Исправляем поломку крана
Виды поломок
ПЕРЕЧИСЛИМ РАЗНОВИДНОСТИ ПОЛОМОК И ИХ УСТРАНЕНИЕ.
Протечка крана
При нарушении герметичности конструкции, поможет усиленная докрутка соединения конструкции по резьбе заводным ключом, создав более плотное прилегание к шару.
При засоре, следует разобрать конструкцию и промыть, почистить внутренние детали. Почистить фильтр, возможно он засорился. Так же ставят дополнительную сетку на трубы, для удержания мелких песчинок и кусочков ржавчины, чтобы исключить очередную поломку.
Заменить шар, если он имеет повреждения. Заменить уплотнители при их износе.
Трещина на корпусе крана
В этом случае, ремонт конечно же невозможен и приходится менять весь корпус.
Хотя, можно использовать холодную сварку для временного устранения течи, предварительно очистив и обезжирив трещину ацетоном. Таким образом можно устранить поломку, до покупки нового крана и смены конструкции.
Вентиль подачи воды с трудом закрывается
…или открывается, а то и вовсе перестает поворачиваться.
Значит сломался или засорился поворотный механизм затвора. Необходимо разобрать, снять ручку затвора, открутить все прилегающие детали и заменить на новые.
Снижение напора воды
Не спешите разбирать кран. В первую очередь включить воду в остальных устройствах подачи воды. Уточнить у соседей, не уменьшился ли у них тоже напор, чтобы исключить снижение напора коммунальщиками. Так же может быть причина в засорении очистительной сетки.
На рынке популярностью пользуются фланцевые шаровые краны. Они отличаются надежностью конструкции и применяются в установке на трубах от малого до крупного диаметра. Они зарекомендовали себя с наилучшей стороны.
Для качественного и оперативного ремонта понадобятся:
- Плоскогубцы
- Разводной ключ
- Молоток
- Торцевой шестигранный ключ
- Запасные детали (при уверенности в причине неисправности)
- Тряпочки для протирки и минимизации грязи
- Жидкое специальное средство для удаления ржавчины
- Силиконовая смазка для сантехнических целей
- Отвертка
Ремонт однорычажного смесителя с шаровым механизмом
Устройство смесителя
Виды поломок и их устранение:
- Кран закрыт, вода течет. Засорилось пространство между шаром и седлами. Сломался или треснул шаровой картридж (он не подлежит ремонту, только замене).
- Напор хороший, а вода из смесителя еле течет. Дело может быть в аэраторе. Из-за жесткой воды он забился.
- Нарушена регулировка температуры.
Для того, чтобы устранить неисправность и произвести замену прокладок или основного механизма потребуется демонтировать смеситель:
- Снять декоративную заглушку, через отверстие открутить регулировочный рычаг.
- Снять рычаг.
- Далее демонтируются эксцентрики и купол смесителя.
- Водный камень, ржавчину и грязь аккуратно удалить.
- Достать шаровой механизм. При нарушении целостности деталь заменить.
- Произвести замену всех уплотнителей, сделать это необходимо в независимости от состояния прокладок, в целях профилактики.
- Собрать смеситель в обратном порядке.
Если точно следовать инструкции, смеситель начнет работать исправно.
Обозначения шаровых кранов
Диаметр кранов шаровых — Ду или Dn, это стандартное общепринятое для запорной арматуры обозначение условного прохода. Например диаметр может доходить 1200 миллиметров, сокращённо КШ Ду1200. В разных странах применяются различные стандарты по Ду.
Стандарт диаметров наиболее популярных кранов шаровых в России в миллиметрах: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400 … и до 1200. Наиболее применяемые на трубопроводах КШ Ду от 15 до 50 мм.
Номинальное давление пропускных сред для крана стандартно обозначается Ру или Pn
например Ру160 кг/см или Pn16 Мпа.
