При монтаже водоснабжения и отопления в доме правильное проектирование и установка труб – только полдела. Долговечность и надежность системы во многом зависит от выбранной запорной арматуры. Довольно популярными являются шаровые краны, запорный кран для воды этого типа отличается высокой долговечностью и отличными эксплуатационными свойствами.
Запорные краны
Немного истории
Сама идея регулирования движения водного потока путем перекрытия (полного или частичного) трубы возникла еще до нашей эры – в Древнем Риме. Правда, тогда для этого использовались обычные медные пластинки, а сам процесс имел мало общего с современной запорной арматурой.
Запорный кран с запирающей частью, выполненной в виде шара, появился много позже. Но широкого распространения такие устройства не получили по одной единственной причине – не было материалов для уплотняющего седла под шар, которые прослужили бы достаточно долго. Помимо воздействия жидкости такой материал должен выдерживать еще и механическое воздействие со стороны поворачивающегося шара.
Тем не менее, прообраз современного запорного устройства можно увидеть в обычном русском самоваре – запорная часть крана русских самоваров использует ровно тот же принцип. Единственное отличие заключается в форме запорной части – в самоварах она выглядит как конус с отверстием.
Запорная часть самовара – прообраз современных запорных кранов
Официальным началом использования шаровых кранов в хозяйственной деятельности человека можно считать 1954 год, именно тогда Говард Фримен запатентовал использование подобного устройства в самолете на трубопроводе топливной системы.
Справедливости ради, стоит отметить, что он просто был первым человеком, кто додумался запатентовать подобное устройства, личность человека, который первым придумал запорную часть в виде шара установить невозможно.
Современные краны этого типа по конструкции ненамного сложнее, чем запорная часть крана самовара. В современных устройствах основное внимание уделяется долговечности прокладки, а также гладкости поверхности самого шара – это необходимо для максимального снижения трения.
Все, что нужно знать о запорном кране
Любой шаровой запорный кран – довольно простое, но эффективное устройство. Подобная запорная арматура может использоваться не только в доме, но и в промышленности, причем конструкция не претерпевает особых изменений.
Сильные и слабые стороны шарового крана
Использование такого типа имеет ряд преимуществ:
- конструкция позволяет почти мгновенно открывать/закрывать его;
Обратите внимание!
Для того, чтобы открыть запорный шаровый кран достаточно просто повернуть рукоятку на 90ᵒ, в случае с заслонкой нужно сделать несколько поворотов вентиля.
В промышленности возможность почти мгновенно перекрыть трубопровод особенно важна.
- благодаря простой конструкции потери давления в трубе практически отсутствуют;
- невысокая стоимость, любая запорная арматура – краны, клапаны такого типа, стоить будет немного;
- ремонтопригодность;
- невысокий вес и размеры;
Габариты некоторых моделей запорных шаровых кранов
- возможность использования в жестких эксплуатационных условиях.
Что касается слабых мест, то отметить можно разве что вероятность возникновения гидроудара в системе. Подобный эффект возможен в случае, если все потребители одновременно закроют краны, труба в таком случае подвергнется серьезному испытанию.
Обратите внимание!
Конусные запорные устройства очень сильно зависят от качества подгонки конуса.
В случае использования подобных устройств в промышленности к слабым сторона можно отнести и необходимость установки довольно дорогого электрического привода. При ручном управлении может понадобиться слишком длинная рукоятка, а ее не всегда возможно установить.
Классификация
Можно привести разделение таких устройств на группы по нескольким параметрам.
Так, по способу установки выделить можно:
- муфтовые краны – используется резьбовое соединение с трубопроводом, именно такие устройства устанавливаются в домах на трубы горячего и холодного водоснабжения, а также системы отопления. Установить своими руками не составит труда;
Муфтовый вариант исполнения с внутренней резьбой
- фланцевые – такие модели можно встретить в промышленности, отличаются повышенным весом по сравнению с муфтовым;
Фланцевый вариант
- комбинированного типа – с одной стороны фланец, с другой – резьбовое соединение;
Комбинированный тип
- неразъемное соединение (сварное) используется очень редко, участок трубы, на котором расположился кран, просто приваривается к трубопроводу.
