Назначение устройство принцип работы пробковых кранов. Мастер-класс: как сделать ревизию советских газовых кранов

Трубы, подводящие газ к плите, в обязательном порядке оснащаются индивидуальным краном, который служит для перекрытия газоснабжения в случае утечки или неисправности газовой плиты. Газовый вентиль требует постоянного контроля и своевременного ухода. В случае обнаружения неисправности крана требуется срочная замена устройства.

Выбор газовых вентилей

Если обнаружена неисправность в работе газового вентиля, то устройство рекомендуется заменить в кратчайшие сроки. В первую очередь необходимо подобрать новый вентиль. При выборе специалисты рекомендуют учитывать:

вид вентиля;
основные параметры устройства.

Виды

Вентиль газовой трубы может быть:

пробковым. В корпусе пробкового крана размещается конический элемент, приводимый в движение маховиком. В коническом элементе (пробке) находится отверстие, которое при совмещении с отверстием в трубе пропускает газ к оборудованию. В качестве уплотнительного материала, герметизирующего соединение крана с трубами, выступает сальник;

шаровым. Устройство газового вентиля шарового типа отличается от пробкового тем, что в основе запорного механизма располагается шар, выполненный из прочного металла. Шар имеет отверстие, которое при повороте маховика располагается вдоль газопровода и таким способом пропускает газ к потребителю.

По способу соединения с трубами бытовой шаровой кран может быть:

резьбовым. Вентиль соединяется с трубами газопровода резьбовым соединением;

фланцевым. Соединение с трубами осуществляется при помощи фланцев, которые в свою очередь фиксируются болтами;

приварным, то есть устанавливаемым с помощью сварочного аппарата.

Резьбовые и фланцевые краны являются многоразовыми, то есть при необходимости можно снять устройство с газовой трубы, проверить его работоспособность, провести ремонт и установить на прежнее место. Приварной вентиль можно установить только один раз.

Основные параметры подбора

Чтобы подобрать запорный вентиль для газа, рекомендуется обратить внимание на следующие факторы:

диаметр трубопровода. Запорный элемент вентиля должен полностью перекрывать трубу в квартире. Если вентиль будет большего или меньшего размера, то герметичность крана будет не полной;
шаг и диаметр резьбы на трубопроводе. Чтобы быстро произвести замену устройства, необходимо полное совпадение указанных параметров. В противном случае потребуется приобретение и установка дополнительных переходников;
материал, из которого изготовлен вентиль газопровода. Целесообразнее приобретать латунные краны, так как они отличаются более длительным периодом службы. В продаже также можно встретить силуминовые, цинковые и пластиковые краны. Различить материал, примененный для изготовления вентиля, можно по весу. Латунные краны более тяжелые, чем краны из других материалов. Кроме этого можно осмотреть место, где нарезана резьба. Латунь имеет желтый оттенок, а все остальные материалы (кроме пластика) серый;

на корпусе вентиля не должно быть сколов, наплывов, трещин и других дефектов. Наличие этих факторов свидетельствует о несоблюдении правил изготовления изделия, что приведет к сокращению срока службы;
целесообразнее приобретать вентили известных производителей. Например, можно выбрать краны, произведенные компаниями Bugatti (Италия), Dungs (Германия), Broen Ballomax (Польша).

Соблюдение простых правил при выборе вентиля для газа позволит подобрать надежное устройство с длительным сроком эксплуатации.

Установка газового вентиля

Подготовительный этап

Чтобы поменять газовый вентиль на кухне самостоятельно, требуется подготовить:

новый кран;
два газовых ключа. Один ключ требуется для откручивания резьбы, а второй для удержания нижней трубы в неподвижном состоянии. В противном случае можно повредить трубопровод, ведущий непосредственно к газовой плите;
средство для герметизации резьбового соединения. Подойдут ФУМ-лента, нить Тангит Унилок или обычная льняная нить. При использовании льняной нити необходима дополнительная обработка герметизирующего материала краской;

графитовая смазка, предназначенная для газовых вентилей;

для трубы. Если производить замену вентиля вдвоем, то можно обойтись без применения заглушки.

Процесс замены

Замена газового вентиля производится по следующей схеме:

перекрывается подача газа в жилое помещение. Для этого ручка газового вентиля поворачивается в положение перпендикулярно трубе;

вентиль откручивается от трубы. Если открутить резьбу не получается, то резьбовое соединение рекомендуется обработать составом WD-40, который обеспечит плавность хода. Если в квартире установлен приварной вентиль, то он срезается при помощи болгарки, а на трубах ;
на место вентиля устанавливается временная заглушка. Если работу по замене газового вентиля производить вдвоем, то вместо заглушки можно использовать палец напарника. Такая процедура облегчит процесс установки нового крана;
на резьбу накручивается герметизирующая нить;

поверх нити наносится слой графитовой смазки;

устанавливается новый кран.

