Запорная арматура

Кран шаровый 1/2 – область применения, устройство, характеристики


Запорная арматура является неотъемлемой частью любой водопроводной и отопительной системы, основной способ перекрывания потока рабочей среды – использование различного типа кранов. Многие сантехники при монтаже магистралей для транспортировки воды и теплоносителя к приборам, а также пользователи при самостоятельном подключении различных водопотребляющих устройств, часто используют для запирания канала кран шаровый 1 2 дюйма (1/2″, пол дюйма).

При покупке следует знать, какой кран оптимально подойдет для тех или иных условий эксплуатации, для этого рассматривают его технические и физические характеристики. Немаловажную роль в выборе играет и бренд производителя сантехнической арматуры, а учитывая, что на рынке реализуется большое число подделок, важно отличать оригинальные изделия от некачественных аналогов.

Кран шаровый 1/2 дюйма

Рис. 1 Примеры эксплуатации шаровых кранов в отопительной системе

Что такое шаровый кран и принцип его работы


Шаровым краном называют разновидность запирающей проходной канал трубопроводов арматуры, исполнительным элементом которой является заслонка сферической (шарообразной) формы. Внутри полого шара размещается сквозное отверстие, которое в открытом положении совпадает с проходным каналом крана или закрывает его при повороте ручки на четверть оборота (90 градусов).

Так как внутренний шар и седло, в котором он вращается, выполнены из жестких металлов, их поверхности при контакте технологически не могут обеспечить приемлемую степень герметичности, поэтому в местах соприкосновения устанавливают эластичные шайбы из различного вида полимеров.

Шаровые краны появились более 100 лет назад, однако в то время из-за отсутствия надежных и долговечных уплотнителей имели относительно невысокий срок службы и требовали частой замены прокладок. С появлением фторопластов и прочих современных синтетических материалов (EPDM, Viton) долговечность и надежность кранов значительно возросли.

Применение крана шарового 1/2 дюйма

Рис. 2 Запорные вентили в обвязке насосного оборудования

Область применения в быту

Шаровые краны, пожалуй, единственный вид арматуры, которым в быту перекрывают проходные каналы трубопроводов, их широко используют:

  • В магистралях автономного водоснабжения при заборе воды из колодцев и скважин. Их помещают в кессоны, наружные отводы от водопроводных линий для полива огородов и использования воды в хозяйственных целях.
  • Шаровые краны широко применяют во внутреннем водопроводе для общего отключения горячей или холодной воды в квартире, доме, или локальной отсечки сантехники от водоподачи – до гибкой подводки сливных бачков, кухонных смесителей.
  • В системах отопления перекрывающая арматура используется для сливания теплоносителя, отключения трубопроводов подачи рабочего тела от радиаторных теплообменников, контуров теплых полов.
  • В магистрали газоподачи каждый трубопровод оснащен шаровым краном для отсечки газа от жесткой или гибкой подводки к плите.

Конструкция шарового крана 1/2

Рис. 3 Кран шаровый 1/2 марки TIM конструкция

Конструктивное устройство

Любой шаровый кран состоит из следующих элементов:

Корпус. Обычно выполнен из латуни, реже нержавейки (бронзы), в бытовых коммуникациях встречаются и полимерные разновидности невысокой стоимости из полипропилена ПП. Корпус может быть разборным или цельнометаллическим с наружной или внутренней резьбой на концах стыковочных патрубков. В коммунальной и промышленной сферах шаровые краны могут быть выполнены из других материалов (сталь, чугун) и иметь патрубки для фланцевого или сварного соединения с трубопроводами.

Затворный шар. Обычно элемент выполняют из коррозионностойких металлов – латуни, нержавейки, для соединения с поворотным штоком в каждом шаре имеется выступ с углублением или прорезь. Чтобы уменьшить трение и соответственно продлить срок службы седельных колец, латунный шар полируют и покрывают скользящими материалами – агдезионной медью и далее микропористым износостойким хромом.

