Среди всего разнообразия вариантов устройств для управления работой трубопровода, наибольшее распространение получили шаровые краны и запорные клапаны. Каждый из них отличается своими преимуществами и недостатками, что делает изделия подходящими для решения тех или иных производственных задач.
В этой статье разберем, в чем разница шарового крана и клапана, подробно рассмотрим их конструкцию, функциональность, применение и требования к обслуживанию.
Особенности конструкции
Несмотря на то, что оба типа трубопроводной арматуры выполняют схожие задачи, они характеризуются существенными отличиями, которые не позволяют назвать эти устройства взаимозаменяемыми.
Шаровые краны
Эта трубопроводная арматура называется шаровой из-за сферического запорного элемента с отверстием по центру. Когда отверстие расположено параллельно трубопроводу, ход открыт и пропускает через себя среду, перпендикулярно – закрыт. Чтобы изменить положение, достаточно повернуть ручку управления на 90 градусов.
Кран шаровый нержавеющий TITAN LOCK
За герметичность здесь отвечают уплотнительные кольца, расположенные между запирающим механизмом и корпусом арматуры. Материал уплотнителя зависит от химических свойств транспортируемого вещества.
Сравнительная характеристика материалов для изготовления уплотнений приведена в таблице.
|
Материал |
Описание |
Рабочая среда |
|
EPDM (Этилен-пропиленовый каучук) |
Устойчивый к воде, пару, гликолям |
-50°C до +150°C |
|
NBR (Бутадиен-нитрильный каучук) |
Устойчив к маслам, бензину, дизельному топливу, нефти, спиртам, кетонам |
-40°C до +100°C |
|
PTFE (Политетрафторэтилен) |
Химически инертен, выдерживает высокие температуры и давления |
-200°C до +260°C |
|
FKM (Фторкаучук) |
Устойчив к агрессивным химическим веществам, маслам, бензину, дизельному топливу |
-20°C до +200°C |
|
FFKM (Перфторкаучук) |
Обладает наибольшей химической стойкостью из всех перечисленных материалов |
-25°C до +300°C |
За управление положением шара внутри крана отвечает шток с ручным или автоматическим приводом. Корпус, как и материал уплотнителя, подбирается под конкретные условия эксплуатации и может быть стальным, сделанным из нержавеющей стали, латунным или пластиковым. Последний вариант преимущественно используется в бытовых трубопроводных системах водоснабжения.
Обратите внимание, что шаровые краны не предназначены для регулировки давления или силы потока. Они могут находиться только в двух положениях: открыто и закрыто.
Запорные клапаны
Как и в случае с шаровым краном, здесь мы имеем дело с запорной трубопроводной арматурой. Только вместо шара в клапане установлен золотник, который при плотном прижатии к седлу обеспечивает необходимый уровень герметичности.
Запорные клапаны предназначены для полностью открытого или полностью закрытого положения и, как правило, не используются для дросселирования. Для перемещения запорного органа применяется шток, связанный с маховиком, электрическим или пневматическим приводом.
Примечательно, что для полного открытия/закрытия необходимо сделать несколько оборотов, что делает изделия более медленными в эксплуатации по сравнению с шаровыми кранами. Однако таким образом обеспечивается прямолинейность потока с минимальными перепадами давления, поэтому их можно применять в тех случаях, когда важна плавность регулировки.
Запорные клапаны отличаются таким же разнообразием материалов корпуса и уплотнителей, как и шаровые краны. Подобрать оптимальный вариант для конкретных условий не составит труда.
Преимущества и недостатки
При выборе трубопроводной арматуры для различных систем важно учитывать преимущества и недостатки каждого типа устройств.
К преимуществам шаровых кранов относятся:
- быстрота управления;
- простота конструкции;
- высокая герметичность;
- широкий диапазон рабочей температуры и давления.
Есть и свои недостатки в виде наличия ограничений по регулировке и чувствительность к загрязнениям.
Рассмотрим преимущества запорных клапанов:
- эксплуатируются при высоких давлениях и температурах, с вакуумом, с агрессивными и коррозионными рабочими средами;
- легкость обслуживания и ремонта;
- уменьшенный износ седла благодаря отсутствию трения уплотнений затвора о седло.
У запорных клапанов также существуют слабые места:
- запорный клапан создает высокое гидравлическое сопротивление потоку рабочей среды, как следствие при больших диаметрах – потеря энергии и необходимость повышения давления в системе;
- в конструкции присутствуют застойные зоны, в которых могут скапливаться абразивные частицы из потока, что приводит к коррозии.
Конструкция запорных клапанов обеспечивает им плавность открытия и закрытия, но это приводит к медленному перемещению запорного механизма, что может быть критично при возникновении аварийных ситуаций. Кроме этого, они более требовательны в обслуживании.
Итог
При выборе между шаровым краном и задвижкой необходимо учитывать конкретные требования к применению, включая тип жидкости, давление, температуру и характеристики потока. Понимая различия между этими двумя типами арматуры, вы сможете принять обоснованное решение, которое обеспечит оптимальную производительность и надежность вашей системы.
