Где и как применяется кран высокого давления

Запорная арматура для труб высокого давления — виды и характеристики

Одной из основных задач топливно-энергетических предприятий является безопасная транспортировка жидких и газообразных сред, в том числе химически агрессивных, при давлении, которое может превышать 80 МПа. Немаловажную роль в решении этой проблемы играет запорная арматура высокого давления. Производителями этих изделий, работающих в сложных условиях, являются специализированные предприятия всего мира.

Запорные вентили высокого давления

Запорный вентиль (или запорный клапан) – наиболее распространённый вид запорной арматуры. Универсальность конструкции запорного вентиля позволяет устанавливать эту арматуру и на горизонтальных, и на вертикальных участках трубопровода.

Конструктивно запорный вентиль относится к арматуре, в которой для перекрытия потока транспортируемого продукта запорный орган совершает возвратно-поступательные движения параллельно центральной оси поверхности корпуса, вдоль потока передаваемого продукта.

Подвижный элемент вентиля – это шпиндель, который ввинчивается в резьбу неподвижной ходовой гайки. Гайка располагается в крышке или бугеле.

При использовании ходовой резьбы с функцией самоторможения существует возможность ставить рабочий орган в промежуточное положение без опасности его самопроизвольного сдвига под воздействием давления.

Конструктивно корпуса запорных вентилей разделяют на несколько видов

Прямоточные – патрубки у таких моделей находятся на одной оси, а ось шпинделя располагается под углом к оси прохода. Преимуществами этого конструктивного решения является низкое гидравлическое сопротивление и отсутствие «зон застоя». К недостаткам можно отнести большую длину и значительный вес.

Проходные вентили монтируют на прямых участках трубопроводов. К недостаткам этой арматуры можно отнести довольно большое гидравлическое сопротивление, наличие «зон застоя», сложность конструкции, большие размеры и вес.

Угловые вентили предназначены для участков трубопровода, расположенных под прямым углом друг к другу. Работают при невысоких температурах транспортируемой среды.

Смесительные вентили дают возможность получать среду стабильной температуры путём смешивания двух потоков. Положительный эффект от их использования – применение одного устрройства, заменяющего два вентиля и специальный смеситель.

По типу герметизации соединения шпинделя и крышки вентили бывают сальниковыми и сильфонными.

Преимущества запорных вентилей:

• Возможность их эксплуатации для транспортировки сред, находящихся под высоким давлением, а также при наличии серьёзного перепада давлений на запорном элементе.
• Простота конструкции, лёгкое техническое обслуживание и ремонт в период эксплуатации.
• Для полного перекрытия прохода требуется небольшой ход запорного органа.
• Относительно небольшой вес и размеры.

К недостаткам этого вида запорной арматуры можно отнести довольно значительное гидравлическое сопротивление и невозможность работы с сильно загрязнёнными средами и потоками с высокой вязкостью.

Краны высокого давления: разновидности и их основные характеристики

Запорная арматура этого типа применяется на трубопроводах с давлением рабочей среды, превышающим стандартное. Запирающий элемент, работающий в условиях повышенных нагрузок, должен иметь высокую прочность и максимальное удобство при открытии и перекрытии тока рабочей среды.

В кранах подвижная деталь затвора представляет собой тело вращения с проходом для рабочей среды, которое для перекрытия потока поворачивается вокруг своей оси. Ось подвижной детали расположена перпендикулярно оси трубопровода.

Кран любой конструкции имеет две основные детали – неподвижный корпус и вращающийся элемент.

Кран высокого давления гидравлический конический в качестве запирающего элемента оснащён пробкой. Это простой и недорогой вид запорной арматуры. Однако конические краны малоэффективны для использования в трубопроводах значительного диаметра, для работы с агрессивными средами и в условиях повышенного давления транспортируемого продукта. Поэтому в таких отраслях промышленности, как металлургическая, нефтехимическая, газовая, такая запорная арматура практически не используется.

Краны шаровые высокого давления герметичны, долговечны, просты и надёжны в эксплуатации благодаря запирающему элементу в форме шара, вращающегося вокруг оси. Такая запорная арматура применяется для больших диаметров трубопроводов, агрессивных сред, при высоких давлениях транспортируемого продукта. Шаровые краны широко используются в коммунальном хозяйстве, энергетике, нефтяной, химической, металлургической, газовой отраслях.

