Как устроен шаровой кран для воды: Страница не найдена – Совет Инженера

Устройство шарового крана для воды. Виды кранов

Шаровые краны плотно вошли в нашу жизнь. Мы их используем повсеместно в системах отопления и водоснабжения. У каждого в доме где-нибудь, да смонтировано данное устройство. Чем оно заслужило такую популярность? Давайте разбираться.

Назначение

Шаровые краны являются запорными механизмами нового поколения со своими отличительными особенностями и разными сферами использования.  Эти универсальные устройства могут применяться на трубах с диаметром разного размера. Устройство используется в системах с водой, для перемещения жидких и газообразных веществ.

Шаровые краны водяные необходимы в системах водоотведения, отопительной системе и городских коммунальных системах. Они также применяются в роли одного из элементов арматуры для регулировки водного напора. Они являются незаменимыми во всей системе трубопровода. Чаще остальных областей они имеют применение при монтаже оборудования для сантехники и отопления, газопроводов и системы водопровода.

Использование шаровых кранов возможно в широком диапазоне температур в средах с различной степенью агрессивности. Это качество обусловлено применением высококачественных стальных сплавов при изготовлении оборудования данного вида. Эти краны постепенно стали лидерами по применению.

Конструкция

• корпус
• седло
• шаровая пробка (шар)
• уплотнительные кольца
• рычаг
• шток
• шайба

Корпус является отрезком трубы с расширением. Корпус изготавливается разборного вида и неразборного сварного вида. Разборные краны чаще остальных выходят из строя, но легче ремонтируются. Промышленные краны изготавливают из стали, а бытовые-из латуни.

С недавнего времени для бытового применения в продажу стали поступать пластиковые изделия. Расширение корпуса заполняется седлом. Его изготавливают из материала для уплотнения.

Устройство шара

В седле расположен главный элемент-пробка в форме шара с разным количеством полостей. Шар свободно вращается внутри седла. Внутренние устройства кранов подразделяются на полно проходные и редуцированные (стандартно проходные).

Полно проходные краны в своем устройстве имеют шар с отверстием, равным диаметру трубы. Во время прохождения жидкости в шаровых кранах в полностью открытом состоянии потери со стороны гидравлики сводятся к минимуму. Это качество обеспечило применение арматуры данного типа в качестве основного запорного устройства.

Редуцированные краны применяются в трубопроводах, где напор не играет особой роли. Шар соединяется к рычагам посредством штока. С помощью рычага производится непосредственно управление водой. На центральных участках используют краны с рычагом, а краны с бабочкой-на ответвленных частях системы.

Уплотнительные элементы из фторопласта

На раннем применении шаровых кранов для воды не обеспечивалось полное перекрывание потока. Недостаток обеспечения элементов крана металлическими деталями не давал этого достичь. Начало использования новых материалов привело в повсеместному применению шаровых кранов. Кольца для уплотнения и сантехнические прокладки теперь изготавливаются из различных материалов.

Для этих целей могут применяться сплавы металлов, резина, пластик всех видов, графит или тефлон. Еще в качестве материалов изготовления этих важных механизмов стали применяться синтетические каучуки. В то же время широкое применение находят уплотнительные элементы из фторопласта. Они обеспечивают плотность закрывания и снижают усилия, применяемые при работе с краном.

Этот материал нового поколения устойчив к агрессивным жидким и газообразным средам. В бытовом использовании его рекомендуется применять при установке полотенцесушителей и проведении газопровода.

Главным положительным качеством фторопласта является способность к выкручиванию. Проще говоря, при использовании изделия из фторопласта можно применять достаточно сильную скрутку без нежелательных последствий.

В таких кранах соединение получается герметичным за счет создания контакта посредством уплотнительного кольца. Поэтому материал изготовления колец играет важнейшую роль при дальнейшем использовании крана.

Фторопласт полностью герметизирует, придает лёгкость и плавность повороту шаровой пробки. Для закрывания или открывания в полной мере выполняется поворот под прямым углом. Рычаг поворачивает шаровой затвор крана, полностью или частично перекрывая поток.

Принцип работы

Принцип работы шарового крана для воды заключается в совмещении отверстий в пробке и корпусе крана. Отверстия совмещаются при повороте шара рычагом. Это обеспечивает совпадение отверстий и позволяет потоку протекать через совмещенные полости. Поворотом шара проход перекрывается стороной, не имеющей отверстия. При этом поток среды делает упор в стенку, и прекращается.

С помощью этого принципа можно не только полностью останавливать, но и регулировать поток. При повороте на угол меньше 90 градусов, течение перекрывается лишь отчасти.

Отличие и сходство крана водопроводного и смесителя

В квартирах присутствуют разные виды шаровых кранов. Это могут быть смесители или водопроводные краны. Здесь нужно разобраться, в чем отличие.

Оба типа объединяет шар-запирающий элемент. Устанавливаются эти устройства между одной и другой частями, и в конце установки. Обычно между частями водопровода подача воды регулируется краном, а в крайней точке обходятся установкой смесителя.

Смесители могут регулировать напор и смешивать воду. Кран же только подает воду и регулирует напор.

Достоинства шаровых кранов

• простота устройства
• надёжность и стопроцентное исключение протечки
• небольшие размеры
• исключение застойных зон в проточной части
• удобство использования
• небольшое время, затрачиваемое на открытие/закрытие
• применимость в любой среде
• простота установки и ремонта
• длительные сроки эксплуатации
• удобство использования
• большой ассортимент

У кранов шарового типа почти отсутствуют недостатки. Они не требуют частой смены прокладочного материала. И избавят от утечки воды Доступность цены и богатство выбора сделают приобретение удачным. Как же выбирают шаровый кран?

Критерии выбора

• Диаметр. Это первое, на что обращают внимание.
• Определение типа изделия по способу установки (линейная, на углу или с тройным выходом).
• Внешний вид. Без видимых дефектов, поверхность-ровная, маркировка-четкая.
• Допускаемое при использовании давление. Этот параметр должен соответствовать значениям, допустимым в конкретной системе.
• Корпус. Для использования в быту при подключении сантехники лучше выбрать разборный кран. Он более пригоден к ремонту. А для монтажа центрального водопровода лучше подойдет сварной цельный корпус.
• Материал изготовления корпуса. Самыми качественными считаются латунные изделия. Главное-не перепутать латунь с силумином. Необходимо сравнить вес нескольких изделий. Латунь очень тяжелая.

Изделия из стали презентабельные, но подвергаются коррозии. Можно приобрести нержавейку, хотя встречаются изделия из нержавеющей стали достаточно редко. Если кран предполагается применять только для холодной воды, можно выбрать и пластик.

• Стоимость. Цена-хороший ориентир. Низкая цена должна насторожить. Самые дорогие-итальянские изделия. Немного дешевле краны из Чехии, Венгрии, Испании. Оптимальное сочетание цена-качество в кранах российских и украинских поставщиков.

Ремонт от «А» до «Я»

При поломке сантехнического шарового крана или заклинивании шарика в нем можно самостоятельно устранить дефект. Требуется уточнение того, что шаровые краны для воды с цельным корпусом не ремонтируются. В начале работы нужно перекрыть воду и слить то, что осталось.

Бывают разные поломки. Среди них:

• «Протекает кран».
• «Не поворачивается вентиль».
• «Образовалось протекание в месте соединения штока и корпуса».
• «Снизился водный напор».

1. Протекание возникает при утрате герметичности в результате долгого использования или повреждений шара и уплотнителей. В этом случае поможет докручивание соединения конструкции ключом. При повреждении деталей требуется их замена.

Протечка может образоваться в результате засорения. Тогда кран разбирается, чистится, и устанавливается сетка на трубы для предотвращения очередного засора.

Если треснул корпус, что также может быть причиной протечки, необходимо его заменить. Для временного использования при устранении течи может пригодиться «холодная сварка».

1. Если вентиль перестал поворачиваться, значит механизм поворота сломался. Механизм нужно полностью разобрать, снять ручку затвора, открутить все детали. Их необходимо заменить на новые.
2. Если протекание обнаружилось между штоком и корпусом, необходимо поменять шайбы и уплотнительные элементы. Там ничего не сломано, а просто изношено.
3. В случае снижения напора надо почистить очистительную сетку. Но перед разбором крана-опросить соседей, чтобы исключить общее снижение напора.

При любом виде ремонта необходимо подготовить ремонтный комплект. Обычно его стандартное содержание включает в себя:

1. Плоскогубцы.
2. Разводной ключ.
3. Молоток.
4. Ключ торцевой шестигранником.
5. Необходимые запасные части (если известна причина неисправности).
6. Материал для протирания и удаления загрязнений.
7. Средство для удаления ржавчины в жидком виде.

• Смазку для сантехнических целей из силикона.
• Нужный размер отвертки.
• Инструкцию по демонтажу.

Читайте так же:

Как устроен шаровый водопроводный кран: вентиль, душевой смеситель, муфта

Водопроводный кран – древнейший представитель запорной арматуры. Этот механизм стоит последним в ряду последовательных методов и совокупности средств, с помощью которых вода поступает в каждый дом. Такой предмет жизненно необходим, следовательно, сделав правильный выбор в пользу того или иного типа водопроводного крана, вы обеспечите себе комфортную жизнь на ближайшие 2-3 года.

Водопроводный кран в наше время, обычное дело, хотя всего 100 лет назад,  пользовались колодцами и ведрами

С помощью смесителей регулируется поток воды и выбирается нужная температура. С каждым годом на рынке запорной арматуры увеличивается ассортимент. Дизайнеры на протяжении последних 10-ти лет разрабатывают новые вариации для внешнего оформления водопроводных смесителей. В специализированных магазинах встречаются модели из латуни, гранита, хрома, нержавеющей стали и даже из керамики. Из них наиболее высококачественной моделью является латунный вентиль с цельным корпусом. Но, несмотря на внешние различия по материальному составу, устройство водопроводного крана отличается малым количеством разновидностей. Прочитав эту статью, вы получите подробную информацию об устройстве каждого типа водопроводного крана.

В дальнейшем это поможет вам самостоятельно выбрать  подходящую модель смесителя, а затем собственными руками установить его в сантехническом узле или на кухне. Эти знания не помешают при поломке смесителя, в таком случае вы сможете самостоятельно производить обслуживание и ремонт кранов.

Виды и типы водопроводных кранов.

Не так давно потребители питьевой воды делали выбор из двух доступных разновидностей кранов. Правильнее сказать, сантехнические краны имели одно типовое название – водопроводный вентиль. А вот вариаций изготовления было две: с одним и двумя рычагами. Спустя некоторое время на прилавках специализированных магазинах появился шаровый кран для воды. Благодаря несложной внутренней конструкции, главным направлением применения шаровых кранов стали отопительные системы. Сегодня краны для воды пополняются новым ассортиментом моделей с различными новшествами. Выделяют следующие виды кранов для воды:

1. Одновентильные краны.
2. Двухвентильные смесители.
3. Однорычажные смесителя.
4. Оборудованные термостатом.
5. Краны с сенсорным управлением.

Вначале определимся с едва видимой разницей между двумя сантехническими терминами: «водопроводный кран» и «смеситель». Первое название охватывает хорошо знакомые нам устройства, способные подавать нужный поток воды в трубе и перекрывать его. Эти механизмы подходят под термин «кран». Смеситель выполняет такую же задачу, но со следующими функциональными отличиями:

• С помощью шлангов к нему подключается горячее и холодное водоснабжение. Следовательно, из одного носика может течь оба типа воды одновременно.
• Внутреннее устройство крана смесителя играет роль регулятора температуры и напора воды.

По признаку управления выделяют следующие типы кранов: рычажный и вентильный. Первый тип характеризуется как модель с надежным механизмом. Устройство вентиля основывается на следующем принципе работы: на конце штока находится резиновая прокладка и при закрытии крана шток опускается, а резинка перекрывает отверстие, с которого подается вода. В зависимости от жесткости воды, прокладки имеют свойство быстро изнашиваться, но заменить их довольно просто. Современный вентильный кран зачастую оборудуется керамическими прокладками, которые с течением времени эксплуатации практически не подвергаются износу.

Ко второму типу относят смесителя с рычажным механизмом внутри корпуса. Устройство шарового крана для воды основано на запорном картридже. Это изделие намного сложнее по сравнению с принципом работы вентильных кранов. Различают два типа рычажного механизма: пластинчатый и шаровый. Такие смесители имеют ряд преимуществ перед вентильными. Регулировать температуру можно с помощью одного рычага, который поворачивается вверх-вниз и вправо-влево. Левое положение отвечает за холодное водоснабжение. Правое положение за горячую воду. Положение вверх-вниз регулирует поток воды. Следовательно, движениями одной руки можно осуществлять напор и регулировать температуру струи воды. Второе немаловажное достоинство – длительный срок эксплуатации.

Несмотря на это, в случае поломки, отремонтировать картридж самостоятельно, без наличия определенных навыков, невозможно. Это объясняется тем, что внутренний механизм крана сложный и хрупкий. В таком случае рекомендуется обратиться к специалистам, что бы осуществить ремонт водопроводного крана или замену картриджа смесителей. Для того, чтобы сделать это самостоятельно, используйте чертеж водопроводного крана.

Как устроены водопроводные краны?

Вне зависимости от типа, водопроводные краны содержат в себе следующие элементы:

• Корпус смесителя. Изготавливается из прочных материалов: латунь, нержавеющая сталь, хром, керамика. Керамический кран отличается как высококачественная модель с длительным сроком эксплуатации. К внутренностям корпуса относятся: устройство для регулирования потока воды и перекрывающий механизм.
• Излив. Часть смесителя, с помощью которой льется вода. Второе распространенное название – носик.
• Рычаг. В двухвентильных смесителях – два. Служат для управления механизмом внутри корпуса.

Наличие современной сантехники очень облегчает нашу жизнь

Ассортимент смесителей в основном зависит от его палитры цветов и формы корпуса. В последнее время появилось новое направление в дизайнерском видоизменении формы корпуса и излива. Они изготавливаются из металлов с эффектным внешним видом (латунь, хром, нержавеющая сталь), имеют в наличии раздвижной механизм и отличаются высотными характеристиками над уровнем мойки. Чаще всего на конце носика устанавливается рассекатель или аэратор. Эти краники для воды делают струю равномерной.  Существует ряд отличий между разновидностями смесителей, основанное на том, какой запирающий механизм и рычаги установлены внутри корпуса, даже, если это шаровый пластиковый кран или латунный муфтовый вентиль.

Краны с одним вентилем

Это самый известный вид вентильных кранов. Главные отличительные признаки этих устройств – простая конструкция вентиля и сравнительно высокие показатели надежности. Подобные модели применяют исключительно в качестве запорной арматуры холодного или горячего водоснабжения по отдельности. В основном водопроводные краны и вентили изготавливаются из меди или латуни. В одновентильных кранах установлен запирающий механизм под названием кран-букса. По принципу действия различают следующие виды: червячные и керамические.

В основу кран-букс с червячным механизмом положен шток. Совершая вращательные движения на водопроводный вентиль, червячный шток опускается и поднимается. Во время поступательного движения на барашку вентиля, шток прижимает прокладку к середине корпуса, где расположено своего рода «седло». Частая причина неполадок с одноветильными кранами – износ прокладки. Вода просачивается через нее даже в закрытом положении, а потому из излива постоянно капает вода. Чтобы исправить поломку, нужно заменить прохудившуюся прокладку новой. Купить ее можно в специализированном магазине или вырезать из толстой резины собственными руками.

Устройство керамических кран-букс устанавливается в корпуса исключительно латунных смесителей. Их механизм состоит из двух близкорасположенных пластин с небольшим просветом на теле детали. Одна половина закреплена в корпусе неподвижно. Вторая же створка двигается при помощи вентиля. При одинаковом положении пластин, вода свободно проходит через кран в излив. Вентиля с таким механизмом ломаются редко. Еще одним несомненным плюсом является устойчивость керамики к износу. Вывод: керамические кран-буксы хоть и дороже моделей с червячным штоком, но намного надежнее и долговечнее.

Однако не все так гладко. Излив керамических изделий в основном изготавливается в виде цельного корпуса. Поэтому поворачивать носик из стороны в сторону не получится. Возвращаемся к типу вентильных кранов кран-буксой с червячным штоком. В таких смесителях излив изготавливается в виде трубки. Он встраивается в корпус и закручивается стопорной гайкой. Излив можно поворачивать влево-вправо и фиксировать его нужном положении.

Делая выбор между сталью и латунью, предпочтение лучше отдать моделям из последнего материала. Латунные краны и смесители отлично сопротивляются коррозийному воздействию.

Двухвентильный смеситель

Если дом снабжен горячим водоснабжением, то установка двухвентильного смесителя в сантехнических узлах и на кухне – жизненная необходимость. В вентильный водопроводный кран устанавливаются на выбор вышеописанные кран-буксы. Один запирающий механизм регулирует подачу холодной воды, а другой – горячей. Чаще всего проблема неполадок с двухвентильными смесителями заключается в износе прокладок. Но лучше произвести замену механизма кран-буксы целиком, чем каждую прокладку по отдельности.

