Шаровой или шаровый кран известен потребителю свыше ста лет. Благодаря простой конструкции, этот тип запорной арматуры весьма популярен. Своё название кран получил от регулирующего элемента, имеющего форму сферы. Трёхходовый – значит, к нему подключается три трубы. Существует много разновидностей такого крана, есть много сфер его применения в промышленности и быту. Отличаются краны размерами и материалом изготовления, усилиями, которые необходимы для его открытия и закрытия.
И чтобы правильно выбрать краны, надо знать специфику их работы, виды и технические параметры.
Устройство и принцип работы шарового крана
Запирающий элемент устройства – шар – перекрывает или пропускает рабочую среду трубопровода (холодную и горячую воду, природный и сжиженный газ, воздух, нефтепродукты, агрессивные жидкости и т.п.).
В неподвижном корпусе есть вращающийся затвор (шар с круглым сквозным отверстием по центру, пропускающий поток транспортируемых веществ). Размер диаметра этого отверстия – адекватен внутреннему диаметру трубы. Поворотом шара на 90° проход перекрывается полностью, а краны данного типа называются полнопроходными, в отличие от стандартнопроходных (редуцированных), у которых проходное отверстие меньше внутреннего диаметра трубы.
По принципу герметизации есть две разновидности кранов:
- С плавающим шаром – чаще всего их используют для прохода малого диаметра.
- С фиксированным шаром на опорах – их использование рекомендовано при большом диаметре прохода.
Классификация по типу присоединения:
- муфтовые – с помощью резьбового соединения. Муфты с дюймовой резьбой используют в кранах из цветных металлов и чугуна небольшого размера – на всех трех патрубках, при помощи которых происходит монтаж на трубопровод для транспортировки воды или газа. У крана таким соединением есть внутренняя резьба – коническая или же цилиндрическая,
- фланцевые – для шаровых кранов с большими диаметрами прохода. В фланцах – плоских деталях круглой формы с отверстиями специально для монтажа. Применяются в тех случаях, когда предусмотрена частичная разборка и сборка трубопровода, в помещениях, где сварка запрещается из соображений техники безопасности,
- разъёмные штуцерные соединения частей трубопровода с шаровым краном при помощи штуцера, уплотнительной прокладки, накидной гайки, ниппеля, переходной детали (угольника или муфты). Достигается достаточная жёсткость и герметичность,
- под приварку – используются для труднодоступных и важных участков трубопроводов, с полной герметичностью и прочным соединением,
- комбинированные – отличаются универсальностью, для разных вариантов соединений применяют сварку и резьбу, фланец и сварку, штуцер и сварку.
Кранами с маленьким диаметром прохода можно управлять вручную при помощи консольной ручки или ручки-барашка. Например, у муфтовых кранов для воды и газа есть силуминовая ручка в форме «бабочки» или стальной рычаг.
В других, более крупных по диаметру, кранах в целях механизации используется привод – электро-, пневмо- и гидравлический. Есть вариант: пневмоприводом для газопроводных кранов может быть рабочая среда, которая транспортируется по трубопроводу.
Достоинства кранов шарового типа
Длительное время роль трубопроводной арматуры для агрессивных и слабоагрессивных сред выполняли вентили и задвижки, которые нуждались в ежегодной ревизии и регулярном техобслуживании. К тому же, у традиционной запорной арматуры был солидный вес и внушительные габариты, а это усложняло эксплуатацию. Сегодня альтернативой им стали шаровые краны.
Шаровой трехходовый кран относится к полуоборотным, имеет Т- или L-образный порт. От него зависит, как будет распределяться поток. Приобретая эту арматуру, стоит посоветоваться со специалистами. Только зная, как происходит технологический процесс, можно определиться с конфигурацией порта.
Стоит отметить ряд достоинств шаровых кранов:
- простая конструкция и приемлемые габариты,
- в интенсивном режиме кран может долго эксплуатироваться, поскольку его детали устойчивы к коррозии,
- герметичное соединение,
- шаровая арматура в период эксплуатации не требует техобслуживания,
- их эксплуатируют в районах умеренного и холодного климата,
- лёгкое управление и быстрый поворот,
- их применяют даже при наличии загрязнённой и вязкой среды, пульпы и шлама.
