09.02.2022

Шаровой кран: что это такое, преимущества и недостатки изделия виды

Выбираем практичные шаровые краны для водопровода: какой лучше взять и почему?

Города и поселки, заводы и фермы, жилые дома и общественные здания – все опутано сетью водопроводов, разводящих по зданиям холодную и горячую воду. Но любая система должна быть закрыта – иначе все здания просто затопит. В то же время вода из системы должна быть в любой момент доступна людям – это основная цель создания системы трубопроводов.

Мы приветствуем нашего уважаемого читателя и предлагаем Вам статью о том, что такое шаровые краны для водопровода – запорная арматура, перекрывающая или открывающая свободный ток воды в трубопроводе. Характерной особенностью такой арматуры является форма запорного элемента – в виде шара или его сегмента.

Назначение

Системы трубопроводов не могут быть открытыми все время своей работы. Любая система водопровода должна быть перекрыта минимум два раза: в месте использования и в месте поступления воды в здание или квартиру. Большая сантехническая система должна иметь запорную арматуру, позволяющую перекрыть любые ее части по отдельности. Надежные, удобные и долговечные шаровые краны получают все большее распространение во всех областях жизнедеятельности человека.

Область применения шаровой арматуры очень обширна:

В промышленности. Трубопроводы и запорные шаровые краны встречаются везде – в системах гидро- и пневмопривода, трубопроводах подачи топлива, газа, химических реагентов, водоснабжения.
В инфраструктуре городов и поселков – в магистральных системах отопления, водо- и газоснабжения.
В быту – в любом доме и квартире имеется трубопровод для подачи газа, горячей и холодной воды, отопления.

Устройство и принцип работы

Шаровый кран состоит из корпуса, запорного элемента (пробки) шарообразной формы, закрепленного на штоке (перпендикулярном оси движения среды). В запорном элементе имеется круглое отверстие для прохода среды. Запорный элемент (пробка, затвор) и седло уплотняется фторопластами или синтетическим каучуком. Шток (шпиндель) поворачивается рукояткой.

Для полного перекрытия трубопровода достаточно повернуть рукоятку, вращающую шток, на 90°. При этом затвор в виде шара поворачивается и своей сплошной стороной надежно и герметично перекрывает поток среды. При открытии рукояти затвор поворачивается таким образом, что ось сквозного отверстия в затворе совпадает с осью трубопровода и жидкость свободно движется через кран.

Конструктивные особенности шарового крана обеспечивают возможность очень легкого и быстрого перекрытия потока среды, особенно по сравнению с задвижками и вентилями. Поэтому популярные раньше вентили (клапаны), которые для перекрытия потока нужно было долго крутить, отходят в прошлое, а рычажные смесители стоят уже в каждой квартире.

Из каких материалов изготавливают

Материалы для изготовления шаровых конструкций множество:

Углеродистая сталь. Чаще всего применяют сталь 20 и 09Г2С (эту сталь можно использовать при температурах до -60°С). Стальные изделия недороги, прочны, долговечны, но подвержены коррозии – для защиты их покрывают хромом или никелем.
Нержавеющая сталь, чаще всего марки 12Х18Н10Т. Изделия из нержавейки можно использовать в системах с агрессивными средами, при низких температурах, они прочны и долговечны, но довольно дороги.

Латунь – сплав меди с цинком. Латунь прочна и пластична, не ржавеет, долговечна, но теряет прочность уже при 200°С. Но в жилых домах таких температур не бывает, и в настоящий момент это самый популярный материал для кранов небольших диаметров в жилье.
Бронза – сплав меди с оловом (разновидности бронзы – сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом). Качество изделий аналогично латунным, цена выше. Встречаются не очень часто.
Титан. Легкие, прочные, дорогие, в быту не применяются.
Пластик. Применяют для пластиковых трубопроводов, выполняют из того же материала (бывают из непластифицированного ПВХ, полиэтиленовые, полипропиленовые). Такие краны обладают достаточной прочностью, не склонны к коррозии, химически инертны. Менее надежны, чем металлические изделия. В быту их применяют на системах водоснабжения и отопления, но не на входе в квартиру или дом.

Керамика. Новый прочный долговечный материал. Долговечны, не подвержены коррозии, химически инертны. Довольно дороги и, несмотря на прочность и износостойкость, хрупки, боятся ударов и падений.
Чугун. Архаизм. Встречаются в некоторых старых водопроводных системах (не в быту).
Силумин. Сплав алюминия с кремнием. Практически можно считать, что арматура из силумина – подделка. Долго не стоят, трескаются, срезается резьба, начинают течь в самый неподходящий момент. В общем – перевод денег.

Классификация – виды и отличия

По способу присоединения к системе шаровые краны бывают:

Под приварку – их сваривают с трубопроводом и применяют в ответственных системах с высоким давлением.
Фланцевые.
Штуцерные – с наружной резьбой.
Муфтовые – с внутренней резьбой.
Комбинированные – присоединяемые системе с разных сторон разными способами.

По пропускной способности краны бывают:

Полнопроходные – диаметр прохода в пробке равен диаметру трубопровода.
Стандартнопроходные (редуцированные) – размер отверстия в шаре на один типоразмер меньше, чем диаметр трубопровода.

Конструктивно – бывают прямые и угловые конструкции, двухходовые и трехходовые.

По устройству запирающего механизма

С плавающим шаром. Плавающий шар не связан жестко со штоком рукоятки, может прижиматься к уплотнительному кольцу, улучшая герметизацию закрытого крана.
С шаром в опорах. В конструкции с шаром в опорах шар устанавливается и поворачивается в опорах, в нижней части он имеет осевой выступ, входящий в углубление в корпусе. Поверхность шара плотно прижимается к сёдлам и при закрывании надежно герметизируют конструкцию.

Какой кран лучше использовать для водоснабжения в качестве основного при входе в квартиру

Из какого бы материала не был выполнен трубопровод в доме или квартире, на ввод всегда ставят металлическую запорную арматуру. Металлические конструкции надежнее, и в случае выхода из строя его легче и быстрее поменять.

Какой вид лучше для водопровода

Однозначно сказать, какие виды лучше, нельзя. Стальные изделия могут заржаветь и зарасти солями; необычные титановые, керамические, из нержавейки встречаются нечасто, дороги и особого смысла ставить именно их нет. Остается латунь (бронза) и пластик. На ввод – однозначно латунь, на части системы из пластика можно поставить и полипропиленовые. Если система смонтирована из сшитого полиэтилена, то трубы монтируются с помощью фитингов, а к ним удобнее всего присоединять металлические изделия.

Маркировка

На корпус наносится:

Эмблема производителя.
Номинальный диаметр – DN – в мм и дюймах, но небольших корпусах значок дюйма ” может опускаться.

PN — рабочее давление в барах. Бар равен 1 атмосфере и 0,1 МПа.

Преимущества и недостатки шаровых кранов

Преимущества шаровых кранов:

Компактные габариты.
Простая надежная конструкция.
Высокая герметичность.
Быстрое перекрытие потока среды.
Управление не требует применения больших физических усилий.
Небольшое гидравлическое сопротивление, сравнимое с сопротивлением прямого участка трубы.
Небольшая цена.
Металлические краны можно применять в системах с высоким давлением.
Возможность применения для вязких и загрязненных сред.
Качественные уплотнения обеспечивают кранам большую продолжительность работы без ремонта и обслуживания.

Применение фторопластов ограничивает рабочую температуру до 200°С.
Пластиковые изделия нельзя использовать при высоких давлениях.

Советы по выбору

Практически весь выбор лучших шаровых кранов для дома сводится к латунным изделиям – надежным, не склонным к коррозии, долговечным, недорогим и широко распространенным. На полипропиленовых трубах для отключения части системы применяют конструкции из полипропилена. На ввод всегда ставят металлические изделия.