Ручка. Ее обычно делают из стали, алюминия (силумина) с коррозионностойким защитным полимерным покрытием, или пластика. По форме ручки бывают двух видов: типа бабочки или консоли, представляющей собой рычаг. Некоторые производители для предотвращения самопроизвольного открытия или закрытия крана оборудуют консольную ручку передвижной защелкой, которая фиксирует ее в стационарном положении.

Кран шаровый Bugatti

Рис. 4 Материалы изготовления на примере модели Bugatti


Седельные уплотнители. Сферический затвор изолирован от контакта с корпусом и вращается в подвешенном состоянии с опорой на две плоские кольцевые шайбы, выполненные из долговечного уплотнительного материала. Для колец бытовых шаровых кранов используют широкий ряд герметизирующих полимерных материалов, наиболее популярны следующие виды:

  • Тефлон PTFE. Термостойкий фторопласт (политетрафторэтилен, Polytetrafluoroethylene) белого цвета, мыльный на ощупь, был разработан в 1938 году, широко используется в качестве уплотнителей в разнообразной трубопроводной арматуре.
    Тефлон по химической стойкости превосходит все известные синтетические материалы, обладает очень низкой адгезией (липучестью), экологически безвреден, для снижения текучести армируется углеволокном. Тефлон способен оставаться пластичным и гибким в диапазоне температур −70 до +270 °C.
  • EPDM. Синтетический эластомер этилен-пропилен-диен-каучука (Ethylene Propylene Diene Monomer rubber) устойчив к агрессивным химическим веществам и маслам, работает без снижения физических качеств в температурном диапазоне от -50 до +150 °С.
  • NBR – акрил-нитрил-бутадиен-каучуковый эластомер, отличительной особенностью которого является высокая стойкость к истиранию, используется при рабочих температурах от -20 до +90 °С. В отличие от многих синтетических материалов, устойчив не только к агрессивным химическим реагентам, но и всем видам углеводородов: нефти, газу, метану, бутану, а также животным, растительным, минеральным жирам и маслам. NBR обладает высокой газопроницаемостью, в затворах седел нередко используют его модифицированный аналог H-NBR – гидрированный акрил-нитрил-бутадиен-каучук.
  • Viton – торговый бренд от фирмы Du Pont синтетических фторированных каучуков (СФК – их русскоязычная аббревиатура), полученных методом сополяризации мономеров, содержащих фтор. В результате проведенной операции материал превосходит все виды известных эластомеров по химической устойчивости – может работать в среде минеральных кислот, углеводородов (бензин, смазки, масла), различных растворителей (кроме ацетона, этилацетата, диэтилового эфира).
    Viton или FPM (Fluorinated propylene monomer) и FKM (Fluorocarbon) изностостоек и не подвержен горению, работает без потери физических свойств в диапазоне температур от -40 до +200 °С.
    Благодаря перечисленным свойствам Viton используют при работе в среде агрессивных высокотемпературных химических веществ в условиях, где не выдерживают натуральные или углеводородные каучуки.
    По утверждениям некоторых источников, материал не предназначен для эксплуатации в трубопроводах подачи питьевой воды.

Шток с уплотнительными кольцами. Является деталью, передающей вращение от ручки крана к затворному шару. Обычно ручку подсоединяют к верхнему концу штока двумя способами: сажают ее на прямоугольный профиль и фиксируют сверху торцевым винтом, или прикручивают самоконтрящейся гайкой на наружную резьбу шпинделя.

Уплотнительные кольца обычно изготавливают из фторопласта, NBR или Витона, нередко используют сочетания данных материалов.

Виды корпусов и соединительных патрубков шаровых кранов 1/2

Рис. 5 Кран шаровый 1/2″ – виды корпусов и соединительных патрубков

Разновидности

Невзирая на простоту конструкции, представленные на рынке шаровые краны имеет следующие конструктивные отличия по:

Материалу изготовления корпуса. Как отмечалось выше, корпуса бытовых шаровых кранов изготавливают из латуни, нержавейки и полимеров, запорная арматура промышленного и коммунального назначения выпускается из более дешевой стали и чугуна.