Существуют также смесители для ванных комнат, которые оборудованы специальным выходным отверстием на душевой шланг. В корпус этого изделия встроен дополнительный переключатель, предназначение которого – смена направления потока воды между изливом и шлангом.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Конструкция шаровых смесителей

Это относительно новый вид сантехнических смесителей. По способу эксплуатации они являются более удобными по сравнению с вентильными устройствами. Шаровый смеситель для ванной состоит из:

• Корпуса смесителя. В основном изготавливается из латуни, бронзы или силумина, которые покрываются напылением из никеля для защиты от коррозии, а затем декоративными материалами.
• Шарообразный картридж. Конструкция содержит в себе 3 выходных гнезда. Крайние два отвечают за подачу холодной и горячей воды. С помощью третьего отверстия поступает смешанный поток воды.
• Рычаг. Выступает в качестве регулятора температуры и напора воды. Основным преимуществом однорычажных шаровых смесителей является – простота в использование. Ими легко управлять движением одной руки: влево-вправо настраивается температура струи, а вверх-вниз — напор воды в изливе.
• Переключатель. С его помощью осуществляется переключение между изливом и душем.
• Шланг с насадкой для душа.

Душевой смеситель — уникальное изделие, которое устанавливается в обязательном порядке, независимо от того, что в его основу положено: вентильный или шаровый кран.

Высокая популярность шаровых смесителей обуславливает огромное количество низкокачественных подделок. Качественные смесители всегда тяжелее, так как толщина металла корпуса должна составлять не менее 2 мм.

Помимо этих основных разновидностей кранов, существуют и другие. Они обладают сложной конструкцией и не всегда подходят для установки в жилых помещениях. К ним относят термостатические и бесконтактные смесители. Основным направлением их использования – являются офисные помещения, рестораны, бары, сауны и другие. Поэтому теперь вы можете без проблем определиться с выбором, что лучше – водопроводный шаровый кран или вентиль.

Типы шаровых кранов: особенности выбора

В. Поляков, С. Шовкопляс

Рынок водопроводной арматуры предлагает широкий выбор шаровых кранов для водопровода разных типоразмеров, конструкций и исполнений. Их цены могут различаться в разы. Наряду с высококачественными изделиями торговля может предлагать менее качественную арматуру практически по одной и той же цене. На что нужно обращать внимание при выборе шаровых кранов для внутридомовых водопроводных сетей?

Шаровые краны во внутридомовых водопроводных сетях сейчас практически полностью вытеснили пробковые конусные краны благодаря своей надежности и долговечности, которая на порядок выше, чем у старых конструкций. Главное, чем обеспечивается надежность шаровых кранов в качестве запорной арматуры по сравнению с затворами с конусной пробкой – рабочая среда (вода) с твердыми абразивными частицами пропускается в шаровом кране мимо уплотняемых поверхностей через отверстие в сферическом затворе, на проход, а в кране с конусной пробкой –вокруг нее.

Притертая пробка конусного крана уже через несколько циклов открывания/закрывания может потерять герметичность из-за абразивного воздействия нерастворимых механических примесей в рабочей среде, омывающей уплотняющую поверхность. Кроме того, пробковые краны имеют значительное гидравлическое сопротивление.

Шаровые же краны (с полнопроходным сечением, которое примерно совпадает с условным диаметром трубы Ду) в открытом виде практически не оказывают сопротивления потоку. Частично проходные шаровые краны – специальное решение, которое применяется там, где нужно намеренно ограничить поток.

Частично проходные шаровые краны различают на:

• стандартнопроходные – круглое отверстие в сферическом затворе такой арматуры на один типоразмер меньше внутреннего диаметра трубопровода, пропускная способность шарового крана составляет от 70 до 90% потока;
• неполнопроходные – отверстие для пропуска потока значительно меньше внутреннего диаметра трубы, пропускная способность такого шарового крана снижается до 40-70%.

Шаровый кран предназначен для полного перекрывания потока, работает в режиме открыто/закрыто и не предназначен для дросселирования потока! Более того, производители шаровых кранов снимают их с гарантии, если у неисправного крана обнаруживаются признаки того, что он использовался для частичного перекрывания потока (в качестве регулировочного вентиля).

Шаровые краны были разработаны довольно давно, но лишь с появлением надежных уплотнений приобрели широкую популярность и массовый спрос. Уплотнения, применяемые в водопроводных шаровых кранах, изготавливаются из износостойкого нитрил-бутадиенового синтетического каучука (NBR, как правило, черного цвета) или тефлона (политетрафторэтилен, фторопласт, как правило, белого или желтоватого цвета) с термоприсадками и с добавками антифрикционных веществ (например, графита или дисульфида молибдена).

Благодаря улучшению технологии производства сферических затворов и современным материалам для уплотнений было достигнута высокая надежность, снижены усилия поворота затвора, повышена герметичность и обеспечена долговечность шаровых водопроводных кранов, что обусловило массовый спрос на них и предложение от большого числа фирм-изготовителей.

Главный элемент устройства шарового крана – подвижный и гладкий затвор сферической формы со сквозным круглым отверстием, служащим для прохода потока вещества, см. рис. 1.

Рис. 1. Схема водопроводного шарового крана

Сферический затвор (поз. 2) располагается в центральной части корпуса крана между седлами (поз. 3) – двумя спрофилированными уплотнительными кольцами. Затвор, в свою очередь, закреплен на поворотном штоке (поз. 5) с ручкой-рычагом (поз. 12) или двулепестковой ручкой (ручкой «баттерфляй»,«бабочка», поз. 6).

Для полного открывания или закрывания шарового крана нужно в определенную сторону повернуть затвор ручкой на 90° до упора.

В закрытом положении пропускное отверстие в шаровом затворе располагается перпендикулярно оси корпуса и трубопровода. При открывании затвора отверстие в нем занимает положение вдоль оси трубы, создавая свободный проток через корпус крана. Положение ручки сразу позволяет понять, закрыт или открыт кран – в открытом положении рычаг или лепестки ручки-бабочки располагаются вдоль трубы (корпуса крана) и поперек – когда поток перекрыт.

Виды шаровых кранов

Помимо отношения диаметра пропускного отверстия по отношению к диаметру условного прохода Ду трубопровода шаровые краны (условно) подразделяют по различным признакам.

По способу крепления к трубе шаровые водопроводные краны делят на:

Муфтовые – присоединяются к трубам внутренней конической или цилиндрической резьбой. Обычно применяются во внутриквартирных и внутридомовых коммуникациях небольших диаметров (до 50 мм).

Сварные – присоединяются к трубам с помощью сварки. Это обеспечивает максимальную герметичность стыков и используется на ответственных и труднодоступных участках протяженных наружных магистралей. К этому виду арматуры относят и пластиковые шаровые краны, в которые ввариваются трубы из синтетического материала, например, полипропилена.

Фланцевые – монтируются на трубах с диаметром, как правило, более 50 мм с помощью разборных или неразборных фланцев. Фланцевый крепеж применяют там, где возможен частый монтаж/демонтаж трубопроводной арматуры, а также в помещениях, где запрещены сварочные работы.

Комбинированные – присоединяются к трубам разными способами. Такие изделия применяются в системах коммуникаций с разными соединениями – резьба/сварка, фланец/сварка и т. п., включая хомуты. По материалу корпуса краны шаровые разделяются на:

Латунные – также называемые металлическими, они встраиваются в стальные и пластиковые трубопроводы.

Пластиковые – встраиваются в трубопроводы из сантехнической пластмассы.

Силуминовые – изготавливаются из более дешевого и менее качественного аналога латуни – силумина, сплава алюминия с кремнием. Такие изделия отличаются хрупкостью и требуют осторожности при монтаже. Из-за склонности к образованию трещин их рекомендуется использовать только в трубопроводах холодной воды.

Порошковые – изготавливаются из цветных материалов методами порошковой металлургии – спекания под давлением; склонны к растрескиванию корпуса и срыву ниток резьбы.

По конструкции запорного элемента шаровые краны бывают:

С плавающим шаром – в таких изделиях сферическая пробка не плотно соединена со шпинделем и относительно него может смещаться. Под действием давления входного потока, закрытый затвор прижимается к уплотнительному кольцу на выходе, тем самым, перекрывая кран. Такая арматура используется в трубопроводах диаметром не более 200 мм, поскольку на линиях с большими диаметрами и давлением, затвор создает слишком высокую нагрузку на уплотнениях и работа крана затрудняется.

С шаром в опорах – в таких изделиях сферическая пробка имеет специальные опоры. Осевой выступ (цапфа) в нижней части шара входит в особое углубление, а седла под действием давления прижимаются к поверхности шарового затвора. Благодаря опорам усилия, необходимые для управления краном, значительно уменьшаются, что позволяет применять менее мощные приводные устройства, чем в случае с кранами с плавающим шаром. Из-за более сложной конструкции устройства такого типа стоят намного дороже обычных шаровых кранов.

С дополнительными функциями – например, для стравливания воздуха, с дренажем, с фильтром, с регулятором и т. д.

Материал корпуса шарового крана

Самое главное, на что следует обратить внимание при приобретении шарового крана для водопровода – это материал корпуса. Для внутридомового водопровода лучшим материалом признана латунь, а не цинково-алюминиевый сплав (ЦАМ), предлагаемый некоторыми недобросовестными производителями. Сплав ЦАМ содержит порядка 96-98% цинка, 2-3% алюминия и до 1% меди и значительно легче латуни (удельный вес ЦАМ – 6,7 г/см³, а у латуни 8,4÷8,7 г/см³). Цинково-алюминиевые изделия широко применяют в автомобильной промышленности (карбюраторы, арматура для масло- и бензопроводов), но использовать их для водопроводов нельзя. Кран из ЦАМ в домовом водопроводе просто рассыплется через год-два на куски (рис. 2). Причина этого довольно проста – цинк на самом деле корродирует в воде самым первым из других металлов в изделии. Для масла и углеводородных жидкостей ЦАМ имеет достаточную коррозионную стойкость, а в воде – нет, цинк защищает другие металлы от коррозии, соединяясь с водой первым.

Рис. 2. Кран из цинково-алюминиевого сплава (ЦАМ) через 2 года эксплуатации

Отличить, сделан ли кран из латуни или из ЦАМ можно по весу: кран из ЦАМ заметно легче. Но сравнивать по весу конструктивно подобные краны надо без ручек – недобросовестные производители часто «компенсируют» недостаток веса применением более массивного рычага (ручки) из крашеного черного металла.

Латунь имеет характерную желтизну. Если шкуркой или надфилем слегка снять гальванопокрытие на корпусе крана, то можно увидеть, латунь ли это. Цвет ЦАМ – серебристый, не меняющийся при окислении. Безопаснее всего приобретать кран, у которого естественный цвет латуни виден на каком-либо участке без гальванопокрытия, (рис. 3).

Рис. 3. Естественный цвет латуни виден на резьбовом патрубке крана Valtec Base

Качественные латунные шаровые краны обычно изготавливают методом горячего объемного прессования из свинцовосодержащей латуни марки CW617N по EN 12165, похожей по составу на латунь марки ЛС59-2 по ГОСТ 15527. Это способ предпочтительнее центробежного литья под давлением, так как горячепрессованные детали намного прочнее литых. Латунные детали кранов из прутка (шаровой затвор, шток, сальниковая гайка), как правило, делаются из латуни марки CW614N (ЛС 58-3), см. таблицу 1. Краны с корпусами из нержавеющей стали применяются в пищевой промышленности и излишне дороги для водопроводной арматуры.

Таблица 1. Состав латуни для водопроводных шаровых кранов

Сальниковые узлы

Сальниковый узел шарового крана обеспечивает его герметичность по отношению к внешней среде. Конструктивные решения этих узлов могут быть различными (таблица 2) и во многом именно они определяют эксплуатационные свойства крана.

Таблица 2. Распространенные конструкции сальниковых узлов шаровых кранов

Самой надежной и практичной на сегодня день признана конструкция с прижимной гайкой с наружной резьбой, см. поз. 7, таблица 2, она применяется, в частности, в кране Valtec Base.

При выборе крана следует учитывать, что шаровые краны с неремонтопригодными сальниковыми узлами прослужат до первой протечки по штоку, после чего весь кран подлежит замене.

У крана, в котором шток вставлен снаружи, а не изнутри корпуса, давление может выбить этот шток. С одной стороны, такое решение делает кран ремонтопригодным, но с другой стороны, имеется опасность выбивания штока давлением рабочей среды. Сальниковая гайка может не удержать шток от выдавливания – незаконтренное резьбовое соединение под действием продольной силы в условиях знакопеременных нагрузок и вибрации стремится к раскручиванию даже при самотормозящей резьбе.

При вибрации сила трения в резьбе существенно ослабевает, что ведет к самопроизвольному раскручиванию. Такая же проблема возникает в накидных гайках обжимных фитингов. Именно поэтому их полагается время от времени докручивать.

Сила давления рабочей среды стремится вытолкнуть шток шарового крана из сальникового патрубка. Если шток вставлен изнутри – эту выталкивающую силу воспринимает буртик штока, опирающийся на корпус крана (рис. 4; поз. 5, 7 табл. 2).

Когда шток вставлен снаружи, выталкивающую силу воспринимает резьба сальниковой гайки (рис. 5). Вибрации крана и знакопеременные температурные нагрузки приводят к самопроизвольному откручиванию сальниковой гайки и появлению течи. При отсутствии должного контроля гайка может частично выйти из резьбового зацепления. В этом случае при малейшем скачке давления часть резьбы, оставшаяся в зацеплении, будет смята и шток будет выбит из крана.

Самый неудачный вариант сальникового узла – если опорный буртик штока смещен вверх и прижимается сальниковой гайкой (рис. 6). В этом случае, по замыслу конструкторов, сальниковая гайка одновременно выполняет функцию ограничителя хода штока и прижимного элемента в уплотнении.

Кроме возможного выбивания штока давлением, в данной конструкции добавляется опасность полного заклинивания шара штоком. Это может произойти при пережатии уплотнения сальниковой гайкой.

Шаровый затвор

В большинстве латунных шаровых кранов для внутридомовых водопроводов затвор представляет собой шар (рис. 7 А). Иногда снизу затвора выполняют круговую проточку (рис. 7. Б). При этом под затвором образуется «отстойник», где неизбежно будет скапливаться шлам. Если в кране с обычным шаром расстояние от поверхности затвора до стенки корпуса везде примерно одинаковое, то в шаре с проточкой появляется зона малых скоростей потока, что приводит к осаждению нерастворимых частиц.

Иногда шар обтачивают в псевдокуб, протачивая еще и его боковые стороны (рис. 7 В). Это решение применимо для кранов, которые редко используются для открывания/закрывания потока, поскольку кромки боковых проточек при частом повороте затвора могут деформировать или повредить кольца седельных колец, что существенно сократит срок службы крана.

Для борьбы с пресловутой «сальмонеллой» и устранения застойной зоны в нижней глухой проточке, как показано на рис. 7 Б, производители в последнее время стали выпускать краны со сквозным отверстием в нижней части шарового затвора (рис. 7 Г). Однако в этом случае сальниковый узел при открытом кране может подвергаться воздействию гидравлических ударов без их ослабления.

Рис. 7. Сечения шаровых затворов

Для уплотнений шаровых кранов применяется тефлон, он почти полностью вытеснил остальные материалы. Тефлон – достаточно дорогой материал, поэтому на нем пытаются сэкономить. Толщина тефлоновых колец в седлах крана может быть настолько мала, что при повышении температуры тефлон из кольца превратится в некую волнообразную структуру, не способную выполнять функцию уплотнения.

Уплотнительные элементы из тефлона дешевых марок отличает зернистость и шероховатость, что заметно визуально. Такой тефлон прослужит недолго, так как может выкрашиваться кромками шарового затвора.

Тефлоновые седельные кольца предварительно обжаты. Рабочая кромка кольца при этом деформируется, принимая сферическую форму. В связи с этим, шаровой кран должен открываться и закрываться с некоторым усилием. Если кран открывается совершенно свободно, это свидетельствует либо о недостаточном усилии предварительного обжатия, либо о том, что под седельные кольца установлены «демпферы» из эластомера. Эластомеры имеют меньшую температурную стойкость и долговечность сравнительно с тефлоном, т. к. эластомер со временем уменьшает предварительное поджатие, его материал «релаксирует» и впоследствии теряет свои уплотняющие свойства.

Шаровой затвор постоянно находится под воздействием потока рабочей среды, в которой могут присутствовать нерастворимые абразивные частицы, «бомбардирующие» поверхность затвора. Поэтому важно, чтобы наружная поверхность затвора имела высокую твердость. Особенно страдает шаровый затвор, если его используют для регулирования потока и устанавливают в промежуточном положении (рис. 8).

Рис. 8. Шаровой затвор крана после года интенсивной эксплуатации

Для снижения абразивного износа поверхность затвора, как правило, имеет полированное твердое гальванопокрытие из хрома. Хром наносится на медную или никелевую подложку. Её отсутствие резко снижает срок службы крана. При гальванизации хром осаждается в виде «островков», между которыми имеется сетка микротрещин. При эксплуатации эти микротрещины заполняются продуктами коррозии подслоя (медь или никель) и таким образом получается прочное монолитное покрытие.