Протечки водяных систем дорого обходятся, поэтому следует покупать продукцию в достаточно крупных магазинах, с чеком и сертификатом. Не зацикливайтесь на импортной продукции – отечественные производители также выпускают продукцию хорошего качество.

Кран необходимо осмотреть – не должно быть сколов, трещин; резьба должна иметь не менее 4-6 полноценных витков без замятин; стенки должны быть достаточно толстыми; необходимо осмотреть кран внутри, проверить, как поворачивается рукоятка и шар, есть ли в шаре отверстие (и есть ли шар – изредка встречаются «муляжики», в которых корпус проточен, как труба, ручка не поворачивается, шара нет и в помине). Кроме того, необходимо попытаться понять – не силуминовый ли корпус – металл внутри будет белый, а кран будет казаться легким – плотность силумина меньше, чем у латуни (по стандарту – 8,5-8,7 г/см³). Силумин покупать нельзя – лопается иногда уже при монтаже.

Рукоятка в эксплуатации надежнее и практичнее, чем «бабочка», но при установке крана у стены или в тесной ванной следует подумать, достаточно ли места для поворота рычага, или следует купить «бабочку». Для входа чаще всего выбирают кран с патрубками с резьбой по типу «гайка-штуцер».

Примерная цена

Латунные краны ходовых диаметров 15 и 20 мм стоят от 150 рублей, полипропиленовые тех же диаметров – от 110 рублей. Рычажный смеситель для кухни будет стоить от 2000 рублей (самый простой)до. предела совершенству нет – бывают смесители стоимостью десятки тысяч, а для душа – могут дотянуть и до 100 000.

Советы по монтажу и эксплуатации

Перед установкой крана следует протереть резьбу ветошью и очистить от пыли, стружек, грязи; старую резьбу следует прогнать плашкой – это очистит резьбу от ржавчины и осевших солей кальция и магния. Сначала кран примеряют – накручивают без ленты ФУМ и запоминают число витков. Направление наматывания ленты должно совпадать с направлением накручивания арматуры. Накручивают кран на то же число витков, что и при примерке. Минимальное число витков – 4. Затем таким же образом вкручивают сгон или накручивают гайку с другой стороны.

Систему заполняют водой и испытывают, если есть протечка, соединение придется раскрутить, добавить уплотнителя (ФУМ), закрутить и снова испытать.

Во время эксплуатации необходимо хотя бы один раз в месяц закрывать-открывать кран – это позволит снять с шара налет из солей. Нельзя затвор держать в частично открытом состоянии – это приводит к преждевременному изнашиванию затвора. Положение рукоятки должно быть или открыто, или закрыто.

Заключение

Мы прощаемся с нашим дорогим читателем и желаем ему успехов в ремонте или строительстве родного дома. Подписывайтесь на наши статьи – и Вы всегда будете иметь нужную информацию о ремонтах и материалах для ремонта. Приводите на сайт друзей, делитесь с друзьями полезностями в соцсетях.

Шаровой кран: что это такое, преимущества и недостатки изделия виды

Из этой статьи вы узнаете, что такое кран шаровой или, как его чаще называют специалисты на «жаргоне», шаровый, каких разновидностей он бывает, и как следует выбирать изделие среди множества предлагаемых сегодня на рынке. Шаровый кран – элемент запорной арматуры, так называется вид трубопроводной арматуры шарообразной формы, который используется в качестве запорного элемента, клапана.

Изделие соединяется с рукояткой и предназначено для того, чтобы перекрывать поток жидкости или газа в трубопроводе. Шар вращается вокруг собственной оси вслед за поворотом рукоятки, расположенной относительно потока перпендикулярно, и шаровой кран открывается или закрывается.

Преимущества и недостатки изделий

Кран шар обладает следующими преимуществами:

легкий вес;
небольшая строительная длина;
невысокое гидравлическое сопротивление рабочего вещества;
возможность монтажа в любом положении в пространстве;
превосходное соотношение стоимости и качества;
высококлассная герметичность;

К недостаткам изделий относятся:

высокая величина крутящего момента, необходимого для поворота рукоятки;
появление гидравлических ударов в водопроводе, когда быстро открывается кран;
необходимость открывать-закрывать кран регулярного (минимум раз в неделю), чтобы шар не «залип»;
плохая применимость наиболее распространенных изделий с фторопластовым уплотнением при рабочей температуре свыше 150С.

В зависимости от того, из какого материала выполняется корпус, шаровые краны бывают латунные или бронзовые. В сантехнике чаще встречаются первые.

Краны шаровые латунные – особенности

Преимущества:

Недостатки:

небольшой выбор диаметров шаровых кранов – выпускаются, как правило, с Ду 8-100мм;
нестабильная работа, если рабочая температура превышает 200С;
невозможность стабильно использовать кран в трубопроводах с нефтепродуктами;
отсутствие приварной модели.

Краны шаровые стальные – особенности

Эти краны изготавливают из углеродистой стали (с маркировкой 20 или 25), которые широко применяются в ЖКХ и промышленности.

Преимущества:

низкая стоимость;
широкий выбор моделей разных производителей;
высокая скорость поставки;
эксплуатационные качества, оптимальные для воды и газа;
широкий ассортимент
стойкость к механическим воздействиям.

Недостатки стальных кранов:

возможны сложности при продолжительном использовании в водопроводах холодного водоснабжения;
невозможность использовать изделия на слабоагрессивных средах;
нестабильность при рабочей температуре ниже -40 град С;

Изделия из легированной стали (кран хладостойкий)

Такие краны выпускают из легированной стали (как правило, марки 09Г2С) и используют при температурах ниже -60С. По остальным характеристикам изделия идентичны стальным.

Кран шаровой нержавеющий

Изделие изготавливается из нержавеющей стали (марки 12Х18Н10Т и подобных) и широко используется в промышленности.

Ключевые преимущества:

Недостатки:

высокая стоимость;
ограниченный выбор моделей – в продаже преимущественно с Ду 8-300 мм;
длительная поставка большей части изделий.

Чугунный кран

Шаровый кран из чугуна стоит дороже, поскольку стальной выпускается массово. Вот почему большинство производителей отказались изготавливать чугунные изделия, и с 2010 года в нашей стране чугунные краны выпускает единственный производитель.

С 80-х также осталось много неликвидов. Поскольку преимущества у чугунных кранов перед стальными отсутствуют, лучше менять изделия из чугуна на стальные аналоги.

Кран полипропиленовый

Пластиковые изделия выпускаются, как правило, из полипропилена и устанавливаются на пластиковых трубах.

Ключевые преимущества полипропиленовых кранов:

Ключевой недостаток изделий – возможность установки лишь на пластиковые трубы.

Классификации кранов

По способу соединения

В зависимости от типа соединения шарообразные клапаны делят на:

Муфтовые шаровые краны – с резьбовым соединением, широко используются в ЖКХ и промышленности, изготавливаются с Ду8 по Ду100 из латуни, стали, в том числе нержавеющей. Преимущества изделий: легкость, небольшая строительная длина, доступная стоимость. Недостатки – ограниченный выбор диаметров, трудоемкость обслуживания и ремонта (изделие может забиться окалиной).
В зависимости от вида резьбы муфтовый кран шаровой бывает следующих модификаций:

вн-вн – на обеих сторонах резьба внутри;
нар-нар – на обеих сторонах резьба снаружи (кран называют цапковым);
вн-нар – на разных сторонах разная резьба – внутренняя и внешняя соответственно;
с «американкой» — одна сторона изделия с внутренней резьбой, вторая – с накидной гайкой;
штуцерный — подвид крана с внешней резьбой, на каждую резьбу которого накручиваются штуцера.

