Кран шаровый обратного потока

Шаровые краны: Типы, виды, характеристики

Полное руководство по шаровым кранам

Шаровые краны обеспечивают простой способ включения или выключения потока газов или жидкостей через трубу с помощью надежного уплотнения. Рукоятка одного из этих клапанов перемещается на 90 градусов (или «четверть оборота»).

Сам клапан в своей основной форме состоит из прочного металлического шарнирного корпуса, содержащего сферический шар с отверстием, просверленным в центре. Прорезь в верхней части шара соединяется со стержнем ручки, выходящей на внешнюю часть трубы.

В «открытом» положении полость, проходящая через центр шара, идеально совмещается с отверстиями входных и выходных труб, расположенных с обеих сторон, он позволяет содержимому входной трубы проходить через шар и достигать выходной трубы.

Однако поворот ручки шарового крана в положение «закрыто» полностью перекрывает поток. Это действие поворачивает шар, располагая его отверстие перпендикулярно потоку материала в трубах. Закрытый шаровой кран обеспечивает надежный способ перекрыть поток природного газа, нефти, воды или других газов или жидкостей. Он предлагает более удобный тип ручки, чем громоздкая задвижка.

История шаровых кранов

Шаровой кран, который иногда называют клапаном со сферической пробкой, появился сравнительно недавно. Эксперты в области авиации, работающие на правительство США, спроектировали первые шаровые краны как компоненты самолетов союзников во время Второй мировой войны. Возможно, изобретение вдохновило шаровой клапан, запатентованный в 1871 году изобретателем Джоном Уорреном.

В послевоенный период использование шаровых кранов широко распространилось. Изобретатели продолжали улучшать конструкцию этих клапанов. Сегодня производственные инновации позволяют использовать эту технологию во многих секторах.

Виды шаровых кранов

Производители шаровых кранов производят краны с двумя основными вариантами конструкции: с плавающим шаром и цапфой. В плавающем шаровом клапане используется нефиксированный шар, который вставляется в седло, обеспечивая плотное уплотнение.

Цапфа фиксирует шар в определенном месте и используется для более сложных приложений и, следовательно, является более дорогостоящей. Ручка, которая может быть моторизованной, приводимой в действие или вручную, поворачивает шарик на четверть оборота. Когда отверстие шара обращено в сторону от отверстия трубы, поток ограничивается. Когда он совмещен с отверстием, поток восстанавливается. Положение ручки сразу показывает, закрыт клапан или открыт.

Шаровые краны изготавливаются из различных материалов, наиболее распространенными из которых являются нержавеющая сталь, латунь, чугун и пластик, например ПВХ. Размер шаровых кранов тоже может быть разным. Мини-шаровые краны обычно меньше дюйма в диаметре и поэтому используются в труднодоступных местах или в ограниченном пространстве.

3-ходовой и фланцевые шаровые краны вариации в производстве шарового клапана. Шаровые обратные клапаны позволяют жидкости течь только в одном направлении, а шаровые краны высокого давления допускают низкие и высокие потоки давления и температуры.

Потребители иногда путают шаровой кран со специализированным «шаровым обратным клапаном», устройством, предназначенным для блокировки обратного потока. Шаровой обратный клапан отличается тем, что в нем используется только сплошная внутренняя сфера, а не просверленная. (В этой статье рассматриваются только обычные шаровые краны.)

Общие области применения шаровых кранов

Шаровые краны часто встречаются на заводе и производстве. Этот промышленный клапан часто используется, например, в качестве компонента оборудования. В механических конструкциях инженеры часто указывают использование привода (обычно электрического или пневматического) для перемещения шарового клапана в открытое или закрытое положение.

Клапан и привод могут выполнять важные роли в механическом узле. Шаровой клапан более сложного типа, называемый «шаровой клапан», иногда служит регулирующим клапаном в автоматических трансмиссиях. Это помогает регулировать поток.

Инженеры разработали множество различных типов шаровых кранов. Этот популярный клапан типа «четверть оборота» сегодня широко используется во всем мире.

Многие предприятия полагаются на эту надежную промышленную арматуру. Некоторые из секторов экономики, в которых широко используются шаровые краны, включают горнодобывающую промышленность, сельхозпроизводителей, нефтегазовую промышленность, строительную промышленность, транспортную промышленность, промышленность потребительских товаров и химическую промышленность. Различия в конструкции шарового крана позволили адаптировать этот кран для использования в различных условиях.

Шаровые краны приобрели значение во многих областях, потому что они обеспечивают простой способ эффективно перекрыть передачу газов и жидкостей через распределительные системы. Фурнитура и корпуса для этих продуктов различаются, что обеспечивает отличный выбор для клиентов. В настоящее время вы можете найти эти полезные продукты в различных размерах, дизайне и различных материалах, включая нержавеющую сталь, высокопрочный чугун, углеродистую сталь, бронзу и латунь.