В последнее время появились шаровые краны с тефлоновым покрытием шарового затвора. Тефлоновое покрытие предназначено в основном для уменьшения трения при повороте затвора. Даже кратковременная эксплуатация этих кранов выявляет крайне низкую стойкость такого покрытия из-за недостаточной твердости тефлона в условиях потока рабочей среды с механическими включениями. Часто для затвора используется не коррозионностойкая латунь, а черный металл. Это можно проверить отверткой с магнитным наконечником. Качественный сферический затвор должен быть отлично отполирован и быть зеркально-блестящим, а не матовым.

Конструкция шарового крана

Несмотря на кажущуюся простоту, шаровый кран имеет ряд конструктивных особенностей.

Рис. 9. Продольный распил корпуса шарового крана

На рис. 9 видны следующие элементы конструкции корпуса:

а – резьба, соединяющая корпус крана с резьбовой полумуфтой, должна иметь не менее трех ниток. Как правило, это метрическая резьба с шагом 1,25 мм;
b – длину присоединительной трубной резьбы для кранов из горячепрессованной латуни допускается уменьшать на 10%. В частности, для кранов с номинальным диаметром 1/2″ размер «b» должен составлять не менее 11 мм;
с – минимальная ширина буртика, ограничивающего присоединяемую трубу в муфтовом патрубке крана при завинчивании;
d – минимальная толщина стенки корпуса для заявленного номинального давления (PN) у литых кранов «d» должна быть примерно втрое больше по
сравнению с кранами с горячепрессованными корпусами.

Рис. 10. Регулирование потока шаровым краном

Регулирование потока шаровым краном не допускается, поскольку кроме активного износа уплотняющей поверхности (см. рис. 8) шаровые краны имеют весьма тонкую стенку корпуса. Она способна выдержать заявленные в паспорте давления и температуру, но, при попытках использовать шаровой кран в качестве регулирующего органа, стенка не в состоянии противостоять длительному воздействию кавитации дросселированного потока и разрушению стенок корпуса абразивными частицами (рис. 10) в напорной зоне.

Крепление рукояти

Даже такая незначительная особенность, как способ крепления рукояти шарового крана, может сказаться на его долговечности и безопасной эксплуатации.

Рис. 11. Узлы крепления рукоятки шарового крана

На рис. 11 представлены наиболее распространенные конструктивные решения этого узла. Самым надежным считается крепление с самоконтрящейся гайкой (рис. 11 В). Интегрированное в гайку полиэтиленовое кольцо с внутренним диаметром, меньшим, чем диаметра штока, предотвращает самопроизвольное откручивание гайки из-за переменных усилий и вибрации трубопровода. Крепление рукояти обычной гайкой (рис. 11 Б) требует обслуживания: время от времени гайку приходится подтягивать. Слабая затяжка гайки превращает рукоять в рычаг, которым можно сломать шток. Наименее удачным является узел, в котором рукоять крепится винтом (рис. 11 А). Внутренняя продольная резьба в штоке значительно его ослабляет, т. к. ее живое сечение (по впадинам резьбы) чрезвычайно мало (рис. 12).

Рис. 12. Излом штока по внутренней резьбе

Виды шаровых кранов

Компании, производящие шаровые краны для внутридомовых водопроводных инженерных систем, обычно предлагают нескольких серий кранов разных типоразмеров, каждая из которых рекомендована для строго определенных условий эксплуатации. В таблице 3 приводится перечень типов шаровых кранов VALTEC, которые многие годы успешно эксплуатируются в нашей стране.

Таблица 3. Серии шаровых кранов производства VALTEC

Маркировка на корпусе шарового крана

На внешних сторонах корпуса шарового крана производители обязательно наносят ряд обозначений (см. рис. 13). Все маркировочные символы должны быть максимально четкими. Расплывчатость и нечеткость обозначений может свидетельствовать об изношенности форм или о том, что перед покупателем – дешевая подделка.

Рис. 13. Маркировка на корпусе шаровых кранов

На шаровом кране обычно указываются:

Эмблема (торговый знак, клеймо) компании-производителя – обязательный атрибут качественного изделия.
DN – номинальный диаметр, который может быть указан в миллиметрах (15, 20, 25, 32, 40 и 50 мм), или в дюймах (например, ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½ и 2”).
PN – рабочее давление в барах. В зависимости от диаметра и конструктивных особенностей конкретного изделия, это значение может находиться в пределах от 15 до 40 бар.
Материал корпуса – марка латуни по EN.
Дата производства изделия – 04/11.

Устранение неисправностей шаровых кранов

Несмотря на простоту конструкции и длительный ресурс, запорная арматура шарового типа может сломаться. В определенный момент шаровые краны могут перестать герметично перекрывать воду или поворачиваются с большим трудом. Это первые признаки износа таких изделий, длительность эксплуатации которых часто уменьшается из-за жесткости воды, к тому же содержащей механические загрязнения и абразивные частицы.

Видео. Устранение неисправности в шаровом кране VALTEC BASE

С течением времени соли откладываются на внутренних частях изделия, в том числе – и на запорной сфере, и она при повороте начинает царапать уплотняющие кольца. Со временем вся поверхность затворной сферы будет постепенно покрываться налетом, контаминанты могут внедряться в поверхность уплотнителя, которые затем царапают сферическую поверхность затвора. В результате этих двух процессов герметичность крана может нарушиться. Почему шаровой кран не пригоден для регулирования потоков и должен эксплуатироваться в полностью открытом/закрытом положении, описано выше.

Процесс осаждения солей жесткости на поверхность затвора быстрее протекает в трубопроводах систем горячего водоснабжения и отопления. Особенно – в централизованных городских сетях, где качество теплоносителя обычно оставляет желать лучшего. В процессе монтажа перед кранами рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки воды. Это несколько защитит запорный элемент от износа мелкими частицами ржавчины.

Защитить шаровые краны от налета можно только путем качественной водоподготовки. В качестве профилактики, раз в квартал, а лучше – раз в месяц, шаровой кран нужно несколько раз проворачивать из одного крайнего положения в другое, чем снять отложения.

Если шаровой кран внезапно перестал работать вообще, то дело может быть не во внутренних неисправностях, а в поломке его ручки (рычага) и износа ее посадочного отверстия. Чтобы убедиться в исправности самого крана нужно открутить крепежный винт, снять рукоять и попробовать провернуть шток изделия разводным ключом или плоскогубцами. Если шток заблокирован, то арматурный элемент надо заменить.

Если при повороте ручки в положение «закрыто» вода продолжает поступать, то вероятнее всего произошло налипание солей на затворную сферу. Такой кран нужно заменить. Для восстановления частичного функционирования нужно несколько раз повернуть ручку в крайние положения, если необходимо – с использованием инструмента, соблюдая осторожность, чтобы не сломать изделие.

Если шаровый кран потек по штоку, то поступать в этой ситуации нужно в зависимости от конструкции сальникового узла (см. табл. 2). Резиновые уплотнительные кольца со временем теряют свои герметизирующие свойства, теряют эластичность, вследствие чего возможно протекание. Исправить эту неполадку можно только на шаровых кранах с сальниковой гайкой. Для этого ее нужно подтянуть, предварительно сняв ручку изделия. Если кран не снабжен сальниковой гайкой, его придется менять на новый целиком. Кроме того, течь может возникнуть и по причине появления трещины в корпусе или по резьбовой муфте. Такие неисправности характерны для дешевых изделий из довольно хрупкого силумина – со временем микротрещины, образованные при монтаже и затяжке резьбы, разрастаются. Очевидно, что такой кран нужно заменить как можно быстрее.

В целом же шаровые краны – надежные и долговечные изделия для водопроводных внутридомовых систем. Это явно не то устройство, на котором можно сэкономить – последствия от того, что кран, отсекающий магистраль, неожиданно перестанет исправно функционировать, очевидно, будут дороже разницы в цене между качественным изделием и дешевой подделкой. Выбрав кран от изготовителя с проверенной репутацией, следует применить его точно по назначению и соблюсти рекомендации по эксплуатации и монтажу. В таком случае шаровый кран прослужит долгое время без поломок и неожиданностей.

Читайте статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь на YouTube-канал.

Просмотрено: 34 489

---

Вас может заинтересовать:

Вам также может понравиться

Заказ был отправлен, с Вами свяжется наш менеджер.

Как починить шаровый кран своими руками

Особенностью шарового смесителя является то, что регулировка температуры и количества воды осуществляется с помощью одной ручки. Главным элементом этого устройства является полый металлический шар, благодаря которому и движется ручка крана. В случае поломки этого прибора можно попробовать справиться с ней своими силами. Для того чтобы понять, как починить шаровой кран, необходимо изучить его устройство.

Как устроен шаровый смеситель

Как уже говорилось выше регулирование подачи воды в кране производится с помощью поворотной ручки, связанной с пустотелым шаром. Рычаг поворачивается в горизонтальном и вертикальном направлении, обеспечивая движение шара. При верхнем положении ручки струя воды максимальная, а при отклонении рычага в стороны температура жидкости меняется.

В самом металлическом шаре есть отверстия. В два из них поступает холодная и горячая вода. Третье служит для подачи смешанной жидкости. Крепится «шарик» специальными уплотнительными «сёдлами», которые не дают ему выскочить под напором воды. Регулировка температуры и количества жидкости происходит за счёт частичного перекрытия отверстий в смесителе при его вращении.

Во многих устройствах «шарик», «сёдла» и пружины заключены в специальный картридж, который не разбирается. Отдельные части его не ремонтируются. При неисправности устройство заменяется целиком.

Картридж шарового смесителя

Неисправности и проблемы

Причины, по которым случается поломка смесителя, следующие:

• естественный износ;
• жёсткая вода;
• твердые частицы в жидкости;
• ржавчина.

Прежде чем начать ремонт нужно правильно разобрать кран. Для разборки вентиля понадобятся такие инструменты, как:

• разводной ключ;
• отвёртка;
• шестигранный ключ;
• плоскогубцы;
• молоток.

Не регулируется температура струи

Невозможность достичь нужной температуры воды возникает из-за проблемы с картриджем или с «сёдлами», удерживающими «шарик». Пространство между ними засоряется.

Если кран содержит картридж, то производится его замена. В смесителе шарового варианта меняются «сёдла» и пружинки. При изъянах самого «шара» производится его замена, так как он не ремонтируется.

Причиной неисправности является низкое качество очистки воды. Чтобы таких проблем избежать в дальнейшем, необходимо установить фильтр на подводке к крану.

Слабый напор воды

Сначала нужно удостовериться, что напор струи во всей системе нормальный. После этого проверяется засорение сетки, которая расположена на выходном носике. Она легко отворачивается и промывается.

Если поломка не устранилась после прочистки аэратора, то предполагается, что засорены внутренние детали. Уточняется это после разборки крана.

Шум во время работы

Шаровые смесители часто издают раздражающий звук. Шум возникает от вибрации прокладок, которую создают потоки воды и воздуха.

Решить проблему поможет:

• применение специальных фильтров;
• уменьшение напора воды;
• использование более плотных прокладок.

Протечка воды

Причины потери воды бывают следующие.

1. Изношенность и загрязнение прокладок. При необходимости прокладки заменяются.
2. Плохое прилегание картриджа к телу смесителя. Для его восстановления подтягивается фиксирующая гайка.
3. Засорение и повреждение картриджа или шара. В этом случае детали также заменяются.
4. Трещина в корпусе. В этом случае требуется полная замена смесителя, так как кран отремонтировать нельзя.

Разборка и ремонт смесителя

Разборка шарового смесителя

Для устранения любой неисправности в шаровом кране, нужно правильно его разобрать. Стоит помнить, что перед любым ремонтом сантехники перекрывается подача воды. Затем выполняется следующая последовательность действий:

1. Удаляется декоративная заглушка из корпуса.
2. Выкручивается винт, расположенный под заглушкой.
3. Снимается защитный экран.
4. Разводным ключом откручивается зажимная гайка.
5. Вынимается картридж. Устанавливается новая деталь.
6. Все составляющие крана тщательно осматриваются, чистятся от загрязнений и ржавчины при необходимости заменяются.
7. Сборка крана производится в обратной последовательности.

Часть смесителя со съёмным шаром

В таких вентилях наиболее часто случаются следующие поломки:

• изнашивается верхняя купольная прокладка;
• появляются дефекты полого металлического шара;
• истираются седлообразные клапаны;
• ослабляются пружины.

При ремонте все повреждённые элементы заменяются.

Схема сборки шарового смесителя

Перед установкой нового шара полезно покрыть его силиконовой смазкой.

Срок эксплуатации шарового крана зависит не только от качества воды и других внешних факторов, но и от материала, из которого кран изготовлен. Дешёвые устройства прослужат меньше.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Повышение ресурсной надежности полипропиленовых шаровых кранов

Полипропиленовый кран VALTEC

Напорные полипропиленовые трубопроводы благодаря своей дешевизне и относительной простоте монтажа прочно завоевали своё место во внутридомовых инженерных системах.

Кроме непосредственно самих труб и фитингов, соединяемых методом полифузионной сварки, стала применяться и широко использоваться также и специальная полипропиленовая арматура для таких трубопроводов: шаровые краны, вентили, фильтры, коллекторы и обратные клапаны.

Полипропиленовые шаровые краны являются наиболее распространенным видом арматуры, применяемой в системах полипропиленовых трубопроводов. Они устанавливаются и на каждом вводе в квартиру, и на разводящих трубопроводах, и на стояках. Кроме того, такие краны в несколько ином исполнении монтируются на входе и выходе отопительных приборов, позволяя отключать эти приборы в случае необходимости.

Сами по себе шаровые краны являются надёжными и долговечными устройствами. Огромное количество шаровых кранов с латунными и стальными корпусами успешно эксплуатируются десятки лет на объектах самого разного назначения.

Однако в процессе эксплуатации систем полипропиленовых трубопроводов стали выявляться определенные недостатки шаровых кранов, корпус которых выполнен из полипропилена.

Наиболее часто встречающийся дефект, как правило, связан с протечкой крана по штоку (рис. 1, 2).

Рис. 1. Негерметичность уплотнения штока. Проверка мыльным
раствором

Рис. 2. Протечка шарового крана по штоку

Как оказалось, эта проблема может быть вызвана несколькими причинами. Первая причина связана с конструкцией и традиционной технологией изготовления таких кранов.

Латунный шаровой затвор (2) обычного полипропиленового крана (рис. 3) со штоком (4) и седельными кольцами из PTFE (тефлона) (3) помещается в составную пластиковую (полипропиленовую или нейлоновую) обойму (5), состоящую из двух половинок. На шток заранее устанавливаются эластомерные сальниковые кольца (6), выполненные из NBR, EPDM или FPM (витона). Обойма с затворным механизмом фиксируется в пресс-форме, после чего форма поступает в термопластаппарат. Здесь в пресс-форму подаётся под высоким давлением расплавленный полипропилен, формирующий корпус крана (1).

Именно в этот момент могут происходить непредсказуемые деформации обоймы, вызванные воздействием высокой температуры и давления.

В период эксплуатации эти деформации могут усугубляться от воздействия транспортируемой среды. В результате зазоры между обоймой и штоком увеличиваются и уже не могут компенсироваться эластичностью сальниковых колец. Возникает протечка.

Малейшее нарушение режима формования корпуса полипропиленового крана приводит к печальным последствиям. Превышение температуры расплава может привести к полному расплавлению обоймы, что вызовет неработоспособность готового изделия. Если температура расплава будет меньше расчетной, герметичной связи между корпусом и обоймой не возникнет, что вызывает общую потерю краном герметичности (рис. 4).

Рис. 3. Конструкция традиционного полипропиленового крана

Рис. 4. Распил бракованного шарового крана с отслоившейся обоймой   

Еще одной причиной потери герметичности полипропиленовых кранов является различие коэффициентов линейного расширения полимерных материалов и латуни.

Рис. 5. Конструкция крана VTp.743

Установка обычного полипропиленового крана в систему горячего водоснабжения или отопления приводит к следующему: пластиковая обойма и корпус шарового крана увеличиваются в размерах больше, чем латунный шаровой затвор и шток. Это ведет к образованию зазора между деталями, в результате чего появляется течь. Шаровой кран уже не представляет собой цельное изделие, а лишь набор отдельных, неплотно прилегающих друг к другу составных частей.

Ещё одним существенным недостатком пластиковой обоймы полипропиленового шарового крана является её гораздо меньшая прочность по сравнению с латунью, из которой выполняется шток. В процессе открытия-закрытия крана, латунный шток, поворачиваясь в обойме, постепенно сминает ее, как и более мягкий и податливый материал. Это вызвано тем, что при воздействии на флажковую рукоятку крана пользователь передаёт на шток не только крутящий, но и некоторый изгибающий момент. И этот изгибающий момент тем больше, чем туже открывается затвор. С течением времени, между штоком и обоймой образуется зазор, который уже не может компенсировать эластичность сальниковых эластомерных колец. Как следствие, возникает течь.

Выявив и изучив вышеизложенные недостатки, компания VALTEC внесла существенные изменения в конструкцию полипропиленовых шаровых кранов.

