Шаровой кран – что это такое, устройство, принцип работы, для чего нужен, плюсы и минусы, особенности применения

Шаровой кран – ключевой элемент запорной арматуры, применяемый в водоснабжении, газоснабжении, пищевой и химической промышленности. В статье рассмотрим устройство и принцип работы шарового крана, его виды и области применения, а также рекомендации по выбору и установке. Эти аспекты помогут вам сделать осознанный выбор при покупке и эксплуатации шарового крана, обеспечивая надежность и безопасность систем.

Что такое шаровой кран?

Речь идет о шаровом кране, где в качестве запирающего или регулирующего механизма применяется сфера. Ранее такие краны не могли гарантировать должную герметичность, однако с появлением фторсодержащих полимеров и их активным использованием в производстве сантехнического оборудования, шаровые краны вновь обрели популярность. Использование седел из синтетических каучуков обеспечило необходимую герметичность и значительно уменьшило усилия, требуемые для управления данным устройством.

Шаровой кран представляет собой запорный механизм, который используется для управления потоками жидкостей и газов в трубопроводах. Его устройство включает в себя шар, который вращается вокруг своей оси, открывая или закрывая проход. Принцип работы основан на простоте: при повороте ручки шар поворачивается, позволяя или блокируя движение среды. Эксперты отмечают, что шаровые краны обладают высокой надежностью и долговечностью, что делает их идеальными для использования в различных отраслях, включая водоснабжение и газоснабжение. Среди преимуществ можно выделить компактность, минимальное сопротивление потоку и легкость в управлении. Однако, несмотря на множество плюсов, есть и недостатки: при длительной эксплуатации возможны проблемы с герметичностью, а также необходимость регулярного обслуживания. В целом, шаровые краны остаются популярным выбором благодаря своей эффективности и простоте в использовании.

https://youtube.com/watch?v=kSRRNQhhvxw

Устройство шарового крана

Все шаровые краны для воды включают в себя следующие элементы:

1. Корпус крана.
2. Седла, представляющие собой уплотнительные кольца.
3. Затвор или шаровую пробку.
4. Рукоятку, предназначенную для ручного управления.
5. Шпиндель, который передает усилие от рукоятки к затвору.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о шаровых кранах:

1. Принцип работы: Шаровой кран работает на основе вращающегося шара с отверстием, который регулирует поток жидкости или газа. Когда шар поворачивается на 90 градусов, отверстие выравнивается с трубопроводом, позволяя жидкости свободно проходить, а в закрытом положении поток полностью блокируется. Это обеспечивает быстрое и надежное управление потоком.

2. Долговечность и надежность: Шаровые краны имеют долгий срок службы благодаря простоте конструкции и использованию высококачественных материалов, таких как нержавеющая сталь или бронза. Они могут выдерживать высокие давления и температуры, что делает их идеальными для различных промышленных и бытовых применений.

3. Преимущества и недостатки: Основные плюсы шаровых кранов включают быстрое открытие и закрытие, минимальное сопротивление потоку и надежность. Однако у них есть и недостатки, такие как высокая стоимость по сравнению с другими типами кранов и необходимость периодической проверки на герметичность, особенно в условиях высоких температур и давления.

https://youtube.com/watch?v=gbDmNVtke0k

Принцип работы шарового крана

Чтобы открыть запорный кран, необходимо повернуть ручку на 90°. В этом случае внутренняя пробка, имеющая сферическую форму и отверстие в центре, станет по направлению движения жидкости. Если снова повернуть ручку на 90°, ось пробки окажется в плоскости, перпендикулярной потоку, что приведет к блокировке воды или другого транспортируемого вещества. В домашних условиях управление шаровым краном осуществляется вручную с помощью рукоятки или рычага, тогда как на производственных объектах для этого применяются различные типы приводов – механические, электрические или гидравлические.

Для чего нужен шаровой кран?

Эта арматура способна не только перекрывать поток жидкости, но и регулировать ее характеристики – такие как расход, давление, скорость, а также смешивать разные жидкости в необходимых пропорциях. Тем не менее, существует мнение, что данное устройство не следует использовать при частичном повороте шара, так как это может привести к его быстрому износу. Специалисты рекомендуют владельцам квартир регулярно поворачивать ручку этого запорного механизма, чтобы избежать закисания его внутренних компонентов.