Фланцевыешаровые краны – соединяются с обратными фланцами, изготавливаются с Ду15-800 из чугуна, нержавейки и стали. Преимущества изделий: удобство установки и обслуживания, пригодность для любого рабочего давления. Недостатки – большие вес и величина, возможность ослабления фланцевого шарового крана по мере эксплуатации затяжки болтов, из-за чего может нарушиться герметичность.
Шаровые краны подприварку. Так называются изделия с концами для приваривания. Они изготавливаются с Ду10-800 из стали и нержавейки. Ключевые преимущества изделий: абсолютная и надежная герметичность получаемого соединения, легкий вес, если сравнивать с фланцевыми моделями, небольшая строительная длина. У таких кранов лишь два недостатка: невозможность обслуживания и трудоемкость замены, снятия.

По виду прохода

В зависимости от типа прохода шаровые клапаны делят на два вида:

полнопроходные — изделия с заявленным производителем диаметром условного прохода, совпадающим по величине с действительным проходом в шаре. Так, у модели Ду100 и диаметр крана, и реальный проход в нем составляют 100мм.
стандартнопроходные — изделия с заявленным производителем диаметром условного прохода, большим, чем реальный проход в шаре. У модели Ду100 величина диаметра условного прохода больше на 20 мм и составляет 100мм, тогда как в действительности проход в шаре 80мм. Преимущество стандартнопроходных изделий – цена шарового крана. Она ниже в сравнении с полнопроходными моделями.

Почему так популярна стандартнопроходная модификация? Ведь свыше 90% используемых шаровых кранов именно такие.

Причина – в конструкции крана. Благодаря ей удается получить небольшое гидравлическое сопротивление жидкости при протекании через шар.

Стандартнопроходной кран иногда пропускает среду больше той, которая пропускается аналогичными по величине вентилями и задвижками. А поскольку шаровые краны в активном ходу с 2000 года, ими легко заменить подобную арматуру, не расходуя рабочую среду и не теряя давление в трубопроводе.

Обратите внимание! Если в счете на кран или в накладной на изделие не указано, что это полнопроходной шаровый кран, значит, он стандарнопроходной.

По виду корпуса

В зависимости от того, какой корпус у шарового изделия, бывает:

Кран цельносварной — не разбирается, выпускается из углеродистой или легированной стали, а также из нержавейки. Благодаря сварному корпусу у изделия ниже стоимость по отношению к разборным моделям. С учетом эксплуатационного ресурса величиной в 20 лет обязательное использование разборного изделия требуется достаточно редко.
Кран разборный — допускается разбирать, его можно обслуживать. Но для качественной разборки нужно специализированное оборудование. В противном случае высока вероятность потери герметичности.

Шаровые краны по виду уплотнения

Порядка 99% выпускаемых шаровых кранов – с фторопластовым уплотнением. Исключение составляют изделия высокотемпературных модификаций, в которых уплотнение типа металл по металлу.

Фторопласт – другое название тефлона. Это устойчивый к температуре полимер, обеспечивающий стабильное функционирование на воде – как холодной, так и горячей, на пару (до 150С), на углеводородных составах и технических маслах – природном газе, нефтерподуктах. Часто газовые шаровые краны с таким уплотнением. Рабочая температура находится в диапазоне от -10С..+150С, предельно допустимая величина -40С и +200С.

Уплотнение типа металл по металлу выполняется так, что крановый корпус и шар соприкасаются непосредственно, без мягких уплотнений. Ключевое преимущество в таком случае – стойкость к высоким температурам, а недостатком является то, что обеспечить герметичность класса А очень сложно.

Классификация по назначению

Наибольшее распространение получили шаровые краны следующих видов:

Регулирующий — двухходовое изделие, конструкция которого дает возможность регулировать поток жидкости.
Для подземной установки — двухходовое изделие с удлиненным штоком, используется для монтажа в подземных коммуникациях, допускает открытие-закрытие крана через установленный на улице ковер.
Трехходовой кран— изделие для смешения и распределения жидкости – соответственно Т-порт и L-порт. Находит широкое применение в монтаже манометров и индикаторов давления, используется в технологически сложных процессах.
Для подсоединения температурного датчика — двухходовое изделие, широко используемое при установке теплосчетчиков в квартирах.
Запорный — двухходовое изделие, предназначенное для полного перекрывания потока.

Классификация по виду управления

Ручной — наиболее часто встречающийся шаровый кран, оснащается ручкой, так называемой «бабочкой».
С электроприводом — изделия для дистанционного контроля за технологическими процессами, которые также используются для аварийного перекрытия трубопровода.
С пневмоприводом — изделия с пневматическими приводами, позволяют дистанционно управлять технологическими процессами, используются для аварийного перекрытия трубопровода на участках, признанных взрывоопасными, не допускающих монтаж электропривода.
С редуктором — изделия с механическим редуктором, который необходимо монтировать на всех кранах более 30 см в диаметре и на кранах меньшей величины, которые должны плавно открываться.

По каким параметрам выбирать шаровой кран

Не зная марки установленного на объекте шара, при необходимости заменить обратный клапан можно подобрать аналог по следующим критериям.

Диаметр шарового крана (ду)– как правило, равен диаметру трубопровода. Типовые величины в миллиметрах (дюймах): 6, 8, 10 (3/8), 15 (½), 20 (¾ д), 25 (1), 32 (1 ¼), 40 (1 ½), 50 (2), 65 (2 ½), 80 (3), 100 (4), 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800мм.
Условное давление. Типовые величины в кгс/см2: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 60. Выбирая изделие по этому параметру, помните: для стабильной и длительной работы рабочее давление должно быть меньше номинального вдвое. Если в трубопроводе давление 12 кгс/см2, следует устанавливать кран на 25кгс/см2. Изделие на 16 кгс/см2, скорее всего, выйдет из строя за несколько месяцев.
Материал корпуса.
Вид соединения.
Конструктивные особенности.
Тип уплотнения в затворе.
Производитель. Рынок наводнили недолговечные кустарные изделия из Китая, подходящие по всем критериям, но доставляющие при эксплуатации множество проблем. Изделия европейских и американских производителей предлагают кран шаровой по ценам в 3-5 выше тех, по которым продаются изделия нормального качества. Поэтому перед покупкой лучше получить консультацию у монтажников, сантехников или компетентных продавцов, которым вы доверяете.

Подобрав подходящее изделие, можете купить его в магазине сантехники или стройматериалов, и интернет-магазине или на строительном рынке. Однако прежде чем совершать покупку, обратите внимание на пару рекомендаций.

Приобретайте кран с соответствующими документами и гарантией качества. Он должен быть новым – максимум 5-летним и выпущенным после 2012 г. В противном случае при наличии в кране мягких уплотнений за 5-7 лет хранения на складах он может утратить часть свойств и впоследствии доставить проблемы при эксплуатации. По крану старше 5 лет нести какие-либо гарантийные обязательства вряд ли кто-то будет, да и с сопроводительной документацией на такое изделие проблематично.
Покупайте кран с запасом по условному давлению, чтобы изделие стабильно и долго работало. При выборе модели с сопоставимыми величинами рабочего и условного давления велика вероятность преждевременного выхода изделия из строя.
Приобретайте кран у надежного продавца. Поставщики с хорошей репутацией дорожат ей и не станут реализовывать продукцию сомнительного качества.
Обращайте внимание на советы авторитетных для вас людей, если не определились с моделью изделия. Получите консультацию у опытных монтажников, продавцов, пользователей. Самостоятельно отличить низкокачественную продукцию от надежной оригинальной сложно.

Решайте, где купить кран с учетом всех критериев его выбора и советов специалистов. Главное, не забывайте о соотношении стоимости и качества.

Шаровой кран и его аналоги

Что установить в конкретном случае – шаровой кран, дисковый затвор, задвижку или запорный вентиль? Как показывает практика, универсальной запорной арматуры не существует.

Нужно монтировать разные ее виды в зависимости от условий эксплуатации. Имеет смысл устанавливать шарообразный кран, когда монтируются:

бытовые водо- и газопроводы — предпочтительно устанавливать кран шаровой латунный;
промышленные газо- и нефтепроводы – показан монтаж стальных фланцевых и приварных изделий;
отопительные системы и горячего водоснабжения – в таких случаях оптимальный выбор – фланцевые клапаны из стали или приварные.