Вид крана может отличаться по присоединению к трубопроводу и управлению затвором, краткие обозначения производители КШ обозначают обычно дополнительной литерой, например КШФ — кран шаровой фланцевый. Ну и полностью обозначение выглядит примерно так: КШФ Ду100 Ру16.
Преимущества и недостатки изделий
Кран шар обладает следующими преимуществами:
- легкий вес;
- небольшая строительная длина;
- невысокое гидравлическое сопротивление рабочего вещества;
- возможность монтажа в любом положении в пространстве;
- превосходное соотношение стоимости и качества;
- высококлассная герметичность;
К недостаткам изделий относятся:
- высокая величина крутящего момента, необходимого для поворота рукоятки;
- появление гидравлических ударов в водопроводе, когда быстро открывается кран;
- необходимость открывать-закрывать кран регулярного (минимум раз в неделю), чтобы шар не «залип»;
- плохая применимость наиболее распространенных изделий с фторопластовым уплотнением при рабочей температуре свыше 150С.
Краны шаровые латунные – особенности
Преимущества:
- широкий выбор моделей разных производителей;
- доступная стоимость;
- высокая скорость поставки;
- эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
- стойкость к механическим воздействиям.
Недостатки:
- небольшой выбор диаметров шаровых кранов – выпускаются, как правило, с Ду 8-100мм;
- нестабильная работа, если рабочая температура превышает 200С;
- невозможность стабильно использовать кран в трубопроводах с нефтепродуктами;
- отсутствие приварной модели.
Краны шаровые стальные – особенности
Эти краны изготавливают из углеродистой стали (с маркировкой 20 или 25), которые широко применяются в ЖКХ и промышленности.
Преимущества:
- низкая стоимость;
- широкий выбор моделей разных производителей;
- высокая скорость поставки;
- эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
- широкий ассортимент
- стойкость к механическим воздействиям.
Недостатки стальных кранов:
- возможны сложности при продолжительном использовании в водопроводах холодного водоснабжения;
- невозможность использовать изделия на слабоагрессивных средах;
- нестабильность при рабочей температуре ниже -40 град С;
Устройство крана с шаровым механизмом
Краны с шаровыми механизмами завоевали широкую популярность прежде всего из-за простоты и надежности конструкции. Такое устройство содержит в себе минимальное количество деталей, что существенно повышает срок его безаварийной эксплуатации. Несомненным преимуществом кранов с шаровыми механизмами является полное герметичное перекрытие потока жидкости в трубопроводе, что позволяет их использовать не только в бытовых системах водоснабжения и отопления, но и в трубопроводах с агрессивными жидкостями или в газопроводах.
Типовое устройство крана с шаровым механизмом
Конструкция кранов с шаровыми запорными механизмами была разработана около века назад. Первые модели шаровых кранов не отличались высокой надежностью, так как применяемые материалы и используемые технологии в промышленности не позволяли обеспечить плотное прилегание составных частей устройства друг с другу.
Переломить ситуацию смогло изобретение искусственных материалов, таких как каучук и фторопласт. Из этих материалов стали изготавливать уплотнительные элементы, которые обеспечили надежное перекрытие потока жидкости или газа. Также при изготовлении шаровых запорных кранов стали использоваться современные смазки, которые обеспечили длительную эксплуатацию устройств.
Шаровый запорный кран полипропиленовый состоит из минимума подвижных элементов, что позволяет пользоваться им в течение длительного времени. Основной составной частью таких устройств является затвор, представляющий собой шар со сквозным отверстием, диаметр которого совпадает с внутренним сечением трубопровода. Шар изготавливается из высокопрочной стали и устанавливается в корпус на фтороплатовые прокладки.
