Установка металлических и пластиковых шаровых кранов
При установке металлического устройства резьбовое соединение уплотняется, например, ФУМ-лентой. Кран при уплотненном соединении навинчивается не до упора, а так, чтобы обеспечить удобное пользование ручкой. По завершении установки следует сразу же убедится в отсутствии протечки.
Устанавливая пластиковый трубопровод, следует подбирать все элементы (фитинги, трубы, запорное устройство) в исполнении одного производителя. Установка потребует наличия полифуза – специального паяльника для полимерных конструкций в виде плоского нагревательного элемента. Для пайки полипропиленовых изделий требуется разогреть полифуз до 260º С. Кран и труба вставляются в насадки по сторонам полифуза и нагреваются одновременно, не более 6-10 секунд. Размягчившиеся элементы снимаются с насадок и незамедлительно состыковываются. Остывание завершает процесс пайки.
Способы изготовления латунных изделий
Самым сложным в изготовлении является корпус – для расположения в нем регулирующего шара необходима точность выполнения сборки, а для прочности и надежности — изготовление корпуса в виде единого цельного элемента.
Рекомендуем ознакомиться: Дренажная труба в обмотке из геотекстиля: особенности и правила укладки
Шаровой механизм и шток – вытачивают на станке, а корпус отливают в форму, запекают в матрице или куют, используя механический пресс:
- Латунный корпус, отлитый в форму безматричным способом, может иметь пустоты в стенках и неровности на поверхности. Литье не требует серьезных временных и финансовых затрат, но получаемая заготовка имеет низкое качество и нуждается в дополнительной механической обработке.
- Для запекания в матрице используют латунный порошок, который при термическом воздействии сваривается в единую деталь. Этим способом получают корпус с точными параметрами, не требующий дополнительной обработки, но из-за слабого соединения частиц латуни готовое изделие не слишком прочно.
- Самый надежный, но и дорогостоящий – кованый кран, изготовленный методом горячей штамповки. Для изготовления корпуса используется механический пресс с матрицей, в котором горячая латунь сжимается до придания нужной формы. Готовая деталь не имеет полостей в стенках и неровностей на поверхности и не требует доработки кроме очистки от окалины.
Конструкция шарового крана
Различают несколько способов установки шара в корпус шарового крана.
Корпус может представлять собой составную конструкцию из двух (2-составная) или более частей (как правило, 3-составная), соединенных между собой болтами (очень похоже на фланцевое соединение). Преимущества такого технического решения очевидны ─ простота обслуживания и ремонта. Так, трехсоставная конструкция позволяет заменять и затягивать прокладки, проводить техническое обслуживание и ремонтные работы без демонтажа крана.
Но при эксплуатации шаровых кранов с составным корпусом следует учитывать возможность нарушения герметичности и непроизвольного раскрытия разъемов в случае нарушения регламента технического обслуживания.
Возможны конструкции с разъемами в верхней части корпуса либо разъемами, расположенными перпендикулярно или под углом к оси трубопровода. Через них в корпус вставляются шар и уплотнительные кольца. Наконец, еще один вариант ─ заваренный корпус, не имеющий разъемов.
В зависимости от способа фиксации запирающего (регулирующего) элемента, различают две возможные модификации подвижного сопряжения: краны шаровые с плавающей пробкой (с плавающим шаром) и краны шаровые с пробкой в опорах (шаром с фиксированной осью). В первом случае уплотнение запорного органа происходит благодаря самоуплотнению ─ плавающий шар под воздействием давления рабочей среды прижимается к седлу и фиксируется уплотнительными седлами, которые воспринимают нагрузку от перепада давления. Это гарантирует надежное плотное без утечек прилегание шара к седлу, а также «автоматическую» компенсацию износа седла.
Во втором случае ─ пробка фиксируется цапфами в крышке и корпусе крана, вследствие чего нагрузка приходится на подшипники опор. Особенности конструкции не могут не влиять на функциональные свойства шаровых кранов разных исполнений. Краны шаровые с плавающей пробкой используют при более низких давлениях и температурах, а краны шаровые с пробкой в опорах устанавливают на трубопроводах большого (более 500 мм) диаметра.
