Водопроводный кран: назначение, разновидности, особенности
Новые материалы, технологии позволили создать прочные и долговечные детали. Это значительно уменьшило габариты, вес узлов. Теперь шаровые краны и смесители постоянно используются в бытовых системах, крупных трубопроводах.
Сантехническая труба с шаровыми кранами
Как устроен шаровый кран
Основная рабочая деталь в устройстве шарового крана — шар со сквозным цилиндрическим отверстием. Поворачиваясь, он открывает или полностью перекрывает доступ воде.
Шаровый фитинг — это простая, надежная конструкция. Его основные детали:
Внутри корпуса имеется уплотнительное седло, расположенное в расширенной части. К нему прижимается сферическая задвижка. При повороте ручки, вращение передается через шток на шар, и он разворачивается на 90⁰. Ось цилиндрического отверстия совпадает с осью трубы и жидкость или газ беспрепятственно проходят. При закрытии шар разворачивается глухими боками к трубе, полностью перекрывает поток.
При рассмотрении шарового крана в разрезе, можно заметить, что в открытом состоянии в просвете трубы нет никаких деталей. Поток проходит свободно, ни за что не цепляясь.
В закрытом положении давление жидкости или газа прижимает шар к седлу, обеспечивая надежность перекрытия, герметичность узла.
Маленький ликбез
С понятием диаметра знаком любой, но вот применительно к трубам, и запорной и регулирующей арматуре употребляется понятие условного диаметра (Ду иди DN). К примеру, в сантехнических магазинах обозначение шаровый кран 20 мм подразумевает как раз величину просвета.
Под этим понятием подразумевается внутренний диаметр, округленный до ближайшего стандартного значения. Полный список стандартных значений Ду возможно отыскать в ГОСТ 28338-89, минимальное значение равняется 2,5 мм, а большое – 4000 мм.
Главная неразбериха появляется по причине того, что фактический внутренний диаметр в 99% случаев не равен номинальному (условному). В случае если, к примеру, забрать стандартную водогазопроводную железную трубу с наружным размером 159 мм, то настоящая величина просвета будет зависеть от толщины стены. Так, при толщине металла 6 мм он будет равен 147 мм, а при 8-миллиметровой стенке – 143 мм.
Но в случае если посмотреть на значения, приведенные в нормативе, то окажется, что для обоих приведенных случаев подходит одинаковый номинальный диаметр – Ду150 (либо DN150). Тот же принцип работает и при меньших размерах, это необходимо учитывать при подборе запорной арматуры. К примеру, шаровый кран Ду 20 владеет величиной условного прохода 20 мм, значит он подойдет лишь для установки на трубу с соответствующим диаметром.
Обратите внимание! На первый взгляд такая система обозначений выглядит нелепой, но это не верно. В действительности ход между стандартными значениями принят таким, что пропускная свойство каждого следующего значения просвета возрастает приблизительно на 60-70%. Это облегчает подбор трубопровода на этапе расчет водо- газо- и теплопроводов.
Технические характеристики
Технические характеристики шаровых кранов определяются:
Основным критерием выбора для установки в конкретную систему трубопроводов, служит размер внутреннего диаметра шаровых кранов. Он определяется в дюймах, но может быть указан и в мм.
Материалы, из которых изготовлены корпус и шар, определяют до какой температуры узел будет нормально работать, и предельное давление, которое он выдержит.
По размерам шаровые фитинги меньше своих винтовых аналогов. Устанавливаются они с помощью накидных гаек, фланцев, сварки.
Размер (диаметр) крана исходя из диаметра стальных водогазопроводных труб
Предложенная ниже информация может быть Вам полезна при проведении ремонта, замене радиаторов, полотенцесушителей или установке системы защиты от протечки воды Гидролок. Ведь, чтобы подобрать систему Гидролок, Вам нужно знать диаметр трубы и исходя из этого, подбирать диаметр шарового электропривода (ШЭП). Следует отметить, что стальные и чугунные трубы принято обозначать по условному диаметру (внутреннему проходу), а полимерные и медные трубы по наружному диаметру. Не будем загружать Вас специальными техническими терминами, попробуем объяснить на доступном языке.
Виды шаровых кранов
Запорные узлы различают по нескольким параметрам.
По способу прохода транспортируемого материала различают:
У полнопроходных шаровых кранов отверстие в шаре, корпусе узла и трубе имеет одинаковый диаметр.
Стандартнопроходные имеют отверстие в шаре на один типоразмер больше, чем в трубе и корпусе. Это предохраняет от динамического удара при закрывании, позволяет смешивать жидкость с разных источников. Например, шарнирный шаровый смеситель для ванны и кухни с одной рукояткой, регулирующей подачу горячей и холодной воды, их соотношение.
