, на транспортных нефтегазовых магистралях и подающих пар трубопроводах. Металлические конструкции могут выдерживать температуру рабочей среды до 500 0 С, что позволяет использовать их в разнообразных сферах промышленности. Пластиковые регулирующие краны, применяемые в быту, имеют температурный максимум в +95 градусов.

Компоновка и принцип работы

Шаровые краны простейшего конструктивного исполнения состоят из следующих конструктивных элементов:

Схема компоновки шарового крана

1. Корпус цельносварного либо сборного типа, из которого выходят соединительные патрубки (сварные, муфтовые либо фланцевые) для стыковки арматуры с трубопроводом.
2. Два параллельно расположенных седла, фиксирующие запорный элемент внутри корпуса, представленные уплотнительными кольцами из полимерных материалов – фторопласта, тефлона либо синтетического каучука.
3. Запорный механизм – шар со сквозной перфорацией, образующей пропускное отверстие.
4. Ручной привод в виде рычага.
5. Шпиндель, соединяющий рукоятку с запорным элементом.

Кран запорный может иметь множество вариантов исполнения, однако принцип его работы всегда будет идентичным. В открытом положении арматуры пропускное отверстие шарового затвора расположено параллельно движению рабочей среды. При вращении привода шпиндель передает крутящий момент на затвор и шар перемещается вокруг своей оси, перекрывая поток стенками без перфорации. Регулировка расхода рабочей среды выполняется посредством частичного открытия пропускного отверстия.

В отдельную группу можно отнести кран шаровой трёхходовой, на его корпусе предусмотрено 3 патрубка – одно входное и два выходных. Такая конструкция используется при необходимости перенаправления потока рабочей среды: в открытом положении затвора она может поступать в оба выходных патрубка, либо же направляться на заданный выход, что позволяет быстро отсечь либо подключить один из трубопроводов системы.

Маркировка и типоразмеры

Шаровые краны имеют унифицированную маркировку, обозначенную положениями ГОСТ №21345. Используется номенклатурное обозначения типа КШ.М.Э.ДУ15.РУ16.00, в котором:

• кш – кран шаровой;
• м – муфтовое исполнение соединительных патрубков (ф – фланцевая арматура, ш – штуцерная, п – приварочная);
• э – тип привода, в данном случае электропривод (п – пневматический, г – гидравлический, в конструкциях с ручным приводом данное обозначение пропускается);
• ду15 – присоединительный диаметр, мм;
• ру16 – максимальное рабочее давление, Бар;
• 00 -класс исполнения по стойкости к воздействиям рабочей и окружающей среды (00 – стандартное, 01 – коррозиестойкое, 11 – пищевое, 02 – хладостойкое, 03 – специальное).

Конструкции с рабочим давлением РУ16 и выше пригодны для эксплуатации в системах центрального отопления и транспортирующих пар трубопроводах.

Присоединительный диаметр арматуры отечественного производства указывается в миллиметрах, тогда как размеры импортных кранов, изготовленных по зарубежным стандартам ISO – в дюймах. Приводим таблицу соответствия наиболее распространенных размеров:

• 1/2″ = ду15 мм;
• 3/4″ = ду20 мм;
• 1″ = ду25 мм;
• 1 1/4″ = ду32 мм;
• 1 1/2″ = ду40 мм;
• 2″ = ду50 мм;
• 2 1/2″ = ду65 мм;
• 3″ = ду75 мм;
• 4″ = ду100 мм;
• 6″ = ду150 мм;
• 8″ = ду200 мм.

Наиболее распространенные размеры шаровой арматуры в сфере бытового использования – от ду20 до ду50, в промышленности широко распространены конструкции всех типоразмеров, вплоть 2000 мм.

Крупногабаритный шаровой кран ду200

Все регулирующие шаровые краны, в зависимости от степени герметичности, разделаются на следующие классы (согласно ГОСТ №9544):

• класс “А” – полная герметичность, нулевые протечки;
• класс “В” – протечки не более 0.0006*ДУ (мм) см 3 /мин;
• класс “С” – не более 0.0018*ДУ (мм) см 3 /мин;
• класс “D” – не более 0.006*ДУ (мм) см 3 /мин.

Обзор шаровых кранов разных размеров (видео)

Разновидности шаровых кранов

Шаровые краны классифицируются на разновидности по типу присоединения, размеру проходного отверстия и исполнению привода. В зависимости от сечения проходного отверстия арматура бывает:

• полнопроходной – размер пропускного отверстия в шаре идентичен диаметру трубопровода, что обеспечивает минимальные гидравлические потери в системе;
• редуцированные (стандартнопроходные) – сечение перфорации в затворе составляет 70-80% от диаметра трубопровода.

