Влаштування та характеристики шарових кранів

Кульовий кран (кульовий) - це пристрій для перекриття потоку, найчастіше в гідравлічних системах. Принцип роботи цієї двоходової запірної арматури полягає в обертанні кулі (кульової пробки) в корпусі крана. Це не тільки запірний кран, а й робочий орган для управління потоком середовища, який обертається перпендикулярно до осі трубопроводу і може перекривати потік не повністю, а частково, регулюючи натиск. Розглянемо, які бувають види кранів для перекриття води і як вибрати якісну арматуру.

Пристрій кульового крана для води

Кран водопровідний кульовий складається з корпусу, кулі всередині і штифта для кріплення рукоятки або з'єднання з приводом. Кулька має в центрі наскрізний отвір. Це пристрій найпростішого виду кульових сантехнічних кранів.

Закриття відбувається поворотом штифта в діапазоні від 0 до 90° за допомогою ручного важеля, черв'ячної передачі, електро- або пневмоприводу. Кульовий кран для води дає змогу повністю перекрити або відкрити потік середовища в системі, якоюсь мірою його також можна використовувати для зменшення витрати. Це потрібно для полегшення обслуговування системи.

Чим відрізняється конусний (обертовий) краник для води від кульового водяного крана:

• Робочим елементом конусного крана є просвердлений усічений конус, у разі кульового - просвердлена куля, а точніше, кільце із зовнішньою сферичною поверхнею.
• Конічні крани використовувалися з давніх часів, а кульовий з'явився нещодавно завдяки сучасним методам і обладнанню для металообробки.

Кульові крани для води: різновиди

Якщо отвір у кулі має той самий діаметр, що й діаметр труби, то це повнопрохідний кульовий кран для води. У цих клапанах відсутні втрати тиску. Вони використовуються, коли необхідно забезпечити вільний потік. 

Куля також може мати отвір менший за діаметр труби. У цьому випадку це клапан зі зменшеною витратою (неповнопрохідний). Такі крани, як правило, дешевші, але дають падіння тиску і збільшення швидкості потоку. Зазвичай це цільні (нерозбірні) водяні крани.

За способом кріплення види кранів для води бувають:

• Різьбові. Використовуються в побутових трубопровідних системах малого діаметра. Найчастіше різьблення на обох кінцях внутрішнє і вимагає наявності зовнішньої різьби відповідного кроку на трубі.
• Фланцеві. Використовуються в промислових системах. Легко змінюються і мають хорошу герметизацію з'єднання.
• Зварні. Щоб поміняти такий запірний клапан, доведеться різати трубопровід. З плюсів - відсутність з'єднання, крім зварного шва. Використання цілком доцільне, оскільки кульовий кран - порівняно надійний і довговічний пристрій.

Найбільш ремонтопридатним, а значить, найоптимальнішим вибором для промислової системи з високим тиском або для якісного домашнього водопроводу, є фланцевий кран на воду. Його легко замінити, потрібно тільки послабити болтове кріплення на фланцях, витягнути кріплення і вийняти сам кран із системи. Труби, що підходять до запору, не потрібно різати і навіть не доведеться зміщувати, як якби з'єднання було різьбовим. 

Найбільш універсальними кульовими кранами можна вважати моделі з фланцем ISO, оскільки вони комплектуються стандартизованим квадратом за стандартом ISO 5211. Цю стандартизовану установку можна легко моторизувати або комбінувати з пневматизацією.

Крани кульові для води також діляться на:

• Нерозбірні - після поміщення кульки в корпус вона зварюється з двох частин. Це дешевші, побутові запірні пристрої.
• Розбірні - корпус можна розібрати, а зношені елементи замінити. Так сконструйовані дорожчі версії для промислових трубопроводів.