Процесс самостоятельной замены газового вентиля представлен на видео.

открывают кран и начинают подачу газа к плите;
подготавливают насыщенный мыльный раствор, который наносят на кран и места соединения.

Если устройство и резьба пропускают газ, то в месте пропуска будут образовываться небольшие мыльные пузыри. При обнаружении утечки необходимо быстро устранить проблему.

Самостоятельно выполнять работу по замене газового вентиля рискованно. Любое неосторожное действие или нарушение правил безопасности может привести к взрыву. Поэтому рекомендуется выполнять замену с помощью квалифицированных специалистов.

На рисунке 1 изображен разрез классического пробкового крана.

1 – место под рукоятку или штурвал, 2 – крышка, 3 – затворный элемент, 4 – корпус, 5 – присоединительные фланцы, 6 – регулировочный болт.

Кран пробковый , другое название конусный или конический, один из типов запорной арматуры, предназначенный для запирания и регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.

Запирающий элемент выполнен в форме усеченного конуса.

Некоторые товары из каталога:

Пробковый кран применение

Пробковый кран применяется в трубопроводах, работающих в следующих средах:

различные газы (нейтральные, топливные),
нефтепродукты,
вода, пар,
химические жидкости.

Среды в трубопроводе могут содержать посторонние абразивные включения. Для эксплуатации кранов в агрессивных средах, применяют футеровку материалами из тефлона или иных полимеров.


Рисунок 2	Рисунок 3	Рисунок 4. 3D модель крана в разрезе

На рисунках 2-4 показаны краны с футеровкой.

По ряду причин, популярность пробковых кранов в нашей стране невысока. К этим причинам можно отнести следующие:

для того, что бы перекрыть поток, необходимо прикладывать значительное стартовое усилие, в свою очередь это приводит к необходимости установки дополнительного оборудования (приводы, редукторы) на краны больших диаметров;
кран требует постоянного обслуживания и смазывания, иначе возможно прилипание затворного механизма к корпусу;
сложная технология изготовления, и именно процесс притирки пробки и седла весьма трудоемкий процесс, иначе, кран не будет обеспечивать требуемой герметичности;

Два последних утверждения верно только для старых образцов пробковых кранов, выпускающихся в Советском Союзе с уплотнением металл по металлу.

Представленное на нашем сайте оборудование лишено этих недостатков, т.к. уплотнение метал по металлу отсутствует .

Решение проблем пробковых кранов в современных вариантах

Компания FluoroSeal избавила свои пробковые краны от указанных недостатков, благодаря использованию специального уплотнения, которое препятствует залипанию пробки, потому они очень просты в эксплуатации и очень популярны при использовании с агрессивными и абразивными средами, например для установки на трубопроводах с соляным раствором.

Компания FluoroSeal, чтобы решить вопрос с герметичностью , использует специально запатентованную технологию корректировки плотности прилегания пробки к седлу.

Процесс очень простой , снаружи корпуса имеется небольшой болт, который можно подкрутить обычным шестигранным ключем, при его подкручивании пробка сдвигается и увеличивает плотность прилегания. Этот же механизм решает проблему ремонта при износе уплотнения, в таких случаях просто увеличивается плотность прилегания и тем самым восстанавливаются прежние показатели без остановки технологического процесса на ремонт и обслуживание.

Обеспечение герметичности пробковых кранов

Для обеспечения герметичности крана и облегчения поворота затвора различные производители используют несколько вариантов, в том числе и

прижим пробки к седлу с помощью резьбовых соединений,
использование сальниковых набивок
и системы регулировки натяжения пробки в корпусе.

Применяется так же и система смазки в корпусе крана, а для кранов, применяемых на перекачке нефти с высоким уровнем парафина , предусмотрена система подогрева корпуса.

Области применения пробковых кранов

Пробковые краны, эксплуатируются на многих трубопроводах в следующих сферах:

химическая,
нефтехимическая,
добывающая,
газовая промышленность,
производство синтетических материалов и ПВХ,
производство минеральных удобрений,
очистные сооружения,
атомные электростанции,
пищевое и косметическое производство,
фармацевтика.

Режимы функционирования пробковых кранов

Возможно функционирование оборудования со следующими режимами:

диаметры от 15 мм до 600 мм;
давлений от 16 бар до 100 бар;
температуры от -29 0 С до +316 0 С.

Технические специалисты ООО "Номитек" помогут Вам в подборе необходимого оборудования. Ознакомиться с ассортиментом трубопроводной арматуры и ценами можно в каталоге. Произвести заказ и купить пробковые краны и другую трубопроводную арматуру, можно как непосредственно с сайта, оформив заказ, так и отправив свой запрос на эл. почту info@сайт .

