Краны шаровые муфтовые, фланцевые, приварные: виды присоединения. Способы присоединения арматуры к трубопроводу Типы запорной арматуры

  • Дата: 07.03.2020

Основные способы -- фланцевое, муфтовое, цапфовое, сварное (неразъемное). Чаще применяется фланцевая арматура, преимущества которой очевидны: возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, надежность герметизации стыков и возможность их подтяжки, большая прочность и пригодность для широкого диапазона давлений и проходов. К недостаткам относятся возможность ослабления затяжки и потеря герметичности, сравнительная трудоемкость сборки и разборки, большие размеры и масса.

Для малой литой арматуры с условными проходами до 50 мм (особенно чугунной) часто применяются муфтовые соединения, основная сфера применения которых -- арматура низких и средних давлений. Для малой арматуры высоких давлений, изготовленной из поковок или проката, применяется цапфовое соединение с наружной резьбой под накидную гайку.

Типы запорной арматуры

Сварные соединения обеспечивают абсолютную долговременную герметичность соединения, снижение общей массы арматуры и трубопровода. Недостаток сварных соединений -- сложность демонтажа и замены арматуры. Распространенные типы запорной арматуры.

В зависимости от характера перемещения запорных элементов запорная арматура делится на следующие типы:

Задвижки;

Клапаны;

Затворы поворотные.

Задвижки -- запорные устройства, перекрывающие проход перемещением затвора в направлении, перпендикулярном к движению потока транспортируемой среды.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают следующими преимуществами:

Незначительным гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе;

Отсутствием поворотов потоков;

Возможность применения для перекрытия;

Потоков среды большой вязкости;

Простотой обслуживания;

Возможностью подачи среды в любом направлении.

К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, относятся:

Невозможность использования для сред с кристаллическими включениями;

Небольшой допускаемый перепад давления на затворе (в сравнении с вентилями);

Невысокая скорость срабатывания затвора;

Возможность получения гидравлического удара в конце хода;

Большая высота;

Трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей при эксплуатации;

Невозможность применения постоянной смазки уплотняющих поверхностей седла и затворов.

При закрывании задвижек запорный элемент не встречает заметного противодействия среды, так как движется перпендикулярно потоку, то есть необходимо преодолеть только трение. Площадь уплотнительных поверхностей задвижек невелика, и благодаря этому задвижки обеспечивают надежную герметичность.

Разнообразные конструкции задвижек можно в общем случае разделить на два типа: клиновые и параллельные. В свою очередь клиновые задвижки подразделяются на задвижки с цельным, упругим и составным клинами, а параллельные -- на однодисковые (шиберные) и двухдисковые. В задвижках, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий открывания/закрывания полная площадь прохода выполняется меньшей, чем площадь сечения входных патрубков (суженый проход).

В зависимости от конструкции систем "винт-ходовая гайка" различаютcя задвижки с выдвижным и с невыдвижным шпинделем. Последние должны иметь указатели степени открытия.

Затвор клиновых задвижек имеет вид плоского клина, а седла или уплотнительные поверхности, параллельные уплотнительным поверхностям затвора, расположены под углом к направлению перемещения затвора. Такая конструкция обеспечивает герметичность прохода в закрытом положении и незначительность усилия уплотнения.

В параллельных задвижках уплотнительные поверхности параллельны друг другу и расположены перпендикулярно к направлению потока рабочей среды. Преимуществами задвижек этой конструкции являются простота изготовления затвора (диска или шибера), простота сборки и ремонта и отсутствие заеданий затвора в закрытом положении. Но параллельные задвижки требуют значительных усилий закрывания/открывание и характеризуются сильным износом уплотнительных поверхностей. Большинство задвижек можно устанавливать на горизонтальных и вертикальных газопроводах в любом положении, кроме положения шпинделем вниз. Положение задвижек с пневматическим и электрическим приводом регламентируется особо. Краны -- запорные устройства, в которых подвижная деталь затвора (пробка) имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска потока и при перекрытии потока вращается вокруг своей оси.

В зависимости от формы уплотнительных поверхностей затвора краны подразделяются на три типа: конические, цилиндрические (для газового оборудования не применяются) и шаровые (со сферическим затвором). Кроме того, конструкция кранов может варьироваться по другим параметрам, например, по способу создания давления на уплотнительных поверхностях, по форме проходного окна, по числу проходов, по типу управления и привода, по конструкционным материалам и т.д.

Конусность пробки (корпуса) конических кранов задается в зависимости от антифрикционных свойств применяемых материалов и равна 1:6 или 1:7. По способу создания удельного давления между корпусом и пробкой для обеспечения требуемой герметичности в затворе краны с коническим затвором подразделяются на следующие типы: натяжные, сальниковые со смазкой и с прижимом пробки.

В группу натяжных кранов входят широко распространенные муфтовые краны с резьбовой затяжкой, простые по конструкции и удобные в регулировке усилия затяжки. Сальниковые краны характерны тем, что необходимые для герметичности удельные давления на конических уплотнительных поверхностях корпуса и пробки создаются при затяжке сальника. Усилие затяжки передается на пробку, прижимая ее к седлу. Сальниковые краны со смазкой применяются для снижения усилий управления при средних и больших диаметрах условного прохода, удельных давлений на уплотнительных поверхностях и предотвращения задирания контактирующих поверхностей.