Ошибки выбора

Выбирая и устанавливая шаровой кран, помните:

Недопустимо устанавливать стальные изделия в системах холодного водоснабжения, поскольку, взаимодействуя с насыщенной кислородом холодной водой, кран за 3-6 месяцев использования покрывается ржавчиной и перестает работать. Для длительной эксплуатации лучше использовать задвижки с покрытым резиной клином.
Недопустим монтаж стальной запорной арматуры с фторопластовым уплотнителем на паропроводы, где постоянная рабочая температура выше 150С, поскольку за 1-2 месяца пользования изделием уплотнение начинает отказывать и герметизация крана нарушается. Для стабильной работы паропроводов устанавливайте вентили с уплотнением типа металл по металлу, оптимальные для высоких температур.

Воспользуйтесь нашими рекомендациями по выбору шарового крана, чтобы трубопровод служил стабильно, а запорная арматура работала долго. Учитывайте советы специалистов по установке клапана, и шаровой кран будет надежно эксплуатироваться.

Виды и преимущества шарового крана

От других видов арматуры шаровой кран отличается применением шарообразного запирающего элемента. В теле шара имеется вырез, созданный для течения рабочей среды. От более дорогих аналогов шаровые краны отличаются тем, что работают только в полностью закрытом или открытом состояниях. Долгое нахождение в частично открытом состоянии ведёт к быстрому выходу изделия из строя.

Первоначально шаровые краны разрабатывались для авиационной промышленности, где должны были сделать более простой эксплуатацию топливной системы. Но простота и надёжность конструкции привели к повсеместному использованию этого вида кранов.

Классификация изделий

По материалу изготовления изделия бывают:

Полипропиленовые. По долговечности и прочности практически не уступают латунным, не подвержены коррозии. Предназначены для монтажа пластиковых трубопроводов.
Латунные. Применяются в системах водо- и газоснабжения. Плохо переносят высокие температуры.
Чугунные. Первые из появившихся на рынке видов шаровых кранов. По всем показателям уступают современным аналогам, поэтому сейчас практически не используются.
Стальные. Самый дешёвый вид. Минусом является сильная подверженность коррозии.
Из нержавеющей стали. Дорогой и эффективный вид. Практически по всем показателям превосходит аналоги из других материалов.

По типу корпуса:

Цельные. При поломке подлежат замене. Но при долгом сроке службы являются выгодным вариантом.
Разборные. Более дорогой вариант. При выходе из строя можно разобрать и отремонтировать.

По типу соединения:

Фланцевые. Соединение применяется для громоздких моделей на магистральных сетях. Удобны в монтаже. Требуют периодической проверки состояния болтов крепления.
Муфтовые. Самый популярный тип в строительстве и коммунальном хозяйстве. Крепятся с помощью резьбы, имеют большой выбор размеров.
Под приварку. Крепление обеспечивает высокий уровень герметичности, но сложно в монтаже и обслуживании.

По виду прохода:

Редуцированные. Диаметр прохода изделия несколько выше, чем диаметр отверстия в шаре. Это снижает вероятность повреждения системы при гидроударе. Из-за более низкой стоимости получили широкое распространение.
Полнопроходные. По диаметру полностью совпадают отверстия входа, выхода и шарового механизма. Используются в системах, где недопустимы любые потери напора рабочей среды.

По способу управления:

Ручной. Самый распространённый вид, где поток перекрывается поворотом рычага.
С электроприводом. Управление работой крана осуществляется удалённо с помощью электросигналов.
С пневмоприводом. Дистанционный тип управления, использующийся там, где применение электричества недопустимо.
С редуктором. Используется на магистральных трубопроводах. Обеспечивает плавное перекрытие напора рабочей среды.

Изделия имеют ряд преимуществ и недостатков, на которые надо обратить внимание при выборе изделия.

Преимущества шаровых кранов

Надёжность и эффективность эксплуатации.
Простота монтажа, компактность.
Предотвращение водяных завихрений и застоев.
Удобство в управлении, особенно это касается бытовых моделей.
Надёжность соединения, препятствующая потере жидкости.
Долговечность и износостойкость.

Недостатки шаровых кранов

Корпус шара могут повредить посторонние примеси. В результате он может начать пропускать жидкость даже в закрытом состоянии.
Длительное нахождение в одном положении может привести к образованию солей и ухудшению работы механизма крана.

При ряде недостатков, шаровой кран является наиболее удобным запирающим механизмом для работы в трубопроводах любого типа.

Виды шаровых кранов и особенности выбора устройства

Водопроводные краны той или иной конструкции имеются сегодня практически в любом доме. Наибольшее распространение получили шаровые изделия, изобретенные более 100 лет назад. Они долговечны, практичны, удобны в эксплуатации, легко устанавливаются и ремонтируются.

Особенности устройства и назначение

Конструкция шарового крана чрезвычайно проста и в то же время эффективна. Внутрь металлического или пластикового корпуса (седла) помещается затвор, выполненный в виде шара со сквозным отверстием. Размер отверстия соответствует габаритам входа и выхода устройства.

Шаровый элемент жестко соединяется с рукояткой, и поворачивается вслед за ее вращением. Если шар располагается в открытом состоянии (ось отверстия проходит параллельно оси корпуса), поток жидкости или газа проходит через устройство беспрепятственно, не испытывая гидравлического сопротивления. При повороте на 90°, шар разворачивается глухой стенкой по направлению к потоку рабочей среды, при этом подача носителя полностью прекращается. Поворот на меньший угол дает возможность регулировать интенсивность прохода рабочей среды.

Обратите внимание! Строго говоря, термин «шаровый» является скорее жаргонным, хотя и употребляется гораздо чаще. Верное наименование – «шаровой кран».

Специалисты отмечают следующие достоинства таких устройств:

Сравнительно небольшие габариты.
Малый вес.
Возможность работы при любой ориентации в пространстве.
Отличные показатели герметичности.
Выгодное соотношение цены и качества.

Существуют и некоторые недостатки:

Для поворота крана на 90° требуется высокий крутящий момент.
При быстром открывании крана в некоторых моделях присутствует вероятность возникновения гидроудара.
Чтобы шаровый элемент не «залип» и не утратил герметичность, кран желательно открывать и закрывать хотя бы раз в неделю.

Виды шаровых кранов и их применение

Шаровые запорные элементы используются повсеместно, поэтому их классификация достаточно обширна. Вообще, современная промышленность выпускает более 4 000 всевозможных модификаций такой запорной арматуры. Изделия разделяют по нескольким категориям.

По материалу изготовления корпуса:

Стальные. Самые доступные по цене. Имеют большой ассортимент типоразмеров. Плохо работают в сетях холодного водоснабжения. Подвержены коррозии. . Более дорогие и эффективные, по сравнению со стальными устройствами.
Чугунные. Раньше считались едва ли не единственно доступным вариантом, сегодня почти полностью вытеснены с рынка. Уступают современным моделям по всем показателям. . Монтируются в пластиковые трубопроводные системы. По прочности и долговечности почти не уступают латунным. Характеризуются сравнительно малым весом и стоимостью, не подвержены коррозии.

По типу соединения:

Под приварку. Легкие и небольшие устройства. Сварное соединение с трубопроводом обеспечивает прекрасную герметичность, но значительно усложняет процедуру обслуживания и замены крана.
Фланцевые. Громоздкие изделия которые используются преимущественно на больших магистральных сетях диаметром свыше 40 мм. Удобны в обслуживании и монтаже, требуют периодического контроля состояния затяжных болтов.