Приварная модель
Есть отличия и в конструкции запорных кранов:
- модели с 1 входом и выходом называют проходными, запорный проходной кран позволяет только регулировать движение потока жидкости в трубе;
- угловые краны также имеют 1 вход и выход, но за счет конструкции могут устанавливаться непосредственно в месте поворота трубопровода;
- намного больше функционал у кранов, имеющих число отводов или подводов больше одного. Они могут использоваться для смешивания или разделения потоков жидкостей. Именно по такому принципу действует шаровой смеситель для раковины.
На фото – запорный элемент шарового смесителя, видно, что на шаре 2 входных и 1 выходное отверстие
Запирающий элемент может выполняться не только в виде шара, но и в виде конуса. Принцип действия аналогичен шаровому.
Устройство и принцип действия запорного крана
Основной элемент любого запорного крана – шар со срезанными сегментами, установленный в уплотнительное седло. По центру шара находится отверстие, диаметр которого зависит от внутреннего диаметра трубопровода. К шару подсоединен металлический шток, к которому присоединена рукоятка – цена такой конструкции минимальна, а эффективность – на высоте.
Устройство шарового запорного крана
Обратите внимание!
В моделях небольшого размера используется т.н. плавающий шар, в крупногабаритных он может быть установлен на специальные опоры.
В более дорогих вариантах исполнения уплотнительная прокладка подпружинена, чтобы компенсировать истирание при эксплуатации.
Такое устройство запорного крана позволяет при необходимости полностью перекрыть трубу одним движением руки. При повороте рукоятки поворачивается и шар в седле, полностью перекрывая проход.
Отверстия в запорном элементе могут иметь любую форму
Конусные аналоги работают точно по такому же принципу, единственным отличием можно считать сферу применения. Если шаровые можно считать универсальными устройствами, которые могут использоваться как в быту, так и в промышленности, то конусные больше используются именно в домах.
Обратите внимание!
Поверхность конуса при недостатке смазки может «прикипать» к внутренней поверхности корпуса.
Выбор и установка крана
Еще на этапе выбора можно отбраковать низкокачественные запорные краны, достаточно только придерживаться таких советов:
- осмотреть шаровой затвор – наплывы, микротрещинки недопустимы, поверхность должна быть идеально гладкой;
Поверхность запорного элемента должна быть зеркально гладкой
- проверить металл, из которого изготовлен кран, если в документации указано, что он латунный, но магнит прилипает к нему, то, скорее всего, это подделка;
- в идеале, конечно, нужно проверить еще и толщину стенок, но в магазине сделать это невозможно, поэтому достаточно будет и 2 первых пунктов.
Что касается процесса установки, то это не сложнее обычного муфтового соединения труб.
Инструкция выглядит следующим образом:
- на резьбовую часть наматывается льняная подмотка или ФУМ-лента;
Можно использовать льняную подмотку
Обратите внимание!
Направление подмотки – по ходу резьбы.
Если резьба на кране внутренняя, то подмотка выполняется на трубе.
- кран накручивается, 1-2 оборота вручную, потом динамометрическим ключом;
- после остается только проверить герметичность стыков, при необходимости разобрать соединения и добавить подмотки.
Подведение итогов
Запорный кран – просто незаменимая в хозяйстве вещь. Несмотря на то, что его конструкция за прошедшие с момента изобретения годы существенно не изменилась, на эффективности это никак не сказалось. Предложенный материал позволит неискушенному читателю уяснить как устроен и как работает подобное устройство.
На видео в этой статье показан принцип работы полипропиленового запорного шарового крана.