Шаровые краны для водопровода с консольной ручкой имеют так называемую «мертвую» зону, однако этот недостаток можно легко устранить, заменив его на кран с ручкой-барашком. В народе его также называют «бабочкой» или «бантом». Тем не менее, это не снижает популярности такого сантехнического оборудования в домашних условиях. Шаровые краны активно покупаются и устанавливаются на радиаторах отопления, сушилках, в системах «теплый пол» и других местах.

Плюсы и минусы шарового крана

Эта запорная арматура обладает множеством достоинств по сравнению с другими типами, однако у нее также есть и некоторые недостатки. К числу преимуществ можно отнести:

1. Удобство и простота в использовании. Легким движением руки можно быстро открыть или закрыть шаровой газовый кран.
2. Высокая герметичность. Такой механизм гарантирует полную плотность закрытия без каких-либо утечек.
3. Долговечность, которая превышает срок службы вентилей.
4. Простота конструкции, что облегчает ее обслуживание.

Среди недостатков можно выделить:

1. Наличие «мертвой» зоны у кранов с консольной ручкой.
2. Ограничение по температуре: не рекомендуется использовать для сред с температурой выше +200°С, так как детали из фторопласта могут плавиться.
3. Резкое открытие или закрытие крана может привести к значительным колебаниям давления.
4. Возможность «залипания» сферы внутри шарового крана, что требует периодического открытия и закрытия для предотвращения этой проблемы.

Из чего сделан шаровой кран?

Для изготовления данной запорной арматуры используются различные материалы:

1. Латунь. Это отличный выбор для систем водоснабжения и газоснабжения. Латунный шаровой кран представляет собой оптимальное сочетание цены и качества. Однако его недостатком является неспособность выдерживать высокие температуры рабочей среды.
2. Сталь. Шаровые краны из стали являются наиболее экономичным и доступным вариантом, предлагающим широкий ассортимент размеров. Тем не менее, они не очень хорошо подходят для холодного водоснабжения из-за высокой вероятности коррозии.
3. Нержавеющая сталь. Этот материал обладает множеством преимуществ по сравнению с другими вариантами. Он является предпочтительным выбором для использования в домашних условиях.
4. Чугун. Этот материал отличается значительным весом, что делает его практически непригодным для использования в быту.
5. Полипропилен. Изделия из этого материала чаще всего используются для установки пластиковых трубопроводных систем. Они легкие, удобные, не подвержены коррозии и имеют доступную цену.

Управление шаровым краном

В повседневной жизни шаровой кран может легко открыть даже ребенок, так как для этого не требуется значительных усилий. Однако в промышленной сфере, например, на компрессорных станциях, в тепловых сетях и в инженерных системах для транспортировки газа и нефти, используется привод. Это связано с тем, что в таких системах движение рабочей среды происходит в трубах большого диаметра, что требует применения более массивной и тяжелой запорной арматуры. Шаровой кран с электроприводом позволяет точно поворачивать сферу на необходимый угол, а в некоторых случаях управление пневмоприводом может осуществляться самой внутренней средой, которая проходит через трубопровод.

Виды шарового крана

Существует два основных вида шаровых кранов:

1. Полнопроходные. В этом типе кранов внутренний шар имеет отверстие, диаметр которого соответствует диаметру трубопровода. Это позволяет значительно снизить гидравлические потери по сравнению с другими типами запорной арматуры.
2. Стандартнопроходные или редуцированные. У таких устройств отверстие в шаре на один типоразмер меньше, чем диаметр трубы. Эти шаровые краны газовые устанавливаются в тех местах, где допустима частичная потеря давления.

В зависимости от направления потока и количества патрубков они классифицируются на:

1. Угловые. Эти краны применяются в местах с изгибами и в труднодоступных зонах.
2. Проходные. Наиболее распространенный тип, который не изменяет направление потока.
3. Трехходовые. У таких кранов есть два входных патрубка и один выходной. Они используются при монтаже на разветвленных магистралях, когда необходимо смешивать различные среды.
4. Многоходовые. Эти устройства способны соединять еще большее количество потоков и смешивать их содержимое.

