Шаровые краны являются одними из наиболее широко используемых в промышленных и жилых системах благодаря своей надежности, долговечности и простоте эксплуатации. В этой статье рассматривается, что такое шаровой кран, его основные компоненты (корпус, шар, седло), классификации, стандарты давления и размера, а также методы приведения в действие. Независимо от того, являетесь ли вы инженером, специалистом по закупкам или любителем DIY, это руководство поможет вам понять, как выбрать правильный шаровой кран для ваших нужд.
Что такое шаровой кран?
A шаровой клапанэто четвертьоборотный клапан, который использует полый, перфорированный и вращающийся шар для управления потоком жидкости. Когда отверстие шара совпадает с трубопроводом, жидкость течет свободно; поворот шара на 90 градусов полностью блокирует поток. Его простая конструкция обеспечивает быстрое срабатывание, минимальную утечку и совместимость с водой, нефтью, газом и едкими средами.
Основные компоненты шарового крана
1. Корпус шарового крана
Theкорпус шарового кранаэто внешняя оболочка, в которой размещаются внутренние компоненты. Обычно она изготавливается из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, латунь или ПВХ, в зависимости от области применения. Конструкция корпуса определяет номинальное давление клапана и тип соединения (резьбовое, фланцевое или межфланцевое).
2. Шаровой кран шаровой
Theшаровой кран шаровойпредставляет собой вращающуюся сферу с отверстием в центре. Часто хромируется или покрывается такими материалами, как ПТФЭ, для уменьшения трения и защиты от коррозии. Точная обработка шара обеспечивает герметичность и плавность работы.
3. Седло шарового клапана
Theседло шарового клапанапредставляет собой кольцеобразный компонент, который образует уплотнение между шаром и корпусом. Седла обычно изготавливаются из мягких материалов, таких как ПТФЭ или армированные термопластики, чтобы обеспечить герметичность даже при высоком давлении.
Типы шаровых кранов в зависимости от способа соединения
1. Резьбовой шаровой кран
A шаровой кран с резьбойИмеет наружную или внутреннюю резьбу на концах, что позволяет производить прямую установку в трубопроводы путем ввинчивания. Идеально подходит для жилых систем низкого давления (например, водопровод, HVAC), эти клапаны экономичны и просты в установке без сварки.
Приложения:
- Водоснабжение жилых помещений
- Газопроводы
- Малые промышленные системы
2. Фланцевый шаровой кран
A фланцевый шаровой кранимеет фланцевые концы, прикрученные болтами к фланцам трубопровода. Эти клапаны работают с системами высокого давления и большого диаметра, предлагая простоту обслуживания и разборки. Прокладки между фланцами обеспечивают надежное соединение без утечек.
Приложения:
- Нефте- и газопроводы
- Химические перерабатывающие заводы
- Водоочистные сооружения
3. Межфланцевый шаровой кран
A шаровой клапан с пластинчатым фланцем(или *шаровой кран зажимного типа*) зажат между двумя фланцами трубопровода с помощью болтов. Компактные и легкие, эти клапаны подходят для систем с ограниченным пространством, но не имеют концевых соединений, полагаясь на давление фланца для уплотнения.
Приложения:
- Переработка продуктов питания и напитков
- Компактные системы ОВК
- Гидравлические системы низкого давления
Классификации шаровых кранов по конструкции
1. Плавающий шаровой кран
Шар удерживается на месте двумя седлами и слегка плавает под давлением. Подходит для клапанов малого и среднего размера, эта конструкция экономически эффективна, но может испытывать трудности с высокими скачками давления.
2. Цапфовый шаровой кран
Шар закреплен цапфовым (шарнирным) механизмом, что снижает рабочий крутящий момент и выдерживает более высокие давления. Распространено в нефте- и газопроводах.
3. Полный порт против уменьшенного порта
- Шаровой кран с полным проходом: Диаметр отверстия соответствует диаметру трубопровода, что сводит к минимуму сопротивление потоку.
- Шаровой кран с уменьшенным проходом: Уменьшение диаметра отверстия, что снижает размер и стоимость клапана, но увеличивает перепад давления.
Номинальные давления и размеры шаровых кранов
Номинальное давление
Шаровые краны классифицируются на основе их максимально допустимого давления (например, ANSI Class 150, 300, 600). Более высокие классы указывают на большую устойчивость к давлению. Например:
- Класс 150: 285 фунтов на кв. дюйм при 100°F
- Класс 600: 1440 фунтов на кв. дюйм при 100°F
Факторы, влияющие на способность выдерживать давление:
- Прочность материала
- Целостность седла и уплотнения
- Тип соединения (фланцевые клапаны рассчитаны на более высокое давление)
Стандарты размеров
Размеры шаровых кранов варьируются от ¼ дюйма (для бытового использования) до более 48 дюймов (промышленные трубопроводы). Общие стандарты включают:
- NPT (Национальная трубная резьба): Для резьбовых клапанов.
- ASME B16.10: Для габаритных размеров.
- ASME B16.5: Для фланцевых клапанов.
Методы приведения в действие шарового крана
1. Ручное приведение в действие
Управляется рычагом или маховиком. Лучше всего подходит для небольших клапанов или систем, требующих нечастых регулировок.
2. Пневматический привод
Использует сжатый воздух для автоматизации работы клапана. Идеально подходит для удаленных или опасных сред.
3. Электропривод
Привод осуществляется от электродвигателей, что позволяет интегрировать его с системами управления для точного управления потоком.
Как правильно выбрать шаровой кран
1. Совместимость с носителями: Убедитесь, что материалы (корпус, шар, седло) устойчивы к коррозии, вызываемой жидкостью.
2. Давление и температура: Сопоставьте номинальные характеристики клапана с требованиями системы.
3. Тип соединения: Выберите резьбовое, фланцевое или бесфланцевое соединение в зависимости от конструкции трубопровода.
4. Размер порта: Для систем с высоким расходом выбирайте полнопроходные клапаны.
5. Приведение в действие: Автоматизируйте, если требуются частые регулировки или дистанционное управление.
Заключение
Шаровые краны универсальны, долговечны и необходимы для управления потоком жидкости в различных отраслях промышленности. Понимание их компонентов —корпус шарового крана, мяч, исиденье—наряду с такими типами, какрезьбовой, фланцевый, ивафляшаровые краны, обеспечивают оптимальную производительность системы. Рассмотрев номинальные давления, размеры и методы приведения в действие, вы можете выбрать клапан, который соответствует вашим эксплуатационным требованиям. Всегда сотрудничайте с надежным производителем, чтобы гарантировать качество и соответствие отраслевым стандартам.
Время публикации: 20-03-2025