Хотя эти клапаны иногда работают с корпусом клапана и редуктором, они обычно выполняют ограниченные функции «включения / выключения». Шарового клапана обычно недостаточно для сложной регулировки расхода, например, шарового клапана. Тем не менее, эти промышленные клапаны действительно обеспечивают очень экономичное решение многих инженерных проблем.

Характеристики шарового клапана

Технические характеристики внутреннего шара в шаровом клапане могут потребовать использования специальных металлических или металлических и керамических изделий, особенно когда клапан работает в среде с высоким давлением. Некоторые производители предлагают шаровые краны с внутренними пластиковыми или металлическими шарами. Заказчики захотят внимательно изучить требования к этой функции при выборе любого шарового крана, поскольку это может повлиять на долговечность и полезность клапана для конкретных приложений.

Например, проектная спецификация может требовать использования шарового крана из нержавеющей стали. Производители также разработали специальные типы шаровых кранов, в которых внутренний металлический шар покрыт никелем или хромом, чтобы повысить способность продукта выдерживать интенсивное использование или обеспечить лучшую защиту от коррозии.

В настоящее время многие типы фитингов допускают соединение трубок и труб, включая сварку с раструбом и двойное кольцо. Сегодня стандарт проектирования иногда предусматривает наличие качественного шарового крана между двумя соединительными трубами или трубками.

Читайте также:  Лада калина замок зажигания не включает стартер

Технические характеристики любого шарового крана могут широко варьироваться в зависимости от стандарта производителя, отраслевой практики и применимого стандарта испытаний, применяемого надзорными органами.

Когда заказчики оценивают подходящие шаровые краны, такие соображения, как материалы, из которых состоит шаровой кран, размеры, давление, материал футеровки, материал корпуса, ожидаемый срок службы продукта и конечное назначение клапана (т. Е. Типы газы или потоки жидкости, которые он контролирует) могут стать чрезвычайно важными факторами.

Большинство шаровых кранов работают при комнатной температуре, поэтому конструктивные характеристики могут стать чрезвычайно важными для клапанов, работающих в условиях высоких или низких температур. Большинство производителей предлагают покупателям подробную информацию о применимых технических характеристиках и возможностях продукта. Они могут предоставить полезные сведения об ожидаемом сроке службы различных шаровых кранов.

Типы шаровых кранов

Производители обычно классифицируют разные типы шаровых кранов по двум основным критериям: движение внутреннего шара и глубина отверстия (полнопроходное, уменьшенное или специализированное отверстие).

Например, шар внутри клапана может получить дополнительное крепление или он может оставаться прикрепленным только к штоку. В некоторых случаях для специализированных шаровых кранов используются подвижные штоки. Инженеры разработали несколько популярных типов шаровых кранов для использования в разных условиях:

Преимущества использования шарового крана

Шаровые краны обладают множеством преимуществ. Во-первых, эти устройства обеспечивают надежный способ получения плотного уплотнения, перекрывающего поток газов. Они могут пропускать поток материалов в нескольких направлениях (например, с помощью трехходового шарового крана). Шаровые краны также обладают характеристиками низкого перепада давления, что делает их особенно полезными, когда кому-то нужно быстро выключить или включить поток газа.

Во-вторых, шаровые краны сегодня остаются очень рентабельным продуктом. Производители производят эти клапаны из различных материалов, включая латунь и сталь. Компании могут найти широкий выбор доступных шаровых кранов для решения многих инженерных проблем. Для работы с этими продуктами не требуются технические знания. К тому же процесс ремонта шарового крана остается простым.

В-третьих, шаровые краны, доступные для потребителей, иногда имеют привлекательный дизайн. Например, один из этих клапанов в смесителе из нержавеющей стали, латуни или меди может иметь стильную ручку с рычагом, предназначенную для создания модного декора. Шаровые краны пользуются популярностью как в промышленности, так и в жилых помещениях.

Аксессуары для шаровых кранов

Некоторые поставщики предлагают аксессуары для шаровых кранов, например устройства для удлинения штока. Поскольку многие шаровые краны работают в строго регулируемых объемах, имеет смысл проконсультироваться с требованиями промышленной безопасности и правовых норм перед использованием каких-либо принадлежностей.

Кроме того, некоторые производители сегодня поставляют оригинальную продукцию производителей оборудования, предназначенную для работы исключительно с конкретными индивидуальными брендами запасных частей. Использование неавторизованных продуктов или продуктов сторонних производителей в некоторых ситуациях может привести к аннулированию гарантии производителя.

Как установить и использовать шаровой кран?

Всегда следуйте инструкциям производителя, чтобы обеспечить правильную установку шаровых кранов. При некоторых установках также могут применяться специальные отраслевые протоколы. Люди, работающие в уникальных рабочих условиях, иногда должны придерживаться определенных правил техники безопасности, чтобы избежать производственных опасностей.