Конструкция шарового крана

По числу патрубков и направлению потока различают следующие типы запорной арматуры:

• Трехходовой кран высокого давления используется для переключения потока продукта с одной линии на другую, направления в несколько трубопроводов или смешения двух потоков. Выпускают также четырёх- и многоходовые краны.
• Краны высокого давления проходные изготавливаются с корпусом, имеющим соосные патрубки.
• Угловые краны имеют корпус с патрубками, расположенными перпендикулярно друг к другу.

↑

Задвижки высокого давления: разновидности и их конструктивные особенности

Задвижки являются разновидностью запорной арматуры, предназначенной для полного перекрытия потоков транспортируемых продуктов. Широко применяются для установки на магистральных и технологических трубопроводах. Запирающий элемент совершает возвратно-поступательные движения в направлении, перпендикулярном потоку среды. Задвижка имеет два рабочих состояния – «открыто» и «закрыто».

По конструкции рабочего органа эту запорную арматуру разделяют на два типа:

• Клиновые задвижки имеют цельный (жёсткий или упругий) или составной двухдисковый клин, образованный двумя дисками, находящимися под углом друг к другу.
• Задвижки параллельного типа оснащены затвором, который имеет вид диска или листа (шиберные) или вид двух дисков с расположенными между ними пружиной или клином.

Задвижки, используемые как запорная арматура высокого давления, обладают сравнительно простой конструкцией, малым гидравлическим сопротивлением, малой длиной.

• значительное время открытия и закрытия;
• большая высота, по сравнению с другими запорными устройствами;
• невозможность применения с целью регулирования потока транспортируемого продукта.

↑

Особенности эксплуатации предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны относятся к трубопроводной арматуре, предназначенной для автоматической защиты трубопроводов и всей технологической системы от превышения допустимого давления транспортируемого продукта способом его частичного сброса за пределы системы. Наиболее распространённым является предохранительный клапан пружинного типа.

По способу сброса продукта из системы клапаны разделяют на:

• устройства открытого типа, работающие без противодавления и способные сбрасывать передаваемую среду непосредственно в окружающую среду;
• клапаны закрытого типа сбрасывают продукт обратно в предназначенную для этого линию трубопровода, предохранительные устройства работают с противодавлением.

К преимуществам пружинных предохранительных клапанов можно отнести малые габаритные параметры при сравнительно больших проходных сечениях, возможность установки в требуемом пространственном положении, а также хорошую пропускную способность.

Предназначение регулирующих клапанов

Регулирующие клапаны относятся к группе регулирующей трубной арматуры, используемой для управления характеристиками рабочих сред на отдельно взятом участке трубопровода.

Эти устройства состоят из клапана или заслонки, выступающих в качестве регулирующего органа, они непосредственно воздействуют на поток путём изменения пропускной способности; а также
привода.

Привод может быть электрическим, пневматическим или гидравлическим, он выполняет роль управляющего механизма.

В зависимости от расположения регулирующего органа клапаны различают:

• нормально открытые – такие клапаны имеют полностью открытое проходное сечение, если управляющий сигнал отсутствует;
• нормально закрытые – при отсутствии управляющего сигнала проходное сечение закрыто.

Все материалы, применяемые для изготовления арматуры высокого давления, должны подбираться в полном соответствии со спецификациями рабочих чертежей. В ходе производства запорных, предохранительных и регулирующих устройств все операции литья, ковки, штамповки подвергаются неразрушающим способам контроля.

Где и как используется кран большого давления

Запорная арматура для работы с большим давлением (ВД) разнообразных рабочих сред – жидкостей, включая агрессивные, газа, обязана гарантировать надежную работу индустрии. Позицию лидера в этом перечне занимает ТЭК. Основное отличие аналогичных устройств – сохранение всех нужных эксплуатационных качеств в диапазоне 10-80 МПа. Сейчас мы рассмотрим, что собой воображает конусный и шаровый кран большого давления, и коснемся и других аналогичных устройств.

Запорный вентиль ВД

К таковой арматуре относят устройства, каковые способны перекрывать потоки сред благодаря возвратно-поступательному смещению запорного элемента, который движется перпендикулярно поверхности корпуса вдоль центра оси. Ним есть шпиндель, который вворачивается в резьбу гайки, закрепленной без движений. Его месторасположение – в крышке либо бугеле (читайте кроме этого статью “Шаровый кран ДУ15: устройство и особенности монтажа”).