Для выбора запорной арматуры необходимо иметь полные данные о системе, где собираются применять арматуру, о назначении арматуры и условиях ее работы.

На выбор арматуры значительно влияют химическая активность рабочей среды и ее коррозионные свойства. Они определяют марку материала корпусных деталей арматуры и уплотнения.

При выборе арматуры необходимо учитывать ее долговечность и ремонтопригодность. Эти характеристики связаны с расчетным сроком службы самой установки, где применяют арматуру, а также с проектируемой в дальнейшем модернизацией или автоматизацией системы.

В системах, где затруднено обслуживание и где выход арматуры из строя может повлечь серьезные последствия, основной характеристикой для выбора запорной арматуры может стать надежность ее работы.

Наконец, один из решающих факторов при выборе арматуры -- ее экономичность. Экономичность следует рассматривать комплексно, для всего народного хозяйства в целом. При этом учитывают цену арматуры, стоимость обслуживания ее, а также ее влияние на экономические показатели всего производства.

При выборе арматуры следует учитывать также ее габаритные размеры и массу с учетом места для ее установки

Запорную арматуру выбирают в зависимости от конкретных условий и особенностей технологического процесса, а также от вида и физических свойств перекачиваемой рабочей среды.

Классификация кранов

Они используются на магистральных трубопроводах, транспортирующих природный газ и нефть, а также в системах городского газоснабжения, на резервуарах и котлах для определения уровня жидкости, дренажа систем, взятия проб. Классификация запорных кранов приведена на рисунке ниже:

Достоинства крана, как запорного устройства, заключается в следующем: простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, небольшая высота (без учета размеров привода), возможность безколодезной установки и установки в любом рабочем положении на трубопроводе, простая форма проточной части корпуса, отсутствие застойных зон, полнопроходность в шаровых кранах, допускающая возможность механизированной очистки трубопровода, простое управление (поворот пробки на 90°), малое время, затрачиваемое на поворот, хорошая защита и возможность смазки уплотнительных поверхностей деталей рабочего органа, применимость для вязких или загрязненных сред, суспензий, пульп и шламов, возможность использования в качестве запорного или регулирующего устройства. Вместе с тем, краны имеют следующие недостатки: для управления кранами с большим условным диаметром прохода требуется большие крутящие моменты, необходимы тщательное обслуживание и смазка уплотнительных поверхностей конической пробки и корпуса во избежание "прикипания" пробки к корпусу, усложнена притирка конической пробки и корпуса, неравномерный по высоте износ конусных пробок, что в процессе их эксплуатации приводит к снижению герметичности запорного органа. Поэтому для ответственных объектов все большее применение получают шаровые краны, которые используются для трубопроводов с условным диаметром прохода Dу < 1400 мм и более при давлениях ру < 16 МПа. На линейной части магистральных газопроводов шаровые краны являются основным запорным устройством. Они получили широкое применение и на других объектах газопроводов.

Для того, чтобы снизить крутящий момент, необходимый для управления конусными кранами, и износ уплотнительных поверхностей, применяются краны со смазкой. На конусных соприкасающихся поверхностях этих кранов пробка и корпус имеют каналы, заполняемые специальной смазкой. Смазка периодически вручную или автоматически подается по каналам шпинделя, корпуса и пробки.

Принцип работы кранов с подъемом пробки заключается в том, что при открывании и закрывании прохода предварительно производится подъем пробки на некоторую высоту, необходимую для того, чтобы уплотнительные поверхности пробки и корпуса разошлись, что уменьшает во время поворота пробки трение и износ уплотнительных поверхностей. Это осуществляется путем поворота шпинделя или ходовой гайки. После поворота пробки на 90° она снова "садится" на свое место. В кранах с ручным управлением эти действия выполняются последовательно вручную - с помощью шпинделя и бокового рычага, в кранах с поршневым гидроприводом или электроприводом - специальным механизмом.

Шаровые краны с пробкой в виде шара со сквозным отверстием для прохода среды получают все более широкое применение для различных условий работы. По принципу герметизации запорного органа их можно разделить на две основные разновидности: с плавающим шаром и с шаром на опорах. Применяются иногда и конструкции с плавающими уплотнительными кольцами. Сферические пробка и корпус обладают большой прочностью и жесткостью.

Для кранов с малым диаметром прохода наибольшее применение получили конструкции с плавающей пробкой, в которых пробка не связана жестко со шпинделем, а может смещаться от оси шпинделя. Под действием давления среды пробка прижимается к уплотнительному кольцу корпуса, обеспечивая герметичное перекрытие запорного органа.