Читайте также:  Какими электродами варить профильную трубу 2 мм, советы профессионала

Методу подключения к трубопроводу. В бытовых условиях для работы в сетях водоснабжения и отопления используют шаровые краны диаметров не более 32 мм, их основной способ подсоединения к трубам – резьба. Стандартный бытовой кран обычно имеет с двух сторон наружную, внутреннюю резьбу, ее стандартные диаметры по размерам проходного канала 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.

Для больших размеров трубопроводов, если нужен кран шаровый 2 и более дюйма, выпускают модели, подключаемые к трубам при помощи фланцев или сварки.

Некоторые разновидности шаровых кранов, используемые для полива огородов и других хозяйственных целей, рассчитаны на подключение гибких шлангов. Они имеют с одной стороны резьбу для подсоединения к трубопроводу, а с другой оснащены патрубком в виде елочки, на который удобно надевать эластичный шланг с дальнейшей фиксацией хомутом.

Для подключения кранов к трубам из сшитого полиэтилена используют модели, имеющие компрессионный отвод (фитинг) – его вставляют в трубу и прижимают к ее внутренней оболочке накидной гайкой. Для стыковки с трубопроводом из металлопласта некоторые разновидности кранов изготавливают с пресс муфтами по краям (Valtec) – их прижимают к стенкам труб пресс-клещами.

И наконец, в продаже встречаются металлические краны под спайку с полипропиленом, они имеют по краям патрубки из аналогичного материала.

Кран шаровый 1/2 с электроприводом

Рис. 6 Модели с электроприводом – стоимость

По виду привода. Шар крана обычно поворачивают механическим способом при помощи ручки, существуют, в том числе и бытовые, модели с электроприводом.

По конструкции корпуса. Обычно корпус шаровых кранов собирают из двух деталей – после того как внутрь с одной стороны вставляется шар, его закрывают резьбовой муфтой. В некоторых моделях ее запрессовывают, приваривают, приклеивают, в других конструкциях накручивают на резьбу. Соответственно различают неразборные и разборные краны.

По геометрии корпуса. Различают проходные, угловые и трехходовые шаровые краны, способные перенаправлять поток рабочей среды. Некоторые модели имеют встроенный фильтр грубой очистки от твердых фракций, содержащихся в транспортируемой жидкости, или манометр для измерения давления в системе.

По сечению проходного канала. Существуют две основные конструкции шаровых кранов – в одних сечение седельного прохода меньше основного канала на один типоразмер (редуцированные), в других проходной диаметр совпадает с внутренним входного и выходного патрубков и не нарушает геометрию прохода.

Понятно, что первую разновидность используют в системах, не критичных к гидравлическим потерям, второй вид эффективен при большом количестве запорных устройств и в длинных линиях, где небольшое снижение производительности приводит к ощутимым негативным последствиям.

Кран шаровый полипропиленовый 1/2

Рис. 7 Строение полипропиленового шарового крана

По методу крепления шара. Существует два основных способа крепежа сферического затвора в корпусе крана:

  • С плавающим шаром. При таком варианте шар не имеет жесткой связи с поворотным штоком, а в его оболочке прорезана продольная прямоугольная канавка. При запирании канала шар поворачивается вокруг своей оси, прорезь располагается параллельно проходному каналу – в результате сфера сдвигается вдоль штока и придавливается потоком к поверхности седельного уплотнителя. Таким образом канал надежно и герметично перекрывается с использованием давления рабочей среды.
  • С шаром на опорах. В конструкции опорного типа затворная сфера закреплена в двух точках – сверху на шкиве и снизу в углублении корпуса за счет выступа (цапфы) в его нижней части. При перекрытии канала герметизацию обеспечивают прижатые под давлением потока рабочего тела к поверхности сферы уплотнительные кольца.