Ходовая резьба – погружная либо выносная, владеет самоторможением, что разрешает покинуть шпиндель в промежуточном положении, а существующее давление потока рабочей среды не будет оказывать какое-либо влияние на запорное устройство. Конструкция корпуса вентиля возможно:

Место соединения вращающегося шпинделя и крышки возможно сильфонного либо сальникового типа. Условно – арматуру с диафрагменным запорным элементом возможно кроме этого считать вентильной.

Черта устройств

Недостатки запорных клапанов:

• большой уровень сопротивления в гидравлическом замысле;
• невозможность применения в вязких, предельно нечистых жидких средах;
• работа клапана односторонняя.

Благодаря неизменно проводимой модернизации существующих устройств этого типа, удалось значительно понизить влияние негативных факторов на уровень качества работы, наряду с этим увеличив преимущества устройств:

• неизменность эксплуатационных качеств при громадных перепадах давления;
• небольшой движение закрывающего элемента до полного перекрытия;
• инструкция разрешает создавать установку на трубу в эргономичном с целью проведения обслуживания положении;
• маленькие габаритные размеры и масса.

Краны ВД

Такая запорная арматура предназначена для эксплуатации в трубопроводах, в которых давление превышает стандартное. Исходя из этого закрывающий элемент в этом случае имеет повышенную прочность, при максимально эргономичном методе перекрытия, открытия потока рабочих сред. Применяют 2 типа шаровых кранов ВД.

Конусные

1. Закрывающим элементом в данной конструкции помогает пробка.
2. Основное преимущество устройств – низкая цена деталей и простота.
3. Данный тип конструкции не используют для полного или частичного перекрытия потока сред в трубопроводах громадного диаметра, и где через чур большое давление и агрессивность. Вследствие этого конусные КВД не так довольно часто применяют в газовой, металлургической и нефтяной индустрии.

Шаровые

В этом случае закрывающим элементом есть шар, поворачивающийся около оси. Такая конструкция предполагает высокую герметичность, легкость в эксплуатации, надежность и продолжительный срок работы устройства.

Из-за этих качеств краны ВД для того чтобы типа используют для самых разных диаметров труб. Их кроме этого возможно применять для условий, в то время, когда температура превышает +200°С, и для агрессивных сред.

Основными потребителями продукции являются:

• энергетика;
• химическая, нефтяная, газовая и металлургическая индустрия;
• коммунальное хозяйство.

Совет: на трубы маленького диаметра устройства устанавливают при помощи штуцерного либо муфтового соединения.

В то время, когда нужно перекрыть поток в трубопроводе громадного диаметра, краны присоединяют сваркой либо через фланец. Раскрывается и закрывается запорный элемент через электропривод.

Требования для запорной арматуры ВД

Материалы, используемые для изготовления таковой продукции, должны соответствовать рабочим чертежам. Все детали не должны иметь недостатки, каковые смогут воздействовать на их плотность и надежность в ходе эксплуатации. На протяжении производства этапы штамповки, поковки, литья нужно подвергать неразрушающему контролю посредством радиографии, УЗД либо равноценного метода.

Корпус патрубков и фланцев должен иметь метрическую резьбу с большим шагом, поле допуска 6g, что соответствует ГОСТу 16093. Резьбовые впадины – закругленной формы.

Совет: проводите тщательную притирку всех уплотнительных поверхностей.

Запрещено допускать любого типа недостатки, каковые смогут воздействовать на надежность и герметичность уплотнения.

• раковина;
• скол, свищ;
• трещина, риски и закаты.

Запрещается использование в трубопроводах ВД (свыше 35 МПа) для жидких агрессивных сред и газа фланцев с гладкой уплотнительной поверхностью и арматуры литого типа. Гарантированный срок работы элементов арматуры ВД обязан быть 25 лет и более.

Вывод

Выше были рассмотрены – запорная арматура ВД, ее особенности, и краны, каковые используются в этом случае. Вы определили кроме этого, какие конкретно требования предъявляются к устройством данного типа, и какие конкретно у них должны быть особенности (см.кроме этого статью “Радиаторный кран – все, что необходимо знать о данной запорной и регулировочной арматуре”).