Шаровые краны обычно работают надежно; они обеспечивают легкую кривую обучения для ручного управления. Даже длительные периоды неиспользования обычно не влияют на их производительность. Эти простые клапаны приобрели популярность сегодня отчасти из-за их относительной простоты установки и использования.

Уход и обслуживание шаровых кранов

В некоторых ситуациях техническим специалистам может потребоваться периодически проверять состояние внутреннего шара внутри шарового клапана, чтобы убедиться, что он не забит или не подвергся коррозии. Поскольку клапан требует поддержания контакта между шаром и штоком ручки клапана для правильной работы, сломанный или сильно изношенный шток может потребовать ремонта или замены клапана.

Источник

Шаровой кран

Это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму. Подвижным элементом (затвором) таких кранов служит пробка сферической формы – шар, по оси которой выполнено сквозное круглое отверстие для прохода среды.

В проходных кранах для полного закрытия или открытия прохода достаточно повернуть шар на 90°. Диаметр отверстия чаще всего соответствует внутреннему диаметру трубопровода, на который устанавливается кран.

Гидравлические потери при проходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, практически такие же как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что в разы меньше, чем в задвижках и клапанах. Это ценное качество сделало шаровые краны основным запорным устройством на линейной части магистральных газопроводов. Однако для уменьшения габаритов и крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, иногда применяются суженные краны.

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

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

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

Читайте также:  Подключение реле блокировки стартера шерхан

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

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

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

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

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

По типу шаровые краны делятся на полнопроходные и стандартнопроходные.

Полнопроходной шаровый кран – диаметр отверстия в шаре которого соответствует внутреннему диаметру трубопровода, на который устанавливается кран. Гидравлические потери при проходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, практически такие же, как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что в разы меньше, чем в других типах запорной арматуры. Это ценное качество сделало краны данного типа основным запорным устройством на линейной части магистральных трубопроводов.

Редуцированный или стандартнопроходной шаровый кран – диаметр отверстия в шаре которого на один типоразмер меньше диаметра трубопровода. Данный тип шаровых кранов применяется на трубопроводах, в которых не критична частичная потеря напора.

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

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

По типу корпуса шаровые краны могут быть:

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

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

По типу уплотнения шаровые краны могут быть:

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

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

По типу присоединения шаровые краны могут быть: фланцевые, под приварку, муфтовые и комбинированные.

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

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

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

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

Читайте также:  Краны шаровые под углом

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

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

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

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

Шаровые краны с комбинированным присоединением являются универсальными и применяются в различных трубопроводных системах (соединение резьба/сварка, фланец/сварка и т. д.).

Кроме вышесказанного шаровые краны имеют ряд других достоинств, среди которых:

В качестве недостатка можно отметить необходимость наличия «мёртвой» зоны для поворота у кранов с консольной ручкой. Данный недостаток можно компенсировать краном с ручкой-барашком (также в просторечии называется «бабочкой» или «бантом»).

Сёдла в корпусе выполняются в виде колец из различных видов пластмасс (в основном фторопласта), что обеспечивает надёжную герметичность, лёгкость и плавность поворота шаровой пробки, но ограничивают применения таких кранов для сред с температурой не более 200 °C.

Управляются шаровые краны вручную (на малых диаметрах) и с использованием механизированного привода – электрического, пневмо- и гидравлического, причём для кранов на газопроводах имеется возможность использовать в качестве управляющей среды пневмопривода рабочую среду, транспортируемую по трубопроводу. В быту шаровой кран может называться полуоборотным.

По материалу корпуса шаровые краны бывают:

Краны шаровые латунные – это наиболее распространенные в сантехнике краны.

Основные достоинства латунных кранов:

— большой выбор моделей различных производителей;

— малые сроки поставки;

— хорошие эксплуатационные характеристики для воды и газа;

— устойчивость к механическим воздействиям.

Основные недостатки латунных кранов:

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

— отсутствие приварного исполнения;

— нестабильная работа при температурах более 200 град С;

— невозможность стабильной эксплуатации на нефтепродуктах.

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

Основные достоинства стальных кранов:

— большой выбор моделей различных производителей;

— малые сроки поставки;

— хорошие эксплуатационные характеристики для горячей воды и газа;

— устойчивость к механическим воздействиям;

— широкий модельный ряд.

Основные недостатки стальных кранов:

— сложности при длительной эксплуатации в системах холодного водоснабжения;

— невозможность эксплуатации на слабоагрессивных средах.

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

Основные достоинства нержавеющих кранов:

— широкий спектр рабочих сред;

Основные недостатки нержавеющих кранов:

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

— большие сроки поставки на большинство кранов.

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

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

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

Основные достоинства полипропиленовых кранов:

— долговечность, сопоставимая с латунными;

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


Разновидности шаровых кранов

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

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

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

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

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

По типу управления шаровые краны бывают:

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

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

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

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

Более подробная информация представлена в следующих видеороликах:



Источник

Поделиться с друзьями
Расскажем обо всем понемногу