Шаровой кран или задвижка? Что выбрать?

Особенности задвижек

Задвижки отличаются довольно простой, но надежной конструкцией и предназначены для полного перекрытия потока рабочей среды с помощью специального затвора, который расположен внутри рабочего корпуса. Этот затвор перемещается перпендикулярно оси потока за счет вращения в шпиндельном узле, что обеспечивает эффективное управление потоком.

В клиновых задвижках шток, проходящий через сальниковое уплотнение, играет ключевую роль, являясь связующим звеном между затвором и приводным механизмом. Приводной механизм может включать в себя различные элементы, такие как редуктор, маховик, электропривод и т.п., что позволяет адаптировать задвижку для различных условий эксплуатации и требований к управлению.

Задвижки устанавливаются на трубы различными способами — с помощью фланцевого соединения, муфт или приварным методом. В качестве материала изготовления используются различные металлы, такие как сталь (черная и нержавеющая), чугун и алюминий, что позволяет подобрать задвижку в зависимости от условий эксплуатации и требований к коррозионной стойкости.

Задвижки, исходя из их конструктивных особенностей, предназначены исключительно для использования в качестве запорной арматуры. Они не предназначены для регулировки потока рабочей жидкости или газа. Затвор может находиться только в двух состояниях — «открыто» или «закрыто», промежуточных положений не предусмотрено. Заклинивание механизма между этими двумя положениями может привести к поломке системы и нарушению герметичности узла, что чревато аварийными ситуациями.

Самый распространенный конструктивный вариант исполнения задвижек — клиновые. Эти задвижки характеризуются внушительными габаритами и большим весом. Они выпускаются с выдвижным и невыдвижным шпинделем. В первом случае изделия имеют большую строительную высоту, что требует наличия достаточного свободного пространства по высоте в трубопроводах для их установки. Невыдвижной шпиндель, в свою очередь, позволяет устанавливать задвижки в условиях ограниченного пространства.

Шаровые краны — особенности конструкции

Шаровые краны также относятся к запорной арматуре и, как и задвижки, не предназначены для регулирования потока рабочей среды. Основное отличие шаровых кранов от задвижек состоит в отсутствии вертикального запорного механизма, который перемещается для перекрытия потока. Вместо этого в шаровых кранах используется запирающий элемент в форме шара, что значительно упрощает конструкцию и увеличивает срок эксплуатации изделий.

Шаровой механизм поворачивается вокруг своей оси, которая произвольно расположена относительно потока жидкости или газа. При повороте шара его поверхность плотно примыкает к уплотнительным кольцам, что обеспечивает надежное перекрытие потока и исключает контакт сальника с рабочей средой. Это минимизирует износ уплотнительных элементов и повышает герметичность крана, что особенно важно в условиях агрессивных или высокотемпературных сред.

Если пытаться использовать шаровые краны для регулировки потока, на поверхности шара могут образоваться микротрещины. Это приводит к потере герметичности узла из-за неплотного прилегания уплотнений.

Особенности шаровых кранов:

• Компактные размеры. Они позволяют существенно сэкономить пространство и применять изделия в системах с параллельным расположением труб.
• Низкий крутящий момент, среда не застаивается в системе, завихрения не образуются.
• Высокая герметичность — класс А по ГОСТ 9544.

Шаровые краны имеют монолитный корпус и отличаются полнопроходностью. При положении «открыто» проходное сечение имеет аналогичный диаметр, как и труба, к которой подсоединен кран. Это позволяет избежать гидравлических ударов, вызываемых перепадами давления, за счет чего шаровые краны можно применять на магистральных линиях. Конфигурация шарового крана исключает образование осадка, способного привести к поломке запорной арматуры.

Тем не менее этот вариант не является стандартным. Большее распространение получили неполнопроходные модели, имеющие неравномерность диаметров — отверстие в шаре меньше присоединительного отверстия фланца. Эти устройства отличаются большим коэффициентом гидравлического сопротивления.

Шаровые краны выпускаются в широком диапазоне размеров и конструкций, работающих с разными типами сред — газом, жидкостью, паром и т. п. При выборе изделия нужно учитывать рабочую температуру и степень агрессивности рабочего вещества.

Данные изделия легко встраиваются в трубопроводные технологические линии, могут иметь разный тип привода. Материал изготовления — сталь, бронза, нержавеющая сталь и латунь. Монтаж на трубы осуществляется методом приварки, с помощью фланцев, резьбовых муфт.

Сравнение технических параметров изделий

Особенности эксплуатации изделий

Для определения, что лучше, шаровые краны или задвижки, стоит учитывать их особенности эксплуатации.

Особенности эксплуатации задвижек:

1. Требуется контролировать перемещение затвора. В случае неполного перекрытия среды нарушается герметичность изделия. Это приводит к поломке узлов механизма.
2. Чрезмерные нагрузки и частая эксплуатация изделий может привести к появлению протечек. Чтобы избежать поломок, нужно регулярно проводить техническое обслуживание задвижек, менять уплотнения и изнашиваемые узлы.
3. Открытие/перекрытие потока среды происходит не мгновенно.
4. Эксплуатация задвижек требует регулярной чистки оборудования и своевременного ремонта.
5. При вращении вентиля нельзя применять дополнительных усилий, чтобы исключить обрыв щечек и т. п.

Шаровых кранов:

1. Требуется осуществлять контроль за качеством транспортируемого вещества, чтобы исключить засорение шарового элемента, образование отложений на его поверхности.
2. Интенсивная эксплуатация изделий может привести к появлению микротрещин на шаре, разгерметизации системы.
3. Важный параметр эксплуатации — температурные условия. Перемещение среды при отрицательной температуре воздуха может привести к разрыву механизма. Температура транспортируемой среды должна быть не более 200 С.

Что лучше, задвижка или шаровой кран?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Применение задвижек и шаровых кранов зависит от технологических нужд. Задвижки отличаются простой конструкцией, могут использоваться при разных условиях среды, однако они больше кранов подвержены механическому износу, требуют периодического ремонта. Они куда массивнее шаровых кранов и медленнее срабатывают.