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

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:

1. Небольшими размерами (у бытовых моделей), эстетичностью. Их можно монтировать любой стороной в ограниченном пространстве (рукоятка в форме бабочки предпочтительнее, если важна компактность арматуры).
2. Надежностью и герметичностью конструкции с минимумом деталей, где возможно появление протечки.
3. 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

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).

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:

1. Диаметр/условный проход (Ду или DN). Эта характеристика указывается на корпусе изделия. Диаметр наиболее популярных в России кранов — от 15 до 50 мм.
2. Тип присоединения. Если оборудуется домашняя система, то обычно берут модели с муфтовым соединением. Для быстрого монтажа удобна модификация с накидной гайкой («американка»).
3. 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).
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.

Важные моменты про кран для отопления шаровый

Устройство и принцип работы

Шаровой кран представляет собой конструкцию, схожую с отрезком трубы, но с расширенной средней частью. Именно там располагается седло из уплотнительного материала. Внутри имеется затвор, который легко распознать по округлой форме. Отсюда запорная арматура получила своё название – шаровой кран.

Затвор свободно вращается внутри седла. Конструкция может иметь одно, два или три сквозных отверстия. В регулирующих моделях, способных перенаправлять поток, их два, если кран предназначен для настройки напора горячей либо холодной воды. В смесителях устройство оснащено тремя отверстиями.

Принцип работы крана шарового типа основан на совмещении оси отверстия шара с осью корпуса устройства. При совпадении отверстий происходит подача воды. После поворота затвора на 90 градусов поток перекрывается той стороной шара, где нет отверстия.

Комплектующие конструкции:

• корпус;
• уплотнительные кольца;
• рычаг управления;
• оцинкованный стальной винт;
• поворотная металлическая сфера с отверстиями;
• шток;
• тефлоновые уплотнители затвора.

Регулировка интенсивности потока осуществляется путём поворота затвора на 45 градусов. Отверстие в шаре перекрывается частично, за счёт чего струя становится слабее.

Управление затвором выполняется с помощью штока, который соединён с рычагом. Шток с обеих сторон оснащён уплотнительными кольцами. Для герметичности отверстие в корпусе, пропускающее шток, также имеет уплотнительное кольцо и шайбу.

Преимущества и недостатки

Краны шарового типа широко используются в разных системах трубопровода. Популярность запорной арматуры обусловлена следующими преимуществами:

• компактные параметры;
• эффективность и надёжность эксплуатации;
• простой способ монтажа;
• удобное управление механизмом;
• высокая степень герметичности;
• ремонтопригодность;
• большой ассортимент типов и размеров арматуры;
• долговечность благодаря большому ресурсу;
• доступные цены.

Надёжность и долговечность шарового крана зависит от типа используемого материала, качества сборки и способности выдерживать эксплуатационные нагрузки. Специалисты советуют отдавать предпочтение изделиям известных производителей.

Из недостатков шаровой конструкции отмечаются:

• периодическое засорение отверстия затвора;
• накопление солевых отложений, затрудняющее эксплуатацию запорной арматуры;
• возможное повреждение крана песчинками и частицами ржавчины, что чревато протеканием воды;
• низкая износостойкость некачественных изделий, под воздействием нагрузки арматура даёт течь.

При использовании шарового крана стоит учесть, что конструкция предназначена для эксплуатации при плюсовых температурах. В случае замерзания жидкости внутри корпуса происходит расширение льда, что приводит к разрыву механизма.

Для предотвращения наслоения солевых отложений рекомендуется каждые пару месяцев проворачивать ручку крана в профилактических целях.

Что лучше кран или вентиль?

Часто перед домовладельцем встает такой вопрос. И надо сказать, что однозначного ответа на него нет. Можно только отметить, что шаровый кран прост в управлении. Запорный клапан в отличие от него необходимо несколько раз повернуть, лишь только так можно ограничить или увеличить подачу рабочей среды.

В состав крана, входят клапаны, на которые надеты прокладки. После того, как они выработают свой ресурс их можно просто заменить, то же касается и сальника. Шаровые краны таких проблем не вызывают. Единственное, что необходимо периодически их осматривать и в случае обнаружения протечки принять меры по замене.

Если в тепловой сети циркулирует жесткая вода, то имеет смысл подумать, об установке запорного клапана, в случае возникновения проблем его можно отремонтировать, так как шаровый, придется менять.

Не последнюю роль играет и цена вопроса.

Немного об отказах

К сожалению, отказы в работе отопительной системы не такая и редкость. Виной тому низкое качество применяемой трубопроводной арматуры. В частности, это и шаровые краны, выполненные из силумина, об этом говорилось выше, это и применение вместо фторопласта некачественных заменителей.