Видео в данной статье разрешит возможность найти дополнительную данные по указанной выше теме.

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

Возможно будет интересно: Кран шаровый 11б27п1 – конструкция, характеристики, цена

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.

Конструктивные особенности основных видов гидравлических кранов высокого давления

Безопасную эксплуатацию и транспортировку жидких и газообразных средств при давлении свыше 80 МПа невозможно осуществлять без применения специального оборудования. Роль запорного устройства, перекрывающего эти потоки, выполняет кран высокого давления. Как работает этот элемент регулирующей системы и как поменять его под давлением воды, рассмотрим подробнее в этой статье.

Содержание

Основные виды гидравлических кранов высокого давления ↑

Главная задача крана высокого давления – регулировать расход воды и дросселирование пара на трубопроводе под высоким давлением

В зависимости от особенностей конструкции, выделяют прямоточные, проходные и угловые вентили. Если же рассматривать эти элементы с точки зрения функциональности, то выделяют запорные, регулирующие и балансировочные.

Но независимо от конструктивного исполнения вентиль включает две основных детали: неподвижный корпус и вращающийся элемент.

Конические ↑

Это самый недорогой и простой вид запорной арматуры.

Он представляет собой универсальную арматурную конструкцию, которую можно устанавливать как на горизонтальных, так и вертикальных участках трубопровода.

Гидравлические вентили больше применяют на трубопроводах среднего диаметра при обслуживании коммунального хозяйства, поскольку на более габаритных системах они малоэффективны. Не способны они противостоять и воздействию агрессивных сред в условиях повышенного давления. Поэтому такая запорная арматура практически не применяется в нефтехимической, газовой и металлургической отраслях промышленности.

Шаровые ↑

Как понятно из названия, в качестве запирающего элемента таких устройств выступает шар, который вращается вокруг своей оси. Такие краны более герметичны и долговечны. Они надежны и просты в эксплуатации.

Шаровые вентили можно устанавливать на трубопроводах больших диаметров.

Благодаря их способности противостоять воздействию агрессивных средств в условия повышенного давления, такие запорные устройства используют не только в коммунальном хозяйстве, но и во многих отраслях промышленности.

Игольчатые ↑

Игольчатый кран высокого давления представляет собой элемент трубопроводной арматуры, в котором регулирующее запорное устройство корректирует поток рабочей среды за счет возвратно-поступательного перемещения. Он создает плавное перекрытие потока, препятствуя разрушению трубопровода.

Игольчатые вентили в основном используют для оборудования подачи газа, а также трубопроводов для транспортировки воды и других жидкостей.

Преимущества и недостатки запорных механизмов ↑

Трехходовой кран высокого давления необходим для переключения потока жидкости с одной линии на другую, смешивания двух потоков, либо направления ее в несколько трубопроводов.

Среди основных достоинств запорного механизма можно выделить:

• возможность эксплуатации и транспортировки веществ даже в условиях значительного перепада давлений на запорном элементе;
• запирающий элемент имеет высокую прочность и способен противостоять повышенным нагрузкам;
• для перекрытия прохода необходимо прилагать минимум усилий;
• простота монтажа и ремонта в период эксплуатации.

Единственным недостатком таких вентилей можно считать тот момент, что они не способны эффективно работать с потоками сильно загрязненной среды, которым свойственна высокая вязкость.

Замена крана без перекрытия воды ↑

Вероятность успешной замены крана под напором воды довольно высока лишь в том случае, если имеются представления о принципы работы механизма и есть под рукой все необходимые материалы.

Чтобы поменять кран под напором воды, потребуется:

• вместительная емкость для сбора воды;
• впитывающий влагу материал;
• новый вентиль;
• ФУМ-лента для уплотнения.

В качестве подвижного элемента устройства выступает шпиндель, который ввинчивается по ходу движения.

Приступая к ее выполнению, необходимо быть уверенным в своих силах и готовым к тому, что давление может быть довольно большим.

Работу по замене крана удобнее проводить вдвоем: первый собирает в емкость вытекающую из крана воду, а второй непосредственно занимается его ремонтом.

Совет. Заменяемый вентиль следует подготовить заранее, для этого его нужно уплотнить и приоткрыть.