Полнопроходные узлы сложны в изготовлении. В них при открытом положении практически нет зазоров и переходов на пути следования жидкости. Это позволяет сохранить без потерь давление и скорость движения транспортируемого вещества при прохождении через запорную арматуру. Используют такие краны в постоянно работающих трубопроводах с перекрытием на непродолжительный срок. Полнопроходные модели ставят в системы с загрязненными жидкостями и имеющими твердые мелкие фракции. Отсутствие переходов сокращает возможность частиц зацепиться, образовать затор.
По способы монтажа в систему различают следующие типы кранов:
Муфтовыми называют шаровые резьбовые краны, которые накручиваются непосредственно на металлическую трубу или переходник в случае пластикового трубопровода. Широко применяются при монтаже бытовых систем водопровода, отопления. Систему легко собрать своими руками.
Фланцевые фитинги подходят для трубопроводов большого диаметра, работающего под большим давлением. Приварные отличаются малыми размерами. Их устанавливают в системы, с высокими требованиями к герметичности.
По назначению и рабочей среде различают газовые вентили, для холодной и горячей воды, паровые, кислотоустойчивые. Корпус узла может быть цельным или разборным.
Шаровые краны устанавливают не только на домашние системы. Их монтируют на нефте- и газопроводы большого диаметра. Вручную такие вентиля не покрутишь. Да и расстояние между ними может быть в несколько км. Поэтому возможны различные способы управления:
Редуктор увеличивает приложенную силу и позволяет вручную закрыть большой вентиль или плавно регулировать подачу транспортируемого вещества. Электродвигатель может управляться на расстоянии. Электропиривод может устанавливаться на трубопроводы большого сечения, а также для дистанционного управления.
Шаровые изделия различают по материалу корпуса:
Шаровый кран под фланец
Конструктивное устройство
Любой шаровый кран состоит из следующих элементов:
Корпус. Обычно выполнен из латуни, реже нержавейки (бронзы), в бытовых коммуникациях встречаются и полимерные разновидности невысокой стоимости из полипропилена ПП. Корпус может быть разборным или цельнометаллическим с наружной или внутренней резьбой на концах стыковочных патрубков. В коммунальной и промышленной сферах шаровые краны могут быть выполнены из других материалов (сталь, чугун) и иметь патрубки для фланцевого или сварного соединения с трубопроводами.
Затворный шар. Обычно элемент выполняют из коррозионностойких металлов — латуни, нержавейки, для соединения с поворотным штоком в каждом шаре имеется выступ с углублением или прорезь. Чтобы уменьшить трение и соответственно продлить срок службы седельных колец, латунный шар полируют и покрывают скользящими материалами – агдезионной медью и далее микропористым износостойким хромом.
Ручка. Ее обычно делают из стали, алюминия (силумина) с коррозионностойким защитным полимерным покрытием, или пластика. По форме ручки бывают двух видов: типа бабочки или консоли, представляющей собой рычаг. Некоторые производители для предотвращения самопроизвольного открытия или закрытия крана оборудуют консольную ручку передвижной защелкой, которая фиксирует ее в стационарном положении.
Рис. 4 Материалы изготовления на примере модели Bugatti
Седельные уплотнители. Сферический затвор изолирован от контакта с корпусом и вращается в подвешенном состоянии с опорой на две плоские кольцевые шайбы, выполненные из долговечного уплотнительного материала. Для колец бытовых шаровых кранов используют широкий ряд герметизирующих полимерных материалов, наиболее популярны следующие виды:
Шток с уплотнительными кольцами. Является деталью, передающей вращение от ручки крана к затворному шару. Обычно ручку подсоединяют к верхнему концу штока двумя способами: сажают ее на прямоугольный профиль и фиксируют сверху торцевым винтом, или прикручивают самоконтрящейся гайкой на наружную резьбу шпинделя.
Уплотнительные кольца обычно изготавливают из фторопласта, NBR или Витона, нередко используют сочетания данных материалов.
Рис. 5 Кран шаровый 1/2″ — виды корпусов и соединительных патрубков
Маркировка шаровых кранов
Все шаровые краны имеют на корпусе отлитые знаки: стрелку, указывающую на направление движения воды и диаметр в дюймах.
Основная маркировка каждого изделия наносится в несколько строк.
Ниже контакты фирмы и страна производитель. Сбоку обычно ставится дата изготовления корпуса. Вся маркировка заключается в рамочку.
Преимущества и недостатки шаровых кранов
Преимущества шарового вентиля:
Шаровые фитинги занимают мало места и не перегружают трубопровод своим весом. Их легко закрыть в любой ситуации.
Основной недостаток шарового вентиля – его невозможно приоткрыть слегка, отсутствие тонкой настройки мощности потока, только грубая.