В крупногабаритных кранах нижняя цапфа сферы может помещаться на подшипники качения или их самосмазывающиеся разновидности для уменьшения трения.


Преимущества опорной конструкции – меньшее приложение физических усилий для поворота ручки, к недостаткам относят большее число деталей и соответственно высокую стоимость.

По форме ручки. В шаровых кранах делают ручки в виде бабочки или одного рычага (консольное управление). В бытовых разновидностях для подключения стиральных машин применяют эстетичные модели с короткими плоскими однорычажными рычагами с одинаковым (обычно хромированным) покрытием всего прибора.

Конструкция плавающих и цанговых шаров

Рис. 8 Конструкция плавающих и цанговых шаров

Основные технические характеристики и маркировка

Представленные на рынки краны от разных производителей рассчитаны на эксплуатацию в различных условиях, их основные параметры:

  • Диаметр проходного канала. Параметр указывается на корпусе изделия буквенным обозначением DN и далее размером в дюймах – кран шаровый 1/2″, 3/4″, 1″ и так далее.
  • Номинальное (рабочее давление). Учитывая, что латунь способна выдержать напор рабочей среды в сотни атмосфер, данный параметр напрямую зависит от материала седельных и штоковых уплотнителей, качества изготовления арматуры. Диапазон номинальных давлений бытовых кранов также напрямую связан с их размерными параметрами и лежит в и пределах 15 – 90 атмосфер (бар).
  • Диапазон рабочих температур. Зависит от материала изготовления седельных колец и штоковых уплотнителей, параметры продукции отличаются у разных производителей и моделей. Обычно крайние значения не выходят за рамки от -40 °С до +200 °С.
  • Количество срабатываний. Параметр указывается в паспортных данных кранов, в дорогих моделях европейских брендов канал можно перекрывать до 30 000 раз. В большинстве изделий количество циклов включений и отключений доходит до 25000 при наработке на отказ в 55000 поворотов ручки.
  • Эксплуатационный срок службы. Долговечность арматуры имеет прямую взаимосвязь с химическими и физическими параметрами рабочей среды – давлением, температурой носителя в магистрали. Производители качественной продукции обещают надежную работу своей запорной арматуры не менее, чем в 30 лет.

При маркировке некоторых изделий на корпусе также ставят:

  1. Наименование страны-производителя (Made in Itali, Spain);
  2. логотип фирмы;
  3. марку материала (для латуни – CW617N);
  4. наименование и дату выпуска крана;
  5. номер изделия по каталогу (к примеру, кран шаровый 1 2 1129).

Шаровые краны 1/2 для разных видов труб

Рис. 9 Модели с компрессионными, пресс муфтами для подключения к металлопластиковым трубам

Критерии выбора

На рынке представлено несколько сотен разновидностей шаровых кранов от отечественных, китайских и европейских производителей, для оптимального выбора следует учитывать следующие факторы:

а). Условно шаровые краны по сфере применения в быту можно разделить на несколько групп в зависимости от конструктивного исполнения их корпуса и ручки:

  • Консольные краны с ручкой в виде рычага всегда ставят около стояка рядом со счетчиками воды для общего отключения водоснабжения в квартирах или домах. Благодаря длинному рычагу в условиях ограниченного доступа, особенно при наличии лючков малого размера, ими намного удобнее пользоваться из-за малого приложения усилий. Также одноручные краны устанавливают в любых других местах с затрудненным доступом, к примеру, около гибкой подводки унитазов.
  • Для подключения шлангов стиральных, посудомоечных машин используют специальные краны, имеющие эстетичный внешний вид благодаря одинаковому покрытию всех элементов. Обычно их ручка выполнена в виде плоского короткого рычага.
  • В остальных случаях, к примеру, для подвода воды к смесителю под мойкой, ставят краны с ручкой-бабочкой, которая занимает небольшое пространство. Также краны с бабочками ставят в случае их расположения на открытых местах трубопроводов, возле которых проходят люди и есть возможность контакта пользователя с арматурой.
Читайте также:  Задвижка 30с41нж - ассортимент и технические характеристики

