Шаровые краны

Назначение и функционал шарового крана

Шаровой кран, являясь разновидностью запорной трубопроводной арматуры, предназначен для запирания, отпирания и регулирования потока среды, как в закрытом (замкнутом), так и открытом (сливном) трубопроводном контуре. Функция регулирования потока среды является определяющей в применении шарового крана (клапана), в отличие от вентильного клапана или трубопроводной задвижки (другие разновидности запорной арматуры), которые предназначены преимущественно для запирания и отпирания потока среды.

Невзирая на то, что конструкция шарового крана известна более 100 лет, лишь с появлением и применением современных полимерных материалов (полиэтилелена, фторопласта и других) для обеспечения герметичности шарового сопряжения, они нашли самое широкое применение в современной трубопроводной технике. На сегодняшний день шаровые краны являются основным видом запорной и разборной арматуры в области малых и средних номинальных проходных размеров, для коммунальных газо- и водораспределительных сетей хозяйственного или бытового назначения, для трубопроводных систем как с гидравлическими (вода, нефтепродукты, пищевые жидкости) так и газовыми (воздух, топливные, промышленные, сварочные газы) средами.

Конструкция и принцип работы шарового крана

В основе конструкции шарового крана (клапана) находится шарообразный запирающий элемент (затвор), который вращается внутри проходного корпуса крана, будучи в нем герметизирован двусторонним фторопластовым, полиэтиленовым или мягко-металлическим уплотнением. Таким образом, шаровой затвор вместе с двусторонним уплотнением образует фрикционно-скользящую пару сферического подшипника скольжения. Проходной корпус крана, для монтажа на трубопровод, имеет присоединительные (монтажные) патрубки резьбового или фланцевого типа.

Для обеспечения прохождения потока среды через шарообразный затвор крана, в нем проделан проходной канал, который в открытом положении с каналом корпуса образует сквозное симметрично-осевое полнопроходное (одного проходного диаметра) или редуцированное (уменьшенного проходного диаметра) отверстие. При проворачивании шарового затвора вокруг своей оси, его проходной канал может занимать положения:

• полностью совмещается с проходным каналом корпуса крана – кран открыт;
• частично совмещается с ним – происходит редуцирование, или регулирование потока среды;
• не совмещается с ним, при этом полностью перекрывая своими стенками проходной канал корпуса – шаровой кран закрыт.

Для управления положением (поворотом) шарового затвора служит поворотный шток, проходящий через узел уплотнения проходного корпуса, который снаружи соединён с органом управления запиранием/отпиранием крана. Ручные органы управления шаровым краном, как правило, выполняются в виде: рычага, “бабочки”, штурвального колеса или цилиндрической ручки. Шаровые краны больших проходных сечений (промышленного назначения) могут оборудоваться механизированными (пилотными) приводами штока, как правило, с дистанционным управлением.

Преимущества и недостатки шарового крана

Преимуществами шарового крана являются:

• минимальное сопротивление потоку (в открытом положении), благодаря чему минимизируются перепады давления в трубопроводной линии, снижаются энергозатраты на прокачку среды;
• не имеет ограничения по направлению пропускаемого потока и пространственной ориентации крана, что существенно облегчает условия для его монтажа;
• приемлемая герметичность и термостойкость для решения подавляющего большинства задач запорной и разборной арматуры в хозяйственном и бытовом применении, а также достаточно большого количества задач – в трубопроводном транспорте, энергетике, производстве;
• простота конструкции, технологичность и дешевизна в изготовлении.

Недостатками шарового крана являются:

• сравнительно большое усилие управления (проворачивания шарового затвора в фрикционной паре подшипника скольжения); в связи с чем применение шаровых кранов с ручным управлением ограничивается малыми и средними номинальными размерами (диаметрами);
• ограниченный диапазон рабочих температур (в связи с температурным расширением в фрикционном узле скольжения, низкой термостойкостью материала полимерного уплотнения,), который ограничивает применение шаровых кранов с высокопотенциальными средами или в криогенной технике.

Подбор шарового крана

При подборе шарового крана для установки на трубопроводную линию, руководствуются следующими параметрами:

1. Для применения с какой рабочей средой предназначен: для пара, топливных или промышленных газов, сжатого воздуха, горячей, холодной воды, нефтепродуктов, пищевых продуктов, химически опасных жидкостей и т.д. Данный параметр определяется как применяемыми в конструкции коррозионностойкими материалами, так и конструкционными особенностями (точность изготовления, герметичность уплотнений и др.).
2. Тип крана: полнопроходный (без потери давления), или редуцирующий (с понижением давления на выходе).
3. Максимальное рабочее давление, МПа.
4. Максимальная рабочая температура, град.С.
5. Номинальный (присоединительный) размер DN, мм.
6. Характер монтажного присоединения: резьбовые патрубки, муфты, фланцы.

Шаровые краны компании Yoshitake

Наряду с массой другой качественной трубопроводной арматуры, японская производственная компания Yoshitake представляет в своем ассортименте шаровые краны модели BLV-1 собственного производства. Выполненные только из высококачественных коррозионностойких материалов (корпус – бронза, шаровой затвор – хромированная латунь или нержавеющая сталь), краны Yoshitake BLV-1 по-настоящему задают стандарты качества среди присутствующей на рынке массы изделий сомнительного происхождения, с корпусами из силумина или плохой латуни, с шарами из некачественной нержавейки или углеродистой стали.

Особенности конструкции и применения шаровых кранов Yoshitake BLV-1:

1. Рабочие среды: для насыщенного пара, сжатого воздуха, горячей и холодной воды, нефтепродуктов, различных масел, других неопасных жидкостей;
2. Для трубопроводных систем с максимальным давлением (a - до 4,12 МПа – для рабочих сред с рабочей температурой до 40 град.С (холодная вода, сжатый воздух, топливный газ, нефтепродукты, гидравлические масла, другие неопасные жидкости); b - до 1,0 МПа – для насыщенного пара (100 – 120 град.С)).
3. Выпускаемые номинальные размеры: 8А, 10А, 15А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А.
4. Присоединительные муфты – резьбовые, резьба прямая дюймовая (трубная).
5. Ручной орган управления – удлиненный рычаг, который обеспечивает легкое управление запиранием и отпиранием крана.