Как выбрать шаровый кран
Приступая к строительству водопровода или отопления, следует точно знать типоразмеры труб и фитингов, какой шаровый кран лучше. Начинать следует с создания схемы проведения трубопровода. По ней нужно рассчитать количество запорной арматуры. Затем покупать вентиля или шаровые краны.
В местах перекрытия потока, в начале ответвлений системы отопления используют вентиля. Они просто перекрывают поток в нужный момент. В конечных точках труб, на выходе воды, лучше ставить шаровые краны.
Выбор начинается с диаметра. Фитинги для дома подойдут резьбовые. Затем следует выбрать материал корпуса и цвет ручки:
У смесителей обычно блестящие стальные или декоративные ручки.
Большой выбор шаровых кранов
Область применения в быту
Шаровые краны, пожалуй, единственный вид арматуры, которым в быту перекрывают проходные каналы трубопроводов, их широко используют:
Рис. 3 Кран шаровый 1/2 марки TIM конструкция
Монтаж и правила эксплуатации
В монтаже шарового крана с резьбовым соединением сложности нет. При строительстве новой системы водопровода следует выполнить простые действия.
При ремонте сначала перекрывается вода, производится демонтаж старого фитинга. Затем поверхность трубы очищается от мусора, известкового налета и устанавливается новый кран.
Устанавливать шаровые краны выгодно. Их стоимость выше, но это окупится длительной эксплуатацией без замены прокладок.
Размер присоединения сантехники, кранов, шлангов 1/2 и 3/4 — как понять?
Размер присоединения сантехники, кранов, шлангов 1/2 и 3/4 — как понять какой мне нужен?
Например присоединительный размер смесителя 3/4.
Для труб и других комплектующих сантехники принят за основу отсчет от дюйма-25,4 мм. И в миллиметрах всё так просто не выразить. Например 1/2 это труба 15 мм, а 3/4-20 мм, дюймовая понятно 25 мм, дюйм с четвертью-32 мм. Всё это по проходному сечению трубы. Ещё больше сложностей в резьбах. Там идёт счёт на число ниток на дюйм длины- 12, 14, 16, 18, в зависимости от диаметра.
Но нечего вам голову забивать этими сложностями. На кранах и другой фасонине написано:(15)- это 1/2 дюйма, (20)— это 3/4 дюйма.
Для меня, как и для всех, было абсолютно не понятно, что это за дроби в обозначениях, пришлось разбираться.
Для нашей страны порой такие обозначения соединений как 1/2 и 3/4 порой не всем понятны, но тут всё упирается в опыт и общей развитости, так как эти размеры уже давно прижились в стране в различных сферах производства, от сантехнических конструкций до сложных устройств.
Итак, в России в основном используется метрическая мера в соединительных конструкция, так самое распространённое соединение — болты и гайки, имеют размеры М6, М8, М10, М12, М14 и т.д. Буква М обозначает, что измерения идут в Метрической системе, а цифра показывает диаметр в миллиметрах.
Но кроме метрической системы, которая кстати используется в большинстве стран (порядка 90%), есть ещё и дюймовая мера измерения. В России эта система бессрочно разрешена в промышленности.
Именно дюймовая система широко применяется в сантехнике, а именно в обозначениях соединения и измерения диаметра труб. Самые распространённые обозначения 1/2″, 3/4″, 1″.
По дому/квартире разводят трубы 1/2, до квартиры в основном используют трубы 3/4, а до дома (если он не большой) 1″.
Но всё-таки давайте разберёмся, что именно означают эти цифры.
Итак, обозначения 1/2, означает, что размер резьбы 1/2″, но на самом деле условный проход трубы в метрической мере будет равен 15 миллиметрам, наружная резьба, вернее её наружный диаметр равен 20,955 миллиметрам, а наружный диаметр трубы равен 21,3 миллиметрам, но в народе встречается обозначение 1/2 трубы, как 20 (двадцатка), т.е. наши мастера округлили этот размер до 20.
Теперь об обозначении 3/4, это означает, что размер резьбового соединения на трубе 3/4″, но на самом деле условный проход трубы в метрической мере будет равен 20 миллиметрам, наружная резьба, вернее её наружный диаметр равен 26,441 миллиметрам, а наружный диаметр трубы равен 26,8 миллиметрам.
Но все эти переводы в миллиметры абсолютно никому не нужны, да и никто ими не пользуется, эти цифры не выражают ни внутренние, ни наружные диаметры трубы, единственное к чему они привязаны — это к условному проходу.
Да, кстати 1/2 и 3/4 это даже не дюйм, да и в дюйм не переводятся, это как бы яснее сказать — трубный дюйм.
Документация, которая регулирует резьбовые соединения на трубах под номерами: ГОСТ 3262, ГОСТ 6357.
Источник
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.
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