При больших условных диаметрах прохода и давлениях плавающая пробка создает чрезмерно большие нагрузки на уплотнительное кольцо, что затрудняет работу крана, поэтому для таких условий рекомендуются конструкции с фиксированной пробкой. Фиксирующая цапфа пробки может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения, которые в настоящее время широко используются в шаровых кранах. Для вязких и застывающих (кристаллизующихся) сред (парафинистых мазутов, фенолов, смол) применяются краны с паровым обогревом корпуса. Используются краны как с конусной или шаровой, так и с цилиндрической пробкой.

Краны изготовляются из латуни, бронзы, серого чугуна, стали. Краны из латуни (Dу < 80 мм) применяются для сред с ру < 2,5 МПа при tp < 225°С. Чугунные краны (Dу < 150 мм) используются для воды, нефти, смазочных масел, топливного газа, нейтральных газов, фенолов при ру < 1,6 МПа и tp < 150°С. Стальные краны (Dу < 1400 мм) применяются для топливных газов, сжиженных газов, нефтепродуктов, каменноугольной смолы, пека при ру < 16 МПа и tp < 500°С. Латунные краны изготовляются как пробно-спускные и как запорные. Пробно-спускные краны (с условным диаметром Dу, равным 6, 10, 15 и 20 мм) при ру = 1 МПа и tp = 225° С предназначены для установки на котлы и резервуары. Они имеют один присоединительный патрубок с наружной трубной дюймовой резьбой и один спускной патрубок для выпуска рабочей среды, который используются для взятия проб и дренажа.

На рисунке слева представлены чугунные пробковый и шаровой краны и их монтажные размеры (в скобках приведены их обозначения по классификациям СЕИР и ООН).

Пробковый кран (рис. 4.11) состоит из корпуса 1, конической пробки 2, крышки 3, через которую проходит регулировочный винт 4, позволяющий регулировать рабочий зазор между уплотнительными поверхностями корпуса пробки.

Рис. 4.11. Пробковый кран: 1- корпус; 2 -- конус; 3 -- крышка; 4 -- регулирующий винт; 5 -- манжеты; 6 -- кулачковая муфта для проворота конуса шпинделем; 7 -- шпиндель; 8 -- рукоятка; 9 -- нажимной болт для подачи смазки; 10 -- обратный клапан; 11 и 12 -- ограничитель и пружина клапана

Уплотнение регулировочного винта осуществляется манжетами 5, поджатие которых производится грундбуксой. Управление краном осуществляется путем поворота пробки 2 (через шпиндель 7 и кулачковую муфту 6) рукояткой 8 до ее упора (рукоятки) в выступы горловины корпуса.

Для поворота пробки крана рукоятку при необходимости наращивают рукояткой 406 - ЗИП - 4, поставляемой с арматурой. Шпиндель уплотняется манжетами, которые поджимаются грундбуксой.

Смазка выполняет следующие функции: обеспечивает герметичность затвора крана; облегчает поворот пробки, создавая постоянную прослойку между уплотнительными поверхностями корпуса и пробки; предохраняет уплотнительные поверхности от коррозии и износа; предохраняет кран от заедания и заклинивания. С целью повышения коррозийной стойкости пробка крана подвергается сульфацианированию.

Краны
Кран представляет собой запорное, регулирующее или распределительное устройство. Основными деталями крана являются корпус и затвор (пробка) в виде конуса, цилиндра, шара или диска. Для прохода среды в ёатворе предусмотрены сквозное отверстие или канал различной формы, чем обеспечивается требуемая пропускная характеристика при применении крана в качестве регулирующего устройства. Управление краном (запорным) осуществляется путем поворота пробки на 90°.
Наибольшее применение получили запорные краны. Они используются нд магистральных трубопроводах, транспортирующих природный газ И нефть, а также в системах городского газоснабжения, на резервуарах и котлах для определения уровня ЖИДКОСТИ, дренажа систем, взятия проб. Классификация запорных кранов приведена на схеме 2.1.
Достоинства крана как запорного устройства заключаются в следующем: простота конструкции, малое гидравлическое сопротивление, небольшая высота (без учета размеров привода), возможность бесколодезной установки и установки в любом рабочем положении на трубопроводе, простая форма проточной части корпуса, отсутствие застойных зон, полнопроходимость в шаровых кранах, допускающая возможность механизированной очистки трубопровода, простое управление (поворот пробки на 90°), малое время, затрачиваемое на поворот, хорошая защита и возможность смазки уплотнительных поверхностей деталей рабочего органа, применимость для вязких или загрязненных сред, суспензий, пульп и шламов, возможность использования в качестве запорного или регулирующего устройства. Вместе с тем краны имеют следующие недостатки: для управления кранами с большим условным диаметром прохода требуются боЛьшие крутящие моменты, необходимы тщательное обслуживание и смазка уплотнительных поверхностей конической пробки и корпуса во избежание «прикипания» пробки к корпусу, усложнена пригонка (притирка) конической пробки к корпусу, неравномерный по высоте износ конусных пробок, что в процессе их эксплуатации приводит к снижению герметичности запорного органа. Поэтому для ответственных объектов все большее применение получают шаровые краны, которые используются для трубопроводов с условным диаметром прохода Dy Для того чтобы снизить крутящий момент, необходимый для управления конусными кранами, и износ уплотнительных. поверхностей, применяются краны со смазкой. На конусных соприкасающихся поверхностях этих кранов пробка и корпус имеют каналы, заполняемые специальной смазкой. Смазка периодически вручную или автоматически подается по каналам шпинделя, корпуса и пробки.
Краны изготовляются из латуни, бронзы, серого чугуна, стали, титана, пластмасс и других материалов. Краны из латуни {Dy^ Схема 2.1
Классификация запорных кранов