Па типу привода регулирующие шаровые краны делятся на ручные (в таком исполнении производится арматура малых диаметров – ду100 и менее) и конструкции, оборудованные механизированным приводом – электрическим, гидравлическим либо пневматическим. Необходимость использования механизированных приводов обуславливается значительными усилиями, которые необходимо прикладывать для управления крупногабаритной арматурой.

Муфтовый шаровой кран с электроприводом

В зависимости от способа монтажа краны классифицируются на:

• фланцевые;
• муфтовые;
• под приварку.

Фланцевые конструкции используются в системах, где необходима регулярная разборка/сборка трубопровода. Фланцевый стык состоит из двух пластин круглой либо квадратной формы (одна пластина устанавливается на патрубок арматуры, вторая – на смежную часть трубы), по периметру которых размещены посадочные гнезда под установку фиксаторов. Фланцевые пластины стягиваются между собой винтами и гайками, что позволяет выполнять их быстрый демонтаж.

Шаровой кран под приварку

Краны под приварку применяются на ответственный трубопроводах, где необходимо максимальная надежность и герметичность соединения. Такой стык является неразборным. Муфтовая (резьбовая) арматура чаще всего используется в коммунальной и бытовой сфере в системах водоснабжения и отопления. Также существуют конструкции комбинированного типа, в которых один патрубок фланцевый, второй – сварной либо муфтовый.

Обзор производителей

Лидером рынка шаровых кранов в России является итальянская компания Giacomini, которая производит арматуру для бытового использования. В ассортименте фирмы Giacomini представлены следующие линейки кранов:

• Giacomini R – серия арматуры для водоснабжения и радиатороного отопления, включает регулирующие изделия диаметром 15-100 мм, предназначенные для систем с давлением до 10.5 МПа и рабочей температурой до 185 градусов.
• Giacomoni Gas – линейка латунных кранов для газа и пара, выдерживающих давление до 15 МПа.

Качество продукции компании Giacomini традиционно высокое, что можно сказать и о стоимости итальянской арматуры. С целью экономии имеет смысл искать альтернативу среди изделий отечественного производства. Хорошо зарекомендовавшими себя фирмами являются такие производители как Фобос, Галлоп, LD (реализует востребованную серию кранов КШЦФ) и КМС.

Шаровые краны Фобос

Компания Фобос производит шаровую арматуру типоразмером ду15-ду200, рассчитанную на давление 1.6-16 МПа. Модельный ряд состоит из линеек:

• Фобос Эконом – краны в корпусе из нержавейки;
• Фобос Эрго – корпус из углеродистой стали;
• Фобос Моно – односоставной корпус из нержавейки;
• Фобос Ретро – стальной штампосварной корпус.

Наиболее бюджетную арматуру реализует компания Галлоп. В ассортименте преимущество представлены малогабаритные краны для радиаторного отопления размером ду15-ду50. Арматура Галлоп выдерживает давление до 5 МПа и может эксплуатироваться в системах с температурой до 150 0 . Однако на специализированных форумах встречается множество отзывов о том, что краны Галлоп страдают проблемами с герметичностью корпуса.

Основным отечественным производителем арматуры промышленного назначения является компания LD, известная своей линейкой КШЦФ, в которую входят фланцевые краны диаметром 15-500 мм. В серии КШЦФ поставляется полнопроходная и редуцированная арматура в корпусах из нержавейки марки AISI 309 и легированной стали 09Г2с.

Фланцевый кран LD КШЦФ

Краны КШЦФ диаметром от 200 комплектуются механическим редуктором, за счет которого значительно упрощается управление арматурой. Серия КШЦФ может использовать на трубопроводы транспортирующие пар, воду и нефтепродукты температурой до 200 0 с давлением в системе до 40 МПа.

Шаровой кран – что это такое, устройство, принцип работы, для чего нужен, плюсы и минусы

Запорная арматура давно и успешно применяется для регулирования и перекрытия водного, газового, нефтяного и других потоков в системах магистрали, трубопроводах, городском водо-, газоснабжении, отоплении. Шаровой кран – не новость в сантехнике, о нем известно уже более 100 лет, но раньше он не имел широкого распространения, а сегодня активно применяется в самых разных сферах.

Что такое шаровой кран?

Речь идет о трубопроводном кране, в котором в качестве запирающего или регулирующего элемента используется сфера. Изначально кран шар не обеспечивал необходимой плотности закрытия, но с появлением фторсодержащих полимеров и их внедрения в изготовление сантехнического оборудования кран подобного типа снова стал пользоваться популярностью. Производство седел из синтетических каучуков обеспечило необходимую герметичность и существенно снизило усилия, прилагаемые для управления этим устройством.

Устройство шарового крана

Все краны шаровые для воды состоят из:

1. Корпуса крана.
2. Седел, имеющих вид уплотнительных колец.
3. Затвора или шаровой пробки.
4. Рукоятки, используемой для ручного управления.
5. Шпинделя, который передает усилие от рукоятки затвору.