Конструкция шарового запорного крана
Внутри корпуса шар-затвор может поворачиваться вокруг оси, расположенной перпендикулярно потоку жидкости в трубе. Нормальное положение крана – открытое, жидкость свободно проходит через сквозное отверстие в шаре-затворе. При открытом положении в потоке жидкости, проходящей через запорный кран, отсутствуют какие-либо гидравлические возмущения, что обеспечивает стабильную работу водопровода или отопительной системы. При повороте шара на 90 градусов на пути потока жидкости оказывается боковая поверхность затвора, полностью перекрывающая течение.
Простота и надежность конструкции шаровых запорных устройств привела к тому, что они практически вытеснили другие типы закрывающей арматуры на магистральных линиях.
Устройство запорной арматуры с шаровыми механизмами немного отличается от водораспределительных смесителей. В последних рабочий механизм также выполнен в виде шара с полостью, но в нем имеется два входных отверстия и одно выходное. Горячая и холодная вода смешиваются внутри шара-затвора и смесь подается на излив. Шар-затвор в таком кране вращается в нескольких плоскостях, одновременно регулируя уровень подачи холодного и горячего потока и напор струи из излива.
Устройство смесителя с шаровым механизмом
Материалы изготовления шаровых кранов
Краны с шаровыми механизмами могут изготавливаться из различных материалов:
- пластиковые устройства отличаются дешевизной, но они не предназначены для работы с горячими жидкостями;
- латунные устройства могут выдерживать довольно большую температуру, но они очень чувствительны к наличию примесей в воде;
- наиболее надежными являются краны, рабочие механизмы которых изготовлены из нержавеющей стали. Этот материал способен выдерживать большие температуры без деформации и отличается особой прочностью, его поверхность чрезвычайно устойчива к мелким примесям в потоке жидкости.
Стоит отметить, что краны с шаровыми механизмами могут иметь как ручное управление, так и комплектоваться электрическим или пневматическим приводом. Такая комплектация обеспечивает возможность дистанционного управления устройством, что используется обычно на промышленных трубопроводах.
Однако кран с дистанционным управлением вполне может найти применение и в обычной квартире. В частности, именно на основе таких кранов проектируются и строятся системы, обеспечивающие аварийное отключение водопровода при чрезвычайных ситуациях, например, при порыве шланга у стиральной машины.
Шаровый стальной кран с пневматическим приводом
Шаровый стальной кран с электрическим приводом
Шаровые изделия из пластика обладают меньшей прочностью и не устойчивы к высоким температурам, поэтому их не используют при подведении газа, для горячего водоснабжения или отопительных систем.
Прототипы шарового крана
Пробковый кран был известен еще древним египтянам. Простые и надежные, эти устройства применяются и в настоящее время. Вспомним наиболее известные варианты их применения:
- Самоварный. Тот самый, с помощью которого всегда разливали чай из самоваров, как самых древних, так и современных электрических.
- Банный. КрБ – до настоящего времени используется в моечных отделениях общественных бань, за что и получил свое официальное название.
- Газовый. Знаком всем, кто пользуется газовой плитой, водонагревательной колонкой или отопительным котлом, работающими на природном газе.
Как устроен пробковый кран
Самым простым устройством отличается самоварный вариант. Составных частей две: корпус и конус – пробка с прямоугольным вырезом и несъемной ручкой. Корпус повторяет форму пробки и имеет те же внутренние размеры. Поворотом пробки на 90 градусов прорезь пробки устанавливается по оси изделия, открывая проход для воды. Перекрывается поток, поворотом пробки на 90 градусов в обратную сторону. Положение неотъемной ручки указывает положение «Открыто», если она располагается параллельно оси «носика», и «закрыто», если ручка становится перпендикулярно оси запорной арматуры. В этой части пробковые и шаровые устройства весьма похожи. Разница в запорном органе: конус в пробковом, и сфера в шаровом устройстве. Разница видна, когда речь идет об уплотнении между запорным устройством и корпусом изделия.
