Кран шаровой запорный: виды, устройство, принцип действия

Среди большого количества различных вариантов исполнения запорной арматуры выделяют шаровые краны. Они характеризуются весьма высокими эксплуатационными характеристиками, могут устанавливаться в различных системах. Конструкция шаровых кранов была придумана более 10 лет назад, однако изделие стало использоваться активно относительно недавно. Это связано с тем, что ранее не было износостойких материалов, подходящих для изготовления прокладок.

Основные признаки классификации

Встречается просто огромное количество различных вариантов исполнения шаровых кранов, все они характеризуются своими определенными свойствами. Основная классификация представлена типом применяемых материалов при изготовлении корпуса. По этому признаку выделяют:

  1. Стальные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Сталь характеризуется высокой прочностью и надежностью, при добавлении определенных веществ в состав повышается коррозионная стойкость. Стальные краны устанавливаться в промышленности и многих других отраслях.
  2. На протяжении длительного периода в качестве основного материала применялся чугун. Это связано с его высокими литейными качествами, а также относительно невысокой стоимостью. Сегодня чугун применяется только в том случае, если нужно получить корпус большого диаметра.
  3. Цветные сплавы также получили широкое распространение. Примером можно назвать применение латуни и бронзы. Среди особенностей подобных сплавов можно отметить высокую коррозионную стойкость и небольшой вес.

Классификация шаровых кранов проводится при типу применяемого метода подсоединения. По этому признаку выделяют:

  1. Резьбовые сегодня встречаются чаще других. Подобный вариант исполнения характеризуется тем, что на корпусе есть резьбовые витки. За счет этого обеспечивается быстрый монтаж и демонтаж. Требуемая герметичность обеспечивается при применении специальной ленты.
  2. Приварные также могут устанавливаться в системе трубопровода. Они характеризуются тем, что имеют специальную поверхность, которая подается сварке. Приварные варианты исполнения применяются в промышленности, когда нужно обеспечить надежное соединение.
  3. Фланцевые широко применяются в промышленности. Это связано с тем, что фланец может выдерживать довольно серьезную механическую нагрузку, прост в монтаже и служить в течение длительного периода. Конструктивные особенности фланца представлены сочетанием двух элементов корпуса, которые подсоединяются при помощи специальных крепежных элементов
  4. Комбинированные имеют корпус с внутренней и наружной резьбой. В этом случае подсоединение проводится при помощи муфты с внутренней резьбой, а также ниппельного фитинга.

Корпус служит в качестве защиты и создает пропускную камеру. Выделяют два типа корпусов:

  1. Цельные. Подобный вариант исполнения характеризуется высокой прочностью, может выдерживать существенно давление. Недостаток заключается в том, что нельзя проводить ремонт или замену внутренних элементов. Поэтому при неисправности придется заменить весь механизм.
  2. Составные. Этот кран представлен двумя элементами, которые крепятся друг к другу специальными болтами. За счет разбора есть возможность провести замену всех элементов. Однако, крепежные элементы существенно увеличивают размеры изделия.

По конструктивным признакам выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Полнопроходные. В этом случае внутреннее отверстие соответствует диаметру подключаемого трубопровода. За счет этого снижается гидравлическое сопротивление.
  2. Редуцированные. Подобная конструкция имеет отверстие, которое на 30-40% меньше диаметра подключаемой трубы. Шаровой кран редуцированного типа устанавливается в системе обогрева.

Классификация проводится и по области применения устройства. Некоторые краны предназначены для холодной воды, другие для горячей или газовой среды. Кроме этого, рукоятка может быть выполнена в виде рычага или в форме бабочки.

Основные элементы

Простота конструкции определяет ее широкое распространение. Основными элементами можно назвать:

  1. Корпус различной формы.
  2. Запорный элемент, представленный шаром с отверстием в центральной части.
  3. Для обеспечения требуемого уровня герметичности на корпусе есть седла из специального материала.
  4. Управление запорным элементом проводится посредством специальной рукоятки. Она соединяется при помощи штока, который устанавливается изнутри.

При изготовлении запорного элемента применяется сталь с высокой коррозионной стойкостью, так как он постоянно находится в контакте с рабочей средой. Их подобного материала изготавливается шток. Уплотнительные элементы создаются с учетом эксплуатационных условий, к примеру, температуры подаваемой среды.

Принцип действия

 

Сегодня шаровые краны устанавливаются по причине простоты принципа действия. Среди особенностей отметим:

  1. Зачастую управление ручное, для чего в верхней части конструкции расположена рукоятки. В некоторых случаях вращение передается через редуктор, так как для преодоления давления требуется большое усилие.
  2. В закрытом положении проходное отверстие шара находится перпендикулярно движению потока. При этом у корпуса част есть пробка, которая обеспечивает требуемую герметичность.
  3. Для открытия устройства нужно повернуть рукоятку на 90 градусов. В этом случае проходное отверстие находится параллельно потоку.

В целом можно сказать, что устройство характеризуется простотой в применении и надежностью.

Основные достоинства и недостатки

 

У рассматриваемого типа запорного элемента есть довольно большое количество различных достоинств и недостатков, которые должны учитываться. Плюсами назовем следующее:

  1. Надежность. Как показывает практика, шаровой кран может прослужить в течение более одного десятка лет даже в тяжелых условиях эксплуатации.
  2. Высокая степень герметизации. Она обеспечивается за счет применения специального материала, который обладает износоустойчивостью и упругостью.
  3. Длительный срок службы.
  4. Широкая область применения. Сегодня шаровые краны устанавливаются в случае, когда нужно открыть или закрывать поток в самых различных условиях.
  5. Низкое гидравлическое сопротивление. Корпус изготавливается путем применения литья. За счет этого существенно снижается показатель шероховатости.
  6. Отсутствие граней и впадин определяет то, что даже при длительном сроке эксплуатации не происходит накопление различных загрязнений.
  7. Относительно невысокая стоимость.

Однако есть и один существенный недостаток, который заключается в отсутствии возможности регулировки давления. Другими словами, рукоятка может быть расположена в открытом и закрытом положении, в другом случае существенно повышается степень износа проходного отверстия.

В заключение отметим, что в продаже есть просто огромное количество различных вариантов исполнения шаровых кранов. Именно поэтому с выбором не возникает проблем. Основным критерием можно назвать диаметр проходного отверстия, а также тип применяемого материала при изготовлении корпуса.