По типу корпуса:

Разборные. Конструкция легко разбирается, при необходимости заменяются вышедшие из строя детали.
Цельносварные. Дешевле разборных аналогов. При выходе из строя подлежат полной замене. Учитывая срок службы порядка 15-20 лет, часто представляются более выгодным вариантом.

По способу управления:

Ручной. Наиболее распространенный в быту тип шарового крана. Поток носителя перекрывается поворотом рычага или «бабочки».
С электроприводом. Управление идет удаленно, посредством электрических сигналов.
С пневмоприводом. Еще один вариант дистанционного управления. Применяется там, где использование электричества сопряжено с определенной опасностью.
С редуктором. Устройство монтируется на кранах сечением свыше 30 см и на некоторых менее габаритных моделях, где необходимо обеспечить плавное изменение интенсивности потока носителя.

По виду прохода:

Полнопроходные. Диаметр отверстия в шаре совпадает с размерами входного и выходного отверстия крана. Используются там, где даже малые потери напора жидкости будут критическими.
Стандартнопроходные (редуцированные). Диаметр условного прохода изделия несколько выше (как правило, на один типоразмер), чем размер отверстия в шаре. Стоимость таких устройств ниже, что и обуславливает их широкое распространение. Важное преимущество такого типа изделий – в них гораздо ниже вероятность формирования гидроудара.

Как выбрать кран

Чтобы не ошибиться с выбором крана, следует учитывать ряд важных моментов:

Предназначение устройства. В соответствии с ГОСТ изделия для газопроводов идентифицируются по черной или желтой окраске рукоятки, для сетей холодного водоснабжения – по голубой. Красным цветом маркируются шаровые краны, предназначенные для сетей горячего водоснабжения.
Способ монтажа детали. На магистралях, предназначенных для транспортировки кислотных, щелочных сред, либо жидкостей с высокими температурами, предпочтение отдается устройствам под приварку.

Обратите внимание! Условный диаметр шарового крана обозначается литерами DN.

Помимо номинального прохода, на маркировке изделия присутствует информация о значениях номинального (PN) и рабочего давления, предельной допустимой температуры эксплуатации, дате выпуска детали.

При покупке устройство следует внимательно осмотреть на наличие брака – зазубрин, сколов, вмятин. Также стоит проконтролировать комплектацию, куда обязательно включаются:

Корпус.
Стальной или латунный шар.
Уплотнительная шайба.
Ручка управления.
Регулировочная гайка.
Шток уплотнения.

Также, стоит быть внимательным, чтобы вместо дорогого и долговечного латунного изделия не приобрести за те же деньги низкокачественную подделку из силумина, которая прослужит, в лучшем случае, 2-3 года. Распознать попытку обмана можно по весу – настоящая латунь очень тяжелая.

Для подключения душевых кабин, стиральных и посудомоечных машин, внутренней разводки системы водоснабжения подойдут разборные краны с резьбовым креплением. Вообще, при выборе между цельносварными и разборными деталями лучше отдать предпочтение последним, поскольку они легко поддаются ремонту, просты в эксплуатации, компактны, а также характеризуются хорошим уровнем герметичности.

Что касается стоимости, это не тот вопрос, где следует любым способом пытаться сэкономить. Дешевый кран плохого качества не только прослужит на порядок меньший срок, но и имеет все шансы стать причиной серьезных неприятностей – от затопления соседей снизу до опасной для жизни утечки газа.

Самыми дешевыми ожидаемо считаются изделия умельцев из Поднебесной, наиболее дорогими – итальянские устройства. Российские краны относятся к средней ценовой категории, предлагая разумный компромисс между экономией и качеством.

Обратите внимание! Своеобразным знаком качества изделия служит характерный блеск металлического корпуса. Блеск появляется после опыления латунного сплава дорогостоящим хромом или никелем.

К чему приводят ошибки при выборе

Неправильный выбор модели шарового крана чреват серьезными последствиями.

Так, если в систему холодного водоснабжения установить стальное изделие, оно может быстро (за 3-6 месяцев) прийти в негодность. Причина – повышенное содержание кислорода в жидкости, способствующее интенсивному образованию ржавчины. Для таких сетей лучше предпочесть изделия с покрытым резиной клином.

Если, напротив, в системе работает носитель с высокими температурами (150°С и выше), ошибкой будет эксплуатация изделий с фторопластовым уплотнителем. Для сохранения герметичности здесь лучше подойдут краны с уплотнением типа металл по металлу.

В трубопроводных сетях, по которым циркулирует техническая вода, содержащая твердые фракции, устанавливать бытовые шаровые краны не рекомендуется. Примеси быстро выведут из строя уплотнительные кольца, и устройство перестанет правильно функционировать.

Особенности установки

Устанавливать шаровый кран можно практически в любом месте трубопровода. Резьбовые изделия легко устанавливаются самостоятельно. В заранее определенном месте труба отрезается, на ней накручивается резьба, наматывается уплотнитель, закрепляется запорный элемент.

Установка приварных или пластиковых кранов потребует использования сварочного аппарата или специального паяльного устройства соответственно.

При горизонтальном размещении крана, поворотная ручка располагается сверху (допускается отклонение от вертикали не более 45°).

Это важно! Кран устанавливается с учетом стрелки, размещенной на корпусе устройства и показывающей направление движения рабочей среды по трубопроводу. Если стрелка отсутствует, допускается монтаж устройства любой стороной.

После установки кран обязательно проверяется на работоспособность и герметичность во всех положениях. Также, важно убедиться в том, что свободному вращению рычага или «бабочки» ничего не препятствует.

Шаровой кран

Редкий трубопровод обходится сегодня без шаровых кранов. Изобретены они были еще в середине прошлого века, но первые модели признания не получили из-за плохой герметичности. Новые уплотняющие материалы дали второй шанс конструкции с шарообразным затвором.

В последнее десятилетие продажа шаровых кранов переживает бум. Так же, как и патентование все новых и новых модификаций для разных условий. Изготовители подделок тоже оживились, так что купить добротный шаровой кран становится все сложнее.

Ошибки при выборе обходятся дорого. В лучшем случае изделие распадается в руках сразу при монтаже. Но иногда в погоне за сиюминутной экономией берут арматуру, не учитывая давление в системе, а потом расплачиваются за затопление жилья. Или ставят под угрозу жизнь и здоровье, не обращая внимание на специализацию крана для водо- и газопровода. Поэтому перед покупкой стоит получить представление о назначении и устройстве шаровых кранов, а также о рекомендациях по выбору. В этом вам поможет наша статья — обзор шаровых кранов.

Кран шаровой VALTEC COMPACT

Кран шаровой для воды VALTEC BASE

Кран шаровой для воды VALTEC PERFECT- усиленные

Бытовые шаровые краны и вентили

Шаровые краны для газа

Что такое шаровой кран
Где его используют
Какие у шарового крана сильные стороны и ограничения
Особенности конструкции
Какие шаровые краны выбрать

Что такое шаровой кран

ГОСТ определяет шаровые краны как вид запорной и регулирующей арматуры. От других типов арматуры их отличает главная деталь — запирающий элемент в виде отшлифованного и отполированного шара. Шар этот не цельный, а с вырезом, через который и течет рабочая среда.

Частый вопрос: можно ли использовать шаровой кран вместо вентиля, то есть для плавного регулирования потока? В большинстве случаев ответ будет отрицательным. Просто потому, что запорные модификации кранов более распространены. Для такой арматуры допускаются два состояния: полностью открыто и полностью закрыто. Не совершайте распространенной ошибки, оставляя запорный кран в промежуточном состоянии. Иначе он быстро придет в негодность.

Если нужна плавная регулировка, то придется купить более дорогие модели с замысловатыми вырезами и специальными пластинами внутри шара. Они хорошо справляются с тонкой настройкой, балансировкой потока. Но в быту редко нужна сверхвысокая точность и широкий диапазон регулирования, поэтому для этих целей чаще покупают привычные вентили.