Для предотвращения утечек, выполненные из мягкой латуни или меди пробки притирались к корпусам до полного устранения зазора, многократными прокручиваниями в посадке. Газовые и банные модели устроены сложнее, поскольку работают под давлением, а в случае с газовым вариантом, малейшая утечка рабочей среды станет причиной взрыва и пожара. Эти модели имеют закрытое днище, сальник с крышкой на резьбе. В шаровых запирающих устройствах притирание не поможет. Здесь применяются полимерные уплотнения сферической формы.
Конструкция
Шаровой кран с цельносварным корпусом: 1 – шток; 2 – крышка корпуса; 3 – уплотнение штока; 4 – корпус 5 – седло;6 – шаровая пробка; 7 – уплотняющий элемент; 8 – фланец с соединительным выступом; 9 – патрубок под приварку; 10 – фланец с выступом с канавкой под уплотнительное кольцо.
Шаровой кран с корпусом из трех частей
1 – шток; 2 – крышка корпуса; 3 – сальник; 4 – корпус 5 – седло; 6 – шаровая пробка;7 – болтовое соединение корпуса; 8 – уплотняющий элемент 9 – фланец с соединительным выступом; 10 – патрубок под приварку; 11 – фланец с выступом с канавкой под уплотнительное кольцо.
Кран шаровой с верхним разъемом
1 – уплотнение штока; 2 – сальниковая коробка; 3 – крышка; 4 – болтовое соединение; 5 – корпус; 6 – седло; 7 – шток; 8 – шаровая пробка; 9 – фланец с соединительным выступом; 10 – патрубок под приварку; 11 – фланец с выступом с канавкой под уплотнительное кольцо
Далее подробнее разберем конструкцию с цельносварным корпусом. Главным элементом шарового крана является шаровой затвор, изготовленный из кованой стали. Поверхность шара обрабатывается с высокой точностью, а затем покрывается различными материалами. Он помещается в сварной корпус, состоящий из двух полукорпусов, верхнего и нижнего. Полукорпуса изготавливаются из кованой стали и свариваются на специальном оборудовании, обеспечивающим высочайшее качество и прочность сварного шва.
В корпусе шарового крана на подшипниках скольжения установлен шаровой затвор. Низко-фрикционные подшипники обеспечивают низкий крутящий момент при полном перепаде давления на кране.
Верхний шток имеет первичную и вторичную систему уплотнения. Первичное уплотнение обеспечивает тефлоновое кольцо, прижимаемое к штоку с помощью шайбы и нагрузочного болта или гайки. Вторичная система уплотнения предусматривает введение уплотняющей пасты через специальный фитинг.
Уплотнение шарового затвора обеспечивают вращающиеся седла. Каждое седло состоит из металлического кольца с запрессованным в него полимерным вкладышем. Вкладыш обеспечивает плотное прилегание седла к шару. Это первичное уплотнение.
Седло
Система аварийного вторичного уплотнения обеспечивает подачу уплотняющих паст в места износа первичного уплотнения через специальные отверстия. Они равномерно расположены по окружности седла и позволяют подавать пасты и смазки кромки вкладыша. Каждое седло имеет 24 зуба. При каждом закрывании крана храповик, расположенный на шаре, входит в зацепления с зубьями седла и проворачивает его на 15 градусов, таким образом исключается возникновение локальной выработки уплотняемых поверхностей.
Благодаря вращению седел, уплотнительная паста или смазка равномерно распределяется по окружности седла. При низком давлении седло прижимается к шару тарельчатыми пружинами. При высоком давлении седло дополнительно прижимается к шару под действием давления в трубопроводе.
Цилиндрические концевые соединения, привариваемые к основному корпусу, обеспечивают точное положение вращающихся седел относительно шарового затвора.
Из чего сделаны шаровые краны
Корпуса шаровых кранов изготавливают из чугуна, углеродистой или нержавеющей стали (поковок, проката и литья), а кранов с небольшим номинальным диаметром ─ еще и из сплавов цветных металлов. Использование шаровых кранов с корпусом из нержавеющей стали актуально не только для управления агрессивными рабочими средами, но и средами, требующими соблюдения высоких стандартов чистоты, например, в пищевой промышленности, а также в функционирующей при очень низких температурах криогенной технике.