В полипропиленовом кране VTp.743 (рис. 5) в конструкцию крана включена сальниковая обойма (7), выполненная из латуни CW614N, в которой помещён шток (4) и сальниковые кольца (6). Такая обойма уже не покоробится при формовке и не потеряет герметичности из-за силовых и абразивных воздействий штока. В нижней части штока имеется опорный буртик, который упирается в латунную сальниковую обойму. Таким образом давление рабочей среды, а также возможные гидравлические удары, воспринимает не пластик, как в традиционном кране, а латунь. Обойма, в которой располагается шаровой затвор (2) и седельные кольца (3) выполнена из полипропилена, армированного стекловолоконной фиброй.

Масса фибры составляет 17 % от общего веса материала обоймы. Армированный полипропилен обоймы имеет коэффициент линейного расширения 6,2х10-5 1/°С, что более чем в два раза ниже чем у неармированного полипропилена (13х10-5 1/°С). Таким образом, обойма компенсирует скачок в линейных деформациях латуни и полипропилена, не позволяя появляться в конструкции крана зазоров, ведущих к потере герметичности. Это обеспечивает заявленный класс герметичности шарового затвора (класс «А») как в системах отопления, так и в системах горячего водоснабжения. Эти же решения использованы в конструкции радиаторных шаровых кранов VTр.717 (прямой) и VTр.718 (угловой) (рис. 6).

Рис. 6. Конструкция шарового крана VTр.717

Единственным отличием от крана VTp.743 у радиаторных кранов является наличие дополнительного интегрированного в корпус резьбового патрубка, к которому присоединяется полусгон с накидной гайкой. Полусгон служит для непосредственного соединения полипропиленового крана с отопительным прибором.

Чтобы ещё больше приблизить эксплуатационные и прочностные качества полипропиленового шарового крана к его латунным аналогам, компанией VALTEC был разработан усиленный шаровой кран VTp.744 (рис. 7), представляющий некий гибрид латунного и полипропиленового шаровых кранов, сочетающий в себе достоинства каждого из них.

Рис. 7. Конструкция крана VTp.744

В кране VTp.744 пластиковая обойма затвора и шара заменена на латунную, изготовленную из горячепрессованной никелированной латуни CW.617N. В сущности, получился латунный шаровой кран, заключенный в полипропиленовую оболочку. Для защиты от протечек, вызванных разностью коэффициентов линейного теплового расширения латуни и пластика, в местах возможного негативного проникновения рабочей среды в обойму интегрированы уплотнительные кольца из EPDM. Сальниковый узел такого крана теперь ничем не отличается от сальникового узла обычного латунного крана, например серии VALTEC COMPACT. Такой кран хоть и несколько дороже обычных полипропиленовых кранов, но по эксплуатационным свойствам, прочности и долговечности значительно превосходит их.

Внешний вид кранов VTp.744 и VTp.743 одинаковый. Различаются они маркировкой на корпусе («744» и «743»).

Стендовые испытания в Лаборатории комплексных испытаний элементов инженерных систем (ЛаКИЭлИС) подтвердили ресурсную надёжность шаровых полипропиленовых кранов, о которых мы рассказали в этой статье.

В частности, при циклических испытаниях краны VTp.743, VTp.717 и VTp.718 выдержали по 13 000–15 000 циклов открытия/закрытия на горячей (70 °С) воде, а кран VTp.744 – 24 000 циклов.

Таким образом, используя полипропиленовые шаровые краны VALTEC, пользователь может быть твёрдо уверен в их длительной безаварийной эксплуатации.

Автор: Е.В. Полякова

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

Разбираем краны шаровые: технические характеристики

Краны шаровые: технические характеристики

Если вы решили произвести замену радиаторов отопления, монтируете водопровод или просто подключаете бойлер, счетчики воды или газа, то купить кран шаровый или вентиль вам будет просто необходимо.

Но сначала надо определиться с техническими характеристиками изделия, способами назначения, материалом изготовления, основными видами и различиями шаровых кранов для водопровода, отопления, размеры.

Почему данный вид кранов называют шаровыми?

Если вы возьмете кран в руки и повернете ручку крана, то внутри него увидите стальную задвижку, выполненную в виде шара с отверстием. При открытии крана, задвижка поворачивается, предоставляя свободный проход потоку воды или газа. В закрытом же состоянии «шар» повернут перпендикулярно потоку, что полностью перекрывает его движение.

Кран шаровой

Виды шаровых кранов или вентилей, их отличия, размеры и технические характеристики

Краны шаровые отличаются по диаметру внутреннего прохода, по типу резьбы (внутренняя или наружная), рабочему давлению, материалу, из которого изготовлены, производителю продукта и среды применения.

Диаметр или размер шарового крана, используемого при монтаже водо-газопровода, бывает разный. Чаще всего находят применение краны шаровые с диаметром внутреннего прохода равным 1/2 дюйма или 3/4 дюйма, что соответствует 15 мм, 20 мм или же 25 мм. Реже используют трубы и краны диаметром равным 1 дюйм, 1 1/4 дюйма, 1 1/2 или же 2 дюйма.

Например, в квартире или частном доме на холодное и горячее водоснабжение вполне достаточно будет установить кран шаровой полдюймовый 1/2, т.к. диаметр трубы всегда соответствует диаметру крана. Для системы отопления, при наличии в ней циркуляционного насоса, достаточно трубы диаметром 3/4 дюйма и, соответственно, и кранов шаровых того же диаметра.

Если же система отопления будет иметь естественную циркуляцию теплоносителя, тогда резонно использовать трубы и краны большего диаметра. Данный показатель должен быть не менее 40-50 мм.

Диаметр шарового крана, как правило, указан на нем самом. Символ, показывающий на эти технические характеристики — DN. Например, обозначение DN15 показывает нам, что данный шаровой кран имеет условный диаметр внутреннего прохода равный 15 мм или 1/2 дюйма.

Краны шаровые различают по типу резьбы. Она бывает внутренняя или наружная. На сленге сантехников внутреннюю резьбу называют гайкой, наружную — штуцер. Например, шаровой кран имеющий с обоих концов внутреннюю резьбу, называют кран шаровой «гайка-гайка». Если же с одной стороны внутренняя, а с другой наружная, тогда «гайка-штуцер» и т.д.

Следующий показатель — это рабочее давление, т.е., давление внутри системы, до предела которого кран шаровый может использоваться. Измеряется он в атмосферах, а на самом изделии обозначается под символом PN.

Например, обозначение PN40 говорит о том, что кран может быть применен в системах с максимальным рабочим давлением до 40 атмосфер. На практике, краны шаровые с показателем не ниже PN16 можно использовать даже в системах центрального отопления, например, для подключения радиаторов отопления, газовых или электрических котлов.

Краны шаровые Valtec и Bugatti

Материал изготовления шаровых кранов

Им может быть силумин, латунь или же латунь, покрытая никелем. Ни в коем случае не покупайте краны, выполненные из силумина. Это достаточно хрупкий сплав. Кран, выполненный из этого материала, может развалиться уже до момента его эксплуатации при монтаже.

Отличить силуминовый кран от латунного можно, взяв оба изделия в руки и сравнить их вес. Кран, выполненный из латуни, будет заметно тяжелее.

Область применения шаровых кранов

Обычно данный вид кранов используется для перекрытия потоков воды или газа. Как отличить кран шаровой для газа и воды по внешнему признаку? Тут все просто — кран с желтым рычагом или «бабочкой» предназначен для газопровода, краны любых других цветов — для холодного или горячего водоснабжения, или отопления.

Производители шаровых кранов

Сейчас на рынке представлено достаточно различных производителей. Мы рекомендуем покупать качественные шаровые краны известных, проверенных брендов, таких как, Bugatti или Valtec.

Если же цена на продукцию этих марок вам покажется высокой, то можно приобрести краны отечественных российских производителей, например, краны шаровые муфтовые 11б27п1 (ГОСТ) Бологовского арматурного завода хорошо зарекомендовали себя еще с советских времен,имеют хорошие технические характеристики, кроме того и цена на их продукцию невысока.

Но остерегайтесь подделок, покупайте товар в фирменных магазинах.

Читайте также:

как работает и выглядит сантехнический, какие лучше для водопровода в квартире, устройство и виды, состав и части

Современное жилище трудно представить без этого неизменного, но практически незаметного устройства. С появлением централизованного водопровода, появилась потребность и в запорной арматуре, ярким представителем которой и является обычный водопроводный кран. Как работает это устройство, его разновидности и основные критерии выбора, краны водопроводные виды — вся информация приведена в этой статье.

Виды

Все разнообразие конфигураций и расцветок нельзя описать даже в самой подробной статье, при этом внутреннее устройство всех существующих водопроводных кранов можно разделить на четыре основных типа.

Одновентильный

Простая и надежная конструкция такого механизма проверена временем и до сих пор используется для подачи воды. Принцип работы такого крана основан на возвратно – поступательном движении вентиля, который прижимает резиновую прокладку внутри корпуса к специальному «седлу». Эти модели могут регулировать подачу воды, но не ее температуру, так как устанавливаются лишь на одну трубу. 

Более усовершенствованная модель имеет внутри керамический кран – буксу, в которой расположены две пластины с отверстиями. При вращении рычага крана, одна из пластин поворачивается и когда отверстия совпадают, идет подача воды. Краны с керамической «начинкой» более надежны и меньше ломаются, но и стоимость их немного выше старых моделей с червячным вентилем.

Двухвентильный смеситель

Для удобства пользования горячей водой, целесообразней использовать специальные краны – смесители. Само название уже свидетельствует о том, что это устройство может смешивать два потока, поэтому чаще всего можно встретить именно такие универсальные краны.  

Схема строения двухвентильного водопроводного крана практически ничем не отличается от предыдущей конструкции, только в этом случае выход воды происходит с одного крана, к которому подсоединены два запорных механизма. Регулировка напора и температуры потока происходит вручную. Такие краны пользуются спросом до сих пор, успешно конкурируя с более современными моделями однорычажных смесителей. Принцип действия такого смесителя позволит использовать его и для ванной комнаты. В этом случае необходимо выбрать модели с переключением потока на душевой шланг.

На видео — ремонт водопроводных кранов:

Однорычажный шаровый смеситель

Подобные устройства появились относительно недавно, но уже стали невероятно популярны. Конструкция таких кранов представляет собой внутренний шарообразный картридж с тремя отверстиями. Два предназначены для поступления горячей и холодной воды, через третье смешанный поток поступает наружу. 

Регулировка напора и температуры происходит вручную, но в отличие от вентильных кранов не требует много времени: достаточно повернуть рычаг направо или налево, а для усиления скорости подачи воды сильнее приподнять ручку вверх.

Удобство пользования таких моделей гарантирует им стабильную популярность. Это породило и другое явление — большое количество фальсифицированной продукции, поэтому при покупке следует внимательно изучить все детали механизма. Некачественный материал обычно легче, толщина металла минимальна, имеются незначительные дефекты покрытия и стыков деталей. Если возникли сомнения в качестве товара, такую покупку следует отменить.

Читайте также материал, который подробна расскажет как разобрать шаровый смеситель.

Смесители с терморегулятором

Прогресс охватил даже такое универсальное устройство, как водопроводные краны, поэтому усовершенствованные модели рычажных смесителей появились уже и со специальной функцией — регулировкой температуры воды.  

В корпусе устройства находится специальный термоэлемент, который автоматически регулирует подачу горячей и холодной воды, чтобы на выходе получился поток заданной температуры.

Программирование термоэлемента происходит снаружи при помощи специального рычага, как и скорость воды. Подобные краны будут стоить намного дороже стандартного смесителя, приобрести их также проблематично, ведь эта инновация еще практически неизвестна покупателям. Целесообразно устанавливать подобные устройства в детских и медицинских учреждениях, а также для домашнего пользования.

Бесконтактные (сенсорные) смесители

Подобное новшество произошло с появлением фотоэлементов, которые могут реагировать и подавать сигнал на приближение объекта. В этом случае при приближении рук к носику крана, срабатывает индикатор и поступает вода. Если руки убрать, поток перекроется автоматически. Это очень удобно в общественных местах, ведь тратится меньше воды и нет вероятности, что из-за халатности одного из посетителей произойдет «потоп».

Также это весьма хорошо с точки зрения гигиены, ведь непосредственно к крану люди не прикасаются. Чаще всего такие смесители устанавливают в крупных компаниях, а также ресторанах и местах массового скопления народа. Стоимость таких приборов довольно высока, а температурный режим программируется отдельно. Это значит, что подача воды происходит с одинаковым напором и температурой. 

Как выбрать смеситель в ванную

С принципом работы основных видов водопроводных кранов мы уже ознакомились, поэтому можно приступить к непосредственно покупке. Для ванной комнаты и кухни одинаковая модель может и не подойти, так как существуют определенные критерии комфортного пользования в тех или иных условиях.

На видео — устройство крана смесителя:

Для ванной комнаты, оборудованной душевым шлангом необходимо выбрать специальные модели смесителей, в которых переключение подачи и температурные показатели также распространяются и на душевую систему. Основной принцип работы таких кранов будет либо вентильный, либо шаровый, различают только основные производители, материал и дизайн. От внешнего вида, кстати, стоимость может зависеть даже в большей мере, нежели от самого качества оборудования.

Читайте также про кран шаровый полнопроходной.

На видео рассказывается, как правильно выбирать водопроводные краны:

Для умывальника будет достаточно обычного смесителя любой конструкции. Этим приборов вы не будете пользоваться также интенсивно чем, например, кухонным водопроводным краном, поэтому мощность и тип не будут столь важны. Длина носика должна соответствовать размеру умывальника, чтобы не было очередного строительного «ляпа», когда вода попадает непосредственно на пол, минуя слишком узкую раковину.

Ориентировочная стоимость некоторых видов смесителей для ванной:

№ п/п:	Материал:	Особенности конструкции:	Производитель:	Стоимость, $:
1.	Латунь.	Для ванной и душа.	Volle (Испания).	От 62.
2.	Латунь.	Для ванной и душа. Снабжен термостатом.	Deante (Польша).	От 68.
3.	Латунь.	Для ванной и душа.	Ferro (Польша).	От 31.
4.	Латунь.	Для ванной и душа. Снабжен аэратором воды.	Hansgrohe (Германия).	От 118.
5.	Латунь, медь.	Для ванной и душа. Экономный расход воды и защита от известкового налета.	Imprese (Чехия).	От 51.
6.	Латунь.	Для ванной и душа. Снабжен аэратором, экономный расход воды.	Kludi (Германия).	От 168.
7.	Латунь.	Для ванной и душа. Снабжен аэратором воды.	Rozzy Jenori (Китай).	От 26.

Внешний дизайн каждой из моделей по-своему привлекателен, поэтому выбрать подходящий не составит труда. Стоимость каждого вида может меняться в зависимости от региона и поставок. Товары импортные, поэтому валютные колебания также следует учитывать.

На фото — виды водопроводных кранов:

Как выбрать смеситель для кухни

Если с ванной комнатой все более-менее понятно, то для кухонной эксплуатации приоритетными будут совсем другие требования. В первую очередь — это надежность конструкции, относительно длинный «носик» крана, который позволит набирать воду в глубокую емкость, а также предельно четкая регулировка напора и температурного режима.

На видео рассказывается, как сделать выбор смесителя для кухни:

Комфортное использование кухонного смесителя — залог продуктивной работы, поэтому здесь стоит постараться с выбором. Примерный список популярных производителей представлен далее.

Ориентировочная стоимость кухонных смесителей

№ п/п:	Материал:	Особенности конструкции:	Производитель:	Стоимость, $:
1.	Латунь.	Снабжен аэратором, экономный расход воды. Ограничитель поворота горячей воды.	Kludi (Германия).	От 184.
2.	Латунь.	Снабжен аэратором, экономный расход воды. Защита от известкового налета.	Imprese (Чехия).	От 34.
3.	Латунь.	Снабжен аэратором, экономный расход воды. Защита от известкового налета.	Ferro (Польша).	От 18.
4.	Латунь.	Снабжен аэратором, экономный расход воды. Защита от известкового налета.	Deante (Польша).	От 53.
5.	Латунь, керамика.	Снабжен аэратором, экономный расход воды. Защита от известкового налета. Подходит для мойки с двумя чашами.	Plados (Италия).	От 50.
6.	Латунь.	Снабжен аэратором.	Rozzy Jenori (Китай).	От 14.

Ценовой диапазон довольно широк, поэтому важно выбрать идеальное сочетание цена/качество. Следует учесть возможную частоту использования крана и выбрать более надежную модель, гарантийный срок которой составляет не менее 5 лет. Таким образом, вы подстрахуетесь от подделок и дальнейших разочарований.

Основы работы с шаровыми кранами

— Инженерное мышление

Что такое шаровой кран?

Шаровой кран — это запорный клапан на четверть оборота, который регулирует поток жидкости с помощью вращающегося шара. Сферический вращающийся шар состоит из проходящего через него прямого отверстия. Труба находится в открытом положении, когда отверстие выровнено в том же направлении, что и поток, позволяя жидкости проходить через нее. Когда отверстие повернуто на 90 градусов от пути потока, клапан закрывается, и поток блокируется.Шаровые краны используются в жилых и коммерческих помещениях благодаря своим надежным герметизирующим свойствам и долгому сроку службы. На изображении ниже показан пример шарового клапана в разрезе.