В перекрытую часть трубопровода. Натяжные краны в изготовлении дешевле сальниковых. Для управления краном вручную пробка крана обычно снабжается квадратом, на который надевается ключ или рукоятка, в некоторых случаях на пробке закрепляется рукоятка управления. Основные параметры кранов регламентированы ГОСТ 9702-77* (СТ СЭВ 4365-83).
Крепление запорных проходных кранов на трубопроводе производится либо муфтами с внутренней трубной дюймовой резьбой, что обычно применяется в кранах из чугуна и цветных металлов небольшого размера, либо с помощью фланцев, которыми снабжаются краны с большим условным диаметром прохода. Стальные краны наиболее часто имеют присоединительные патрубки под Приварку к трубопроводу. Различные конструкции латунных и Чугунных пробковых кранов приведены на рис. 2.1-2.4.

Конусность пробки в кранах обычно составляет от 1: 6 до I: 7 в зависимости от материала деталей. При меньшей конусности
снижается осевое усилие, требуемое для герметизации запорного органа, но при этом повышается вероятность заклинивания пробки Б корпусе. В связи с этим конусность 1:7 принимается в кранах из чугуна, бронзы и лаТуни общепромышленного назначения с Ру <: :=""> Проходное отверстие (окно) в конусной пробке имеет обычно трапецеидальную форму с отношением высоты к средней линии 2,5: 1. Размеры и форма окна должны обеспечивать в закрытом положении крана перекрытие уплотнительных поверхностей пробки и корпуса, достаточное для герметизации запорного органа. Направление проходного отверстия указывается риской на торце пробки (для трехходовых на торце - Г-образный знак), направлением рукоятки крана или стрелкой-указателем.
Стальные краны применяются при повышенных давлениях рабочей среды (нефть, масла, природный газ). Для снижения
трения в запорном органе используются конструкции с чугунной пробкой, со стальной пробкой и со смазкой я конструкции с подъемом пробки. Наиболее часто применяются краны со смаз¬кой, так как применение чугунных пробок не обеспечивает долговечности изделия, а краны с подъемом пробки имеют усложненную конструкцию. На рис. 2.5-2.7 приведены конструкции стальных конусных (пробковых) кранов со смазкой.

Стальные конусныё краны со смазкой выполняются сальниковыми и натяжными. Смазка в этих кранах из центрального канала хвостовика пробки путем завинчивания выжимного болта выдавливается в кольцевую уплотнительную канавку на пробке, а затем через продольные канавки на корпусе и пробке подается в кольцевые канавки на корпусе. При закрытом положении крана запорный орган герметизируется замкнутым контуром смазки, находящимся под давлением. При открытии крана продольные канавки на корпусе и пробке разобщаются и среда не может под давлением выдавить смазку. Для предотвращения выдавливания смазки наружу давлением среды через впускное смазочное отверстие в пробке предусмотрен обратный клапан.
В процессе эксплуатации необходимо периодически добавлять смазку в связи с тем, что она частично выдавливается в проходное отверстие и вымывается рабочей средой. Для снижения силы трения и создания необходимого зазора между корпусом и пробкой имеется шариковая регулируемая опора (снизу пробки).

Рис. 2.4. Кран чугунный фаолитированный сальниковый фланцевый для агрессивных сред (ру == 0,4 МПа, U

Рис. 2.6. Кран стальной со смазкой с пневмопрнводом фланцевый: для жидких и газообразных сред (р^ «* 1,6 МПа, Герметизация запорного органа в кранах с большим условным диаметром прохода и при больших давлениях обеспечивается давлением рабочей среды. Чтобы обеспечить нормальную работу крана, должна быть выдержана толщина смазочного слоя. При слишком большой толщине слчя смазка может выжиматься давлением среды, при слишком малой - могут иметь место задиры металла пробки и корпуса. Установлено, например, что при рабочем давлении pD = 16 МПа слой смазки должен иметь толщину около 0,01 мм. Для обеспечения подачи густой смазки во все каналы на кранах с большим условным диаметром прохода при-меняются мультипликаторы давления.