Кран шаровой 1/2 из пластика


Рис. 10 Краны из полимерных материалов

a). Номинальное давление, указанное на корпусе прибора, соответствует его рабочему при определенной фиксированной температуре, обычно ее значение принимают равным 20 °С. При эксплуатации запорной арматуры в среде с более высокими температурными параметрами, показатель выдерживаемого напора падает – это следует учитывать при выборе прибора для работы в экстремальных условиях.

b). На отечественном рынке представлено немалое количество дешевых подделок китайского производства продукции известных мировых брендов. Основной признак оригинального товара – литье с выступающими буквенно-цифровыми обозначениями номинальных давления и диаметра проходного канала, логотипа фирмы, иногда даты выпуска изделия. Если отсутствует одно из буквенно-цифровых обозначений или маркировка выгравирована на корпусе – это одни из явных признаков подделки.

c). Если приобретается дорогой, бюджетный кран для условий интенсивной эксплуатации, лучше отдать предпочтение разборным видам. Так как их вторая часть в виде муфты во время всего периода эксплуатации находится в неподвижном состоянии, то кольцевая прокладка прослужит довольно долгий срок и корпус вряд ли даст какую-либо течь.
В этом случае в самом кране при износе прокладок можно заменить седельные и штоковые кольца.

e). Пластиковые краны удобны для использования снаружи домов в трубопроводах холодной воды, особенно в зимнее время года. Они не подвержены коррозии, не промерзают при отрицательных температурах, их поломка или протечка не грозят катастрофическими последствиями.

Цена на пластиковые кран 1/2

Рис. 11 Полимерные краны – стоимость

Кран шаровый 1/2 дюйма – рекомендации по монтажу и эксплуатации

При установке шаровых кранов в трубопроводы следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Любой шаровый кран должен работать только в двух положениях – открыто или закрыто, любое промежуточное размещение шара в канале ведет к уменьшению эксплуатационного срока службы и поломке изделия.
  2. Для увеличения долговечности не только шарового крана, но всей арматуры, трубопровод должен быть оснащен фильтрами грубой и тонкой очистки воды от примесей.
  3. Перед установкой в отопительную или водопроводную магистраль контур очищают от ржавчины, накипи и известкового осадка, промывая его специальными химическими реагентами.
  4. Кран не должен подвергаться механическим нагрузкам после монтажа трубопровода на изгиб, сжатие, перекосам при несоосности патрубков.
  5. При монтаже кран устанавливают в положение открыто, то есть ручка должна находится вдоль корпуса по ходу движения рабочего тела.
  6. Для профилактики и нормального функционирования изделия рекомендуется изменять положение ручки крана хотя бы раз в месяц.

Шаровой кран 1/2 Bugatti

Рис. 12 Кран шаровый 1/2″ Bugatti в разрезе

Производители

На отечественном рынке чаще других встречается продукция следующих брендов:

Bugatti – торговая марка всемирно известной итальянской фирмы, поставляющей на рынок наиболее качественные и дорогие шаровые краны из латуни с цинковым покрытием. В продаже представлено несколько серий кранов (Нью-Джерси, Орегон, Колорадо) различной конструкции и физических параметров, на штоках изделий установлено по два или три уплотнительных кольца из материала Витон или фторопласта.

Ручка-бабочка выполнена из литого алюминия и имеет характерный черный цвет с указанием предельных температур. Краны работают по 30 лет, их минимальный температурный диапазон от -20 до +120 °С, у изделий серии Орегон верхний температурный порог достигает 185 °С. Краны выпускают разборными и цельнометаллическими, с полнопроходными или редуцированными каналами, изделие диаметром 1/2 дюйма выдерживает давление в 64 бара.

Valtec – бренд совместного российско-итальянского концерна, выпускающего полнопроходные краны серии Base, выполненные из никелированной латуни. Краны имеют ручку-бабочку красного цвета, рассчитаны на эксплуатацию при температурах от -20 до +150 °С. Номинальное давление для изделия диаметром 1/2 дюйма – 40 бар, на продукцию выдается гарантия в 10 лет.