Замена крана под напором воды – на первый взгляд простая, но довольно ответственная задача.

Для этого нужно подставить новый вентиль на место старого так, чтобы через него пропускалась вода, и закрутить его на 2 витка. Зафиксированный кран перекрывают и лишь после этого закручивают на полную резьбу.

Гидравлический кран: виды, устройство, характеристики, применение

На протяжении многих лет человечество весьма активно использует в своей жизни гидравлику. И это легко понять, ведь эта наука дала возможность значительно расширить сферу деятельности людей и совершать такие операции, какие ранее были просто физически невозможны. Сегодня многие владельцы частных гаражей или станций технического обслуживания автомобильной техники отдают предпочтение машине под названием гидравлический кран. О нем мы и поговорим максимально подробно в статье, изучив все его технические тонкости и правила эксплуатации.

Назначение

Кран гаражный гидравлический служит для помощи в проведении технического обслуживания разнообразных узлов, агрегатов и машин в условиях СТО, гаражей, а также для осуществления погрузочно-разгрузочных работ в складских помещениях и выполнения других подобных манипуляций. С помощью описываемого механизма есть возможность поднимать, опускать и удерживать в заданном положении требуемые предметы.

Гаражные краны по своей конфигурации могут отличаться в следующем. В первом случае их привод бывает исключительно гидравлическим. Во втором случае применяют комбинированный механизм подъема/опускания, когда вместе с гидравликой используется еще и механика в виде ручной лебедки. Также краны бывают складные, нескладные, стационарные и передвижные.

Особенности

Современный кран гаражный гидравлический может быть складным, нескладным, передвижным (подкатным), а также стационарно закрепленным к подстилающей поверхности. Такие механизмы способны занимать минимально возможное свободное пространство. Кроме того, машина способна приводится в рабочее состояние в кратчайшие сроки, что также делает ее привлекательной для покупателей.

При этом стационарный гидравлический кран хорош еще и тем, что даже в стационарном исполнении все же имеет поворотную стрелу, способную вращаться на все 360 градусов. Это очень удобно, когда, например, двигатель автомобиля поднят, но переложить его надо в противоположную сторону от машины. В таком случае поворотная стрела является оптимальным вариантом для решения этого вопроса.

Кстати, крепится такой кран к полу при помощи специальных анкерных болтов.

Некоторые отличия

Нынешний гидравлический кран гаражного исполнения может иметь как постоянную длину своих опор, так и переменную за счет использования телескопической конфигурации. Второй вариант гораздо более предпочтителен, ведь он дает отличную возможность увеличить площадь опор в случае такой необходимости, а это уже увеличивает устойчивость всей конструкции.

Помимо этого, есть краны, в схеме которых предусмотрен противовес, размещенный на обратной стороне опор станины. Именно благодаря такому контргрузу длину передних пор можно уменьшить, а длину вылета стрелы увеличить, ведь она также может быть как регулируемой, так и с фиксированной длиной в зависимости от модели механизма.

Несколько слов о приводе

Гидравлический кран передвижной оснащен для выполнения грузоподъемных работ специальным гидравлическим цилиндром, оборудованный толкателем, именно через который и передается рабочее усилие от поршня цилиндра к стреле всей машины. Стрела же, в свою очередь, соединяется при помощи шарнира со стойкой, за счет чего она обладает способностью перемещаться в вертикальной плоскости.

Нагнетание давления внутри цилиндра осуществляется в ручном режиме. Внизу гидроцилиндра расположена рукоятка, при помощи которой человек может поднимать или опускать груз. Некоторые модели описываемых кранов имеют две рукоятки и два блока, нагнетающих давление. В таком случае обеспечивается гораздо более быстрый подъем предметов, а скорость увеличивается также в два раза.

Основные параметры гидропривода крана – это усилие, которое он способен генерировать, и длина хода толкателя самой стрелы. В целях обеспечения безопасности оператора в гидроприводах имеется система блокировка, созданная для отключения привода в случае превышения допустимого веса поднимаемого или опускаемого груза.

