Кран шаровой высокого давления: конструкция, как он работает
К одним из наиболее удачных, продуманных и востребованных изобретений последнего времени принято считать запорный элемент, без которого не способна нормально функционировать ни одна современная трубопроводная система. К таким элементам следует отнести шаровый кран.
Однако благодаря высокому уровню надежности, подобные агрегаты используются не только в промышленности, но и в бытовых условиях. Устройство крана выглядит таким образом, что при смещении ключевого элемента осуществляется полное перекрытие рабочего потока в трубопроводе.
«ВД» вентиль запорного типа
К такому типу агрегатов принято относить модели, которые способны на полное перекрытие рабочего потока посредством смещению возвратно-поступательного типа самого запорного элемента, который будет двигаться перпендикулярно относительно основному потоку и поверхности корпуса вдоль центральной оси. К таким элементам относят шпиндель, который врезается в резьбу гайки, которая крепится неподвижно.
Располагается она в бугеле или крышке. Резьба ходового типа может быть как выносной, так и погружной, которая будет оснащена функцией самоторможения. Это позволяет оставить шпиндель в промежуточном положении, а показатель рабочего давления никак не будет влиять на сам запорный агрегат. Конструктивно, корпус вентиля может быть:
- Угловым. Используется в том случае, если элементы трубопровода будут соединяться перпендикулярно.
- Проходным (ходовым). Такие агрегаты получили широкое распространение. Монтаж осуществляется на прямом участке используемой магистрали. К недостаткам следует отнести наличие небольшой зоны застоя рабочей среды.
- Смесительный. Применяется в том случае, если есть необходимость поддержания определенного температурного режима при смешивании одновременно двух поток.
- Прямоточный. Используется в тех ситуациях, когда снижение потока на выходе необходимо избегать любыми способами.
В месте осуществления соединения крышки и вращающегося шпинделя может быть как сальниковым, так и сильфонным. Если применяется диафрагменный запорный элемент, то любую такую арматуру можно считать вентильной.
Общие показатели устройства
К достоинствам использования подобного оборудования следует отнести:
- компактность, по сравнению с аналогичными моделями;
- несущественный вес конструкции;
- исходя из приложенной инструкции, монтажные работы можно осуществлять на выбранном участке в выбранном и обязательно удобном месте, так как следует позаботиться о последующем обслуживании участка, которое должно быть максимально удобным;
- запирающий элемент имеет небольшой ход до момента полного перекрытия;
- постоянство относительно эксплуатационных качеств даже при существенных перепадах относительно рабочего давления.
Недостатки агрегатов:
- односторонняя работа клапана;
- при наличии загрязненной или вязкой рабочей среды, использование подобного оборудования невозможно;
- высокий показатель гидравлического сопротивления.
«ВД» краны
Такой тип запорной арматуры применяется в системах трубопровода, в которых показатель давления существенно выше стандартной отметки. В этом случае необходим более прочный запорный элемент, при этом способ перекрытия должен быть максимально удобным, как и открытие рабочего потока транспортируемой среды. Шаровые краны могут быть нескольких типов:
Шаровые. В этом случае в качестве запорного элемента будет выступать шар, который будет вращаться вокруг собственной оси. Подразумевается, что прибор полностью герметичен, прост в последующей эксплуатации, имеет высокий эксплуатационный срок и необходимый показатель надежности. Именно благодаря этим параметрам «ВД» краны применяются на магистралях самого разного диаметра. Также возможно использование устройства при условии наличия температурного режима, который составляет порядка 200°С и при наличии агрессивной среды. Зачастую агрегаты применяются в таких отраслях:
- коммунальные хозяйства;
- в металлургии;
- газовой;
- нефтяной;
- химической промышленности;
- в энергетике.
На трубы больших размеров рекомендуется монтировать агрегат посредством муфтового или штуцерного соединения. Для перекрытия потока участка большой магистрали, краны будут присоединяться посредством фланцев или сваркой. Закрываются и открываются элементы посредством электрического привода.
Конусные. В качестве запирающего элемента выступает специальная пробка. К основным преимуществам их использования следует отнести конструктивную простоту и более чем доступную стоимость. Для частичного или полного перекрытия такой тип оборудования применять не рекомендуется при условии наличия крупногабаритной магистрали. В сочетании с агрессивной средой или при наличии высокого показателя рабочего давления, устройство также не монтируется.
Прямое назначения и устройство
Устройство крана высокого давления достаточно простое, благодаря чему его эксплуатационный срок более чем оправдан. Шаровой кран ду-100 относится к категории полнопроходных моделей устройств этого типа. Применяется во многих современных отраслях, в том числе нефтяной, фармацевтической и химической промышленности.