Существенным недостатком конусных кранов со смазкой является необходимость применения больших крутящих моментов для управления краном при больших давлениях рабочей средн. так как на конусной поверхности рабочего органа из-за гидравлической неуравновешенности пробки возникают большие силы трения. Фирма «Роквелл» (США) изготовляет конусные краны со смазкой (рис, 2.5, б), у которых пробка разгружена, что обеспечивает легкость управления кранам независимо от значений рабочего давления. Эти краны с Dy

Для вязких и застывающих (кристаллизующихся) сред (парэг финистых мазутов, фенолов, смол) применяются краны с паровым обогревом корпуса (рис. 2.8 н 2.9). Используются краны как с конусной, так и с цилиндрической или шаровой пробкой, В этих условиях цилиндрическое сопряжение рабочего органа обеспечивает нормальную работу крана. Благодаря нагретому паром корпусу сохраняется жидкотекучееть рабочей среды и обеспечи-вается работоспособность крана на вязкой жидкости.

Цилиндрические краны применяются также в энергетике для регулирования расхода воды и давления пара. Регулирование осуществляется путем поворота цилиндрической полой пробки (золотника) с окнами относительно окна в корпусе. Требуемая пропускная характеристика обеспечивается соответствующими размерами и формой окон в корпусе и пробке.
Принцип работы кранов с подъемом пробки заключается в том, что при открывании и закрывании прохода предварительно производится подъем пробки на некоторую высоту, необходимую для того, чтобы уплотнительные поверхности пробки и корпуса разошлись, а.во время поворота пробки устранялись трение и износ уплотнительных поверхностей. Это осуществляется путем поворота шпинделя или, ходовой гайки. После поворота пробки на 90" она снова «садится» на свое; место. В кранах с ручным управлением эти действия выполнякртся последовательно вручную - с помощьк? шпинделя и бокового рычага, в кранах с поршневым гидроприводом или электроприводом - специальным механизмом. Основными деталями крана являются шпиндель с ходовой гайкой, вилка и ползун с роликом (рис. 2.10).

Рис. 2.12. Шаровые краны: а - с Плавающим шаром для трубопроводов с малыми условными диаметрами прохода; б - с шаром на опорах и подвижными уплотнителвными кольцами для трубопроводов е большими условными диаметрами прохода

Ползун с помощью шатуна связан с кривошипом, поворачивающим ходовую гайку шпинделя. Привод перемещает ползун вдоль направляющих. Подъем пробки происходит при повороте гайки в то время, когда вилка заблокирована роликом. Затем ролик за-ходит в вилку, после чего гайка и вилка поворачиваются совместно и происходит поворот приподнятой пробки, при дальнейшем движении ролик выходит из вилки и блокирует ее положение. Двигаясь дальше, пробка опускается вниз. При движении ползуна в обратном направлении действие происходит в обратной последовательности. Управление осуществляется либо при помощи электропривода, либо с помощью поршневого гидравлического привода.
Для того чтобы предотвратить сдвиг пробки в сторону при подъеме, на ней внизу предусмотрена цапфа, благодаря чему сохраняется положение оси пробки. При подъеме пробки между корпусом и пробкой могут попасть твердые частицы, которые затем будут защемлены, и запорный орган потеряет герметичность или резко снизит ее. Поэтому краны с подъемом предки не рекомендуется применять для сред, содержащих твердые частицы. Для сыпучих тел могут быть использованы краны, показанные на рис. 2.11.
Шаровые к р а н ы с пробкой в виде шара со сквозным от-верстием для прохода среды (рис. 2.12, 2.13) получают широкое применение для различных условий работы. По принципу герметизации запорного органа их можно разделить на две основные разновидности: G плавающим шаром и с шаром на опорах. Применяются иногда и конструкции с плавающими уплотнительными кольцами. Сферические пробка и корпус обладают большой прочностью и жесткостью. Для кранов с малым диаметром прохода наибольшее применение получили конструкции с плавающей пробкой, в которых пробка не связана жестко со шпинделем, а может смещаться от оси шпинделя. Под действием давления среды пробка
Рис. 2.13. Щаровой кран с паровым обогревом, с червячным редуктором и ручным управлением для вязких застывающих сред
прижимается к уплотнительному кольцу корпуса, обеспечивая герметичное перекрытие запорного органа. .
При больших условных диаметрах прохода и давлениях плавающая пробка, создает чрезмерно большие нагрузки на уплотнительные кольца, что затрудняет работу крана,. поэтому в таких условиях рекомендуются конструкции кранов с фиксирован-ной пробкой. Фиксирующая цапфа пробки может иметь подшипники качения или самосмазывающиеся подшипники скольжения," которые в последнее время получили в шаровых кранах широкое применение.