Области применения

Первые запатентованные шаровые краны использовались в топливной системе самолетов. Сейчас сложно найти сферы, где бы они не нашли применения.

Без такой арматуры не обходятся ни пневмогидросистемы ракет, ни подключения к трубам в санузле. Они стали необходимостью в системах отопления, водоснабжения и вентиляции общественных и жилых зданий. Их предпочитают вместо вентилей и задвижек при замене радиаторов подключении бойлеров, установке расходомеров. Внушительных габаритов конструкции с червячными передачами применяют в нефтяной, газовой и химической промышленности. Разработаны специальные инженерные решения для того, чтобы механизм не разрушался при транспортировке агрессивных сред, масел и пищевых жидкостей, канализации стоков.

Какие у шарового крана сильные стороны и ограничения

Популярность шаровых кранов обусловлена следующими преимуществами:

Небольшими размерами (у бытовых моделей), эстетичностью. Их можно монтировать любой стороной в ограниченном пространстве (рукоятка в форме бабочки предпочтительнее, если важна компактность арматуры).
Надежностью и герметичностью конструкции с минимумом деталей, где возможно появление протечки.
Минимальными гидравлическими потерями. В месте установки не образуется застой рабочей среды, завихрения; потери энергии за счет увеличения силы трения здесь значительно меньше (по сравнению с другими видами запорной и регулирующей арматуры).

К недостаткам шарового крана относят возможность гидравлических ударов при резких открываниях и закрываниях, температурные ограничения (уплотнители из полимеров могут разрушиться при температурах выше 100 0 С). Частая причина поломок кранов бытового назначения — грязная вода с твердыми частицами. Песок, окалина, солевые отложения приводят к протечкам. Избежать этого поможет периодическое открывание и закрывание устройства (раз в 1-2 месяца). Системы с некачественной водой рекомендуется оснастить фильтрами.

Большинство проблем вызваны не «слабостями» самого крана, а ошибками потребителей. Среди наиболее частых: покупка контрафактного устройства, несоблюдение правил эксплуатации и монтажа.

Особенности конструкции

Рис. 1. Проходной шаровой кран в разрезе.

Детали конструкции шаровых кранов варьируют в зависимости от сферы их применения. Например, на трубах с диаметром более 30 см ставятся модели с редукторами, а краны для высокоточной регулировки оснащаются измерительными приборами. Устройства с количеством патрубков больше 2-х, с T-образными или L-образными портами, позволяют смешивать и перенаправлять потоки. Но в быту чаще используют кран с двумя отводами (рис.1).

Рис. 2. Затворная пробка запорного шарового крана.

Рассмотрим принципиальное устройство такого шарового крана.

Главный элемент крана — хорошо отшлифованный шар: сферический затвор/затворная пробка с цилиндрическим сквозным отверстием.

Диаметр отверстия совпадает с диаметром трубы либо чуть меньше. В зависимости от этого параметра краны делятся на полнопроходные и неполнопроходные/редуцированные. Первые дороже (иногда почти вдвое) и используются, когда важно минимизировать гидравлические потери. У вторых пропускная способность ниже на 20-50% (в зависимости от модификации). Это замедляет ток среды, повышает риск эрозии, снижает долговечность. Зато они дешевле и компактнее, поэтому их чаще всего выбирают для домашнего использования.

У кранов с функцией регулирования форм шара и отверстия более сложная конструкция (рис 3).

Рис. 3. Затворная пробка регулирующего шарового крана.

Материал шара — сталь или латунь с антикоррозийным напылением (никель, хром).

Есть в продаже и модели из полипропилена для установки на пластиковые трубопроводы. Учитывайте, что они менее прочные, чем металлические, и не годятся для транспортировки горячих сред (выше 60 0 С).

В большинстве кранов ставятся фторопластовые уплотнительные элементы. Этот материал рассчитан на эксплуатацию в диапазоне температур от -10 0 С до +150 0 С. Для более сложных температурных условий чаще выбирают конструкции с жесткими уплотнениями из металла. Но они характеризуются меньшей герметичностью.

Шпиндель — деталь, которая передает усилие от рукоятки к шару. В современных моделях при сборке его устанавливают изнутри корпуса: это снижает риск выбивания при скачках давления.

Управлять положением затвора можно рукояткой (в форме рычага, бабочки или колеса), которая сверху удерживается самоблокирующейся гайкой.

Кстати, по цвету рукоятки можно быстро определить назначение крана (рис. 4). Если цвет желтый — это арматура для газопровода. Другими цветами обычно маркируют краны для систем отопления и водоснабжения.

Когда требуется дистанционное управление, выбираются варианты с пневмо- и электроприводами (рис. 5).

Корпус крана изготавливают из стали, латуни, чугуна или пластика. Для промышленного использования чаще заказывают модели в стальном корпусе, а для бытовых систем — латунные.

В зависимости от способа соединения с трубопроводной линией краны подразделяются на муфтовые, фланцевые и приварные (рис 6).

Муфтовое соединение характерно для систем с диаметром трубы до 45 мм. Если нужно поставить запорную арматуру на домашний радиатор, то разумным решением будет муфтовый кран с наружной или внутренней резьбой.

Фланцевые соединения выдерживают большие нагрузки. Такие краны ставятся на системы с трубой более 50 мм в диаметре.

Для крепления приварного крана потребуется сварочный аппарат. Это соединение считается самым прочным и применяется в промышленных трубопроводах с большим диаметром.

Какие шаровые краны выбрать

Основные критерии выбора шарового крана:

Диаметр/условный проход (Ду или DN). Эта характеристика указывается на корпусе изделия. Диаметр наиболее популярных в России кранов — от 15 до 50 мм.
Тип присоединения. Если оборудуется домашняя система, то обычно берут модели с муфтовым соединением. Для быстрого монтажа удобна модификация с накидной гайкой («американка»).
Максимальное рабочее давление (PN). Этот параметр тоже наносится на корпус. Для систем водоснабжения дома чаще покупают краны, рассчитанные на давление до 16 атмосфер (16PN). В системы отопления рекомендуют ставить краны «с запасом» по рабочему давлению (например, 40PN). Материал корпуса крана в системах с горячим теплоносителем (от 1000С) быстрее разрушается (особенно, если куплено недорогое латунное устройство без защитного покрытия).
Материал корпуса, толщина стенок. Для большинства систем непромышленного типа подойдут краны с латунным корпусом. Наиболее надежные делаются из горячепрессованной латуни CW617N. Определить материал (латунь или железо) поможет магнит: он не должен притягиваться. Бюджетное решение — недорогие шаровые краны из силумина, сплава алюминия с кремнием. Такие изделия легче латунных аналогов. Материал полюбился кустарным китайским производителям, поскольку не требует дорогостоящего оборудования для обработки. Несмотря на низкие цены на шаровые краны из силумина, приобретать их не рекомендуется из-за хрупкости материала. В недорогих изделиях экономят и на материале корпуса: стенки у них значительно тоньше.
Качество поверхности затвора и сборки. Разбирать кран прямо в магазине проблематично, но можно провести визуальный осмотр поверхности сферы. Она должна быть отполированной, без царапин. Уплотнительные детали должны быть тефлоновые, а не резиновые. Поворачивая ручку, убедитесь, что шар полностью перекрывает проход. Ручка должна сидеть плотно, без люфта.
Срок изготовления. Если кран лежал на складе более 5 лет, то велика вероятность, что уплотнительные элементы изменили свои характеристики. Поэтому смотрите не только на срок гарантии, но и на дату изготовления.
Торговая марка. В промышленности хорошо зарекомендовали себя краны российского производства (например, АДЛ, БАЗ). Продукция для отраслей нефте- и газодобычи, соответствующая ГОСТ и международным сертификатам, успешно конкурирует с западными марками. Более дорогие, но добротные краны выпускаются под германскими, испанскими и итальянскими брендами. Главное, чтобы под краном с маркировкой VALTEC, BUGATTI или DANFOSS не скрывалась подделка.