Чтобы открыть запирающий кран, нужно повернуть рукоятку на 90°. При этом внутренняя пробка сферической формы с отверстием посередине встанет по ходу перемещения внутренней среды. Если снова повернуть ручку на величину прямого угла, то ось переместится в плоскость, перпендикулярную направлению потока, тем самым перекрыв ток воды или какого-то другого транспортируемого вещества. В домашних условиях рукояткой или рычагом шарового крана управляют вручную, а вот на производстве для этого используют разные виды привода – механический, электрический, гидравлический.

Для чего нужен шаровой кран?

Данная арматура может не только перекрывать поток внутренней среды, но и регулировать ее параметры – расход, давление, скорость и даже смешивать различные носители в нужных пропорциях. Однако, есть мнение, что такое устройство нельзя эксплуатировать при частичном повороте шара из-за его повышенного абразивного износа. Сантехники советуют владельцам собственных квартир почаще крутить ручку данного запорного элемента во избежание закисания его внутренних частей.

Шаровые краны для водопровода с консольной ручкой имеют так называемую «мертвую» зону, но этот недостаток легко компенсировать краном с ручкой-барашком. В народе его еще называют «бабочкой» или «бантом». Однако, это нисколько не уменьшает популярности такого сантехнического оборудования в быту. Шаровой кран охотно приобретают и устанавливают на радиаторах отопления, сушилках, системах «теплый пол» и так далее.

Плюсы и минусы шарового крана

Данная запорная арматура имеет массу преимуществ перед другими разновидностями, но и недостатки у нее тоже имеются. К первым относят:

1. Легкость и простоту эксплуатации. Незначительным движением руки можно открыть или закрыть шаровый газовый кран.
2. Герметичность. Такой механизм обеспечивает 100% плотность закрытия без протечек.
3. Долгий срок эксплуатации по сравнению с вентилем.
4. Простота конструкции.

Из недостатков можно отметить:

1. Наличие «мертвой» зоны у кранов с консольной ручкой.
2. Невозможность использования для сред с температурой выше +200°С – плавятся детали из фторопласта.
3. При резком открытии или закрытии крана возможен сильный скачок давления.
4. Возможное «залипание» сферы внутри шарового крана, поэтому его нужно периодически открывать и закрывать.

Из чего сделан шаровой кран?

Для производства данной запорной арматуры применяют самые разные материалы:

1. Латунь. Отличный вариант для сетей водо- и газоснабжения. Кран шаровый латунный – идеальное решение по соотношению цены и качества. Главный минус состоит в том, что он не переносит высоких температур носителя.
2. Сталь. Такой шаровой кран является самым бюджетным и доступным вариантом, имеющим большой выбор типоразмеров. Однако, он плохо зарекомендовал себя в сетях холодного водоснабжения из-за подверженности коррозии.
3. Нержавеющая сталь. Имеет массу преимуществ перед своими аналогами. Предпочтительный вариант в быту.
4. Чугун. Очень тяжелый, поэтому практически не использующийся в домашних условиях.
5. Полипропилен. Изделие из такого материала чаще других применяется для монтажа трубопроводных систем из пластика. Легкое, удобное, не подверженное коррозии и стоит недорого.

Управление шаровым краном

В быту шаровой кран сможет повернуть даже ребенок, ведь для этого не требуется много усилий, а вот в промышленности – на компрессорных станциях, тепловых сетях, инженерных сооружениях по транспортировке газа и нефти применяется привод. Все дело в том, что движение носителя осуществляется в трубах большого диаметра, поэтому и запорная арматура используется громоздкая и тяжелая. Кран шаровый с электроприводом осуществляет поворот сферы на нужное расстояние, причем иногда роль управления пневмоприводом играет сама внутренняя среда, транспортируемая по трубопроводу.

Виды шарового крана

Существует два основных типа шаровых кранов:

1. Полнопроходные. Внутренний шар в таком типе имеет отверстие, диаметр которого соответствует самому сечению трубопровода. Это предоставляет возможность снизить гидравлические потери по сравнению с запорной арматурой другого типа.

По направлению потока и числу патрубков они делятся на:

1. Угловые. Их используют при работах в местах изгиба и труднодоступных участках.

Муфтовый шаровой кран

Такие изделия оборудуют внутренней конической или цилиндрической резьбой. Как правило, кран шаровой с накидной гайкой устанавливаются на трубах, диаметр которых варьируется в пределах от 1,5 до 4 см. Основная сфера применения – коммунальное хозяйство. Их устанавливают в домах и квартирах на трубах с горячей и холодной водой, батарея и тому подобное. Монтировать и демонтировать такой кран легко и просто, он легкий, удобный в применении, к тому же владелец может сам выбрать комфортное для него положение ручки – на работе регулирующего механизма это никак не скажется.