Уплотнительные кольца в шаровых кранах изготовляются из резины, фторопласта или металла. Краны с малым условным диаметром прохода обычно имеют ручное управление, краны с большим диаметром прохода снабжаются пневмогидроприводом.
Шаровые краны широко применяются на магистральных газопроводах, транспортирующих природный газ (рис. 2.14). Пневмо-гидроприводы позволяют автоматизировать управление кранами и создавать достаточный крутящий момент для управления, обеспечивая плавный поворот пробки. Время поворота обычно составляет от 30 с для кранов с малым условным диаметром прохода и до 120 с - для кранов с большим условным диаметром прохода. Шаровые краны а пневмогидроприводом серийно выпускаются с £)у= 404-1400 мм, рассчитанным на рр Как пробковые, так и шаровые краны с большим условным диаметром прохода снабжаются обводами (байпасами) для выравнивания давления по обе стороны пробки перед открытием крана с целью уменьшить момент, необходимый для поворота пробки» и износ уплотнительных колец. На рис. 2.15 и 2.16 показаны шаровые краны из титана.
Т р е Х-, ч е ты р е х- и м но го ход о в ы е краны мот гут быть пробковыми, шаровыми или дисковыми (золотниковыми) (рис. 2.17-2.19). Число ходов определяется числом присоединяемых к крану линий. Эти краны используются для переключения потока рабочей среды с одной линии на Другую (распределительные краны) и для смешения различных сред, поступающих по различным линиям, й направления смеси в общую линию (смесительные краны). Применяются также конструкции с подъемом пробки и конструкции с паровым обогревом корпуса (рис. 2.20) - в зависимости от заданных условий работы арматуры. Управление обычно производится вручную. На кранах с большим условным диаметром прохода устанавливается червячный редуктор с целью уменьшить усилие, необходимое для управления краном.
Наиболее пригодным для управления краном является поршневой привод. Поэтому эти краны широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Простота конструкции, надежность в работе, значительные усилия на штоке (моменты на шпинделе арматуры), достаточный ход являются достоинствами поршневого привода. Управление кранов электроприводом выбирается сравнительно редко в связи с тем, что для открытия или закрытия крана требуется поворот пробки лишь на 1/4 оборота при значительном крутящем моменте. Для этого требуются неполноповоротные электроприводы, состоящие из редукторной части обычного электропривода арматуры и преобразователя движения в виде кулисно-винтового механизма. Такой привод имеет сложную конструкцию, невысокий: ресурс и высокую стоимость. При эксплуатации на трубопроводах с взрыйо-и пожароопасными средами необходимо применять электроприводы во взрывозащищенном исполнении. Время открывания и закрыт вания крана при использовании электропривода больше, чем при управлении поршневым приводом.

В связи с указанным электропривод для крана используется лишь тогда, когда по условиям эксплуатации требуется применять только электроэнергию, так как отсутствуют источники сжатого воздуха или нейтрального. Наличие на газопроводах компрессорных станций создает хорошие условия для применения на арматуре пневмогидроприводов.
Конструкции кранов из неметаллических материалов приведены на рис. 2.21-2.25.

Если ранее для перекрытия потока среды в трубопроводах в основном использовались пробковые краны, то в настоящее время этот сектор рынка на 90% заполнен .

На самом деле пробковый кран был изобретен еще в древности и благополучно «дожил» до наших дней.

Что явилось причиной того, что он спрос на него упал? Причина в том, что за годы и столетия эксплуатации выявились все его слабые стороны.

повышенный крутящий момент;
высокие гидравлические потери.

Но современные производители, используя достижения современных технологий, активно адаптируют свои изделия к нуждам потребителей. Поэтому в ближайшее время стоит ожидать увеличения доли пробковых кранов на рынке .

Особенностью этого типа кранов является форма запирающего элемента – пробки. Она может быть изготовлена в форме цилиндра или усеченного конуса. Последнее исполнение встречается гораздо чаще, поэтому пробковые краны нередко называют «конусными». В теле пробки имеется отверстие для пропуска рабочей среды трубопровода.

Конструкция пробкового крана достаточно проста.

Он состоит из следующих деталей:

корпус ;
пробковый затвор;
уплотняющий прижим;
рукоять управления.

Самой важной конструктивной частью крана является пробка, которая должна быть идеально притерта к поверхности седла. Это является основным условием герметичности затвора.