Муфтовый шаровой кран

Эти устройства оснащены внутренней конической или цилиндрической резьбой. Обычно шаровые краны с накидной гайкой устанавливаются на трубах с диаметром от 1,5 до 4 см. Основная область их использования – это коммунальное хозяйство. Их можно встретить в домах и квартирах на трубопроводах горячей и холодной воды, а также в системах отопления и других аналогичных местах. Установка и демонтаж такого крана осуществляется легко и быстро, он легкий и удобен в эксплуатации. Кроме того, владелец имеет возможность самостоятельно выбрать удобное для себя положение ручки, что не повлияет на работу регулирующего механизма.

Фланцевый шаровой кран

Этот тип крана выбирается в ситуациях, когда требуется частичная разборка и сборка трубопровода, а также его соединительных элементов. Шаровые газовые краны данного типа устанавливаются в помещениях, где сварка запрещена. Они могут функционировать даже в загрязненной илистом окружении, что значительно расширяет их область применения. Эта запорная арматура соединяется с трубопроводом при помощи специальных пластин – фланцев. Фланцы фиксируются с помощью гаек и болтов или гаек и шпилек. Такой угловой шаровый кран можно как устанавливать, так и демонтировать.

Сварной шаровой кран

Данный тип арматуры применяется на производственных объектах, где находятся ответственные или труднодоступные участки трубопроводов. Шаровой кран, предназначенный для приварки, обеспечивает полную герметичность и создает надежное соединение. Это изделие прекрасно зарекомендовало себя при транспортировке жидкостей, паров, газов и масел. Такая запорная арматура не нуждается в регулярном обслуживании и профилактических мероприятиях, что делает ее идеальным выбором для магистральных линий и удаленных участков коммуникаций.

Комбинированный шаровой кран

Это многофункциональное устройство, которое можно использовать во всех перечисленных областях. С одной стороны, оно может быть оснащено муфтовым соединением, а с другой – фланцевым или приварным. Данная модель является более дорогой и представляет собой сочетание трех ранее упомянутых вариантов. Шаровой кран полнопроходного типа находит широкое применение в газовой отрасли, системах горячего и холодного водоснабжения, отоплении, а также в пищевой, химической и других сферах. Благодаря отсутствию застойных зон, эту запорную арматуру можно эффективно использовать и в вязких средах.

Как выбрать шаровой кран?

При выборе следует учитывать следующие аспекты:

1. Материал и внешний вид корпуса. Оптимальным вариантом считается изделие из латуни или нержавеющей стали. Краны из силумина более доступны по цене, но они менее прочные и требуют аккуратного обращения.
2. Материал запирающего элемента. Сфера должна иметь идеально гладкую и зеркальную поверхность. Желательно, чтобы она была покрыта никелем или хромом. Не рекомендуется выбирать изделия с мутным блеском или матовым покрытием.
3. Маркировка корпуса. На шаровом трехходовом кране обязательно должны быть указаны данные о производителе, номинальном диаметре и рабочем давлении. Все надписи должны быть четкими и хорошо читаемыми, иначе это может свидетельствовать о подделке.
4. Максимально допустимое давление. Этот параметр следует подбирать с учетом характеристик вашей инженерной системы. При выборе крана с американкой важно, чтобы указанное давление было выше, чем то, что используется в ваших коммуникациях.
5. Вес изделия. Краны из латуни всегда тяжелее своих стальных или силуминосовых аналогов.
6. Форма ручки. В продаже доступны модели с длинным рычагом и «бабочкой». Первый вариант предпочтителен, если кран долго не использовался, так как для его поворота потребуется меньше усилий, чем в случае с «бабочкой».
7. Цена. Каждый сам решает, сколько готов потратить, но стоит помнить, что качественные изделия не могут быть слишком дешевыми.
8. Соответствие характеристик условиям эксплуатации в конкретной стране. В разных регионах температура воды в системах отопления может значительно варьироваться, что влияет на выбор запорной арматуры.

Ручка для шарового крана

Как уже упоминалось, она может быть представлена в следующих вариантах:

1. Рычаг. Шаровой кран с американкой такого типа отличается практичностью и удобством в эксплуатации. Он позволяет захватить его всей рукой и легко повернуть в нужном направлении. Если кран «закис», потребуется приложить значительное усилие, но с рычагом это сделать гораздо проще.
2. Бабочка. Этот вариант более привлекателен с эстетической точки зрения. Он выглядит аккуратно, однако для его поворота достаточно использовать только два пальца одной руки, что может затруднить движение «залипшего» крана.