Запирающий (регулирующий) элемент шарового крана ─ шар─ изготавливают из стали, латуни, керамики
Для шара очень важно качество обработки поверхности ─ чем оно выше, тем ниже трение и износ седел. Шары из нержавеющей стали отличаются высокой устойчивостью к коррозии
Стремление получить еще более стойкие к износу и коррозии шаровые краны привело к появлению шаров из керамических материалов.
Перечень материалов, из которых изготавливают седла шаровых кранов, включает резину, фторопласт, нейлон, полиэстер, бронзу и другие материалы. Их выбор зависит от условий работы шарового крана и свойств рабочей среды. В кранах, используемых при высоких температурах, на абразивных средах и в условиях пожароопасности устанавливают твердые металлические уплотнения. Их также применяют при больших перепадах давления и высокой скорости рабочей среды. Кроме того, повышенным температурам эффективно противостоят терморасширенный графит и полиамид.
Износостойкостью и способностью обеспечить высокую герметичность отличаются уплотнения из фторопласта, в т. ч. фторопласта с наполнителями из стекла, графита, металлического порошка.
Монтаж шарового крана
Перед тем как определиться с местом установки следует решить, какой будет ручка. Если вентиль имеет форму рычага, то необходимо оставить достаточное место в районе монтажа. Ход ручки должен быть свободным. Кран следует выбирать одинакового с трубой диаметра. Это позволит избежать избыточного давления от гидроударов при включении. Если он не полнопроходный, на нем должна быть стрелка направления движения потока воды. Установку следует выполнять по направлению этой стрелки. После выполнения работ необходимо тщательно проверить отсутствие протечек.
Последовательность действий при установке крана на трубу следующая.
- Из системы водоснабжения следует слить воду. Для этого закрывается вода на входных вентилях, и открываются вентили на смесителях. Если место монтажа находится ниже уровня смесителя, то часть воды придется слить в точке монтажа в ведро или тазик. Резьбу трубы следует предварительно обезжирить и протереть насухо тряпкой.
- На внешнюю резьбу крана и трубы следует намотать уплотнительную ленту. В качестве альтернативы можно использовать лен со специальной смазкой. Существуют даже пасты, которые просто равномерно наносятся на резьбу. После накручивания крана они высыхают, давая небольшую усадку. Если выбрана фум лента, то ее нужно наматывать по направлению хода резьбы. Число оборотов ленты делается не менее 7 раз.
- Затем гайки накручиваются на штуцеры. Наживлять крепление необходимо руками. Разводным ключом выполняется фиксация. Она должна быть достаточно прочной. Большое плечо ключа позволит без особых усилий сделать направление закручивания кривым, поэтому прилагать излишние усилия не стоит. Иначе в месте соединения будут протечки. Как правило, для обычных водопроводов достаточно 4 — 5 полных оборотов резьбы.
- Необходимо подать воду к месту крепления крана. Вначале его следует проверить в закрытом состоянии. Давление в месте крепления будет выше. Если протечек нет, то можно открыть кран и смеситель, чтобы убедиться, что поток воды идет.
Самым сложным действием в установке шаровых кранов является накручивание на резьбу. Есть типичная ошибка: если сделать больше 5 оборотов, то на стыке будет накапливаться мусор. Особенно много мусора скапливается на водопроводе горячей воды. Меньшее число полных оборотов приведет к протечкам.
Разновидности шаровых запорных механизмов
Данный тип запорных устройств имеет несколько разновидностей, которые отличаются по конструкции, пропускной способности, регулировке потока, строению управляющего узла и материалу изготовления. Ниже мы рассмотрим эти вопросы.