• Как работает и как устроен кран Маевского
• Почему кран муфты вытесняют собратьев с рынка
• Области применения кранов с двойной регулировкой
• В чем предназначения трехходовых кранов в водоснабжении

Критерии выбора

Определиться с выбором подходящего шарового крана поможет ориентир на следующие критерии.

Производитель

На рынке представлены изделия разных производителей. Многие названия торговых марок простому обывателю ни о чём не говорят. Приобретать продукцию неизвестного происхождения – это лотерея. Чтобы не тратить попусту время и средства, рекомендуется довериться профессионалам. Крупные предприятия, выпускающие запорную арматуру, оснащены собственными лабораториями, штат укомплектован высококвалифицированными специалистами. Поэтому качеству выпускаемой продукции уделяется особое внимание.

Среди производителей, заслуживающих доверие:

Назначение

Производятся шаровые краны разных типов по назначению: для воды, системы отопления, газа. При выборе варианта для отопления важно учитывать температурный диапазон рабочей среды. Максимум достигает обычно 90 градусов, тогда как для холодного трубопровода показатель составляет 30-40 градусов.

Газовые и водяные краны имеют характерные отличия:

• длина изделий для газа больше, резьба длиннее на 1-2 витка;
• на корпусе крана для газа имеется отверстие для пломбы, на водяной арматуре такового нет;
• цвет бабочки газовой конструкции всегда жёлтый, для воды используют синий, красный и пр. тона;
• уплотнитель штока арматуры для воды выполнен из тефлона PTFE, для газа – из витона

Материал

Основными материалами для изготовления кранов шарового типа являются сталь (разных марок, включая нержавейку) и латунь. Стальные модели используются преимущественно на промышленных трубопроводах.

Латунные изделия считаются более прочными и надёжными. Их эксплуатационный срок зачастую превышает 10 лет. Не стоит путать латунь с силумином, из которого делают подделки. Отличить качественный сплав можно по тяжёлому весу (подделка более лёгкая).

Не так давно в продаже появились полипропиленовые краны, изготавливаемые из высокопрочного пластика. Их особенность заключается в инертности к коррозийным процессам. Недостатком является невозможность применения на трубопроводах, осуществляющих перегон горячей воды.

Полипропиленовые изделия нашли широкое применение в быту. Особенность конструкции состоит в отсутствии жёсткой фиксации со штоком. Движение шара происходит под воздействием потока воды.

Тип присоединения

1. Муфтовые – самый распространённый вид, позволяющий многократно производить ремонт системы, в зависимости от навинчивания или ввинчивания патрубковых фитингов маркируются значениями ВР/НР; ВР/ВР; НР/НР.
2. Фланцевые – стыковка элементов трубопровода осуществляется с помощью фланцев, особенности – ремонтопригодность, периодическая затяжка болтов.
3. Зажимные – соединение делают с помощью зажимных фитингов.
4. Приварные – монтаж производится с применением сварочного аппарата (при идеальной герметичности отмечается существенный минус – при ремонте приходится демонтировать часть трубопровода).
5. Комбинированные – отличаются наличием внутренней и наружной резьбы, одна сторона крепится с помощью муфты, другая – ниппельным фитингом.

Диаметр

При выборе шарового крана следует учитывать диаметр выходного отверстия или фитингов. Маркируется показатель буквами Ду. Стандартная сетка состоит из следующих вариантов: Ду 15 (1/2″), Ду 20 (3/4″), Ду 25 (1″), Ду 32 (1 1/4″), Ду 40 (1 1/2″), Ду 50 (2″).

Тип крана

По типу корпуса изделия бывают: прямые, угловые, для соединения со шлангом, трёхходовые. Модель подирается с учётом расположения арматуры на трубопроводе, вида коммуникаций.

Особенности крана

В зависимости от модификации арматуры выпускаются модели с накидной гайкой, спускным клапаном, фильтром. Дополнительные устройства повышают функциональность крана, расширяют область его применения.

Изделие с накидной гайкой заканчивается внутренней резьбой, а не внешней, как в арматуре с муфтой. Благодаря такому решению сокращается монтажная длина, уменьшается количество соединений.

Краны, оснащённые фильтром грубой очистки, считаются более защищённые от поломок и засоров.

Арматура со спускным клапаном позволяет быстро избавиться о воздушных пробок в системе.

Ручка управления

Затвор шарового крана управляется с помощью рычага, флажка, бабочки или вентиля. Выпускаются также модели, работающие на электроприводе.

Условное давление крана

Предусмотрена следующая маркировка арматуры: Ру 10, Ру 16, Ру 25, Ру 40. Показатель отражает наибольшее рабочее давление при температуре среды системы 20 градусов. Чем больше значение, тем выше стойкость крана к гидроударам, возникающим в отопительном или водопроводном трубопроводе.

Температура максимальная, °C

Максимальный показатель рабочей среды достигает 180-200 градусов. При выборе арматуры стоит учитывать её назначение и температурные показатели, указанные в технических характеристиках модели.