Матеріали виготовлення крана кульового

Виконання корпусу, кулі та ущільнення має обиратися відповідно до застосування і типу середовища. Стандартні різьбові кульові крани для холодної та гарячої води поставляються з латунним корпусом і кулею. У фланцевому виконанні корпус виконаний із сірого чавуну. Іншими матеріалами можуть бути ковкий чавун, сталь, нержавіюча сталь та інші комбінації цих матеріалів. 

Для ущільнення кулі використовується або чистий тефлон PTFE, або тефлон та інші добавки (наприклад, графіт, скло, нержавіюча сталь). Сам пристрій підходить як для внутрішнього монтажу, так і для зовнішнього. Але потрібно враховувати, що кран для води на вулиці не повинен іржавіти не тільки всередині, а й зовні.

Конструкція кульового крана

Кульові крани можуть бути двоходовими (прямими), триходовими, багатоходовими. У триходовій конструкції використовується кульовий отвір у формі літери Г або Т. Триходовий або багатоходовий кульовий кран здатний перемикати хід потоку в один із напрямків. Такі пристрої застосовують у гідравлічних системах.

Кульова запірна арматура буває як ручною, так і з приводом: пневматичним або електричним.

Застосування і призначення кульових кранів

Кульові крани за призначенням діляться на категорії лише умовно, оскільки за однакової конструкції підходять для будь-якого виду середовища: 

• чистої та брудної води;
• шламу та іншої неоднорідної рідини;
• масла;
• горючих рідин;
• хімічних текучих речовин;
• газу;
• повітря;
• харчових розчинів. 

За однакової конструкції кульові крани мають великий розкид показників за діаметром, максимальним тиском, робочою температурою і використовуваним різьбленням (на корпусі або на фланцях під болти).

Кульові крани для води: плюси і мінуси

Переваги кранів кульових:

• відносно проста конструкція;
• надійність в експлуатації (чинить опір зносу навіть при високому тиску в системі);
• розбірні версії пристрою легко розбираються і ремонтуються, забезпечуючи легку заміну елементів;
• для повороту не потрібно великого зусилля;
• відмінна герметичність;
• можна встановити як горизонтально, так і вертикально;
• дає змогу швидко перекрити потік;
• універсальність у всьому: діаметр, матеріал, тиск, робоче середовище.

Недоліки:

• не використовується для великих рідинних ліній, де раптове закриття може викликати стрибок тиску;
• підвищені вимоги до якості матеріалу і якості збірки виробу.

Фланцеві кульові крани: поради щодо вибору

Запірна арматура такого типу - одна з найнадійніших. У неї набагато менше рухомих частин і елементів загалом, ніж у конусного крана. Ще більше підвищити надійність допоможуть кілька простих правил:

• Регулярно оглядайте пристрій на предмет течі в місцях з'єднання. Також потрібно перевіряти герметичність перекриття.
• Якщо кульовий кран для води постійно відкритий або закритий, потрібно його перемикати, щоб він не закис. 2-4 перемикань на рік буде достатньо.
• Якщо кран використовується у в'язкому, мулистому середовищі, в рідині присутні тверді частинки, працездатність пристрою подовжить фільтр, встановлений по ходу потоку до запірної арматури. Фільтр доведеться регулярно прочищати.

Для тривалого використання без ремонтів і аварій потрібно вибрати якісний кульовий кран для води. При купівлі нерозбірних версій звертайте увагу на якість матеріалу, а якщо вам важко визначити його на око - то на виробника. Дешеві кульові крани часто робляться з переробленої латуні. Міцність таких виробів нижча, вони можуть тріснути від надмірного затягування різьблення або фланця. Також перероблена латунь може містити шкідливі для людей речовини, яким небажано потрапляти в питну воду.

Також зверніть увагу на кульку, її видно всередині в закритому стані клапана. Вона має бути блискучою і гладкою на дотик. До ідеальної гладкості цю деталь доводять алмазним різцем. Це визначає якість її обробки, а отже, і герметичність перекриття. Клас герметичності у промислових кульових кранів має бути вказаний на корпусі або в документації до товару.