ФОТО: avatars.mds.yandex.netРынок предлагает большой ассортимент шаровых кранов разного вида
Используемые материалы для кранов со сферическим запором
Для изготовления запорной арматуры могут использоваться самые разные металлы и их сплавы:
- сталь;
- латунь;
- бронза;
- чугун;
- хром;
- цинк-алюминиевый сплав;
- полипропилен.
ФОТО: lidersnabvrn.ruКран с бронзовым корпусом и стальным сферическим затвором
Использование того или иного материала обусловлено назначением детали и особенностями эксплуатации. Самый часто используемый в производстве шаровых кранов металл — латунь, что обусловлено её высокими антикоррозийными и прочностными характеристиками.
Конструктивные отличия корпуса
По строению корпуса запорная арматура с шаровым затвором подразделяется на:
- Моноблок — литая цельнометаллическая или полипропиленовая конструкция.
- Двухсоставная. Корпус представляет собой конструкцию из двух частей: основной (цельнометаллическая или кованая с одним патрубком), где расположен рабочий узел, и малой (второй соединительный патрубок).
- Трёхсоставная, состоящая из основного центрального элемента и двух присоединяемых патрубков.
ФОТО: st2.stblizko.ruМоноблок
ФОТО: cdn.vseinstrumenti.ruДвухсоставной корпусФОТО: armastock.ruТрёхсоставная конструкция с патрубками под приварку
Возможности затворного узла
По возможностям затворного устройства шаровые краны делятся на:
- запирающие — имеют только два положения: открыто и закрыто;
- регулирующие — способны плавно изменять силу напора рабочей среды;
- трёхходовые — корпус представляет собой тройник, отверстия в металлической сфере выполнены таким образом, чтобы можно было перенаправлять жидкость в разные ветки трубопровода или соединять вместе потоки двух рабочих сред.
ФОТО: armaturnik.ruТрёхходовой кран позволяет перенаправлять потоки рабочей среды в другую магистраль
Способ присоединения к трубопроводу
Запорная арматура шарового типа различается и по способу присоединения к коммуникациям:
- Резьбовое. Кран с внешней резьбой ввинчивается в трубу или навинчивается на неё (внутреннее резьбовое соединение).
- Обжимное. Патрубки имеют резьбовую нарезку, но для подключения требуется обжимная гайка.
ФОТО: giantsalon.ruКран с наружной резьбой
Пропуская способность шарового крана
По пропускной способности различают следующие виды муфтовых шаровых кранов:
- полнопроходной. Диаметр сквозного отверстия в сфере затворного узла такой же или чуть меньше (1-10%) внутреннего сечения трубы. Это даёт возможность пропускать рабочую среду в полном объёме;
- стандартнопроходной. Отверстие в шаре рабочего узла меньше внутреннего диаметра патрубка, что уменьшает пропускную способность крана.
ФОТО: vod23.ruДиаметр сквозного отверстия в сферическом затворе равен внутреннему сечению патрубка и трубы
Конструкция управления
Шаровые муфтовые краны по типу управления могут быть:
- Вентильные. Оснащаются поворотной ручкой-«бабочкой».
- Рычажные.
ФОТО: irkutsk.budus.ruРучка-«бабочка» и рычаг
Подготовка к монтажу
Перед тем как демонтировать старый кран и устанавливать новый, в первую очередь необходимо отключить водоснабжение. Поскольку в данном случае речь идет о стояке, сделать это самостоятельно у вас не получится. Поэтому придется обратиться с заявлением в организацию, управляющую вашим домом.
После того как будет получено разрешение, специалист из управляющей компании отключит стояк. И теперь дело за малым: нужно подготовить необходимые инструменты и материалы. Их перечень стремится к минимуму: вам понадобится газовый или разводной ключ, а также ФУМ-лента, необходимая для герметизации соединений.
Виды шарового крана
Существует два основных типа шаровых кранов:
- Полнопроходные . Внутренний шар в таком типе имеет отверстие, диаметр которого соответствует самому сечению трубопровода. Это предоставляет возможность снизить гидравлические потери по сравнению с запорной арматурой другого типа.