Есть у него и недостаток. Чтобы повернуть кран, имеющий консольную ручку, нужна «мёртвая» зона. Проблем не возникает, если у шарового крана ручка-барашек. К тому же, их применение ограничено для сред с температурой, превышающей 200 °C.
Материалы для изготовления кранов
Шаровой кран к числу новинок не принадлежит, но он стал широко применяться лишь недавно. В ранних вариантах трудно было достичь плотного перекрытия. Причиной тому были материалы с недостаточной прочностью.
Когда же «арсенал» новых материалов пополнился фторопластом, синтетическим каучуком и прочими искусственными современными веществами, появились модификации кранов улучшенной конструкции. Удалось добиться надежной герметизации, детали теперь не изнашиваются так быстро, благодаря качественной смазке, снижающей трение.
Шаровые краны производят из углеродистой, конструкционной и нержавеющей стали, чугуна, никеля, латуни или хромированной латуни, пластмасс, титана и керамики. Сами шары делают из хрома, а уплотнительные кольца для них изготавливают из металла, резины или фторопласта, прокладки – из тефлона, ручки – из алюминия, часто с покрытием.
Для трубопроводов с высокотемпературной рабочей средой используют латунные краны, этот сплав – наиболее стойкий в эксплуатации. На предприятиях химической, пищевой и фармацевтической промышленности к трубопроводам подключают далеко не все модели кранов. Единственное здесь решение – краны из нержавеющей пищевой стали.
Где можно применять шаровые краны
Шаровые краны нашли широкое применение во многих промышленных сферах:
- в нефтяной и газовой промышленности для транспортировки газов, нефтепродуктов, углеводородов,
- на предприятиях пищевого сектора и химической отрасли,
- на трубопроводах коммунального хозяйства (связанных с вентиляцией, газо- и водоснабжением),
- в пароснабжении (с температурой нагрева, не превышающей 250 градусов),
- в кораблестроительной отрасли,
- в аграрном секторе.
Есть модификации кранов с фильтром, для водоразбора, под манометр (cо спуском воздуха), для пара, cо сгоном (американкой). Сальниковый кран с паровым обогревом служит для полного перекрытия или переключения направлений потоков в трубопроводах, по которым транспортируют нафталиновые фракции, каменноугольные смолы, пеки, битум и прочие вязкосыпучие смеси.
ВАЖНО! Фланцевые краны не используют при дросселировании, для регулирования потока жидкости, так как у них только два положения – закрыт или полностью открыт. Их не применяют для трубопроводов, по которым проходят неочищенные жидкости с твердыми частицами или вязкие, тягучие или илистые вещества.
Специалисты знают, что для пара, газа и воды выбирают усиленные шаровые краны из латуни – полнопроходные, с семью витками резьбы. Если кран под питьевую воду, он имеет качественное гальваническое покрытие.
Кран, предназначенный под манометр и спускающий воздух, незаменим при устранении воздушных пробок, сбросе давления и сливе жидкости в сети водоснабжения и отопительной системе. Диапазон диаметров от 10 до 25 мм.
Кран шаровый муфтовый отлично перекрывает поток воды и выпускает воздух в этих системах. Его устанавливают на вертикальных и горизонтальных участках трубопроводов.
Кран шаровый cо сгоном (американкой) для холодных и горячих неагрессивных текучих сред решает проблему монтажа сантехоборудования, заменяя сантехнический сгон. При его помощи радиатор отопления может стать съемным. Это же касается и котла, бойлера, насоса, водонагревателя, фильтра и полотенцесушителя.
Есть модификации трехходового углового T-образного шарового крана из коррозионно-стойкой стали, нашедшие своё применение в стиральных машинах.
В любом случае, пользователи стремятся на трубопроводах устанавливать трехходовые шаровые краны высокого качества, функциональные, надёжные и долговечные, которые оправдают себя полностью.