Фланцевый шаровой кран

Этот вид выбирают в случаях, когда предусмотрена частичная разборка и сборка трубопровода, а также его соединительных элементов. Газовые краны шаровые этого типа устанавливают и в тех помещениях, где запрещено применять сварку. Они способны работать даже в загрязненной, илистой среде, что во многом определяет область их применения. Такая запорная арматура крепится к трубопроводу с помощью специальных пластин – фланцев. Их стягивают гайками и болтами или гайками и шпильками. Такой кран шаровый угловой можно монтировать и демонтировать.

Сварной шаровой кран

Этот тип используется на производстве, где пролегает ответственный или труднодоступный участок трубопровода. Шаровой кран под приварку наделяет перекрытие полной герметичностью и обеспечивает прочное и надежное соединение. Такое изделие отлично зарекомендовало себя при транспортировке жидких, паровых и газовых сред, масел. Такая запорная арматура не требует обслуживания и профилактических работ, поэтому часто применяется на магистральных линиях и отдаленных участках коммуникаций.

Комбинированный шаровой кран

Это универсальное изделие, которое можно применять во всех вышеописанных сферах. С одной стороны оно может иметь муфтовое соединение, а с другой – фланцевое или приварное. Это более дорогая разновидность, являющая собой комбинацию из трех вышеописанных моделей. Кран шаровый полнопроходной используется повсеместно – в газовой промышленности, горячем и холодном водоснабжении, системах отопления, пищевой, химической и других областях. Отсутствие застойных зон предоставляет возможность эксплуатировать эту запорную арматуру и в вязких средах.

Как выбрать шаровой кран?

Следует руководствоваться следующими критериями выбора:

1. Материал изготовления и внешний вид корпуса. Предпочтительный вариант – изделие из латуни или нержавеющей стали. Кран из силумина стоит дешевле, но он хрупкий и требует бережного отношения.
2. Материал изготовления сферы. Запирающий элемент должен иметь зеркальную и абсолютно гладкую поверхность. Хорошо, если он будет покрыт напылением из никеля или хрома. Не приветствуется мутный блеск, матовость покрытия.
3. Маркировка корпуса. Кран шаровый трехходовой должен содержать на себе данные о компании-производителе, номинальном диаметре и рабочем давлении. Буквы и цифры должны быть четкими, хорошо видимыми, иначе можно заподозрить подделку.
4. Максимально допустимое давление. Его стоит подбирать, учитывая характеристики инженерной системы. При этом выбирать кран шаровой с американкой нужно с запасом. То есть указанное на нем давление должно быть выше того, которое используется в коммуникациях.
5. Вес изделия. Изделие из латуни всегда тяжелее стального или силуминового аналога.
6. Форма ручки. В продаже можно найти изделия с длинным рычагом или «бабочкой». Первый вариант является более предпочтительным в ситуациях, когда кран долго не поворачивался. Тогда для этого приходится прилагать усилия, что в случае с «бабочкой» является проблематичным.
7. Стоимость. Этот вопрос каждый решает сам для себя, но качественные изделия не могут стоит дешево.
8. Соответствие перечисленных характеристик особенностям быта в данной конкретной стране. В разных городах температура воды в системах отопления разнится, что накладывает свой отпечаток на выбор запорной арматуры.

Ручка для шарового крана

Как уже было сказано, она может иметь вид:

1. Рычага. Кран шаровый с американкой такого типа более практичен и удобен в использовании. Он позволяет ухватиться за него всей рукой и осуществить поворот в нужном направлении. Если кран «закис», то для этого требуется приложить немалое усилие, а с рычагом это сделать легче.

Надо сказать, что ручка может иметь и самые разные цвета. По традиции синий используется для систем холодного водоснабжения, а красный – горячего. В желтом исполнении производят ручки, предназначенные для газопроводов. Кроме того, в продаже можно найти изделия белого цвета – их специально устанавливают на радиаторы и полотенцесушители. Материалом изготовления может быть как пластик, так и металл.

Установка шарового крана

Монтаж изделия на трубу осуществляется в несколько этапов:

1. Отключить водоснабжение и слить воду из системы.
2. Подготовить кран шаровый полипропиленовый, проследив, чтобы его размер совпадал с диаметром трубы.
3. Очистить край трубопровода от грязи и пыли, при необходимости нарезать резьбу.
4. Намотать на резьбу крана уплотнительную ленту или нанести специальную пасту. Первая наматывается не менее, чем в 5 оборотов.
5. Установить кран, накрутив его с помощью разводного ключа. Необходимо произвести 5 полных оборотов, чтобы добиться идеальной герметичности соединения.