Шаровой кран Tameson, вид в разрезе

Компоненты шарового крана

Шаровой кран состоит из следующих основных компонентов:

1. Шток клапана: Шток клапана представляет собой вращающийся вал, соединяющий внутренний шар с внешним рычагом, который при повороте вращает шар.
2. Уплотнительное кольцо: уплотнительное кольцо используется для создания уплотнения между штоком и корпусом клапана.NBR (нитриловый каучук) — наиболее часто используемый материал для уплотнительного кольца.
3. Корпус клапана: Корпус клапана защищает внутренние компоненты и имеет точки подключения на входе / выходе. Латунь, нержавеющая сталь и ПВХ являются наиболее часто используемыми материалами корпуса. Корпус клапана может быть собран цельным, состоящим из двух или трех частей.
   • Цельный : Самый недорогой вариант клапана. В цельной конструкции две части, которые закрывают шар, соединены прессованием и сваркой, поэтому их нельзя открыть для обслуживания.Таким образом, они используются в менее требовательных приложениях.
   • Из двух частей : Детали в двухкомпонентных клапанах имеют резьбовые соединения. Таким образом, их можно разобрать для технического обслуживания. Но клапан необходимо полностью снять с трубы, чтобы отделить детали для обслуживания и ремонта.
   • Трехэлементный : Детали трехсекционного клапана обычно зажимаются болтовым соединением. Клапан не требуется полностью снимать с трубы для технического обслуживания.Это самый дорогой вариант конструкции клапана, но он предлагает лучшее решение для санитарных применений.
4. Вращающийся шар: Сферический вращающийся шар с отверстием позволяет или блокирует прохождение среды через трубу. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали, ПВХ, хромированной стали или хромированной латуни. Конструкция шара классифицируется как плавающая или цапфа в зависимости от конструкции и опоры.
   • Конструкция и опора шара:
   • Конструкция с плавающим шаром : Седла клапана обеспечивают опору для шара, чтобы приспособиться к различным температурным условиям.Это наиболее часто используемая конструкция шара.
   • Конструкция с шаровой цапфой : Шар поддерживается снизу и сверху для уменьшения нагрузки на седла клапана. Эта конструкция используется в высококачественных клапанах для обеспечения надежного уплотнения как при высоком, так и при низком давлении.
   • Конструкция отверстия:
   • Уменьшенное отверстие : Размер отверстия этих клапанов меньше диаметра впускных / выпускных соединений. Таким образом, в системе возникают потери на трение.Однако потери все еще небольшие по сравнению с другими клапанами. В большинстве шаровых кранов используется конструкция с уменьшенным внутренним диаметром.
   • Полнопроходной : Размер отверстия этих клапанов равен диаметру трубы. Таким образом, нет лишних потерь на трение, и их также легко чистить. Однако из-за большего диаметра стоимость немного выше и не требуется для большинства применений, для которых достаточно стандартного уменьшенного диаметра.
   • V-образное отверстие : Канал в этих клапанах имеет V-образный профиль.Таким образом, вращая шар, можно достичь точного расхода. Линейный поток может быть достигнут за счет оптимизации профиля V-образного отверстия.
5. Седла клапана: они действуют как уплотнение между шаром и корпусом клапана. Чаще всего для изготовления сидений используется тефлон, но можно использовать и другие синтетические материалы или металлы.

Компоненты шарового крана

Как работает шаровой кран?

Как уже упоминалось, шаровой кран состоит из вращающегося шара с отверстием. Шарик прикреплен стержнем подключен к рычагу. Клапан можно открывать и закрывать поворотом рычага. в клапане с ручным управлением (это также можно сделать с помощью электрического или пневматического привод). Для прохождения потока отверстие должно быть выровнено вдоль потока жидкость. Чтобы заблокировать поток, шар можно повернуть перпендикулярно потоку. дорожка.

Шаровой кран может иметь 2, 3 или даже 4 порта. Большинство шаровых кранов являются 2-ходовыми и управляются вручную с помощью рычага. В открытом положении рычаг находится на одной линии с трубой.В закрытом положении рычаг расположен перпендикулярно трубе. В шаровых кранах с ручным управлением может возникнуть опасность гидравлического удара из-за быстротекущей среды и быстрого закрытия клапана. Трехходовые клапаны имеют L-образное или Т-образное отверстие, которое можно увидеть на Рисунке 3. Такая схема помогает в достижении различных функций контура, таких как распределение или смешивание потоков.

Функция контура 3-ходового клапана (T-образное и L-образное отверстие)

Шаровой кран очень универсален и может использоваться в широком спектре промышленных применений. Они могут выдерживать высокие температуры и давления, предлагая длительный срок службы при сравнительно более низкой стоимости, чем другие клапаны. Однако шаровые краны обычно не используются в качестве регулирующих клапанов из-за их менее точного регулирования расхода. Их можно использовать в приложениях, не требующих точной точности управления потоком.

Пример шарового клапана Tameson

Способы срабатывания

Шаровые краны могут иметь ручной, электрический или пневматический привод. Электрический шаровой кран использует электродвигатель, который используется для вращения шара для открытия и закрытия клапана.Его редукторный механизм снижает скорость открытия и закрытия, тем самым снижая риск гидравлического удара.

Пневматический шаровой кран использует пневматический привод, который создает крутящий момент для поворота клапана с помощью давления сжатого воздуха. Пневматические приводы обычно используются с более крупными клапанами для лучшей работы и экономической эффективности.

Пример шарового крана с пневматическим приводом

Конструктивные особенности

Шаровые краны

доступны в широком диапазоне конструкций, материалов, требований к температуре и давлению.Поэтому при выборе шарового крана для вашего применения следует тщательно обдумать его.

• Порт: определите, требуется ли вашему приложению двухсторонний или более портов.
• Метод приведения в действие: В зависимости от требуемой эффективности и дистанционного управления, шаровой кран может приводиться в действие вручную, электрически или пневматически.
• Размер отверстия: определите диаметр, необходимый для вашего потока. Большинство обычных шаровых кранов имеют конструкцию с уменьшенным внутренним диаметром, но конструкция с шаровой опорой поддерживает клапаны с большим диаметром (> 100 мм).
• Материалы: Материал клапана зависит от типа среды, используемой в приложении. Латунь можно использовать с питьевой водой, газом, маслом и воздухом. Если среда коррозионная, можно использовать нержавеющую сталь. Клапан из ПВХ можно использовать с кислотами, щелочами, солями и органическими растворителями.
• Давление: Убедитесь, что клапан выдерживает максимальное давление, необходимое для вашего приложения. Высокопроизводительный шаровой кран, разработанный специально для промышленных целей, может выдерживать диапазон давления до 1000 бар.
• Температура: убедитесь, что используемый клапан может выдерживать максимальные температурные требования для вашего приложения. Шаровой кран специальной конструкции может выдерживать температуру до 400 ° C.

Зачем нужен шаровой кран?

Шаровой кран известен своей прочностью, простотой и превосходными герметизирующими свойствами. Они обеспечивают отличное отключение даже после многих лет эксплуатации. Это делает шаровой кран отличным выбором в качестве запорного клапана. Они также обеспечивают лучшую устойчивость к загрязненной среде, чем другие клапаны.Шаровые краны обычно не используются в качестве регулирующих клапанов из-за менее точного управления потоком. Однако они экономичны и могут использоваться в приложениях, не требующих точной точности управления потоком.

Приложения

Шаровые краны обычно используются в питьевой вода и газ.

• Вода : Шаровые краны используются в системах водоснабжения для подачи и контроль давления. Для питьевой воды клапан должен быть WRAS, KIWA. или одобрено DVGW.

Двухходовой шаровой кран для питьевой воды

Газовый : Эти шаровые краны также используются в газообразных средах. Они используются с природными газами, сжиженными нефтяными газами, промышленными газами и воздухом для промышленных и бытовых целей.

Где купить шаровые краны?

Tameson — ваш онлайн-специалист по контролю жидкости и имеет на складе ручные, электрические и пневматические шаровые краны, которые можно заказать через наш интернет-магазин для быстрой доставки по всему миру.Посетите наш сайт и, если у вас возникнут вопросы, свяжитесь со специалистом Tameson сегодня!

Автор статьи

Чарльз Колстад

Менеджер по маркетингу, Tameson

ВЕБ-САЙТ

Чарльз — менеджер по маркетингу Tameson, специализированного интернет-магазина продуктов для контроля жидкости. Он получил степень в области машиностроения в Университете Сент-Томас, Миннесота, США, с ним можно связаться по телефону [адрес электронной почты]

.

Введение в шаровой кран — технологический трубопровод

Шаровой кран представляет собой четвертьоборотный запорный клапан, который регулирует поток жидкости или газа с помощью вращающегося шара с отверстием, просверленным в центре и зажатым между двумя седлами. Шаровые краны не используют маховик, а вместо этого используют ручку гаечного ключа для управления потоком. Поворот ключа на 90 ° открывает или закрывает клапан. Он открывается, когда отверстие шара совпадает с направлением потока жидкости, и закрывается, когда он поворачивается на 90 градусов ручкой клапана. Ручка расположена ровно по направлению потока в открытом состоянии и перпендикулярна ему в закрытом состоянии, что позволяет легко визуально подтвердить состояние клапана.

Шаровые краны

отличаются долгим сроком службы и обеспечивают надежное уплотнение в течение всего срока службы, даже если кран не используется в течение длительного времени.В результате они более популярны в качестве запорных клапанов, чем, например, задвижка или запорный клапан. Более того, они более устойчивы к загрязненной среде, чем большинство других типов клапанов. Шаровые краны могут приводиться в действие вручную, электрически или пневматически.

Шаровой клапан не следует путать с «обратным шаровым клапаном» , типом обратного клапана, в котором используется сплошной шар для предотвращения нежелательного обратного потока.

Шаровой кран рабочий

В шаровом клапане используется полый перфорированный поворотный шар для управления потоком через него.Шаровой кран приводит во вращение ручку клапана с помощью трансмиссии, которая, в свою очередь, заставляет шар вращаться вокруг оси, перпендикулярной потоку. Он открывается, когда отверстие шара находится на одной линии с потоком, и закрывается, когда он поворачивается на 90 градусов ручкой клапана.

Если шаровой клапан оставить частично открытым в течение длительного периода в условиях высокого перепада давления на шаре, мягкое седло будет стремиться обтекать край отверстия шара и, возможно, заблокировать шар в этом положении.

По мере того как шар перемещается по седлам с протирающим движением, шаровые краны будут обрабатывать жидкости с твердыми частицами во взвешенном состоянии и волокнистым материалом. Однако абразивные твердые частицы могут повредить седла и поверхность шара. Длинный и прочный волокнистый материал также может представлять проблему, поскольку волокна имеют тенденцию наматываться на мяч.

Одним из недостатков шаровых кранов является то, что они задерживают воду в центральной полости в закрытом положении. В случае замерзания стенки могут потрескаться из-за расширения образующегося льда.Некоторые средства изоляции или термоленты в этой ситуации обычно предотвращают повреждение. В случае, если шаровой клапан используется для криогенной техники или продукта, который может расширяться внутри шара, на стороне входа клапана просверливается вентиляционное отверстие. Это называется вентилируемым шаром.

Конструкции седел шарового клапана

Тесный контакт между посадочными местами шаровых кранов может быть достигнут несколькими способами. Вот некоторые из наиболее часто используемых:

1. Давлением жидкости, прижимающим плавающий шар к седлу.
2. Давлением жидкости, заставляющим плавающее седло упираться в шар, поддерживаемый цапфой.
3. По установленному предварительному напряжению между сиденьями и шаровой опорой на цапфе.
4. С помощью механической силы, прикладываемой к шару и седлу при закрытии.
5. С помощью нажимного кольца, например, уплотнительного кольца.

Типы шаровых кранов

Типы шаровых кранов в зависимости от корпуса клапана;

Сборку корпуса клапана можно разделить на несколько часто используемых конструкций, подробно описанных ниже.Разница в том, как собираются детали клапана, и это влияет на способы обслуживания или ремонта. Работа клапанов одинакова в каждом типе корпуса.

Шаровой кран с одним или одним корпусом

Цельные шаровые краны или шаровые краны с одним корпусом

имеют прочный литой корпус, который снижает риск утечки. Это самый дешевый вариант шаровых кранов. Эти клапаны нельзя открывать для очистки или обслуживания. Эти клапаны обычно используются для приложений с низкими требованиями.Цельные шаровые краны почти всегда имеют уменьшенный диаметр, относительно недороги и, как правило, выбрасываются.

Шаровой кран из двух частей

Двухкомпонентные шаровые краны

состоят из двух частей: одна часть имеет одно торцевое соединение, а корпус и вторая деталь входит в первую, удерживает затвор на месте и включает в себя второе торцевое соединение. Их можно разобрать для очистки, обслуживания и осмотра. Клапан необходимо полностью снять с трубы, чтобы разделить две части.Двухсекционные шаровые краны обычно имеют немного уменьшенное (или стандартное) отверстие, и их можно выбросить или отремонтировать.

Шаровой кран с трехкомпонентным корпусом

Трехкомпонентный шаровой кран

состоит из трех частей: двух торцевых крышек и корпуса. Все три детали обычно скрепляются болтовыми соединениями. Конструкция из трех частей позволяет легко снимать центральную часть клапана, содержащую шар, шток и седла с трубопровода. Это способствует эффективной очистке от отложений, замене седел и сальников, полировке мелких царапин на шаре, и все это без снятия труб с корпуса клапана. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что клапан можно обслуживать, не снимая весь клапан с трубопровода. Эти клапаны обычно самые дорогие по сравнению с другими типами.

Шаровой кран с верхним входом

Шаровые краны

с верхним входом — это клапаны, шаровые краны которых собираются с верхней боковой части. Корпус с верхним входом обеспечивает доступ к шару и седлам для обслуживания без необходимости снимать клапан, что предпочтительно для больших размеров. Снимать клапан с трубопроводной системы не требуется.Обычно шаровые краны с верхним вводом изготавливаются из литого металла. Поскольку он сделан из литья, потребуется дополнительный тест NDE, чтобы убедиться, что в процессе литья нет дефектов. Преимущество шаровых кранов с верхним входом заключается в их конструкции, допускающей минимальное резьбовое соединение, что также минимизирует возможные пути утечки.

Шаровые краны с боковым входом

Шаровые краны с боковым входом

— это клапаны, шаровые краны которых собираются из боковой части. Обычно он состоит из двух или трех частей корпуса.Каждая часть корпуса собирается с помощью болта / шпильки так же, как соединение двух частей фланца. Обычно шаровые краны с боковым входом изготавливаются из кованого металла. Каждая часть тела выкована, а затем собрана вместе. Такая конструкция минимизирует дефект, вызванный литьем клапанов. Шаровые краны с боковым входом также легко собираются, а элемент трима также легко выравнивается. Еще одним преимуществом бокового ввода является его быстрое время доставки почти от всех поставщиков, а не отливка, которая все еще требует дополнительных испытаний.

Шаровые краны со сварным корпусом

Шаровые краны со сварным корпусом

— это клапаны, которые собраны в полностью сварную конструкцию, поэтому нет путей утечки через болтовые соединения и т. Д. Техническое обслуживание клапана в полевых условиях невозможно. Эти шаровые краны со сварным корпусом обычно используются в подземных или подземных установках, где техническое обслуживание не ожидается, например, при транспортировке газа, подводных установках и т. Д.

Все процессы сварки кузова должны соответствовать материалам конструкции, квалифицироваться и выполняться в соответствии с применимыми стандартами.. Неразрушающие испытания (NDTS) также должны проводиться на кольцевых сварных швах кузова

. Типы шаровых кранов

, основанные на конструкции шара

Плавающий шаровой кран

В клапане с плавающим шаром шар подвешен в среде и удерживается на месте двумя уплотнительными кольцами. Шар поддерживается седлами клапана и может свободно перемещаться в боковом направлении. Давление жидкости, действующее на шар, вдавливает шар в седла, обеспечивая герметичное уплотнение. Большинство шаровых кранов имеют плавающий шар.

Шаровые краны с плавающей запятой широко используются в условиях среднего и низкого давления. Под действием среднего давления сферический шар может производить определенное смещение и плотно прижиматься к уплотнительной поверхности на выходе, обеспечивая герметичность выхода. Плавающий шаровой кран имеет простую конструкцию и хорошее уплотнение, но вся нагрузка протекающей жидкости, воспринимаемая шаром, передается на выпускное уплотнительное кольцо. Следовательно, необходимо учитывать, может ли материал уплотнительного кольца выдерживать рабочую нагрузку протекающей жидкости.

Плавающий шар не используется при высоком давлении и больших размерах по двум причинам. Во-первых, высокое усилие шара на седла может деформировать седла и повлиять на характеристики уплотнения клапана при низком давлении. Во-вторых, такая же сила затрудняет работу клапана, поэтому требуется высокий крутящий момент для преодоления усилия посадки при высоких перепадах давления.