Подобные приспособления применяются для осуществления регулировки основного потока рабочей среды, которая может выступать в качестве продуктов питания, пара и химических составов. Имеет высокий эксплуатационный срок. Конструктивно, все водопроводные краны шарового типа представляют собой корпус и расположенный внутри шар, который и выступает в качестве запорного элемента.
Он способен вращаться под углом в 90°, тем самым осуществляя закрытие или открытие прохода. Шар оснащен небольшим отверстием, которое позволяет рабочей среде протекать через него в процессе эксплуатации. Также протекать она будет и через полнопроходный вентиль – галлоп. Параллельно течению будет размещено отверстие в режиме «открыто». В процессе использования шар будет постепенно смещаться, тем самым поток будет постепенно перекрываться.
Конструктивные особенности
При наличии базовой комплектации, самый простой агрегат (шаровой кран), будет состоять из комплекса таких элементов:
- шпиндель, который соединяется запорный элемент с рукояткой;
- рычаг, который представлен в качестве ручного привода;
- запорный механизм представлен в виде шара с небольшим отверстием (перфорацией);
- два седла, которые расположены параллельно друг к другу, осуществляющие фиксацию запорного устройства внутри корпуса – уплотнительные кольца, изготовленные из полимеров, таких как синтетический каучук, тефлон или фторпласт;
- сборный или цельный корпус, из которого будут выходить ряд соединительных патрубков (фланцевых, муфтовых или сварных), которые применяются для стыкования агрегата с магистралью.
Запорный кран высокого давления может иметь несколько вариантов исполнения, однако в любом случае принцип работы будет один и тот же. При открытом положении, отверстие (пропускное) затвора шарового типа, будет располагаться параллельно потоку рабочей среды. Шпиндель в процессе вращения привода будет передавать крутящий момент на затвор и, как следствие, шар начнет перемещаться по обозначенной оси, тем самым перекрывая поток посредством своих стенок. Перфорация будет отсутствовать. Регулировать расход потока можно при помощи частичного открытия используемого отверстия. Однако можно выделить и еще одну отдельную группу, в которую превосходно впишется трехходовой шаровой кран.
Оснащен он тремя патрубками, которые расположены на корпусе (два выходных и одно входное). Конструкции такие применяются только в случае необходимости частичного или полного перенаправления рабочего потока транспортируемой среды. При открытом положении поступать она будет в оба отверстия выходных патрубка. Также она может быть направлена сразу на задний выход, что позволит быстро отсечь или произвести подключение один из трубопроводов.
Принцип работы и устройство
Рассматриваемый агрегат будет состоять из набора фланцев, которые размещаются внутри используемого запорного механизма, руной рукоятки или привода любого другого типа. Запирающий тип устройств представлен в виде отполированного шара, который чаще всего изготовлен из нержавейки или хромирован. Также имеется шток, который крепится посредством шпинделя, оснащенного рукояткой.
В шаре имеется небольшая прорезь, которая выполняет функции сквозного отверстия. В процессе поворота рукояти, шар будет смещаться прорезью или к стенкам самого корпуса. Также может происходить смещение в сторону, что откроет проход по трубам.
Муфтовые латунные шаровые краны
Устройство изготавливается из латуни и применяется для малогабаритных систем и их участков. Если появилась протечка, необходимо всего лишь немного подтянуть ослабленную гайку, поджав чуть сильнее уплотнитель сальниковый тефлоновый. Производитель заявляет, что выбранный ресурс способен без труда перенести целую серию циклов открытия-закрытия, которые могут достигать 20 000 раз.
Муфтовым шаровым кранам присущи такие качества:
- возможность нормального функционирования при рабочем давлении в 1,6 Мпа;
- температурном режиме, который составит 150°С;
- повышенный показатель травмобезопасности используемой рукояти;
- для монтажа может быть выбрано любое положение;
- превосходная герметичность;
- надежность и долговечность конструкции.
Стальные шаровые краны
Тело имеет цельную конструкцию сферической формы и оснащено цилиндрическим патрубками. Для изготовления корпуса используется высокопрочная сталь, в которой нет разъемов под болты. Таким образом удалось избежать возможного образования протечек в будущем.
Характерные особенности:
- экономичность;
- устойчивость к существенным температурным перепадам;
- нет необходимости в регулярном техническом обслуживании;
- простота управления и необходимых монтажных работ;
- высокая скорость осуществления перекрытия.