Зубр – российская торговая марка с производственными предприятиями в Китае, на рынке представлена запорная арматура из оцинкованной латуни с типовыми техническими параметрами. Краны работают при температуре рабочей среды до + 120 °С при номинальных давлениях до 25 бар.

RM – условное обозначение китайских кранов (это не бренд) без маркировки фирмы-производителя на корпусе. Материалом изготовления корпуса изделий является никелированная латунь марки CW617N, шар изготовлен из аналогичного полированного металла и имеет омеднение и хромированное покрытие.

Седельными уплотнениями служат кольцевые прокладки из термостойкого фторопласта, также тефлон использован для сальников на штоке. Ручка крана выполнена из силумина (сплава алюминия с кремнием) и покрыта теплоизолирующим ПВХ пластиком. Изделия с проходным диаметром 15 мм предназначены для эксплуатации при температуре рабочей среды -30 до 150 °С, выдерживают номинальное (рабочее) давление 40 бар.

По утверждению производителей, срок службы RM доходит до 50 лет при наработке на отказ в 55000 циклов открытия-закрытия, что сопоставимо с параметрами высококачественных Bugatti.

На рынке представлена другая продукция китайских производителей торговых марок TIM, AquaHit с аналогичными параметрами.

Цены на шаровые краны 1/2

Рис. 13 Китайские и отечественные бренды, цены 2019 г

Stout – бренд фирмы поставщика (официального дилера) европейский продукции на российский рынок, по утверждению которого товар изготавливается на заводах Италии, Испании, Германии.

Полнопроходные краны Stout выполнены из никелированной латуни, материалом уплотнения шара является PTFE, температурный диапазон изделий – от -20 до +150 °С.

Royal Thermo – шаровые краны итальянского производства, поставляются на рынок тремя сериями Expert, Optimal, Gas. Корпус, шток и шар изделий выполнены из латуни марки CW617N, гайка крепления и ручка из стали, последняя имеет пластиковое покрытие. Уплотнителями шара и штока служат PTFE и тефлон.

Изделия имеют разборную конструкцию, их минимальный ресурс составляет 25000 циклов открывания-закрывания при наработке на отказ в 50000 поворотов ручки. Температурный рабочий диапазон шаровых кранов Royal Thermo – -30 +150 °С, средний эксплуатационный срок составляет 30 лет.

В торговой сети представлены и другие бренды (FIV, Itap, Gecon, Remer) кранов от итальянских производителей по более низкой цене со средними техническими характеристиками: температурный диапазон -20 – + 150 °С, номинальное рабочее давление 40 бар.

Oventrop – бренд немецкого производителя сантехнической арматуры, фирма поставляет на отечественный рынок латунные с никелированным покрытием краны и пластмассовыми или металлическими ручками. Арматура серии Oventrop Optibal имеет средние температурные параметры и довольно низкое номинальное рабочее давление по сравнению с аналогами в 16 бар.

Итальянские и немецкие модели кранов 1/2

Рис. 14 Итальянские и немецкие модели – кран шаровый 1/2″ стоимость 2019 г


Шаровые краны являются основным видом запорной арматуры в индивидуальных магистралях водоснабжения и отопления, благодаря коррозионностойким материалами изготовления главных деталей, износостойким уплотнителям, их средний эксплуатационный срок доходит до 30 лет. При выборе кранов обращают внимание на производителя: если требуется подобрать качественный и не слишком дорогой товар, отдают предпочтение итальянским маркам FIV, Itap, Royal Thermo или чуть более дорогим Bugatti.



ОЦЕНИТЕ СТАТЬЮ
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Предыдущая запись Обозначение насоса и других элементов на схеме водоснабжения Следующая запись Труборез для стальных труб - виды и конструкция, способы работы
Комментариев нет
Оставьте ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *