Технические особенности
Отличительная особенность крана данной модификации – в особой конструкции запирающего (регулирующего напор) подвижного элемента: он круглый, т.к. выполнен в виде сферы, прямо вдоль оси которой пролегает отверстие для прохода жидких или газообразных сред.
Конструктивное решение в виде заключенных в корпус уплотнительных кольцеобразных седел с примыкающей к ним шаровой пробки (затвора), а также рукоятки, присоединенной к шпинделю, было генерировано примерно век назад. Однако распространение таких устройств стало возможным лишь после изобретения современных высокопрочных материалов (каучуки, фторпласт), обеспечивающих изделию герметичность, легкость и плавность манипуляций, а пробке и седлу – идеально плотное, без люфтов, прилегание.
В настоящее время изготовление устройств стандартизировано (ГОСТ 9702-87, 28343-89, 28908 – 91, 21345-2005).
Виды
Широкий ряд модификаций изделий по типу диаметра канала круглой пробки подразделяется на две больших группы:
- редуцированные, с сечением канала в пробке, меньшем на один типоразмер, чем у трубы;
- обеспечивающие минимальные потери гидравлики полнопроходные, с диаметром отверстия в затворе, неотличимом от собственного диаметра трубы.
Еще одно направление классификации данных метизов - по методу их монтажа.
Так, в зависимости от технологии присоединения крана к трубе, выделяют:
- фланцевые, https://apa-valves.ru/catalog/ball-valves/), конструкция которых позволяет осуществлять монтаж посредством частичных сборочно-разборных операций, избегая сварки;
- предназначенные для приваривания к стенкам трубы и дающих максимально возможные прочность и герметичность соединения;
- содержащие на своих стенках цилиндрическую либо коническую резьбу муфтовые;
- универсальные, подходящие всем типам магистралей изделия комбинированного типа, оптимально сочетающего несколько технических возможностей для монтажа.
Третье направление дифференцирования многообразия моделей подобных приборов – в принципиальном различии мобильности затвора, подразделяющегося на две категории:
- «плавающий шар», подразумевающая отсутствие жесткого контакта пробки со шпенделем, в силу чего сфера меняет пространственное положение в силу давления на нее перемещаемых сред;
- «шар в опоре», представляющий собой круглую пробку с нижней цапфой по оси (дополнительно может укомплектовываться подшипниками скольжения либо качения), входящей в специально предназначенный желобок.
«Плавающая» технология не используется там, где сечение уплотнительного кольца превышает 20 сантиметров. В противном случае кольцо просто не выдержит давления жидкости или газа, и/или операция открывания-закрывания будет протекать с чрезмерным усилием, требующем дополнительного использования механических или электрических приводных приспособлений.
Устройство по типу «шар в опоре» гораздо маневреннее и функциональнее, а для их управления даже на магистралях с сечением, превышающем 200 мм достаточно физической силы среднестатистического человека.
ВНИМАНИЕ: практически все виды шаровых кранов рассчитаны на прямой угол запирания-отпирания, равный 90°, поэтому прилагать усилие при повороте крана на максимально возможный угол не стоит: при попытке его увеличения устройство может быстро выйти из строя.
Сфера применения
Краны со сферической запорной арматурой благодаря удобству и быстроте операций управления, возможности герметичного перекрывания прохода жидкости, паров или газа через магистральные трубопроводы и получения самых маленьких гидравлических потерь успешно используются в быту (в основном полуоборотные модификации) и промышленности.
Самыми популярными сферами можно признать:
- нефтегазовую;
- ЖКХ и коммунальную (транспортировка по трубопроводу таких ресурсов, как газ, жидкий и парообразный теплоноситель, холодная и горячая вода).
Кроме того, они успешно внедряются на магистрали, через которые проходят потоки сред:
- типа суспензии;
- жидких и грязных, с различными фракциями включений в разной концентрации;
- шламы;
- вязкие составы.
Эти запирающие устройства находят применение там, где ценится их компактность, надежность перекрытия потока сред, простота конструктивных элементов и управления, а также почти полное нивелирование так называемых «застойных зон» в канале затвора, критичных для бесперебойной транспортировки сред с температурой, достигающей 200 °C.
ВНИМАНИЕ: Давление жидкостей и газа, проходящих сквозь отверстие в сферической пробке редуцированных моделей, немного падает. Поэтому применение данных изделий имеет место там, где фактор небольшого падения давления транспортируемых сред несущественен.
В силу универсальности в использовании, а также особом уровне комфорта и надежности показателей эксплуатации, шаровые краны стали необычайно популярными и даже незаменимыми в некоторых практических областях.