Устройство

Складные гидравлические краны в целом имеет следующие основные узлы и детали:

1. Опорная рама (она же станина). Служит для обеспечения устойчивости крана. Ее опорные ноги могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми по длине. Чем больше их длина, тем выше грузоподъемность крана. Примечательно, что расстояние между опорами таково, что между ними автомобиль помещается как передом, так и задом.
2. Вертикальная балка, соединяющая основу со стрелой.
3. Грузоподъемная стрела. Она также производится и с фиксированной длиной, и с изменяемой за счет телескопической конструкции. Фиксация вылета проводится вручную. Важно понимать, что чем больше вылет стрелы, тем меньше будет ее грузоподъемность.
4. Ходовые колеса. С их помощью кран способен перемещаться по рабочей площадке. Причем колеса бывать поворотными и неповоротными.
5. Гидравлический привод с предохранительными клапанами.

Достоинства

Неоспоримыми преимуществами, которыми обладает кран гидравлический 2т, однозначно являются:

1. Мобильность и простота перемещения по полу.
2. Довольно большая грузоподъемность.
3. Простота эксплуатации.
4. Необходимость в малой площади для хранения.
5. Надежность и безопасность эксплуатации.

Тонкости использования

Гидравлический кран достаточно прост по своей конструкции и в работе, тем не менее важно понимать, что, как и любая другая техника, он требует от пользователя соблюдения определенных правил. Так, в частности, необходимо следить за чистотой рабочей жидкости, используемой в гидроприводе машины, так как грязное масло вполне может привести к заклиниванию подъема или опускания стрелы, или же преждевременному износу поршня, гильзы гидроцилиндра, что, в свою очередь, приведет к возникновению крайне нежелательных перетечек между полостями и потере в итоге функциональности крана в целом.

Кроме того, важно понимать, что кран является объектом повышенной опасности в момент его эксплуатации, потому следует быть крайне внимательным, когда осуществляется подъем/опускание груза дабы избежать несчастного случая или травмы.

Также кран необходимо перемещать и устанавливать на ровной подстилающей поверхности, чтобы избежать вероятности его опрокидывания.

Технические характеристики

Основными параметрами, на которые стоит обращать внимание перед приобретением гидравлического крана, являются:

1. Грузоподъемность.
2. Длина стрелы (максимальная и минимальная).
3. Максимальная высота грузозахватного крюка.
4. Собственный вес.

В заключение хотелось бы отметить следующее: многие люди путают кран гидравлический трехходовой с грузоподъемным агрегатом. Следует знать, что это абсолютно разные вещи, имеющие различные конструкции и предназначение.

Зачем нужен игольчатый кран, в чем разница между клапаном и вентилем и как их монтировать?

Доброго времени суток вам, дорогой собеседник.

Частенько холодной зимой мы мерзнем в собственных квартирах. Причина проста и банальна — плохо прогреваются батареи центрального отопления. Приходится подключать электрические обогреватели, получая впоследствии огромные суммы в счетах за свет.

К сожалению, не всем известно, что эту проблему решил еще в 1931 году никому не известный белорусский сантехник С.А.Роев. Его изобретение – игольчатый кран, позволяет выпускать лишний воздух из батарей. Именно завоздушенность – основная причина низкой температуры обогревателя. Впоследствии изобретение усовершенствовал советский инженер Маевский. Кран Маевского – один из самых известных представителей семейства игольчатых кранов, речь о которых и пойдет в сегодняшней статье.

Что это такое

Игольчатый вентиль – элемент регулирующей трубопроводной арматуры.

Основное предназначение детали – снижение напора воды, давления газа и его охлаждение (этот процесс называется дросселирование). Главное отличие игольчатого от обычного шарового крана — особая коническая форма запорного штока, позволяющая регулировать напор рабочей среды очень плавно.

Область применения

Игольчатые краны не так популярны, как шаровые и балансировочные вентили, и путать их не следует.

Основные области применения:

• Размещение на вспомогательных трубопроводах с давлением до 10Мпа (исключение – краны высокого давления) для контроля расхода жидкости, пара, газов. Коническая головка плунжера более надежна, нежели прямые седла классических вентилей. Благодаря этому не происходит задиров уплотнительных колец.
• Трубопроводы с повышенным давлением среды. Игольчатые штоки позволяют регулировать поток без перебоев в работе системы.
• Для подсоединения манометров;
• В системах впрыска охлаждающей воды;
• В отоплении для выпуска воздуха;
• В карбюраторах автомобилей и мототехники (в виде игольчатого клапана);
• При самогоноварении. Здесь игольчатые краны используются для контроля скорости выхода продукта отбора мембранного (либо любого другого) дефлегматора из перегонного куба в систему охлаждения.