Регулировка теплоотдачи радиаторов отопления

Использование в системе отопления термостатической головки, подстроенной дросселем, помогает поддерживать оптимальный тепловой режим в течение всего отопительного сезона. При этом иногда настройка дросселя может выполняться вручную.
После регулировки дросселя требуется время для изменения температуры — обычно это занимает порядка 2-3 часов. Причина этого заключается в повышенной инертности батареи отопления. Обычный термостат, равно, как и электронный, также может поддерживать необходимый тепловой режим.

Наличие на батареях термостатов увеличивает срок служб устройств, а также помогает экономить на расходах электроэнергии. Электрические термостаты отличаются от аналогов максимальной надежностью, а также экономичностью.

Как правильно поставить шаровой кран на воду

Благодаря простому устройству крана его можно установить самостоятельно. Место под запорную арматуру выбирают с учётом беспрепятственного доступа и отсутствия риска механического повреждения.

Для работы понадобятся:

• труборез (если возникает необходимость в разрезе трубопровода);
• ножовка по металлу или ножницы для пластиковых труб;
• сантехнические ключи (разводной или газовый);
• измерительные приспособления;
• уплотнительный материал (ФУМ-лента, пакля);
• сварка (если выбирается приварной тип подключения).

Монтаж шарового крана возможен как на пластиковых трубах, так и металлических. Алгоритм работы состоит из следующих этапов:

• перекрытие стояка;
• демонтаж старого крана (если планируется установка арматуры на новом месте, на трубе намечают линии разреза);
• очистка резьбы от остатков пакли или другого уплотнительного материала (на данном этапе производится проверка резьбы на предмет отсутствия дефектов, количество витков не должно быть менее четырёх);
• примерка крана в соответствии с монтажной длиной;
• намотка уплотнительной ленты на резьбу, выполняется по ходу накручивания муфты (для герметичности таким образом выполняют все соединения);
• установка нового запорного устройства (важно контролировать положение стрелки на корпусе, она должна совпадать с потоком воды в трубопроводе).

По завершению работ открывается стояк, проверяется рабочее состояние арматуры, герметичность соединений.

При управлении рычагом или бабочкой необходимо убедиться, что движению ручки ничего не мешает.

Способы регулировки отопительной системы

Первый – изменить параметры подачи теплоносителя непосредственно на котле. Большинство современного котельного оборудования позволяет выполнять такую настройку в ручном или автоматическом режиме.

Для реализации второго способа необходимо использовать шаровый кран регулирующий, установив его непосредственно перед прибором отопления. Ведь краны для отопления, можно применять не только для перекрытия движения теплоносителя, но и для его регулировки. Кроме этого, в случае образования течи в батарее, достаточно перекрыть поток и можно выполнить ремонт или замены поврежденного прибора.

Установка шаровых клапанов дает домовладельцу множество преимуществ. В частности это и возможность настройки потока теплоносителя в любое время отопительного сезона. Кроме того, как уже упоминалось, возможность отсечения отопительного прибора от сети для его ремонта или восстановления.

Для возможности слива теплоносителя в систему устанавливают кран шаровой для отопления. От него можно вывести трубу для слива теплоносителя в канализацию.Таким образом, краны для системы отопления, допускают выполнение ремонта на приборах и другой арматуре, задействованной в работе.

Часто домовладельцы серьезно опасаются, что шаровой кран отопления может дать протечку или хуже того, сломаться. Но если правильно выбирать оборудование и соблюдать технологию монтажа, то этого не случится.

Простота конструкции шарового клапана обеспечивает его надежность в использовании и достаточно низкую цену в сравнении с другими запорными устройствами. Эти краны для отопления производят из качественной латуни. Для седла, в котором располагается шаровой затвор, применяют фторопласты или их аналоги. Еще одно несомненное достоинство клапанов такого типа – это их малые размеры, что позволяет их устанавливать практически в любом месте отопительной системы.

Маркировка шаровых кранов

Зачастую маркировка кранов шарового типа разрабатывается производителями в индивидуальном порядке. Однако существует стандартный регламент, распространяющийся для изделий, изготовленных российскими производителями и импортёрами, реализующими свою продукцию на территории РФ.

Что включает в себя маркировка по ГОСТу 527/60:

• дата выпуска;
• номинальный проход/диаметр (DN);
• стрелка, определяющая движение потока;
• номинальное давление (PN);
• рабочее/расчётное давление;
• макс. рабочую температуру.

ГОСТ 4666 определяет цвет кранов по назначению и типу материала:

• чёрным маркируются изделия из чугуна;
• синим или голубым – из нержавеющей стали;
• красным – арматура, предназначенная для горячей воды.

Помимо основных значений на арматуре может указываться дополнительная информация. К примеру, фазовое состояние среды, знак взрывоопасности, макс. или мин. перепад давления и пр.