Покупать шаровой кран лучше не на рынке, а в специализированном магазине, предоставляющем гарантию качества.

Типы шаровых кранов, виды, конструкция, сфера применения

Запорная арматура эксплуатируется в сетях отопления, подачи холодной и горячей воды, газоснабжения для перекрытия потока жидкостей и газов. При этом в зависимости от условий использования, транспортируемого рабочего тела и габаритных размеров трубопроводов, используются различные типы шаровых кранов.

Для рядового потребителя, самостоятельно занимающегося монтажом различного вида бытовых систем, на рынке представлена масса разновидностей шаровых кранов. Для того, чтобы выбрать подходящую модель, следует знать отличительные особенности шаровой запорной арматуры, область ее применения, технические характеристики устройств, расшифровку буквенных и цифровых символов на корпусе.

Рис. 1 Шаровая арматура в обвязке отопительных приборов и оборудования

Назначение и принцип работы

Шаровые краны предназначены для перекрытия потока транспортируемой жидкой или газообразной среды в трубопроводных линиях. В отличие от винтовой арматуры, задвижек и запорных вентилей, которые перекрывают поток рабочего тела постепенно, шаровый кран рассчитан на быстрое закрывание проходного канала поворотом управляющей ручки на угол 90 градусов.

Запорным элементом шаровой арматуры является металлическая сфера со сквозной цилиндрической прорезью, равной ширине или чуть меньше проходного канала. При повороте ручки вдоль направления трубопровода (открывании) подсоединенный к ней через шпиндель шар также поворачивается, его внутренний канал совпадает с проходным трубопровода, и рабочая среда беспрепятственно транспортируется по магистрали. Когда ручку перемещают в положение, перпендикулярное трубопроводу, сфера поворачивается сплошной стороной, закрывая канальный проход.

Чтобы обеспечить герметичность примыкания жесткого металлического шара к цилиндрической седельной поверхности канала, в места контакта помещают герметизирующие прокладки из эластичных полимерных материалов.

Рис. 2 Запорная шаровая арматура в трубопроводе горячего и холодного водоснабжения

Сфера применения в бытовом хозяйстве

Владелец квартиры в многоэтажке, собственник индивидуального дома, сталкивается с шаровыми кранами в следующих видах коммуникаций:

Краны шаровые отвечают за перекрытие общей линии подачи холодной и горячей воды в квартирах, их устанавливают рядом с водными счетчиками около канализационных стояков.
При помощи шаровых кранов осуществляют отключение и подачу холодной воды на смеситель, унитаз, располагая их на трубах перед гибкой подводкой.
Также краны ставят для отключения и подачи воды на стиральные машины, посудомоечную технику.
В любой газоподающей магистрали перед плитой или другим газопотребляющим прибором устанавливают запорную газовую арматуру.
В системах отопления краны играют важную роль, с их помощью сливают и заливают теплоноситель, перекрывают поток жидкости перед водонагревательным оборудованием и котлами, теплообменными радиаторами, циркуляционным насосом, расширительным баком и другими узлами для того, чтобы можно было провести их ремонт, обслуживание или замену без слива рабочей среды.
В системах индивидуального водоснабжения посредством кранов перекрывают подачу воды во внутридомовую магистраль, отсекают от трубопровода различное оборудование, подают воду для полива растений.

Рис. 3 Основные детали и физические характеристики типового крана

Конструктивное устройство

Краны, применяемые в разных сферах, имеют некоторые отличительные особенности, но любой из них включает в себя следующие основные узлы:

Корпус. Служит для удержания в нем запорной сферы и стыковки с трубами, выполняется из различного типа металлов, основные из которых — сталь, чугун, нержавейка, латунь, или полимерных материалов — полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ).

Входной и выходной патрубки крана для врезки в трубопроводную магистраль оснащают резьбой, фланцами или имеют гладкую цилиндрическую поверхность для приваривания к металлическим трубопроводам, впаивания в полимерные трубы. Многие разновидности современных кранов имеют на корпусе специальные фитинги для компрессионного подсоединения или запрессовки в полимерный трубопровод из сшитого РЕХ или полиэтилена низкого давления ПНД, металлопластика PEX-AL-PEX.

Латунные модели кранов, устанавливаемые на оборудование и трубы в зоне обзора жилых помещений, нередко делают с хромированным покрытием, повышающим внешний эстетичный вид изделий.

Рис. 4 Разновидности шаровых затворов: с прорезью и цапфами

Запорная сфера. Затворный шар выполняют из металла, его материалом в основном служит латунь, реже нержавеющая сталь и медь. Для получения гладкой поверхности сферу обрабатывают полированием и покрывают плотным слоем хрома.

Стандартный шар имеет цилиндрический проходной канал, в верхней точке для его удержания и проворачивания находится прорезь и в некоторых конструкциях присутствует нижний выступ (цанга). В прорезанную канавку входит шток, который отвечает за поворот сферы, выступающая цанга размещается во впадине нижней части корпуса и фиксирует шар в неподвижном положении, облегчая его проворачивание.

Приводной механизм. Шар вращают при помощи штока (шпинделя), который входит в верхнюю часть прорези его корпуса. Рядовому обывателю известны шаровые краны, в которых шток перемещают при помощи ручки. В промышленной отрасли и коммунальном хозяйстве для приведения штока в действие используют различные типы приводов, чаще всего ставят электрический, также известны гидравлические и пневматические приводные механизмы.

Ручка. Ручку крана производят из стали с антикоррозионным порошковым напылением, алюминия, пластиков, ее две основные разновидности — однорычажная консольная и в форме бабочки. В моделях, где от запорной арматуры требуется компактность, делают маленькую ручку в виде бабочки с одним крылом. Некоторые производители оснащают свои изделия фиксаторами, препятствующими непредусмотренному повороту ручки от случайного прикосновения.

Рис. 5 Материалы изготовления стандартного крана

Уплотнители. Уплотнительные прокладки устанавливают на седельные гнезда в крановом корпусе, с которыми соприкасается сфера, и на шток, вращающийся в выступающем корпусном патрубке.

Материалами прокладок кранов являются:

Тефлон (PTFE). Тефлоном называют термоустойчивый белый фторопласт с мыльной на ощупь поверхностью, благодаря высокой химической стойкости, плотности и низкому коэффициенту трения его используют в трубопроводной и запорно-регулирующей арматуре при температурах рабочей среды от -70 до +270 °С.
Этиленопропилендиеновый каучук (EPDM). Эластомер синтетического происхождения отличается высокой устойчивостью к химически агрессивным веществам и маслам, эффективно работает в температурном интервале от -50 до +150 °С.
Акрилонитрилбутадиеновый каучук (NBR). Эластомер с высокой стойкостью к истиранию и химической устойчивостью к широкому ряду жидких и газообразных углеводородов, полученных путем нефтепереработки. Рабочий температурный диапазон NBR от -20 до +90 °С, материал часто используют в нефте-, масло- и газопроводной арматуре.
Синтетический фторированный каучук (СФК, Viton). Материал является лидером среди всех эластомеров по химической стойкости, не боится воздействия минеральных кислот, углеводородных реагентов, агрессивных растворителей. Диапазон эксплуатационных температур СФК составляет от -40 до +200 °С, материал не подвержен истиранию и чаще используются в агрессивных высокотемпературные средах, где не выдерживают уплотнители натурального происхождения из каучуков.

Рис. 6 Разновидности корпусов кранов на примере линейки продукции от Valtec

Типы шаровых кранов

Запорная арматура для бытового применения отличается довольно разнообразной линейкой устройств, на смену традиционным изделиям из металлов в связи с широким применением полимерных трубопроводов приходят пластиковые виды шаровых кранов. Наполнение отечественного рынка товаром в основном производится за счет поступлений запорной арматуры от российских (бренды Valtec, Зубр), китайских (торговые марки RM, TIM, AquaHit) и итальянских (фирмы Bugatti, Royal Thermo, FIV, Itap, Gecon, Remer) производителей.