Устройство игольчатого крана

На рисунке 1 представлена условная схема крана:

1. Установочный винт – служит для крепления к трубе;
2. Рукоятка;
3. Шток с шпинделем;
4. Гайка сальника;
5. Крышка сальника;
6. Уплотнительный элемент;
7. Защитный кожух;
8. Корпус в котором перемещается вся система.

Принцип работы

Конусообразная форма рабочей части штока позволяет плавно регулировать напор воды или давление газа. Рукоятка (позиция 2), вращаясь, перемещает шток (позиция 3), шпиндель открывает просвет.

Существуют варианты ручного управления (как на рисунке) и управления электроприводом.

Преимущества и недостатки

Принимая решение об использовании того или иного элемента запорной арматуры, необходимо знать его основные плюсы и минусы.

Преимущества игольчатого крана:

• Плавный контроль потока жидкости или газа;
• Простота устройства;
• Ремонтопригодность;
• В случае полного перекрывания потока жидкости- полная герметичность;
• Удобство монтажа;
• Для вентиля, изготовленного из нержавейки — высокая коррозионная стойкость;
• Длительный срок службы.

• Невозможность использования в загрязненных и вязких жидких средах;
• Большая строительная длина;
• Высокое гидравлическое сопротивление;
• Подача рабочей среды только в одном направлении.

Следует понимать, что игольчатый плунжер не устраняет возможность протечки, это элемент не запорной, а именно регулирующей арматуры.

Виды и конструкции

Вентили этого типа различаются по нескольким параметром. По предназначению выделяют три вида устройств:

Запорный

Запорный вентиль служит для полного перекрытия потока.

Отличается повышенной устойчивостью к высоким температурам и давлению, но недолгим сроком службы. Используются на крупных магистральных трубопроводах.

Регулирующий

Регулирующий кран применяют в случае необходимости изменить напор воды, давление газа или пара, объем жидкости. Область применения — трубопроводы небольшого диаметра.

Балансировочный

Предназначены для перенаправления потоков жидкостей из одной трубы в другую, тем самым регулируя гидравлическое давление.

С помощью балансировочного крана сохраняются нужные пропорции давления, скорости потоков жидкости, ее объема и температуры.

Классификация кранов по конструктивным особенностям:

Проходной

Устанавливаются на трубопроводы в местах прямого соединения труб. В таких элементах часто застаивается вода и периодически их нужно прочищать. Этот вид вентиля имеет определенные параметры: диаметр — от 6 мм до 25 мм, материал корпуса – сталь. Подходят для жидких и газообразных сред.

Угловой

Присоединяется в соединениях труб, расположенных друг к другу под углом в месте поворота. Предназначены для систем с различной внутренней средой. Рабочее давление – до 300Бар, температура – до 630С.

Тарельчатый

Используются в газовых трубопроводах с максимальной температурой до 60С и рабочим давление – 340бар.

Прямоточный

Обычно применяются в нефтепроводах. В быту распространения не получили из-за больших размеров.

По способу герметизации:

Сальниковые

В сальниковом варианте крана уплотнитель препятствует выходу рабочей среды наружу. При этом положение штока не играет роли.

Сильфонные

Сильфонные вентили — более современные. Здесь в качестве герметизирующей среды выступает вакуум. Такой вид кранов боле надежен, утечки происходят реже.

Отличия крана от задвижки

Возникает вопрос — чем же отличается кран от запорной регулирующей задвижки?

Здесь все достаточно просто:

1. Конструктивные особенности задвижки позволяют перекрыть путь жидкости или газу, совершив несколько оборотов вентиля, для крана — достаточно одного;
2. Задвижки обычно устанавливают на магистральных пересечениях труб больших диаметров;
3. Кран обычно располагается в конце трубопровода, задвижка — в месте закрытия и открытия проходных отверстий;
4. Область применения вентилей гораздо шире и они намного популярнее задвижек.

Срок службы

Срок службы зависит от материала изготовления и условий эксплуатации.

На изделия, выполненные из легированной стали или чугуна производитель обычно дает срок годности от 10 до 12 лет, на изделия из нержавейки – 15лет.

