Во многом он напоминает собой пробковый кран. Когда отверстие в шаре находится в открытом положении, он пропускает поток, тогда как при повороте крана на 90 градусов цельная часть шара останавливает поток.
Большинство кранов шаровых относятся к быстродействующему типу, для работы которого требуется поворот рукоятки на 90°. Но если кран довольно большого размера, требующего значительного усилия для открытия или закрытия, то необходимо наличие редуктора. Благодаря редуктору управление краном значительно упрощается и его можно легко открыть поворотом маховика.
В этой статье мы рассмотрим следующие типы кранов шаровых, используемых для трубопроводов:
- кран с плавающим шаром;
- кран с шаром на опоре;
- 3-ходовой;
- с верхним входом;
- с боковым входом или раздельным корпусом;
- трехсоставной кран шаровый.
Кран с плавающим шаром
В кране с плавающим шаром запорный элемент удерживается в нужном положении за счет зажатия двумя эластомерными седлами. Шар может свободно «плавать» внутри корпуса крана. На изображении ниже обратите внимание на выделенную часть. Она поможет определить, с каким типом крана Вы имеете дело – с плавающим шаром или шаром на опоре.
Шток соединен с небольшим отверстием в верхней части шара, которое позволяет ему вращаться на четверть оборота (90 градусов). Шток позволяет определенное бокове перемещение шара, которое создается за счет давления на входе, действующего на шар. Это небольшое смещение фактически создает нагрузку на шар, которая прижимает его к заднему седлу (седлу на выходе из крана), тем самым улучшая герметичность крана. Подобный тип конструкции позволяет использовать кран в обоих направлениях потока. Тем не менее, кран с плавающим шаром очень трудно эксплуатировать в условиях высокого давления.
Кран шаровый с шаром на опоре
Кран с шаром на опоре (или на цапфе) является решением проблемы высокого крутящего момента, возникающего в кране с плавающим шаром в условиях высокого давления. Конструкцию такого типа крана Вы можете увидеть на изображении ниже. Та самая цапфа выделена красным цветом. При такой конструкции шток и шар работают как единое целое. Шар поддерживается двумя плавающими или подпружиненными седлами, которые остаются в постоянном контакте с шаром.
Конструкция с цапфой требует меньший крутящий момент, что позволяет уменьшить размер привода и общие затраты на кран. Эта разница в стоимости становится важным фактором при увеличении класса давления и размера клапана.
3-ходовой кран шаровый
В зависимости от Ваших требований, возможны следующие варианты использования:
- одно отверстие на входе, далее поток разделяется на два прохода;
- поток изменяет направление на 90 градусов, используется два отверстия;
- закрытое положение, не пропускающее поток.
Подобная конструкция доступна в трех вариантах: полнопроходной, неполнопроходной и проход по типу Вентури. Полнопроходной кран шаровый имеет внутренний диаметр, равный внутреннему диаметру трубы. Такая конструкция позволяет использовать скребки для очистки. В трубах типа Вентури и неполнопроходных кранах размер прохода обычно на один размер меньше диаметра трубы.
Типы конструкций корпусов кранов шаровых
Краны шаровые могут быть изготовлены в различном исполнении конструкции корпуса. На основании этого их можно классифицировать по следующим основным типам:
- с верхним разъемом;
- с боковым разъемом или раздельным корпусом;
- трехсоставной кран шаровый.
Для работы в условиях экстремально высоких давлений и температур также может быть использован цельносварной корпус.
Для работы в условиях экстремально высоких давлений, температур, а также для подземной установки может быть использован цельносварной корпус.
Кран шаровый с верхним разъемом
Как вы можете видеть на изображении выше, при такой конструкции крышка крана снимается сверху, обеспечивая доступ к внутренним деталям крана для сборки, разборки, ремонта или обслуживания без демонтажа крана с трубопровода.
Кран шаровый с разъемным корпусом
При такой конструкции корпус крана разделен на две или три части. Шар, седло, шток и другие внутренние детали установлены внутри большей части корпуса и скреплены болтами с меньшими частями.
Чтобы увидеть кран шаровый с разъемным корпусом, состоящий из двух частей, Вы можете вернуться к изображению крана с плавающим шаром. На изображении ниже представлен кран, состоящий из трех частей.
Части крана шарового
Основными частями крана являются корпус, шар, шток и седла. Кран может быть как с металлическими, так и с мягкими седлами. Также кран может быть однонаправленным, двунаправленным или разнонаправленным, в зависимости от количества портов и количества седел в конструкции крана.
Применение крана шарового
Краны шаровые используются:
- с различными жидкими средами в качестве запорного крана, обеспечивающего герметичное перекрытие;
- в условиях подачи воздуха, газов и паров, а также с углеводородами;
- краны с металлическими седлами могут использоваться при высоких давлениях и температурах;
- они широко используются в трубопроводах систем КИП и для соединения приборов.
Преимущества кранов шаровых
- краны шаровые являются арматурой, обеспечивающей быстрое открытие и закрытие при надежном герметичном уплотнении при высоких температурах и давлениях;
- легкость и компактность в сравнении с задвижками того же размера;
- множество конструкций, позволяющих выбрать кран, соответствующий Вашим требованиям;
- простота в эксплуатации и экономичное обслуживание.
Недостатки кранов шаровых
- невозможность использования для условий, требующей дросселирования (не относится к регулирующим шаровым кранам);
- в суспензиях или других подобных средах крупные частицы могут оседать и застревать в полостях корпуса, ускоряя износ, нарушение герметичности или отказ крана;
- из-за быстрого открытия и закрытия могут возникнуть скачки давления, которые могут повредить оборудование, расположенное ниже по потоку.