Следует отметить, что средний срок службы российской и китайской запорной арматуры составляет 10 лет, в то время как более дорогие изделия итальянского производства способны функционировать не менее 30 лет.

По геометрии корпуса

Шаровые краны применяют на неравнозначных участках трубопроводной магистрали. Кран может использоваться как проходной с одинаковым или разным размером внутренней или наружной резьбы, нередко его ставят на отвод трубопроводной магистрали для слива или наполнения ее водой. Если кран применяют для полива, один из его концов оснащают штуцером с елочкой для закрепления гибкого шланга на хомуты или проволоку, для грубой очистки от песка в корпус некоторых моделей помещают встроенный фильтр.

Существуют разновидности, рассчитанные на изменение направления потока, они имеют три входа (трехходовые). Другие удобно ставить в трубопровод, изменяющий свое угловое положение — их корпус оснащен расположенными под углом присоединительными патрубками (угловые виды).

Рис. 7 Устройство, узлы и маркировка трехходового крана Bugatti

По размерным параметрам

Маркировка на крановом корпусе в виде литер DN показывает диаметр канального прохода в миллиметрах и реже в дюймах, общепринятыми считаются следующие номинальные размеры: 1⁄2 (15 мм), 3⁄4 (20 мм), 1 (25 мм), 1 1⁄4 (32 мм), 1 1⁄2 (40 мм), 2 (50 мм) дюйма. Следует отметить, что для бытовой запорной арматуры в системах холодной и горячей водоподачи, отопления, наивысшим размером считают сечение 32 мм. Практически все краны с канальными проходами до 50 мм оснащены резьбовыми патрубками, при 50 мм и выше арматуру оснащают дисковыми тарелками для фланцевого соединения.

По рабочему давлению

Номинальное давление (литеры PN с цифрой) — это второй показатель, который проставляют на корпусе всех кранов для воды. Цифровое обозначение показывает, какой напор выдерживает арматура в течение своего эксплуатационного срока при температуре окружающей среды в 20° С. Цифровое значение Pn указывают в атмосферах (барах), соответствующих 0,1 мПа, стандартные показатели 10, 16, 25, 40, реже встречается импортные модели (Bugatti) с более высокими напорными характеристиками в 50 и 64 бара.

Типу проходного канала

Шаровые краны выпускают двух видов — с редуцированным проходным каналом, на один типоразмер (1/4 дюйма) меньше сечения трубопровода, и полнопроходными. При выборе запорной арматуры стараются учитывать этот фактор, монтируя полнопроходные приборы в разрез трубопроводной магистрали, где они оказывают наименьшее гидравлическое сопротивление потоку. Модели с редуцированным канальным проходом лучше устанавливать на отводные ветви для слива или наполнения труб жидкостью — тогда их диаметр не окажет никакого влияния на производительность системы.

Рис. 8 Крупногабаритные промышленные краны с резьбой и фланцами

Методу подсоединения к трубам

Выше было отмечено, что в подавляющем большинстве случаев металлические шаровые краны для трубопроводных магистралей диаметром до 50 мм изготавливают под резьбовое соединение. Модели больших размеров от 50 мм чаще делают с фланцами. Промышленные разновидности из черных металлов выпускают под приварку, бытовые разновидности для установки в полимерные трубопроводы оснащают патрубками для спаивания (полипропилен РР), приклеивания (поливинилхлорид PVC), компрессионного или пресс соединения соответственно к трубам из полиэтилена низкого давления (ПНД) или металлопласта (PEX-AL-PEX).

Конструкции корпуса

Краны бывают с цельнометаллическими или разборными корпусами, последний вариант сборки выгоднее в том отношении, что прибор можно разобрать и поменять в нем износившиеся седельные кольца или поврежденную запорную сферу. При эксплуатации запорной шаровой арматуры рекомендуется регулярно (раз в месяц) поворачивать ручку во избежание выхода ее из строя из-за отложения на деталях известкового налета. Разборная конструкция хороша тем, что ее можно отремонтировать или прочистить при невозможности привести прибор в рабочее состояние после длительного простоя.

Рис. 9 Виды с компрессионными и пресс-фитингами для металлопластиковых труб

Форме и материалу ручки

Все виды шаровых кранов укомплектованы ручками различной формы, это сделано не случайно и определяет сферу использования приборов.

Консольные однорычажные модели стремятся монтировать в местах без непосредственного доступа людей или в ограниченном пространстве. В этом случае ручку нельзя случайно сдвинуть, а благодаря длинному рычагу ее удобно поворачивать в труднодоступном месте пальцем одной руки.
Арматуру с ручкой бабочка монтируют в точках, где возможно ее случайное касание, так как для ее проворачивания придется приложить большее усилие, чем для консольной модели, вероятность ее случайного открывания значительно снижается.
Ручка типа бабочка с одной маленькой пластиной используется для подачи воды в стиральные машины, ее также сложно повернуть случайным касанием, а небольшие габаритные размеры и одинаковое с краном хромовое напыление повышают декоративность изделия.

Ручки бытовых кранов изготавливают из стали или алюминия с порошковым напылением красного, черного или желтого цветов, полимерных материалов.

Рис. 10 Краны с полипропиленовыми патрубками под пайку

Устройству запорного элемента

Запорную металлическую сферу изготавливают двух видов (рис. 4):

С плавающей сферой. Шар имеет прямоугольную прорезь для штока в верхней части, она направлена по потоку при закрытом канале. В результате давления на поверхность шар сдвигается по прорези вдоль штока и с усилием прижимается к седельному кольцу, обеспечивая надежное и герметичное уплотнение. Плавающие шары устанавливают в арматуру относительно небольших габаритных размеров.
Со сферой на опорах. В конструкции этого типа шар через сквозное отверстие вверху фиксируется на шпинделе, а снизу имеет выступающую цапфу, которая располагается в корпусном углублении.

При запорной работе сфера находится в неподвижном положении, а герметизация проходного канала обеспечивается за счет прижимания седельных колец к ее поверхности. Конструкция отличается более легким ходом и используется в крупногабаритных изделиях, нередко нижнюю цапфу для облегчения проворачивания устанавливают на подшипники.

Рис. 11 Разновидности из полипропилена ПП и полиэтилена низкого давления ПНД

Материалу корпуса

Основной материал, из которого делают корпуса бытовых кранов — латунь, нередко она имеет оцинкованное или хромовое покрытие при использовании арматуры на видных местах (подачи воды в стиральную машину от смесителя). Существует очень дешевые модели китайских приборов, изготовленные из силумина — сплава алюминия с кремнием, однако виду хрупкости и низкой прочности материала срок их службы может исчисляться часами.

В последнее время выросло число кранов, изготавливаемых из полимерных материалов – поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена низкого давления (ПНД), полипропилена (ПП).

Типу привода

В быту используют краны с ручным приводом, однако в торговой сети можно обнаружить устройства, оснащенные электроприводом. В промышленности и коммунальном хозяйстве могут устанавливать шаровую запорную арматуру с гидравлическим или пневматическим управлением.

Виду рабочей среды

Бывают две основные разновидности бытовых шаровых кранов — для подачи холодной, горячей воды или газа, последние имеют ручку желтого цвета. Конструктивно приборы мало чем отличаются друг от друга, основное различие состоит в использовании разных материалов для седельных и штоковых уплотнений.

Рис. 12 Модели с электроприводом

Выпускаемый в настоящее время широкий ассортимент шаровых кранов позволяет эффективно использовать их в бытовых металлических и полимерных трубопроводах. Основными поставщиками продукции на рынок являются китайские и итальянские производители, при выборе следует учитывать не только стоимость, но и срок службы итальянских приборов в 30 лет, превышающий аналогичный показатель у конкурентов в 3 раза.