Стандартнопроходные или редуцированные . Отверстие в сфере такого устройства на один типоразмер меньше диаметра трубы. Такой шаровой кран газовый устанавливают там, где допускается частичная потеря напора.
По направлению потока и числу патрубков они делятся на:
- Угловые . Их используют при работах в местах изгиба и труднодоступных участках.
Проходные . Самый распространенный вариант, не меняющий направления потока.
Трехходовые . У них имеется два входных патрубка и один выпускной. Используются при монтаже на разветвленных магистралях в случае, когда требуется смешать разные среды.
Многоходовые . Способны соединить еще большее количество потоков и смешать их содержимое.
Муфтовый шаровой кран
Такие изделия оборудуют внутренней конической или цилиндрической резьбой. Как правило, кран шаровой с накидной гайкой устанавливаются на трубах, диаметр которых варьируется в пределах от 1,5 до 4 см. Основная сфера применения – коммунальное хозяйство. Их устанавливают в домах и квартирах на трубах с горячей и холодной водой, батарея и тому подобное. Монтировать и демонтировать такой кран легко и просто, он легкий, удобный в применении, к тому же владелец может сам выбрать комфортное для него положение ручки – на работе регулирующего механизма это никак не скажется.
Фланцевый шаровой кран
Этот вид выбирают в случаях, когда предусмотрена частичная разборка и сборка трубопровода, а также его соединительных элементов. Газовые краны шаровые этого типа устанавливают и в тех помещениях, где запрещено применять сварку. Они способны работать даже в загрязненной, илистой среде, что во многом определяет область их применения. Такая запорная арматура крепится к трубопроводу с помощью специальных пластин – фланцев. Их стягивают гайками и болтами или гайками и шпильками. Такой кран шаровый угловой можно монтировать и демонтировать.
Сварной шаровой кран
Этот тип используется на производстве, где пролегает ответственный или труднодоступный участок трубопровода. Шаровой кран под приварку наделяет перекрытие полной герметичностью и обеспечивает прочное и надежное соединение. Такое изделие отлично зарекомендовало себя при транспортировке жидких, паровых и газовых сред, масел. Такая запорная арматура не требует обслуживания и профилактических работ, поэтому часто применяется на магистральных линиях и отдаленных участках коммуникаций.
Комбинированный шаровой кран
Это универсальное изделие, которое можно применять во всех вышеописанных сферах. С одной стороны оно может иметь муфтовое соединение, а с другой – фланцевое или приварное. Это более дорогая разновидность, являющая собой комбинацию из трех вышеописанных моделей. Кран шаровый полнопроходной используется повсеместно – в газовой промышленности, горячем и холодном водоснабжении, системах отопления, пищевой, химической и других областях. Отсутствие застойных зон предоставляет возможность эксплуатировать эту запорную арматуру и в вязких средах.
Особенности устройства и назначение
Конструкция шарового крана чрезвычайно проста и в то же время эффективна. Внутрь металлического или пластикового корпуса (седла) помещается затвор, выполненный в виде шара со сквозным отверстием. Размер отверстия соответствует габаритам входа и выхода устройства.
Шаровый элемент жестко соединяется с рукояткой, и поворачивается вслед за ее вращением. Если шар располагается в открытом состоянии (ось отверстия проходит параллельно оси корпуса), поток жидкости или газа проходит через устройство беспрепятственно, не испытывая гидравлического сопротивления. При повороте на 90°, шар разворачивается глухой стенкой по направлению к потоку рабочей среды, при этом подача носителя полностью прекращается. Поворот на меньший угол дает возможность регулировать интенсивность прохода рабочей среды.
Специалисты отмечают следующие достоинства таких устройств:
- Сравнительно небольшие габариты.
- Малый вес.
- Возможность работы при любой ориентации в пространстве.