Выполнение этого узла значительно повышает трудоемкость при изготовлении крана.

Принцип действия пробкового крана прост: при повороте на 90 градусов рукояти управления, связанной с пробковым затвором, он также поворачивается. При этом отверстие в пробке меняет положение в корпусе, и происходит открывание — закрывание потока рабочей среды.

Пробковый кран обеспечивает выполнение двух, казалось бы, несовместимых требований: с одной стороны, он должен плавно поворачиваться (без заклинивания и нарушения уплотнительных поверхностей), а с другой – обеспечивать плотное и герметичное прилегание поверхностей пробки и седла.

Краны изготавливают из самых различных материалов: , бронзы, нержавеющей и углеродистой стали, чугуна, сложных сплавов и даже полимеров.

Краны можно разделить по нескольким различным признакам:

По типу затвора – конусные и цилиндровые.
По методу герметизации от внешней среды – натяжные и сальниковые. Этот параметр указывает на то, как именно происходит регулирование посадки пробки в корпусе крана – ведь она, не смотря на свою подвижность, должна плотно прилегать к корпусу. Это достигается либо за счет гайки, которая создает натяжение под пробкой, либо за счет сальника, который создает натяжение над пробкой.
По способу присоединения к трубопроводу – муфтовые, приварные.

Также они делятся на:

Краны без смазки, где низкое трение между пробкой и седлом крана обеспечивается конструктивно. Широко применяются в нефтехимической и химической промышленности, где использование смазки не применяется.
Краны со смазкой – в них специальная уплотняющая смазка периодически вводится под давлением между поверхностями корпуса и пробки. Широко используются в установках для хранения и транспортировки нефтепродуктов, в очистительных и распределительных устройствах до давления 6,3 МПа.

Вообще пробковые краны имеют . Они успешно используются на АЭС, объектах с высокой пожароопасностью, в трубопроводах с хлорной средой, при необходимости регулирования в вакууме.

Отверстие в пробке может иметь различную форму:

круг;
прямоугольник;
трапеция;
ромб;
вытянутый эллипс.

Самым важным достоинством этого типа запорной арматуры является то, что она может использоваться для пропуска сред, содержащих абразивные частицы.

Эксплуатировать в таких условиях шаровые краны категорически запрещено, поскольку абразивные частицы быстро проводят к коррозии затворного элемента.

Но это не единственное их достоинство.

Есть и другие положительные качества:

Уплотнительная поверхность крана никак не контактирует с рабочей средой, что снижает возможность ее износа и коррозии.
За счет большой площади уплотнительной поверхности между корпусом и пробкой случаи крана из-за повреждения затвора крайне редки.
Во время работы крана острые поверхности пробки отлично очищают его поверхность от различных отложений, поэтому эти устройства используются для работы с веществами, склонными к кристаллизации.
Между корпусом и седлом практически нет мертвых зон, где могут скапливаться наслоения.
Обслуживание крана не требует остановки работы трубопровода. Практически все регулировочные работы могут производиться при нормативном рабочем давлении в трубах.

Краны со смазкой обеспечивают длительную работу без протечек в затворе.
Срок службы пробковых кранов в несколько раз больше срока эксплуатации аналогичных шаровых.
Пробковые краны, используемые для трубопроводов большого диаметра, значительно меньше по размеру, весу и стоимости чем шаровые аналоги.
Краны этого типа могут работать при высоких температурах (более 200 градусов), что невозможно при использовании шаровых кранов.

К недостаткам можно отнести следующее:

Конусные краны сложнее в изготовлении.
Для их открытия – закрытия требуются большие крутящие моменты, что требует монтажа механического редуктора даже на кранах небольшого диаметра.
При долгом бездействии пробка «прикипает» к корпусу, что требует регулярного обслуживания и смазки.
Износ крана происходит неравномерно, что может стать причиной нарушения герметичности трубопровода.

«Второе пришествие» пробковых кранов

Как уже было сказано, производители трубопроводной арматуры постоянно работают над усовершенствованием конструкции пробковых кранов.

Поэтому сейчас на рынке постоянно появляются новинки, в которых использованы достижения современности:

Использование полимерного флюрокарбон в конструкции седла крана. Он абсолютно инертен, невосприимчив к коррозии, имеет малый коэффициент трения, устраняющий необходимость смазки притертых поверхностей крана.
Для решения проблемы абразивного воздействия на затвор, сейчас используется способ наплавки корпуса и пробки сплавами повышенной прочности.
Для снижения абразивного воздействия среды и потерь давления в затворе используются краны полнопроходного исполнения.

Таким образом, этот тип запорной арматуры вполне может вернуть себе утраченные позиции.