Шаровой кран с цапфой

В шаровых кранах с цапфой шар вращается в фиксированном положении.Мяч не может двигаться в поперечном направлении, потому что он удерживается на месте осью сверху и снизу шара. Клапан создает уплотнение либо за счет давления жидкости, прижимающего плавающее седло к шару, либо за счет дополнительной нагрузки на седла и шар. Цапфа поглощает давление потока, поэтому контакт между шаром и седлом не подвергается чрезмерному напряжению, и рабочий крутящий момент может оставаться в целом более низким, что упрощает работу, чем плавающий шаровой кран.Шаровые краны с большим диаметром и высоким рабочим давлением часто имеют конструкцию с шаровой опорой.

Орбитальный шаровой кран

Орбитальный шаровой кран использует вращательное движение и кулачковое действие для создания уплотнения. Для работы требуется несколько оборотов маховичка. Когда клапан находится в открытом положении, вращение маховика по часовой стрелке заставляет шар вращаться по часовой стрелке до тех пор, пока отверстие, проходящее через шар, не окажется перпендикулярно потоку. Шарик удерживается штоком от седла во избежание истирания.Последние несколько оборотов маховика приводят к тому, что кулачковая поверхность на штоке соприкасается с совпадающей поверхностью в шаре, прижимая шар к седлу для плотного уплотнения. Это действие делает орбитальный клапан более простым в эксплуатации, чем другие типы шаровых кранов, и подходит для работы с умеренно абразивными материалами. Орбитальные шаровые краны популярны в больших размерах, где требуются силовые приводы, которые дешевле, чем привод для обычных четвертьоборотных шаровых кранов.

Типы шаровых кранов

в зависимости от диаметра отверстия;

Полнопроходной или полнопроходной шаровой кран

Полнопроходные клапаны имеют тот же диаметр отверстия, что и труба.Преимущество состоит в том, что отсутствуют дополнительные потери на трение и что систему механически легче чистить (очистка скребками). Преимущества очистки и осмотра без разборки и без полной потери производительности нельзя недооценивать в больших системах. Обратной стороной является то, что шар и корпус больше, чем у стандартного шарового крана с уменьшенным внутренним диаметром. Поэтому стоимость немного выше, и для многих приложений это не требуется.

Полнопроходные шаровые краны

используются там, где важно их низкое гидравлическое сопротивление, например, на всасывающих трубах насоса, где падение давления может повлиять на производительность насоса. Они также используются в потоках, содержащих смешанные жидкости и твердые частицы, где ограничения потока могут вызвать разделение материалов, вызывая отложения и тем самым уменьшая поток в трубах.

Шаровой кран с уменьшенным или суженным отверстием

Большинство шаровых кранов имеют уменьшенное отверстие с проточным каналом в форме Вентури, который обычно на один размер трубы меньше номинального размера клапана. В результате шаровой кран вносит в систему потери на трение. Эти потери все еще относительно невелики по сравнению с другими типами клапанов.Цельные шаровые краны почти всегда имеют уменьшенный проход.

Шаровые краны с уменьшенным отверстием используются там, где падение давления, турбулентность потока и характеристики материала не имеют значения. Они также имеют преимущества меньшего размера и более низкой стоимости. Если нет строгих требований к скорости потока, вы можете выбрать порт с уменьшенным объемом, так как цена более экономична, а вес относительно немного меньше.

Шаровой кран с отверстием V

В шаровом клапане с V-образным портом отверстие в шаре или седле клапана имеет V-образный профиль.В результате можно более точно контролировать желаемую скорость потока, вращая шарик. Оптимизируя профиль, можно приблизиться к линейной характеристике потока. Когда клапан находится в закрытом положении и начинается открытие, сначала открывается маленький конец буквы «V», что обеспечивает стабильное управление потоком на этом этапе. Этот тип конструкции требует, как правило, более прочной конструкции из-за более высоких скоростей жидкости, что может привести к повреждению стандартного клапана. При правильной обработке это отличные регулирующие клапаны, обеспечивающие превосходную герметичность.

Еще несколько типов шаровых кранов;

Шаровой кран для наполнения полости

Шаровые краны с заполненным полостью

имеют специальную конструкцию седла, которая заполняет зазор вокруг шара, устраняя возможность накопления загрязнений с течением времени, предлагая отличные характеристики в фармацевтике, продуктах питания и напитках, микропивоварении, технологическом газе и других санитарных системах. Обычные шаровые краны позволяют жидкости и мусору задерживаться во внутренней полости корпуса, которую практически невозможно очистить, и это может привести к повреждению посадочной поверхности и даже блокировке работы клапана.Это особенно частая и серьезная проблема при переработке продуктов, начиная от реактивных мономеров, таких как стирол и бутадиен, до крахмалов и суспензий, которые имеют тенденцию к полимеризации или ферментации в полостях внутри клапанов.

Шаровой кран с вентиляцией

Шаровые краны с вентиляцией

по конструкции практически не отличаются от стандартных шаровых кранов. Основное отличие состоит в том, что выпускной порт выходит в окружающую среду в закрытом положении. Это достигается за счет просверливания небольшого отверстия в шаре и корпусе клапана.Когда клапан закрывается, отверстия совпадают с выпускным отверстием и сбрасывают давление. Это особенно полезно в системах сжатого воздуха, где сброс давления обеспечивает более безопасную рабочую среду.

В случае криогенной обработки стандартные шаровые краны могут вызвать утечку, отказ клапана или даже взрыв из-за внутреннего давления, возникающего в результате естественного процесса, в котором криогенный процесс нагревается, превращается в газ и расширяется внутри клапана. сам. Вентилируемый шаровой клапан устраняет это нежелательное давление внутри клапана, сбрасывая давление через «вентиляционное отверстие» на шаре.

Многопортовый шаровой кран

Многопортовые шаровые краны

могут использоваться для смешивания и отвода. Шаровые краны не предназначены для дозирования. Многопортовый шаровой кран может отводить полный поток от входа к одному из двух или более выходных патрубков. И наоборот, клапан может принимать поток от двух или более входов и направлять их к одному выходу.

Многопортовые шаровые краны

имеют различные конфигурации, такие как трехходовые, четырехходовые или пятиходовые. В многопортовых шаровых клапанах также доступны различные торцевые соединения, включая резьбовые, сварные муфты, фланцы, стыковые соединения и тройные зажимы.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Шаровой кран обеспечивает надежное уплотнение даже в случае загрязненной среды.
• Шаровой кран имеет простую конструкцию, относительно небольшой вес и объем, его легко разобрать и отремонтировать.
• Поскольку шток шарового клапана вращается только без осевого перемещения, сальниковое уплотнение штока клапана нелегко сломать.
• В полностью открытом состоянии шаровой клапан создает небольшую турбулентность или сопротивление потоку жидкости.
• Управлять шаровым краном просто и быстро, так как его нужно только повернуть на 90 ° от полного открытия до полного закрытия. Такое быстрое открытие и закрытие шарового крана может иметь важное значение в некоторых установках, где требуется быстрая изоляция участков труб в случае аварийной ситуации.
• Шаровые краны считаются клапанами с высокой степенью восстановления, имеющими низкий перепад давления и относительно высокую пропускную способность.

Недостатки

• Шаровой кран может быть только полностью открыт или полностью закрыт и не может использоваться для дросселирования.Это связано с относительно ограниченной точностью управления расходом.
• Не подходит для суспензий из-за полостей вокруг шара и седел. Суспензии имеют тенденцию затвердевать или забиваться внутри полостей, что значительно увеличивает рабочий крутящий момент клапана и в некоторых случаях делает клапан неработоспособным.
• Поскольку шаровые краны открываются и закрываются так быстро, шаровые краны могут вызывать гидроудары или скачки давления.
• Полый шар может задерживать жидкость в закрытом положении и может вызвать проблемы, если корпус клапана не вентилируется.
• Абразивные твердые частицы, взвешенные в потоке жидкости, могут повредить седла и поверхность шара, поскольку шар перемещается по седлам с протирающим движением.
• Может быть трудно чистить (за исключением конструкции с верхним входом).

база технических знаний для всех профессионалов в области технологических трубопроводов во всем мире…

Поделитесь этой статьей — знания увеличиваются за счет обмена, но не за счет сохранения.

Связанные

Как работает шаровой кран?

Шаровые краны — это один из типов клапанов, наиболее широко используемых в различных отраслях промышленности.Спрос на шаровой кран продолжает расти. Вы когда-нибудь задумывались, как шаровые краны влияют на ваши приложения? В этой статье вы узнаете об общих компонентах шаровых кранов и их функциях. Более того, мы покажем вам, как работает шаровой кран, чтобы помочь вам лучше понять его, прежде чем у вас появится такой шаровой кран для ваших приложений.

Что такое шаровой кран?

Как следует из названия, шаровой кран имеет шаровидный диск, который действует как барьер, когда клапан закрыт.Компании-производители шаровых кранов часто проектируют шаровой кран как четвертьоборотный, но он также может быть поворотным, когда он контролирует или отклоняет поток среды.

Шаровые краны часто используются там, где требуется герметичное уплотнение. Известно, что они имеют низкие перепады давления. Его поворот на 90 градусов упрощает работу, даже если среда имеет большой объем, давление или температуру. Они довольно экономичны из-за длительного срока службы.

Шаровые краны идеально подходят для газов или жидкостей с мелкими частицами.Эти клапаны плохо работают со шламом, так как последний легко повреждает мягкие эластомерные седла. Хотя они обладают дросселирующей способностью, шаровые краны не используются как таковые, потому что трение от дросселирования также может легко повредить седла.

Детали шарового крана

Существует множество вариантов шаровых кранов, таких как трехходовой шаровой кран и шаровые краны из различных материалов. Фактически, рабочий механизм 3-ходового шарового крана также отличается от обычного шарового крана. Есть много способов классифицировать клапаны.Как бы то ни было, есть семь компонентов клапана, общих для всех клапанов.

Корпус

Корпус представляет собой каркас всего шарового крана. Он действует как барьер для давления со стороны среды, поэтому давление на трубы не передается. Он скрепляет все компоненты вместе. Корпус соединяется с трубопроводом посредством резьбовых, болтовых или сварных соединений. Шаровые краны можно классифицировать по типу корпуса, часто литые или кованые.

Источник: http: // valve-tech.blogspot.com/

Шток

Открытие или закрытие клапана обеспечивается штоком. Это также то, что соединяет шаровой диск с рычагом, ручкой или приводом. Шток — это тот, который вращает шаровой диск, чтобы открыть или закрыть его.

Уплотнение

Это прокладка, которая помогает герметизировать крышку и шток. Многие проблемы возникают в этой области, поэтому важна правильная установка. Слишком ослаблено, происходит утечка. Слишком туго, движение штока ограничено.

Крышка

Крышка закрывает отверстие клапана.Это действует как вторичный барьер для давления. Крышка — это то, что удерживает вместе все внутренние компоненты после того, как они вставлены внутрь корпуса клапана. Крышка, часто изготовленная из того же материала, что и корпус клапана, может быть кованной или литой.

Шар

Это диск шарового крана. Это третья по важности граница давления, давление среды действует на диск, когда он находится в закрытом положении. Шариковые диски часто изготавливают из кованой стали или любого прочного материала.Шаровой диск может быть подвешен, как в случае плавающего шарового крана, или он может быть установлен как шаровой кран на цапфе.

Седло

Иногда называемое уплотнительными кольцами, здесь упирается диск шара. В зависимости от конструкции шарового диска седло либо прикреплено к шару, либо нет.

Привод

Приводы — это устройства, которые создают вращение, необходимое шаровому клапану для открытия диска. Часто у них есть источник питания. Некоторыми приводами можно управлять дистанционно, поэтому клапаны продолжают работать, даже если они расположены в удаленных или труднодоступных местах.

Приводы могут поставляться как маховики для шаровых кранов с ручным управлением. Некоторые другие типы приводов включают типы соленоидов, пневматические типы, гидравлические типы и шестерни.

Как работает шаровой кран?

Вообще говоря, рабочий механизм шарового крана работает таким образом. Независимо от того, управляется ли он вручную или приводом, некоторая сила перемещает рычаг или ручку на четверть оборота, чтобы открыть клапан. Эта сила передается штоку, заставляя диск открываться.

Шариковый диск вращается, и его полая сторона обращена к потоку среды. В этот момент рычаг находится в перпендикулярном положении, а порт — параллельно потоку среды. Рядом с соединением между штоком и крышкой есть ограничитель ручки, позволяющий сделать только четверть оборота.

Чтобы закрыть клапан, рычаг перемещается на четверть оборота назад. Шток перемещается, чтобы повернуть шаровой диск в противоположном направлении, блокируя поток среды. Рычаг находится в параллельном положении, а порт — перпендикулярно.

Однако учтите, что существует три типа движения шарового диска. У каждого из них разные рабочие операции.

Шаровая тарелка плавающего шарового крана подвешена на штоке. В нижней части шара нет опоры, поэтому диск шара частично зависит от внутреннего давления, которым известны шаровые краны с герметичным уплотнением.

Когда клапан закрывается, линейное давление среды выше по потоку толкает шар в сторону седла, имеющего чашечку ниже по потоку. Это обеспечивает надежную герметичность клапана, повышая его герметичность.Седло ниже по потоку конструкции плавающего шарового клапана несет нагрузку внутреннего давления, когда клапан закрыт.

Другой тип конструкции с шаровым диском — шаровой кран на цапфе. У этого есть набор цапф в нижней части диска шара, что делает диск шара неподвижным. Эти цапфы также поглощают силу давления при закрытии клапана, поэтому трение между шаровым диском и седлом меньше. Уплотнительное давление создается как на входе, так и на выходе.

Когда клапан закрывается, подпружиненные седла перемещаются по шару, который вращается только вокруг своей оси. Эти пружины плотно прижимают седло к шару. Типы с шаровой опорой на цапфе подходят для применений, в которых не требуется высокое давление для перемещения шара к нижнему седлу.

Наконец, шаровой кран с поднимающимся штоком использует поворотно-откидной механизм. При закрытии клапана шаровой диск прижимается к седлу. Когда он открывается, диск наклоняется, чтобы снять себя с седла и позволить медиа течь.

Для чего используется шаровой кран?

# Oil

# Chlorine Manufacturing

# Cryogenic

# Система охлаждающей и питательной воды

# Пар

# Судовые проточные системы

# Противопожарные системы

# Система фильтрации воды

4 Заключение

Понимание того, как работает шаровой кран, означает, что вы можете принимать разумные решения, подходят ли эти клапаны для ваших нужд. Если вам нужно узнать больше о шаровых кранах, свяжитесь с XHVAL.Или вы также можете найти великих производителей в этом полном руководстве производителей клапанов в Китае.

Как работают клапаны | Типы клапанов

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 29 ноября 2020 г.

Какой вид транспорта самый любимый в мире? Машина? В велосипед? Реактивный самолет? Если бы я рискнул предположить, я бы не выбрал ни одного из этих вещей. Вместо этого я бы выбрал скромный конвейер. Ты можешь не замечаем трубы, но по ним транспортируется огромное количество жидкости (жидкость и газ) по всему миру тихо и эффективно, изо дня в день выходной.Для эффективной работы трубам необходим способ регулирования через них может проходить жидкость; им также нужен способ переключения стечь полностью. Это та работа, которую выполняют клапаны : клапаны похожи на механические переключатели, которые могут включать и выключать трубы, поднимать или опускать количество жидкости, протекающей через них. Давайте внимательнее посмотрим на как они работают!

Фото: Этот запорный клапан управляется вручную: вы открываете и закрываете его, поворачивая колесо. Такое колесо облегчает открытие клапана, поскольку оно увеличивает усилие, прилагаемое к ободу. производят большую и более полезную силу в центре.Если вы не знаете, почему, взгляните на нашу статью об инструментах и ​​машинах. Фото Брайана Слоана любезно предоставлено

Что такое клапаны?

Фото: Клапаны бывают всех размеров. Некоторые из них крошечные, как этот тарельчатый клапан, который скользит вверх и вниз по бутылке с напитками, позволяя воде входить и выходить, когда вы тянете или толкаете ее зубами.

Клапан — это механическое устройство, которое частично блокирует трубу. или полностью изменить количество проходящей через него жидкости.Когда вы включаете кран (кран), чтобы почистить зубы, вы открываете клапан, который позволяет воде под давлением выходить из трубы. По аналогии, когда вы спускаете воду в унитазе, вы открываете два клапана: один (сифон), который пропускает воду чтобы убежать, чтобы опорожнить кастрюлю и другую (называемую шаровым краном или шаровой кран), который впускает больше воды в бак, готовый к следующему румянец.

Клапаны регулируют как газы, так и жидкости. Если у вас есть газовая варочная панель (варочная панель) ваша плита, органы управления, которые включают или выключают газ, являются клапанами.Когда вы увеличиваете огонь, вы открываете клапан, который позволяет больше газ поступает через трубу. Больше газа горит с большим пламенем так вы получите больше тепла.

Клапаны

практически гарантированно установлены на любой машине, использующей жидкости или газы. В вашей стиральной машине есть клапан, который вращается подача воды включается или выключается каждый раз при ополаскивании барабана. Есть также клапаны в цилиндрах двигателя вашего автомобиля, открывающиеся и закрывающиеся несколько раз в секунду, чтобы впустить воздух и топливо и дать возможность сгореть выхлопные газы для выхода.