Советы по выбору

Перед приобретением, обратите внимание на следующие моменты:

• Область применения элемента. Выбирайте изделие с соответствующими техническими характеристиками;
• Материал изготовления (чугун, сталь, бронза, нержавейка). Обычно оптимальный вариант по соотношению цена-качество – чугун или недорогая нержавеющая сталь. Если планируется эксплуатация в агрессивных средах — выбирайте бронзу и нержавейку с высоким содержанием никеля (марки AISI304 или 12×18н9);
• В случае выбора устройства для регулировки потоков высокого давления — подойдет углеродистая сталь (марки У8,У10 и тп.);
• Обратите внимание на качество выполнения детали – при закрытии игла не должна касаться опоры, а при открытии — доставаться из гнезда;
• Продуманно подходите к выбору типа подключения. Оно может быть муфтовым или фланцевым;
• Для централизованных систем отопления лучше использовать ручной кран Маевского, позволяющий в любое удобное время стравливать накопившийся в батареях воздух. Для частных домов подойдут автоматический вариант. Так же автоматический кран подойдет для устройства в местах с затрудненным доступом.

В интернете можно найти много обзоров игольчатых кранов, которые могут помочь вам с выбором. Но почти все они описана в нашей статье.

Монтаж крана в систему отопления

Как упоминалось выше — для выпуска воздуха из системы отопления применяется устройство под название кран Маевского. Естественно, с 1933 года его конструкций стала более совершенной и удобной для эксплуатации.

Игольчатый воздухоотвод в системе отопления устанавливается в верхней части радиатора со стороны, противоположной поступлению воды. Именно в этом месте собирается лишний воздух.

Если система отопления в доме вертикальная — вентиль устанавливается на радиаторе самого верхнего этажа. При схеме параллельного подключения – монтируется на батареи верхнего и нижнего уровней.

А вообще при установке нужно учитывать конструктивные особенности расположения батарей, и монтировать краны в местах предполагаемого скопления воздуха.

В обычной городской квартире обязательному оснащению подлежат:

• Все батареи в доме;
• Компенсаторы и аналогичные приборы;
• Трубопроводы верхнего уровня системы отопления.

Кроме того, в последнее время все чаще выпускаются полотенцесушители, адаптированные под установку крана Маевского.

В современных батареях вентиль обычно устанавливается на этапе изготовления производителем.

Воздух с помощью крана Маевского выпускается из системы отопления до появления непрерывной струи воды.

Необходимые инструменты и оборудование

• Воздухоотводный кран;
• Ключи — разводной, гаечный;
• Фум-лента;
• Отвертка

Этапы процесса

1. Сливаем из системы отопления всю воду.
2. Выкручиваем заглушку из верхней части батареи;
3. Вкручиваем на место заглушки воздухоотвод. Для более надежной герметизации накрутите на резьбу крана ФУМ-ленту или льняное волокно;
4. При монтаже в чугунный радиатор без отверстия – это отверстие следует просверлить в боковой заглушке батареи. Диаметр его должен быть немного меньше диаметра крана. Затем внутри отверстия нарезается резьба. После этого вентиль примеряется и вкручивается;

Видео по монтажу

Несколько полезных видео в тему:

Особенности эксплуатации

Выпускное отверстия краника обычно маленькое и часто засоряется. Поэтому периодически его необходимо прочищать иголкой. Если вентиль не использовался долгое время и поворотный затвор двигается с трудом – его можно смазать WD-40.

При необходимости замены элемента — используйте 2 ключа. Одни следует выкручивать саму деталь, вторым — придерживать пробку радиатора.

Несмотря на простоту всей конструкции, систему следует периодически проверять и чистить. В этом случае ее эксплуатация будет беспроблемной и долговременной.

Заключение

Возможно, игольчатый вариант крана — не самый популярный и жизненноважный элемент трубопровода. Но его установка незаменима для правильной работы батарей и позволит сэкономить немалые деньги на электричестве. Да и более узких сферах деятельности ему нет замены. Ну а что, домашние самогонные аппараты тоже имеют право на существование, особенно с учетом огромного количества контрафактного алкоголя на рынке.

Но мы все-таки за ЗОЖ. Поэтому призываю использовать краны исключительно в строительных целях и присоединяться к нашим сообществам в социальных сетях — там очень много полезного и интересного!