В конструкции шаровых кранов могут реализовываться различные конструктивные решения, направленные на увеличение их функциональности. Так, в шаровых кранах с V-образным вырезом удается обеспечить сплошной поток с небольшими перепадами давления, что делает возможным их использование для управления пульпами и вязкими жидкостями.
Чтобы снизить повышенные усилия, действующие на седла в шаровых кранах с большим номинальным диаметром и приводящие к преждевременному износу уплотнительных поверхностей, может предусматриваться предшествующий повороту шара автоматический отжим уплотнительного кольца под действием рабочей среды. Еще один способ снизить механические нагрузки на седла ─ подача на них смазки.
Также как и для других видов арматуры для шаровых кранов можно использовать различные типы присоединения к трубопроводу. Наибольшее распространение получили фланцевый, под приварку и муфтовый.
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.
Ответственные элементы конструкции шарового крана
Шаровой кран имеет ряд конструктивных особенностей, на которые необходимо обращать внимание при выборе этого изделия. Эти особенности видны на продольном распиле большого полукорпуса шарового крана
Эти особенности видны на продольном распиле большого полукорпуса шарового крана.
a – резьба, соединяющая два полукорпуса крана, должна иметь не менее трех ниток. Как правило, это метрическая резьба с шагом 1,25 мм;b – длина присоединительной резьбы должна соответствовать требованиям ГОСТ 6527. Для кранов из горячепрессованной латуни допускается снижать нормативную длину резьбы на 10 %. В частности, для кранов с номинальным диаметром 1/2″ размер b должен составлять не менее 11 мм;с – минимальная ширина буртика, ограничивающего заход присоединяемой трубы в муфтовый патрубок крана, определяется из расчета его на срез под воздействием силы, вызванной монтажным усилием ввинчивания.
По каким параметрам выбирать шаровой кран
Не зная марки установленного на объекте шара, при необходимости заменить обратный клапан можно подобрать аналог по следующим критериям.
- Диаметр шарового крана (ду)– как правило, равен диаметру трубопровода. Типовые величины в миллиметрах (дюймах): 6, 8, 10 (3/8), 15 (½), 20 (¾ д), 25 (1), 32 (1 ¼), 40 (1 ½), 50 (2), 65 (2 ½), 80 (3), 100 (4), 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800мм.
- Условное давление. Типовые величины в кгс/см2: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 60. Выбирая изделие по этому параметру, помните: для стабильной и длительной работы рабочее давление должно быть меньше номинального вдвое. Если в трубопроводе давление 12 кгс/см2, следует устанавливать кран на 25кгс/см2. Изделие на 16 кгс/см2, скорее всего, выйдет из строя за несколько месяцев.
- Материал корпуса.
- Вид соединения.
- Конструктивные особенности.
- Тип уплотнения в затворе.
- Производитель. Рынок наводнили недолговечные кустарные изделия из Китая, подходящие по всем критериям, но доставляющие при эксплуатации множество проблем. Изделия европейских и американских производителей предлагают кран шаровой по ценам в 3-5 выше тех, по которым продаются изделия нормального качества. Поэтому перед покупкой лучше получить консультацию у монтажников, сантехников или компетентных продавцов, которым вы доверяете.
Приобретайте кран с соответствующими документами и гарантией качества. Он должен быть новым – максимум 5-летним и выпущенным после 2012 г. В противном случае при наличии в кране мягких уплотнений за 5-7 лет хранения на складах он может утратить часть свойств и впоследствии доставить проблемы при эксплуатации. По крану старше 5 лет нести какие-либо гарантийные обязательства вряд ли кто-то будет, да и с сопроводительной документацией на такое изделие проблематично.
Покупайте кран с запасом по условному давлению, чтобы изделие стабильно и долго работало. При выборе модели с сопоставимыми величинами рабочего и условного давления велика вероятность преждевременного выхода изделия из строя.
Приобретайте кран у надежного продавца
Поставщики с хорошей репутацией дорожат ей и не станут реализовывать продукцию сомнительного качества.
Обращайте внимание на советы авторитетных для вас людей, если не определились с моделью изделия. Получите консультацию у опытных монтажников, продавцов, пользователей
Самостоятельно отличить низкокачественную продукцию от надежной оригинальной сложно.
Решайте, где купить кран с учетом всех критериев его выбора и советов специалистов. Главное, не забывайте о соотношении стоимости и качества.
Шаровой кран и его аналоги
Что установить в конкретном случае – шаровой кран, дисковый затвор, задвижку или запорный вентиль? Как показывает практика, универсальной запорной арматуры не существует.
Нужно монтировать разные ее виды в зависимости от условий эксплуатации. Имеет смысл устанавливать шарообразный кран, когда монтируются:
- бытовые водо- и газопроводы — предпочтительно устанавливать кран шаровой латунный;
- промышленные газо- и нефтепроводы – показан монтаж стальных фланцевых и приварных изделий;
- отопительные системы и горячего водоснабжения – в таких случаях оптимальный выбор – фланцевые клапаны из стали или приварные.
Ошибки выбора
Выбирая и устанавливая шаровой кран, помните:
- Недопустимо устанавливать стальные изделия в системах холодного водоснабжения, поскольку, взаимодействуя с насыщенной кислородом холодной водой, кран за 3-6 месяцев использования покрывается ржавчиной и перестает работать. Для длительной эксплуатации лучше использовать задвижки с покрытым резиной клином.
- Недопустим монтаж стальной запорной арматуры с фторопластовым уплотнителем на паропроводы, где постоянная рабочая температура выше 150С, поскольку за 1-2 месяца пользования изделием уплотнение начинает отказывать и герметизация крана нарушается. Для стабильной работы паропроводов устанавливайте вентили с уплотнением типа металл по металлу, оптимальные для высоких температур.
Воспользуйтесь нашими рекомендациями по выбору шарового крана, чтобы трубопровод служил стабильно, а запорная арматура работала долго. Учитывайте советы специалистов по установке клапана, и шаровой кран будет надежно эксплуатироваться.
https://youtube.com/watch?v=Ui2BgdUdpAw
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.
Это интересно: Как осуществляется сепарация нефти? (видео)
Краны шаровые стальные
Устройство состоит из цельной сферного тела и цилиндрических патрубков. Конструкция сферы, выполненная из высококачественной стали, лишена болтовых разъемов. Этим исключается утечка под давлением рабочей среды.
Стальной шаровой кран характеризуется:
- перекрытием потока рабочей жидкости с высокой скоростью;
- простотой установки и управления;
- отсутствием потребности в специальном техническом обслуживании, замене деталей;
- устойчивостью к высокой температуре рабочей среды;
- экономичностью. Принято считать, что именно эти устройства представляются оптимальным выбором, если исходить из пресловутого соотношения стоимости и качества приобретаемого продукта.
Материалы для изготовления запорных шаровых механизмов
Простота монтажа и управления, герметичность соединений и надежность шаровой арматуры обеспечила популярность изделию, устройство используется в системах различного назначения.
Водоразборные краны выпускаются в нескольких модификациях и могут как исполнять только бытовое предназначение, так и быть элементом стилевого решения интерьера – все это зависит от внешнего вида и дополнительных элементов конструкции.
Функциональность и долговечность крана зависят от материала изготовления основных его деталей.
Корпус и шаровой механизм изготавливают из:
- углеродистой стали с добавками, препятствующими окислению и коррозии;
- сплава алюминия и цинка;
- полимеров: полиэтилена и полипропилена;
- латуни и других сплавов на основе меди.
Основная сфера применения шаровых кранов из стали – промышленные трубопроводы, транспортирующие высокотемпературные жидкости под большим давлением.
Алюминиево-цинковая арматура не выдерживает длительной активной эксплуатации из-за хрупкости сплава. Поэтому цинково-алюминиевые краны используются при обустройстве водопровода на дачах, в летних домиках, гаражах или как временное решение при монтаже трубопровода.
Полимерные шаровые механизмы в настоящее время уже мало чем уступают металлическим, а для трубопроводов, по которым транспортируются химически-агрессивные вещества, краны из полимеров даже предпочтительнее, поскольку не подвергаются коррозии. В быту шаровые механизмы из полиэтилена или полипропилена можно использовать только в сетях холодного водоснабжения – горячая вода для пластика губительна.
В системах водоснабжения и отопления частных и многоквартирных домов используют краны из латуни, покрытые защитным слоем хрома.
Классификация шаровых кранов
По соответствию диаметра отверстия в затворе (подвижном элементе) внутреннему диаметру трубы, на которую устанавливается устройство, запорные устройства относят к:
Полнопроходным. У полнопроходного шарового крана, устанавливаемого на трубу, диаметр отверстия в затворе шара совпадает с внутренним диаметром трубопровода. Высокая надежность полнопроходных шаровых кранов проявляется в уровне потерь циркулирующей жидкости при открытом его положении. Он ничтожно мал и практически равен потерям при прохождении жидкости через трубу, длина которой равна длине корпуса полнопроходного шарового крана. Такой уровень гидравлических потерь в несколько раз ниже, чем у прочих типов запорной арматуры. Это обстоятельство способствовало тому, что полнопроходной шаровый кран востребован как основное запорное устройство на линейной части мощных магистральных трубопроводов.
Редуцированным или стандартнопроходным. У редуцированного шарового крана, устанавливаемого на трубу, диаметр отверстия в затворе шара уступает ее внутреннему диаметру. Разница подбирается в один типоразмер. Стандартнопроходные (редуцированные) запорные устройства находят применение в трубопроводных системах, для которых частичная потеря напора при открытом положении крана не становится критичной.
По типу присоединения устройства относят к:
- Фланцевым. Фланцевые запорные устройства устанавливают там, где запрещено применять сварку. Они находят также применение на трубопроводах, где предусматривается возможность частичной разборки и последующей сборки.
- Под приварку. Шаровые краны с соединением под приварку устанавливают, чтобы добиться особенной прочности соединения и обеспечить полную герметичность перекрытия потока циркулирующей жидкости. Такое соединение принято применять на труднодоступном и/или особо ответственном участке трубопровода.
- Муфтовым. Краны шаровые муфтовые ГОСТ 28908 – 91 оснащены внутренней конической или цилиндрической резьбой. Основной сферой их применения является коммунальное хозяйство.
- Комбинированным. Запорные устройства с комбинированным присоединением не имеют четко выраженной основной сферы применения. Их устанавливают на участках различных трубопроводных систем.
Полнопроходной кран — наиболее востребованный тип запорной арматуры
Среди устройств специального назначения выделяют:
- Трехходовые. С их помощью перераспределяют потоки рабочей среды.
- Оснащенные обогревом корпуса.
- С контролем протечек.
Технические характеристики кранов шаровых
Характеристики кранов зависят от материалов, применяемых для изготовления деталей шарового крана, соблюдения технологий производства и использования в производстве современного оборудования.
Как следствие — выше характеристики материалов исполнения, больше возможностей эксплуатации в окружающей среде и разнообразие составов пропускных сред.
Коротко о основных характеристиках КШ по эксплуатации в окружающей среде в разных климатических условиях, обозначения:
- У – умеренный климат
- ХЛ – умеренный и холодный
- УХЛ – умеренный, холодный и кислотостойкий
Также долговечность эксплуатации зависит от качества и характеристик уплотняющих материалов шарового затвора и штока крана.
Использование фланцевых шаровых кранов
Шаровый фланцевый кран, как правило, используется при установке на трубопровод диаметром свыше 50 мм. Применение во время установки уплотнительных прокладок позволяет обеспечить прочность и высокие герметические свойства соединения трубы с шаровым краном. Краны шаровые фланцевые рассчитаны на значительные нагрузки, так как отличаются высокой степенью прочности.
Фланцевые шаровые краны классифицируются следующим образом:
- на разборные – корпус которых состоит из 2х частей и легко разбирается для смены изношенных или поврежденных деталей (запорного элемента, прокладок и прочего);
- неразборные – обладающие литым корпусом; при выходе из строя требуется полная замена шарового крана.
Крепление рукоятки шарового крана
Как ни странно, такая незначительная конструктивная особенность, как способ крепления рукоятки шарового крана, может сказаться на его долговечности и безопасной эксплуатации. На рисунке представлены наиболее распространенные конструктивные решения этого узла.
Самым надежным считается узел с самоконтрящейся гайкой (на рис. В). Крепление рукоятки обычной гайкой (на рис. Б) требует постоянного обслуживания. Такую гайку приходится периодически подтягивать. При слабой затяжке гайки можно сломать шток. Самым ненадежным является узел, в котором рукоятка крепится винтом (на рис. А). Внутренняя резьба в штоке со временем ослабляет. К тому же винт в условиях влажного режима эксплуатации быстро ломается, т.к. его живое сечение (по резьбе) чрезвычайно мало .
В следующей статье я расскажу о проекте дома баней из клееного бруса.
РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:
Пример HTML-страницы
Выбор и установка
На что обратить внимание при покупке вентиля?
Как правильно поставить его?
- Корпус должен быть латунным. От хрупких силуминовых изделий его можно отличить по весу: латунь заметно тяжелее.
Фото позволяет оценить прочность силуминовых корпусов.
- Ручка – рычаг гораздо удобнее ручки – бабочки. Бабочку есть смысл использовать лишь при недостатке места около вентиля.
- Лучше всего герметизировать резьбовое соединение полимерной нитью (Тангит Унилок и аналоги). Она не требует больших усилий при сборке и не дает течи при небольшом обратном ходе резьбы.
Подмотка резьбы Тангитом.
- Кстати, об усилии: не затягивайте вентиль на резьбе до упора. Латунь – не сталь; порвать избыточным усилием можно не только силуминовый корпус.
- На время монтажа мешающую ручку лучше просто-напросто снять.
Как выбрать и на что обратить внимание при покупке?
- Для начала определите сечение труб в магистрали, на которую планируете установить кран.
- Учитывайте возможные гидроудары, которые могут вывести из строя запорную арматуру.
- Подбирайте изделие, подходящее для определенной рабочей среды, с которой будет контактировать шаровой элемент.
- Для обеспечения долговечной работы учитывайте материал корпуса и качество его изготовления. Самые недолговечные силуминовые устройства.
При покупке обратите внимание на вес изделия и блеск корпуса. Металлические элементы намного тяжелее пластиковых деталей и прослужат они гораздо дольше
Блеск корпуса указывает на высокое качество продукции, потому что присутствует только при нанесении хромированного или никелевого напыления на латунный корпус.
Основные рекомендации по проведению монтажа
Популярность шаровых кранов связана с простотой монтажа. Для этого можно применять специальный ключ. Инструкция по выполнению работы выглядит следующим образом:
- Для начала рекомендуется проверить целостность и чистоту резьбы. Стоит учитывать, что резьбовая поверхность может быть повреждена даже при незначительно механическом воздействии. Дефекты резьбы становятся причиной нарушения герметичности создаваемой системы.
- Следующий шаг заключается в нанесении ФУМ-ленты. За счет этого существенно повышается степень герметичности соединения.
- Перед непосредственным выполнением работы проверяется то, как работает механизм. Для этого нужно сделать рукояткой несколько оборотов.
- Непосредственно сам механизм, который называется американкой, накручивается примерно на 4-5 оборотов.
- Перед подачей воды проверяется герметичность всех соединений, для чего гайки должны быть вкручены до конца.
- После включения воды проводится несильное поджатие гайки.
На момент проведения работы следует учитывать тот момент, что слишком больше усилие может привести к плачевном результату. Резьба на момент монтажа может быть повреждена. Кроме этого, следует наблюдать за совпадением осей.
Различия шаровых кранов для воды и газа.
Для воды.
Водопроводные шаровые краны настраивают подачу воды, а также перекрывают трубопровод в случае надобности. Их устанавливают на разводку и линии, ведущие к стиральной машине, посудомоечной, другим бытовым приборам, к раковине, душевой кабине. Они могут быть смесителями для холодной и горячей воды. Сечение таких кранов варьируется от 1/2 дюйма до 200 мм.
Для газа.
Для перекрытия потока газа используют специальные шаровые краны. От кранов для воды их отличает не только внешний вид, но и конструктивные особенности в виде удлиненного соединительного участка, более прочного корпуса и уплотнительного кольца. Их устанавливают на газопроводных трубах. Диаметр приварных газовых кранов составляет от 10 до 70 мм.