Клапаны используются не только в машинах. У твоего тела есть красивое важные клапаны внутри вашего сердца, которые позволяют ему перекачивать кровь ваши легкие (где он поглощает кислород), а затем вокруг вашего тела.

Фото: Клапаны большие и малые. 1) Этот дроссельный клапан диаметром 7,3 м (24 фута) из аэродинамической трубы затмевает человека, стоящего рядом с ним! Фото любезно предоставлено НАСА, доступное для общего пользования 2) Этот гораздо меньший по размеру дроссельный клапан работает точно так же, откидываясь в центре, позволяя воздуху проходить через трубу.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Как изготавливаются клапаны?

Фото Перекрытие воды с помощью запорного клапана. Поворот этого рычага на девяносто градусов закрывает шаровой кран в середине трубы, перекрывая протекающую воду. В большинстве домов есть такие клапаны на входящей «подаче» холодной воды и на трубах, ведущих в резервуары для воды и выходящие из них. Запорные клапаны очень полезны во время аварийной ситуации (например, при разрыве водопровода) или для выполнения планового технического обслуживания.После закрытия клапана вы можете безопасно проводить ремонт, не допуская вытекания жидкости.

Клапаны обычно изготавливаются из металла или пластика и имеют несколько различные части. Внешняя часть называется сиденьем и часто имеет прочный металлический внешний корпус и мягкое внутреннее резиновое или пластиковое уплотнение, поэтому клапан закрывается абсолютно плотно. Внутренняя часть клапан, который открывается и закрывается, называется корпусом и подходит для седло, когда клапан закрыт.Также есть некоторая форма механизм открытия и закрытия клапана — ручной рычаг или колесо (как кран или запорный кран) или автоматизированный механизм (как в автомобильном двигателе или паровом двигателе).

Часто критически важно, чтобы клапаны были выключены, чтобы не допустить выхода жидкость или газ по трубе, чтобы избежать несчастных случаев, взрывов, загрязнения или потери ценных химикатов (даже капающий кран может быть дорогим, если у вас есть вода с дозатором). Вот почему уплотнение клапана должно быть абсолютно надежным, а закрытый клапан должен быть плотно закрыт.Отключение потока жидкости или газа под высоким давлением путем его перекрытия с клапаном — это физически тяжелая работа: другими словами, вам нужно приложить много усилий, чтобы сделай это. Вот почему некоторые клапаны управляются с помощью рычагов (как на фото здесь, но некоторые из них могут быть намного длиннее, чтобы обеспечить большее усилие поворота) или большие колеса (как на верхнем фото в этой статье). Если действительно большие клапаны требуют от человека слишком большого усилия, они управляются гидроцилиндрами.

Выбор подходящего материала

Не все клапаны — большие, мощные, промышленные изделия из металла.Внимательно посмотрите на контейнеры для еды на кухне, и вы обнаружите во многих из них есть клапаны. Бутылки с водой (как та, которую я изображал выше) часто имеют тарельчатые клапаны вместо винтовые колпачки. Верхняя часть емкости для еды, которую я сфотографировал ниже, — еще один действительно гениальный пример клапана, сделанного из упругий эластомер (на практике эластичный синтетический силиконовый каучук). Он закрывает банку для раздачи еды, которая обычно стоит вверх дном, поэтому, теоретически, еда может просто капать на стол под ним! Этот оригинальный клапан останавливает его.В резиновом материале есть четыре прорези, через которые проходит еда, но он также довольно твердый, поэтому открывается только тогда, когда вы сжимаете банку. Давление, которое вы оказываете, когда вы сжимаете, заставляет пищу проходить через четыре щели, которые открываются. Когда вы отпускаете давление, эластичность клапана заставляет щели снова опуститься вниз и снова запечатать банку. Это так просто и обыденно что вы, вероятно, даже не замечали этого, но это гениальная инженерная разработка, которая опирается на очень осторожные подбор именно подходящего материала.

Фото: Эластомерный клапан для герметизации пищевых продуктов. Слева: вид снизу на запечатанный клапан. В центре: вид сверху на тот же запечатанный клапан. Справа: глядя сверху, мой палец поднимается вверх, чтобы увидеть, как работает самоуплотняющийся щелевой механизм. (Если вам интересно, я считаю, что это щелевой клапан SimpliSqueeze® производства Aptar, и вы можете прочитать все технические подробности о том, как это работает, в их US10287066B2: Дозирующий клапан.)

И выбор материалов для клапанов — это не просто вопрос того, как они будут работать в течение всего срока службы, но что с ними происходит после этого.Например, в случае упаковки для пищевых продуктов вторичная переработка становится все более важным фактором. Возьмите маленькие клапаны, которые вы найдете на пакетиках для кофе. После того, как кофе обжаривается и разливается по пакетам, ему, возможно, придется простоять на полке магазина до года, в течение которого он продолжает выделять углекислый газ. Без клапана на сумке он взорвался бы и потенциально лопнул в магазине (или на вашей кухне), разлетев кофе повсюду. На пакетиках с кофе есть оригинальные односторонние «дегазирующие» клапаны, состоящие из мембран, которые открываются, когда внутри повышается давление.Вот почему вы можете «проснуться и почувствовать запах кофе», даже не открывая пакет. Когда воздух пытается проникнуть внутрь снаружи, он сглаживает мембрану и плотно закрывает мешок. Пока все хорошо, но как насчет утилизации? Если вы начнете ставить сложные пластиковые клапаны на пакеты, это сделает мешки намного сложнее утилизировать. Каков ответ? Сейчас производители делают кофейные пакеты и клапаны полностью из компостируемые биопластики для устранения проблемы утилизации отходов.

Фото: Принцип работы кофейных клапанов.Верхний ряд: Слева: Типичный клапан внутри пакета с кофе. В центре: этот компостируемый клапан из биопласта (производства швейцарской компании Wipf) имеет фиксированное внешнее седло (черное) и внутренний корпус (красный) с выпускным отверстием для газа. Справа: Разберите его, и вы обнаружите, что внутри есть пластиковая мембрана. (синий). На рисунке ниже показано, как эти три части работают вместе. Мембрана изгибается, позволяя Углекислый газ улетучивается, затем снова расплющивается, чтобы не допустить попадания воздуха и водяного пара.

Типы клапанов

Иллюстрации: Восемь распространенных типов клапанов, значительно упрощенных.Цветовой ключ: серая часть — это труба, по которой течет жидкость; красная часть — это клапан и его ручка или элемент управления; синие стрелки показывают, как клапан движется или поворачивается; а желтая линия показывает, в каком направлении движется жидкость при открытом клапане.

Многие типы клапанов имеют разные названия. В самые распространенные — бабочка, петух или пробка, ворота, глобус, игла, тарелка и катушка:

• Шар : В шаровом кране полая сфера (шар) плотно прилегает к нему. внутри трубы, полностью перекрывая поток жидкости.Когда вы поворачиваете ручку, она заставляет шар поворачиваться на девяносто градусов, позволяя жидкости течь через его середину.
• Butterfly : Дроссельная заслонка — это диск, который сидит в середина трубы и поворачивается вбок (для впуска жидкости) или в вертикальном положении (чтобы полностью перекрыть поток).
• Кран или пробка : В кране или пробковом клапане расход заблокирован конической заглушкой, которая отодвигается при повороте колеса или ручка.
• Задвижка или шлюз : Задвижки открывают и закрывают трубы опускать через них металлические ворота.Большинство клапанов этого типа спроектирован так, чтобы быть полностью открытым или полностью закрытым и не может функционируют должным образом, когда они открыты лишь частично. В водопроводных трубах используются такие клапаны.
• Globe : Водопроводные краны (краны) являются примерами глобуса клапаны. Когда вы поворачиваете ручку, вы закручиваете клапан вверх или вниз, и это позволяет воде под давлением течь вверх по трубе и выходить через носик ниже. В отличие от затвора или шлюза, такой клапан можно настроить так, чтобы пропускать через него больше или меньше жидкости.
• Игла : Игольчатый клапан использует длинную скользящую иглу для точно регулируют поток жидкости в таких машинах, как карбюраторы двигателей автомобилей и системы центрального отопления.
• Тарелка : Клапаны в цилиндрах двигателя автомобиля являются тарелками. Этот Тип клапана подобен крышке, сидящей на верхней части трубы. Время от времени крышка поднимается, чтобы выпустить или впустить жидкость или газ.
• Золотник : Золотниковые клапаны регулируют поток жидкости в гидравлические системы. Клапаны, подобные этому, скользят назад и вперед, чтобы поток жидкости в одном или другом направлении вокруг контура трубы.

Как работают предохранительные клапаны?

Клапаны часто используются для хранения опасных жидкостей или газов — возможно, токсичных химикатов, легковоспламеняющейся нефти, пара высокого давления, или сжатый воздух — его нельзя выпускать ни при каких обстоятельствах. Теоретически клапан должен быть полностью защищен и, будучи закрытым, никогда не должен пропускать жидкость или газ через него. На практике это не совсем так. Иногда лучше, чтобы клапан вышел из строя намеренно, чтобы защитить какую-то другую часть системы или машины.Например, если у вас есть паровая машина, приводимая в действие водогрейным котлом, в котором накапливается пар, но давление внезапно становится слишком высоким, вам нужен клапан, который бы открылся, позволил пару уйти и безопасно сбросить давление до того, как все произойдет. котел катастрофически взрывается. Клапаны, работающие таким образом, называются предохранительными клапанами. Они предназначены для автоматического открытия, когда жидкость или газ, которые они содержат, достигают определенного давления (хотя многие системы и машины имеют предохранительные клапаны, которые можно открывать вручную для той же цели).

Иллюстрация: Пример предохранительного клапана, установленного в обычный водопроводный кран (кран).

В обычном смесителе вы поворачиваете оранжевую ручку вверху по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы повернуть клапан вверх или вниз. Это позволяет воде течь слева направо через горизонтальную трубу, вокруг изгиба (через зазор, где был клапан) и наружу через вертикальную трубу справа.

Вы можете повернуть ручку на разную величину, чтобы открыть клапан на разную высоту, пропуская разное количество воды.

В этой конструкции Пола Вессона, запатентованной в 1923 году, внизу есть дополнительный предохранительный клапан зеленого цвета. Он имеет коническую форму и обычно плотно удерживается на месте с помощью обмотанной вокруг него желтой пружины. Однако, если давление воды увеличивается слишком сильно, она давит на конус, открывает клапан, и вода уходит вниз, сбрасывая давление.

Изображение из патента США: 1 449 472: предохранительный кран Пола Б. Вессона и компании Hampden Brass, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

• Справочник по клапанам Филиппа Л. Скоузена. McGraw-Hill Education, 2011. Подробное руководство по различным типам клапанов, их выбору, размерам и типам проблем, с которыми вы можете столкнуться.
• Справочник по клапанам и приводам Брайана Несбитта. Баттерворт-Хайнеманн, 2007/2011. Практическое руководство по выбору и использованию клапанов, включая руководство для покупателя.
• Справочник по клапанам, трубопроводам и трубопроводам Т.Кристофер Диккенсон. Elsevier, 1999. Подробный технический справочник. Много информации о различных типах клапанов и о том, как выбрать клапаны для конкретного применения.

Статьи

• Создание улучшенного клапана, Джина Колата. Нью-Йорк Таймс. 20 июня 2015 г. Новый тип операции на сердечном клапане (транскатетерная замена аортального клапана) снижает риск хирургического вмешательства для пациентов.
• Мужчина из Великобритании получил искусственное пластиковое сердце: NHS Choices, 3 августа 2011 г.Описывает структуру искусственного сердца, в котором используются пластиковые клапаны.
• Предохранительные клапаны снижают риск ожога: BBC News, 5 сентября 2005 г. Отчет о разработке термостатических кранов для защиты пожилых людей.

Патенты

Патенты

дают прекрасное представление о технических деталях того, как все работает на самом деле. Существуют тысячи, охватывающие множество различных типов клапанов; вот небольшой и довольно случайный выбор для начала:

• US3425439: Дисковый затвор от Дона В. Даффи.Duriron Co. Inc., 4 февраля 1969 г.
• US3394915: Шаровой кран с кольцевым уплотнением от Жана Гашо. Duriron Co. Inc., 4 февраля 1969 г.
• US20030159737A1: Шаровой клапан большой пропускной способности от Джеймса Стареса. ООО «Дрессер», 30 августа 2005 г.
• US20030159737A1: Тарельчатый клапан и способ его изготовления Чарльз Питер Деклер. Colder Products Co, 16 марта 2004 г.
• US10287066B2: Дозирующий клапан Джейсона Хаттона и др., AsparGroup. 14 мая 2019 г. Техническое описание желтого самоуплотняющегося пищевого клапана, сфотографированного выше.

Шаровой кран — обзор

Конструкция отверстия

Шаровые краны могут быть полнопроходными (FB) или RBbore (RB). С клапаном FB (иногда называемым полнопроходным) внутренний проход потока равен полной площади входного отверстия. В клапане RB проходное сечение порта (запорного элемента) меньше площади внутреннего диаметра трубы и входа клапана. Запорный элемент относится к шару в шаровом клапане, который также упоминается в некоторых международных стандартах клапана как запорный элемент .Клапан FB позволяет использовать устройство , вводимое в трубопровод, в трубопроводе (PIG). Скребок спроектирован и запускается в трубопровод для проверки или очистки, например, от отложений воска или накипи.

Оба шаровых клапана на рис. 1.12 должны быть FB для облегчения быстрого и полного выпуска жидкости в факельную линию. FB также требуется для шаровых кранов до и после предохранительных клапанов (PSV), как показано на рис. 1.12.

Рис. 1.12. Полнопроходной шаровой кран до и после PSV.

API 6D, стандарт для трубопроводной арматуры, дает минимальный диаметр отверстия для номинальных значений 150–600 и до 60 дюймов и отдельные колонны с минимальным отверстием для классов 900, 1500 и 2500, как показано в таблице 1.1. Но стандарт не предусматривает минимальный диаметр отверстия для больших размеров и классов высокого давления (максимальное отверстие 20 дюймов в классе 2500 и отверстие 36 дюймов в классе 1500). Отверстия API 6D считаются полнопроходными, но на самом деле они не являются полнопроходными — это означает, что внутренний диаметр шаровых кранов согласно стандарту API 6D меньше диаметра трубопровода (трубопровода).Следовательно, отверстие клапана должно быть равно диаметру трубы при проведении спуска скребка для трубопроводной арматуры API 6D. Минимальное отверстие в API 6D обычно больше, чем стандарт ASME B16.34 для клапанов. Шаровой кран API 6D FB больших размеров, например, 24 дюйма, и классов давления 150–600 имеет отверстие гораздо ближе к трубе. Например, шаровой кран диаметром 24 дюйма из дуплексного материала класса 300 имеет диаметр примерно на 2 мм меньше, чем труба. Однако шаровой кран 20 ″ класса 150 по стандарту API 6D может иметь отверстие примерно на 8 мм меньше трубы.

Таблица 1.1. Минимальный диаметр отверстия согласно API 6D.

196 906 9018 906 179 906 906

9018 9018 779

6 —

9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018

12

9018 9018 9018

DN (мм)	NPS (дюймы)	Класс давления
		PN 20–100 (класс 150–600)	PN 150 (класс 900)	PN 250 (класс 1500)	PN 420 (класс 2500)
15	½	13	13	13	13
20	¾	9018
25	1	25	25	25	25
32	1¼	32	32	32	1 32	32	1 38	38	38	38
50	2	49	49	49	42
65	2½ 62618 906	62	52
80	3	74	74	74	62
100	4	100	100 906	6	150	150	144	131
200	8	201	201	192	179
239	223
300	12	303	303	287	265
350	14	6 334 902	16	385	373	360	—
450	18	436	423	—	—
500	20	487	471	—	—
550	22
600	24	589	570	—	—
650	26	633	617	—					906	665	—	—
750	30	735	712	—	—
800	32
850	34	830	808	—	—
900	36	874	855	—	—
950	38	925	—	—	—
1000	40
1050	42	1020	—	—	—
1200	48	1166	—	—			—	6	—	—	—
1400	56	1360	—	—	—
1500	60

Согласно стандарту API 6D шаровой кран RB имеет уменьшение на один размер до 12 дюймов включительно (например.g., 12 ″ × 10 ″) и два уменьшения размера для размеров более 12 ″ –24 ″ (например, 24 ″ × 20 ″), а также соглашение потребителя и производителя для размеров более 24 ″. Это может привести к трехкратному уменьшению размера, превышающему 24 дюйма (например, 36 дюймов × 30 дюймов). Болты корпуса для клапанов FB обычно имеют больше фланцевых болтов по сравнению с клапанами RB. Шаровой кран RB имеет полнопроходное отверстие на концевом фланце (параметр B на рис. 1.13, правый клапан), которое постепенно уменьшается (параметр B1 на рис. 1.14, правый клапан). Поэтому оба диаметра отверстия показаны на чертеже общего вида шаровых кранов RB.Однако диаметр полнопроходного клапана постоянен (параметр B на рис. 1.14, левый клапан).