Стоит отметить, что ручки могут быть выполнены в различных цветах. По традиции синий цвет обозначает системы холодного водоснабжения, а красный – горячего. Желтые ручки предназначены для газопроводов. Также в продаже встречаются белые изделия, которые устанавливаются на радиаторы и полотенцесушители. Материалы, из которых изготавливаются ручки, могут варьироваться от пластика до металла.

Установка шарового крана

Монтаж устройства на трубу выполняется в несколько шагов:

1. Прекратите подачу воды и слейте жидкость из системы.
2. Подготовьте полипропиленовый шаровый кран, убедившись, что его диаметр соответствует размеру трубы.
3. Очистите край трубопровода от загрязнений и пыли, при необходимости выполните нарезку резьбы.
4. Намотайте уплотнительную ленту на резьбу крана или используйте специальную пасту. Лента должна быть намотана не менее чем в 5 слоев.
5. Установите кран, закручивая его с помощью разводного ключа. Необходимо сделать 5 полных оборотов для достижения надежной герметичности соединения.

https://youtube.com/watch?v=d6hbpRwzlok

Обслуживание и ремонт шарового крана

Первым шагом в обслуживании шарового крана является регулярная проверка его состояния. Важно следить за герметичностью соединений, отсутствием коррозии и механических повреждений. Если кран установлен в системе, где возможны высокие температуры или агрессивные среды, то проверки следует проводить чаще.

При обнаружении утечек или других неисправностей необходимо провести диагностику. В большинстве случаев, если кран начинает пропускать воду, это может быть связано с износом уплотнительных колец или повреждением шара. В таких ситуациях рекомендуется заменить уплотнительные элементы или сам кран, если его восстановление невозможно.

Ремонт шарового крана может включать в себя следующие этапы:

• Снятие крана: Для начала необходимо отключить подачу воды и слить систему. Затем кран аккуратно демонтируется с помощью инструментов.
• Разборка: После снятия крана его следует разобрать, чтобы получить доступ к внутренним компонентам. Это может потребовать использования специальных инструментов.
• Замена деталей: Если были выявлены поврежденные или изношенные детали, их необходимо заменить. Это могут быть уплотнительные кольца, шар или другие элементы.
• Сборка и установка: После замены всех необходимых деталей кран собирается в обратном порядке и устанавливается на место. Важно убедиться в правильности установки и герметичности соединений.

Кроме того, для продления срока службы шарового крана рекомендуется проводить профилактическое обслуживание. Это может включать в себя смазку движущихся частей, проверку состояния уплотнителей и очистку от загрязнений. Также стоит обратить внимание на условия эксплуатации: если кран используется в условиях высокой влажности или агрессивных сред, следует выбирать модели, устойчивые к таким условиям.

В заключение, регулярное обслуживание и своевременный ремонт шарового крана являются залогом его надежной работы. Это не только предотвращает аварийные ситуации, но и экономит средства на замену оборудования в будущем.

Вопрос-ответ

Какие недостатки у шаровых кранов?

Шаровые клапаны предназначены в первую очередь для регулирования потока, а не для его перекрытия. В частично открытом состоянии шар не обеспечивает стабильного регулирования расхода, что может привести к турбулентности, вибрации и преждевременному износу. Для точного регулирования потока больше подходят запорные или игольчатые клапаны.

Можно ли регулировать батарею шаровым краном?

Шаровые краны в бытовых системах отопления. То есть регулировать им проток теплоносителя не допускается. Справедливости ради стоит отметить, что, несмотря на запреты, этими кранами все равно регулируют проток, оставляя кран в полуоткрытом положении.

Советы

СОВЕТ №1

Перед покупкой шарового крана обязательно ознакомьтесь с его техническими характеристиками, такими как максимальное давление и температура, чтобы убедиться, что он подходит для вашего конкретного применения.

СОВЕТ №2

При установке шарового крана следуйте инструкциям производителя и используйте подходящие инструменты, чтобы избежать повреждений и обеспечить надежную герметичность соединений.

СОВЕТ №3

Регулярно проверяйте состояние шарового крана, особенно в местах с высокой влажностью или температурными колебаниями, чтобы предотвратить утечки и продлить срок службы устройства.

СОВЕТ №4

Обратите внимание на материал, из которого изготовлен шаровой кран. Для агрессивных сред выбирайте краны из нержавеющей стали или бронзы, чтобы избежать коррозии и продлить срок службы.