В первую очередь, кран шаровый – это устройство со сферическим запорным органом, который предназначен для отсечения или регулирования потока среды. Сферический запорный орган имеет отверстие в центре, известное как "проход". Среда проходит через шаровый кран в положениях, когда проход направлен в ту же сторону, что и трубопровод. В случае же, когда проход перпендикулярен оси трубопровода – кран закрыт, а поток среды перекрыт.
Шаровые краны входят в семейство четверть оборотной запорной арматуры, такой как затворы поворотные и пробковые краны. Шаровые краны хорошо известны своей надежностью и отличной герметичностью - нулевой протечкой и потому являются идеальным выбором для газообразных сред. Тем не менее, они далеко не рекомендованы для дросселирования и подобных условий.
Абсолютное большинство кранов шаровых – двухходовые, то есть имеют один вход и один выход, и позволяют среде двигаться линейно.
Шаровые краны применяются в очень широком диапазоне сред, температур, давлений и условий эксплуатации. Тем не менее, говоря о типах шаровых кранов следует понимать, что существует два основных критерия типологии кранов:
- Типы крепления и движения шара внутри крана шарового
- Тип прохода крана шарового
Все остальные конструктивные особенности кранов шаровых являются следствием инженерных изысканий завода изготовителя и/или условий эксплуатации.
Типы крепления и движения шара внутри крана шарового
-
Краны шаровые с шаром на опоре, также называемые краны шаровые с шаром на цапфе.
Кран шаровый с шаром на опоре имеет два фиксатора положения шара – один вверху шара и один внизу. Данный вид крепления подходит для кранов с большими размерами и высокими давлениями. Кроме того, данный вид крепления снижает крутящий момент, требуемый для открытия и закрытия крана, так как шар держится на двух опорах. Опора шара адсорбирует напор со стороны трубы, тем самым предотвращая избыточное трение между шаром и седлом, позволяя сохранять минимальный крутящий момент даже при максимальном рабочем давлении.
-
Краны шаровые с плавающим шаром
Шар крана шарового с плавающим шаром не зафиксирован в опоре. Вместо этого он прикреплен только к штоку. В ряде случаев это приводит к тому что шар смещается в сторону выходного фланца, то есть в сторону потока среды под действием давления среды. Тем не менее, данный сдвиг позволяет шару надавить на седло и увеличить степень герметичности.
-
Краны шаровые с подъемно-поворотным шаром
Подъемно-поворотный шаровый кран совмещает в себе поворот и подъем шара, предотвращающее трение шара о седла. Трение шара о седла, является одной из наиболее частых причин выхода из строя или не герметичности крана. Во время закрытия, шар садиться на седла клинообразно, то есть создавая усилие давления и тем самым обеспечивая полную герметичность крана.
Во время открытия, шар поднимается и поворачивается, позволяя среде идти как через проход, так и вокруг шара. Такие краны называются кранами шаровыми типа Орбит. Они обеспечивают короткое время срабатывания, герметичность и долговечность ввиду отсутствия мягких седел
.
Типы проходов кранов шаровых
-
Полнопроходные краны шаровые
Полнопроходные краны шаровые имеют проход приблизительно равный внутреннему диаметру присоединяемой трубы. Данное исполнение позволяет снизить возникновение износа и потери давления в кране. С полнопроходным исполнением не возникает каких-либо ограничений в потоке среды, но такое исполнение более затратное по стоимости кранов. Данный вариант идеален для мест с возможным применением систем очистки и диагностики (СОД).
-
Краны шаровые с зауженным проходом (не полнопроходные)
Краны шаровые с зауженным проходом имеют проход меньшего диаметра чем внутренний диаметр присоединяемой трубы. Данный проход создает более ограниченный поток среды, что приводит к повышенным потерям энергии
-
Краны шаровые с V-проходом
Краны шаровые с V-портом, также называемые Регулирующие краны шаровые, используются в местах, где поток среды требует регулирования в соответствии с параметрами процесса.
В данной короткой статье мы рассказали о самых основах кранов шаровых и надеемся в скором времени сможем рассказать о типах корпусов кранов шаровых, их применении, целесообразности и преимуществах тех или иных конструкций корпусов.
Кроме всего перечисленного, существует огромное количество вариантов исполнения следующих частей кранов:
- Седел кранов шаровых
- Соединительных элементов (фланцев, сварных соединений, резьбовых соединений и т.д.)
- Приводов кранов
- Исполнения со специальным исполнением количества проходов
- Систем промывки
- Систем контроля протечек
И много другого.