Рис. 1.13. Чертежи полнопроходного / уменьшенного шарового крана.

Рис. 1.14. Полнопроходные шаровые краны.

Некоторым приборам, например, расходомерам, может потребоваться прямая труба некоторой длины перед или за потоком, чтобы избежать турбулентности потока и обеспечить точность измерений. На рис. 1.14 показан 18-дюймовый шаровой клапан класса 150 перед проточным элементом (FE), который должен иметь то же отверстие, что и труба, чтобы избежать турбулентности потока в проточном элементе.

Полнопроходной шаровой кран API 6D обычно имеет меньший диаметр отверстия, чем труба. Например, полнопроходные шаровые краны 18 ″ API 6D класса 150 из дуплексного материала 22Cr могут иметь диаметр отверстия на 10–12 мм меньше диаметра трубы. Труба из дуплекса 22Cr не имеет допусков на коррозию и имеет меньшую толщину, что делает ее более проточной по сравнению с клапаном, а также по сравнению с трубой из углеродистой стали. Минимальный диаметр отверстия (проточного канала) составляет 90% внутреннего диаметра конца клапана согласно ASME B16.34, что является стандартом для конструкции клапана.

Внутренний диаметр трубы и клапана разные; Итак, между фланцем корпуса клапана и присоединенным фланцем есть уступ. Однако нет необходимости сужать какой-либо из фланцев соединителя клапана, в отличие от фланца, подсоединенного к оборудованию. Следовательно, шаровой кран должен быть спроектирован как специальный канал, обеспечивающий открытое сечение потока, равное диаметру трубы. Внутренняя поверхность шара, седла и контакта корпуса с седлом может создавать очень низкую турбулентность.Однако может потребоваться специальная прокладка с тем же внутренним диаметром, что и отверстие трубы в клапане и фланцевом соединении, чтобы избежать турбулентности жидкости.

В другом примере описывается шаровой кран FB, который соединен фланцем с фланцем с обратным клапаном с двумя пластинами без каких-либо расстояний. Для обратных клапанов с двумя пластинами обычно требуется минимум 2D (в 2 раза больше диаметра трубы) перед по потоку и 5D (в 5 раз больше диаметра трубы) после прямой линии, чтобы избежать турбулентности потока и эрозии внутри обратного клапана с двумя пластинами.Поэтому не рекомендуется соединять шаровой клапан RB с обратным клапаном с двумя пластинами. При установке обратного клапана перед шаровым клапаном необходимо учитывать зазор диска двойного пластинчатого обратного клапана, как показано на рис. 1.15. Однако установка обратного клапана, соединенного с шаром FB со стороны выхода потока, не создает риска столкновения двухдискового диска, поскольку диск открывается на противоположной стороне шарового клапана.

Рис. 1.15. Полнопроходной шаровой кран в сочетании с двухдисковым обратным клапаном.

Шаровые краны могут нуждаться в FB перед насосами, чтобы увеличить чистый положительный напор на всасывании насосов. Рекомендуется также иметь запорные шаровые краны перед регулирующими клапанами. Хотя перед регулирующим клапаном спроектирован редуктор, который вызывает падение давления, шаровой клапан FB вместо клапана RB мог бы быть лучшим выбором перед регулирующим клапаном, как показано на рис. 1.16. Как показано на рисунке, стопорный шаровой клапан после регулирующего клапана также должен быть FB.Выбор шарового клапана FB позволяет избежать пробоя и наличия двухфазного потока, который может увеличить износ, эрозию и кавитацию в регулирующем шаровом клапане. Однако для экономии средств вместо FB можно выбрать шаровой кран RB.

Рис. 1.16. Полнопроходные запорные шаровые краны до и после регулирующего клапана.

В одном из проектов шаровой кран RB был выбран вместо шарового клапана FB на линии подфакельного факела. Технологический отдел запросил два параметра Θ и B = d1 / d2, чтобы определить, достаточна ли пропускная способность (значение CV) RB.Эти два параметра показаны на рис. 1.17.

Рис. 1.17. Параметры шарового клапана Θ и B.

Два последовательно закрытых шаровых клапана FB могут быть выбраны для ручного сброса давления в факельную систему. Например, шаровые краны 2 ″ класса 1500 для ручного сброса давления должны иметь внутренний диаметр не менее 49 мм в соответствии с таблицей 1.1 стандарта API 6D. Если кто-то задается вопросом, можно ли выбрать клиновую задвижку в качестве альтернативы, ответ — нет. Клиновая задвижка 2 ″ класса 1500 не может обеспечить полнопроходную задвижку в соответствии со стандартом API 602, который распространяется на задвижки, проходные и обратные клапаны для размеров 4 ″ и меньше в нефтяной и газовой промышленности.Минимальное отверстие клиновой задвижки указанного выше размера и класса давления составляет 38 мм, что меньше диаметра отверстия шарового клапана согласно API 6D.

За исключением примера шарового крана рядом с расходомером (расходомером), упомянутого ранее, трубопроводные клапаны должны иметь специальное отверстие, равное или близкое к внутреннему диаметру трубы, из-за работы скребка. Хотя трубопроводная арматура спроектирована на основе API 6D, минимальные диаметры отверстий, указанные в API 6D, не обязательно подлежат скребку. Диаметр отверстия клапана обычно меньше толщины трубы, особенно когда труба изготовлена ​​из дуплексного материала 22Cr.Дуплексная труба из 22Cr не имеет допуска на коррозию при относительно высокой прочности, что делает толщину трубы меньше по сравнению с трубой из углеродистой стали и соединенным клапаном из дуплексного материала 22Cr. На рис. 1.18 показано испытание на смещение после изготовления и сборки шарового крана для трубопровода путем прохождения инструмента, сделанного из стержня длиной 1 м с тремя пластинами круглой формы на обоих концах и в середине, чтобы убедиться, что внутренний диаметр клапана клапан подходит для работы со скребком.

Рис.1.18. Испытание на смещение шарового крана стояка.

7 клапанов, используемых в жилищном водопроводе

Клапаны используются для остановки и регулирования потока воды, и каждый тип клапана имеет свои плюсы и минусы и области применения, для которых он лучше всего подходит. Большинство клапанов в водопроводной системе жилых домов являются частью системы водоснабжения и используются для управления потоком воды под давлением из водопровода или частного колодца. В зависимости от конструкции клапана они могут лучше всего подходить для простого двухпозиционного управления потоком воды, или они могут быть разработаны вместо регулировки объема потока воды.

Большинство клапанов доступны из различных материалов, включая бронзу, латунь и ПВХ-пластик. Обязательно выбирайте материалы, соответствующие типу трубы, используемой в водопроводной системе.

Задвижка

Задвижки являются одними из наиболее часто используемых клапанов в сантехнике. Задвижки регулируют поток воды, поднимая или опуская внутреннюю заслонку с помощью поворотной ручки или ручки, расположенной в верхней части клапана. Запорные клапаны никогда не должны использоваться для регулирования объема потока — они разработаны, чтобы быть полностью открытыми (обеспечивая полный поток) или полностью закрытыми (полностью останавливая поток).Использование их для регулировки расхода воды может привести к износу этих клапанов. Задвижки очень надежны для перекрытия водоснабжения и обычно используются в качестве запорной арматуры на магистральных и отводных линиях водоснабжения, хотя шаровые краны постепенно становятся все более популярными в этих применениях. Поскольку внутренние металлические части могут подвергаться коррозии, задвижка нередко застревает в положении ВКЛ или ВЫКЛ. Чаще всего они используются в тех случаях, когда подачу воды необходимо отключать нечасто.

Шаровой кран

Шаровые краны — это, пожалуй, самый надежный тип клапана, который обычно используется для перекрытия основных водопроводов и ответвлений. Как и задвижки, шаровой кран спроектирован как клапан «все или ничего» — они должны быть либо полностью открытыми, чтобы обеспечить полный поток, либо полностью закрытыми, чтобы остановить весь поток воды. Внутри эти клапаны имеют шар с отверстием посередине, который соединен с внешней ручкой рычажного типа. Когда ручка параллельна трубопроводу подачи воды, клапан открыт; когда он перпендикулярен, клапан закрыт.Эта ручка служит наглядным пособием, чтобы вы сразу знали, включена вода или нет.

Клапан запорный

Проходные клапаны используются для регулирования или дросселирования потока воды в сантехнике. Этот тип клапана получил свое название от выпуклости в корпусе клапана, формы которой нет в других типах клапанов. Ручка запорного клапана обычно представляет собой поворотную ручку.

Проходные клапаны обычно устанавливаются, когда необходимо регулировать поток воды или когда его необходимо регулировать регулярно.Внутренние элементы конструкции содержат стопор на конце штока клапана, который поднимается и опускается поворотной ручкой клапана. Когда шток прижимает стопор к внутреннему седлу клапана, поток воды полностью прекращается. Шток можно постепенно поднимать от седла клапана, чтобы точно контролировать объем воды, протекающей через клапан.

Поскольку шаровые краны хороши для регулирования потока, они часто используются для наружных кранов (нагрудников для шлангов) и аналогичных коммунальных кранов.

Клапан-бабочка

Внешне дроссельные заслонки напоминают шаровые краны, так как имеют ручку рычажного типа, открывающую и закрывающую задвижку. Внутри конструкции используется металлический диск, который вращается, чтобы регулировать поток воды. Поскольку вода течет вокруг диска, который находится в центре клапана, поток воды несколько уменьшается, даже когда клапан полностью открыт. В отличие от шарового крана, который задуман как двухпозиционный клапан, дроссельные заслонки могут точно регулировать объем потока.Одним из заметных недостатков дроссельной заслонки является то, что прокладка внутри клапана может вызвать проблемы с обслуживанием через несколько лет.

Поворотные дисковые затворы используются в основном в промышленности и не часто встречаются в бытовых сантехнических системах.

Приспособление для запорного клапана (запорный клапан)

Запорные клапаны для арматуры — это небольшие клапаны с небольшими поворотными ручками или ручками, используемые для управления потоком воды к отдельным сантехническим приборам, таким как смесители и унитазы. Существуют прямые версии и версии с углом наклона 90 градусов (также известные как угловые клапаны или угловые упоры).Запорные клапаны позволяют работать с краном или другим приспособлением, не перекрывая подачу воды на весь дом через главный запорный клапан.

Внешне запорные клапаны арматуры напоминают небольшие задвижки, поскольку у них обычно есть небольшая ручка или колесо, которое поворачивается, чтобы открывать и закрывать клапан. Внутри арматуры запорные клапаны могут иметь одну из нескольких различных конструкций. В некоторых типах используется простая компрессионная шайба, которая открывается и закрывается относительно седла клапана, управляемого ручкой клапана.Другие используют конструкцию диафрагмы, в которой шток клапана управляет гибкой диафрагмой, которая прижимается к отверстию седла клапана, чтобы остановить поток воды.

Редукционный клапан

Редукционные клапаны давления воды устанавливаются для снижения общего давления воды в водопроводной системе до желаемых или допустимых пределов. Обычно они имеют пружину и диафрагму, которые регулируются до определенного предела, в зависимости от давления в водопроводной сети. Редукционные клапаны используются не для открытия или закрытия потока воды, а для его уменьшения, чтобы снизить общее давление воды.Они обычно используются в домах, которые получают воду под относительно высоким давлением из городского водопровода, где давление может быть достаточным, чтобы повредить домашние водопроводные системы и приборы.

Обратный клапан

Обратный клапан — это специальный клапан, используемый для удержания потока воды только в одном направлении и предотвращения потока в противоположном направлении. Большинство типов не работают и поэтому не имеют дескрипторов управления. Одним из примеров обратного клапана является устройство для предотвращения обратного потока, которое часто встречается в наружных кранах (шланговых нагнетателях) и в оросительных системах газона.Обратные клапаны могут использовать различные типы внутренних механизмов, включая конструкции с шаровой опорой и конструкции с диафрагмой.

Обратный клапан рабочего типа, известный как стоп-контроль, можно использовать для полной остановки всего потока воды в обоих направлениях.

Типы водопроводных клапанов — archtoolbox.com

Существует ряд различных водопроводных клапанов, используемых для регулирования потока воды в здании. Плюсы и минусы каждого типа указаны ниже.

Шаровой кран

Шаровые краны изготавливаются с вращающейся сферой с отверстием.В открытом положении отверстие в сфере совпадает с трубкой. В закрытом состоянии отверстие в сфере перпендикулярно трубе. Ручка рычага управляет клапаном, но также служит индикатором того, открыт или закрыт клапан. Когда рычаг расположен параллельно трубе, клапан открыт.

Шаровые краны не позволяют точно регулировать поток, потому что они обычно имеют положительные упоры (0, 45, 90 градусов), но они обеспечивают очень хорошее уплотнение в закрытом положении.

Ball Valve Animation

Задвижка

Задвижки регулируют поток воды, поднимая или опуская задвижку, которая обычно представляет собой кусок металла.Вверху задвижки есть колесо или ручка, которая регулирует высоту заслонки — это, в свою очередь, влияет на поток воды. К сожалению, колесо не показывает, открыт или закрыт клапан и до какой степени.

Задвижки

обеспечивают разумное уплотнение, но их не следует использовать для регулировки потока — они должны быть открытыми или закрытыми. Задвижки могут быть не очень прочными и подверженными коррозии, что приведет к застреванию клапана в открытом или закрытом положении.

Задвижка

Дроссельная заслонка

Дисковые затворы имеют диск, размер которого равен внутреннему диаметру трубы. Этот диск прикреплен к ручке рычага, который вращает диск, который регулирует поток воды. Основным недостатком дроссельных заслонок является то, что регулирующий диск всегда находится в потоке воды (даже когда он полностью открыт), поэтому при их использовании всегда будет падение давления.

Дроссельные заслонки позволяют довольно точно регулировать поток. Обычно они полагаются на прокладку для обеспечения полного уплотнения, что может стать проблемой при техническом обслуживании.

Дроссельная заслонка Animation

Мембранный клапан

Мембранный клапан похож на задвижку в том, что есть колесо или ручка, которая перемещает элемент в фитинге клапана, который ограничивает поток воды. В мембранном клапане элемент представляет собой мембрану, которая устанавливается над седлом, тем самым останавливая поток воды. На схеме ниже показан мембранный клапан водосливного типа, в котором вода проходит через водослив. Также имеется диафрагменный клапан прямого типа, который не выталкивает воду через водослив.

Мембранные клапаны обычно используются в качестве запорной или запорной арматуры.

Мембранный клапан — Проходной клапан Weir тип

Проходные клапаны используются для дросселирования или ограничения потока воды. У них есть стопор, который поднимается и опускается колесом или ручкой на валу. Пробка закрывает перегородку, чтобы остановить поток. Проходные клапаны используются в ситуациях, когда поток необходимо регулярно регулировать, но также и там, где поток не должен быть полностью открыт, поскольку перегородка ограничивает поток.

Клапаны

получили свое название от шарообразной формы корпуса клапана.

Проходной клапан

Обратный клапан

Обратные клапаны используются для удержания потока воды только в одном направлении. Обычно они не работают. Превентор обратного потока — это разновидность обратного клапана. Шаровой обратный клапан использует шар, чтобы остановить поток воды в неправильном направлении. Обратный мембранный клапан имеет вращающийся диск или резиновую заслонку, которая закрывает отверстие в случае потока в неправильном направлении.

Запорно-обратный клапан работает и позволяет пользователю полностью остановить весь поток — даже поток в правильном направлении. В открытом состоянии он не допускает обратного потока.

Клапан уравновешивания давления

Клапаны с балансировкой давления используются для поддержания постоянной температуры воды в домашних душах или ваннах. Диафрагма внутри клапана позволяет оператору настраивать смешивание горячей и холодной воды; однако в случае падения давления холодной воды (например, если смывается соседний унитаз), диафрагма сместится, чтобы ограничить чрезмерный поток горячей воды.Во многих юрисдикциях требуются клапаны с балансировкой давления в домашних ванных комнатах и ​​душах для предотвращения случайного ожога.

Зонный клапан

Зональные клапаны используются в системах водяного отопления и охлаждения для управления потоком воды или пара. Например, они могут быть размещены в разных комнатах, на разных этажах или в разных жилых помещениях, так что каждое пространство может иметь локальный контроль над обогревом или охлаждением. В большинстве случаев зонные клапаны имеют электрическое управление и подключены к термостату, что обеспечивает автоматическое управление.

Запорный клапан

Клапан почти любого типа можно заблокировать, чтобы избежать случайного или преднамеренного открытия или закрытия. Однако клапаны с ручками рычажного типа позволяют более надежно управлять блокировкой. Запорные клапаны имеют отверстия для выравнивания, через которые можно пропустить фиксатор, чтобы остановить вращение ручки. Также существуют замки, предназначенные для крепления к незапирающимся клапанам для предотвращения регулировки.

Электромагнитный клапан

Электромагнитные клапаны — это клапаны с электрическим управлением, которые могут обеспечивать точное включение / выключение через систему автоматизации.Электромагнитные клапаны используются в зданиях, где система автоматизации управляет водопроводом или системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Другое распространенное использование — в ирригационных системах, где компьютер контролирует время полива или количество воды, которую необходимо внести.