- Отличные показатели герметичности.
- Выгодное соотношение цены и качества.
Существуют и некоторые недостатки:
- Для поворота крана на 90° требуется высокий крутящий момент.
- При быстром открывании крана в некоторых моделях присутствует вероятность возникновения гидроудара.
- Чтобы шаровый элемент не «залип» и не утратил герметичность, кран желательно открывать и закрывать хотя бы раз в неделю.
Какие бывают шаровые краны по типу управления ?
Кран шаровый ручной — это самые распрстраненные шаровые краны с ручкой или «бабочкой».
Кран шаровый с редуктором — это краны с установленным на них механическим редуктором. Редуктор необходимо обязательно устанавливать на всех кранах диаметров свыше 300мм, а так же на кранах с меньшим диаметром, где необходимо обеспечить плавное открытие шарового крана.
Кран шаровый с электроприводом — это краны с установленным на них электроприводами применяются для дистанционного управления технологическими процессами, а так же для аварийного закрытия трубопроводов.
Кран шаровый с пневмоприводом — это краны с установленным на них пневматическими приводами применяются для дистанционного управления технологическими процессами, а так же для аварийного закрытия трубопроводов во взрывоопасных зонах, в которых установка электропривода недопустима.
Назначение
Системы трубопроводов не могут быть открытыми все время своей работы. Любая система водопровода должна быть перекрыта минимум два раза: в месте использования и в месте поступления воды в здание или квартиру. Большая сантехническая система должна иметь запорную арматуру, позволяющую перекрыть любые ее части по отдельности. Надежные, удобные и долговечные шаровые краны получают все большее распространение во всех областях жизнедеятельности человека.
Область применения шаровой арматуры очень обширна:
- В промышленности. Трубопроводы и запорные шаровые краны встречаются везде – в системах гидро- и пневмопривода, трубопроводах подачи топлива, газа, химических реагентов, водоснабжения.
- В инфраструктуре городов и поселков – в магистральных системах отопления, водо- и газоснабжения.
- В быту – в любом доме и квартире имеется трубопровод для подачи газа, горячей и холодной воды, отопления.
Конструкция шаровых кранов
Краны шаровые вне зависимости от вида корпуса и присоединения к трубопроводу, по своей конструкции и названию объединяет общее — это затвор виде шара в седле с уплотнительными кольцами.
Конструкция состоит из четырёх основных частей.
- Неподвижная часть шарового крана — корпус (разборный или цельносварной)
- Подвижная часть, затвор крана — шар с проходным отверстием, и управляющим штоком
- Уплотнительные элементы затвора шарового и штока — кольца и прокладки из фторопласта или иного уплотнительного материала
- Управляющий механизм — ручка или маховик, редуктор, пневмопривод или электропривод
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.
Плюсы и минусы установки шаровых кранов
Запорная шаровая арматура – надежна и проста в эксплуатации. А также:
- в случае экстренной необходимости перекрыть воду – дело нескольких секунд;
- высокие показатели герметичности и надежности;
- простая конструкция – гарантия долгой службы, поскольку ломаться просто нечему;
- высокая износоустойчивость при активной эксплуатации;
- компактность;
- приемлемая стоимость;
- особенность конструкции позволяет использовать прибор даже при высокой вязкости теплоносителя.
Недостатков у шаровых кранов немного:
- температурные ограничения. Изделия неприменимы в качестве запорной арматуры при температуре жидкости в трубопроводе свыше 200 градусов (для некоторых экземпляров – до 150 градусов);
- необходимость регулярного «проворота» во избежание появления солевых отложений «залипания» шара;
- высокий крутящий момент для устройств с консольной ручкой. Это не очень удобно, если труба расположена близко к стене. В этом случае лучше выбирать изделия с ручкой «бабочкой».
Также к недостаткам можно отнести возникновение гидравлического удара в отопительной системе при быстром открывании крана.