Широкое распространение получили шаровые краны, обладающие всеми преимуществами конических (простотой конструкции, прямоточностью и низким гидравлическим сопротивлением, постоянством взаимного контакта уплотнительных поверхностей), в то же время выгодно отличающимися:

Меньшими габаритами;

Повышенной прочностью и жесткостью;

Повышенным уровнем герметичности, обусловленным конструкцией (поверхность контакта уплотнительных поверхностей корпуса и пробки полностью окружает проход и герметизирует затвор крана);

Меньшей трудоемкостью изготовления (отсутствие трудоемкой механической обработки и притирки уплотнительных поверхностей корпуса и пробки).

Шаровые краны, несмотря на разнообразие конструкций, можно разделить на два основных типа: краны с плавающей пробкой и краны с плавающими кольцами.

Клапаны -- запорная трубопроводная арматура с поступательным перемещением затвора в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. Перемещение затвора осуществляется ввинчиванием шпинделя в ходовую гайку. В основном клапаны предназначены для перекрывания потоков, но часто на их основе создаются дросселирующие устройства с любыми расходными характеристиками.

По сравнению с другими видами запорной арматуры клапаны обладают следующими преимуществами:

Возможностью работы при высоких перепадах давлений на золотнике и при больших рабочих давлениях;

Простотой конструкции, обслуживания и ремонта;

Малым ходом золотника (по сравнению с задвижками), необходимым для перекрытия прохода (обычно не более 1/4Dу);

Небольшими габаритными размерами и массой;

Герметичностью перекрытия прохода;

Возможностью использования в качестве регулирующего органа и установки на трубопроводе в любом положении (вертикальном/горизонтальном);

Безопасностью относительно возникновения гидравлического удара.

Для перекрытия потока в трубопроводах с малым условным проходом и высокими перепадами давлений клапаны -- единственный приемлемый вид запорной арматуры. Преимущество клапанов перед задвижками еще и в том, что в них уплотнение золотника легко может быть выполнено из резины или пластмассы, при этом усилие герметизации значительно снижается, а коррозионная стойкость уплотнения -- повышается.

К общим недостаткам клапанов относятся:

Высокое гидравлическое сопротивление;

Невозможность их применения на потоках сильнозагрязненных сред;

Большая строительная длина (по сравнению с задвижками и дисковыми затворами);

Подача среды только в одном направлении, заданном конструкцией вентиля;

Сравнительно высокая стоимость.

Однако для управления потоками с высокими рабочими давлениями, а также низкими или высокими температурами рабочей среды клапанам нет альтернатив.

Классификация многочисленных конструкций клапанов может быть проведена по нескольким признакам:

По конструкции -- проходные, угловые, прямоточные и смесительные вентили;

По назначению -- запорные, запорно-регулирующие и специальные;

По конструкции дроссельных устройств -- с профилированными золотниками и игольчатые;

По конструкции затворов -- тарельчатые и диафрагмовые;

По способу уплотнения шпинделя -- сальниковые и сильфонные.

Шаровой кран - один из самых популярных видов трубопроводной арматуры. Один из его главных классифицирующих признаков это способ присоединения. “Муфтовый”, “фланцевый”, “приварной” - часто используемые приставки для шаровых кранов. Реже используются “цапковый”, “штуцерный”, “ниппельный”, “под пайку”.

Виды присоединений трубопроводной промышленной арматуры определены в действующем межгосударственном стандарте ГОСТ 24856-81 (аналог ISO 6552—80). В ячейке “описание” таблицы терминов и определений ГОСТ касательно типов присоединений стоит прочерк, есть только графический эскиз. Подразумевается, что значение термина должно быть понятно буквально из названия. Однако, для человека не увлекающегося техникой маркировка “муфтовый шаровой кран” или “фланцевый шаровой кран” может быть и непонятной.

Шаровые краны по типу присоединения

Муфтовые

Присоединение муфтового шарового крана выполняется с помощью внутренней резьбы, нарезанной в корпусе по краям. Муфта - соединительная деталь трубопроводов, имеющая форму пустотелого цилиндра с нарезанной внутри резьбой.
Муфтовые шаровые краны часто используются как в бытовом, так и в промышленном, коммунальном секторе. Они очень удобны, поскольку для для установки требуются только пара ключей (рожковой, трубный, разводной) в зависимости от места установки. Для предотвращения протечки резьба муфтового крана пакуется льняной прядью с унипак, лентой ФУМ, уплотнительной нитью или анаэробным герметиком. Установка муфтового шарового крана выполняется быстро, сама арматура стоит сравнительно недорого. Наиболее часто применяемые размеры соответственно присоединительной резьбе ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½, 2 дюйма. Также на рынке присутствуют меньшие диаметры - ¼, ⅜ дюйма, большие - 2 ½, 3, 4 дюйма.

Фланцевые

Присоединение фланцевого шарового крана выполнено в форме плоской, чаще всего круглой, детали, расположенной перпендикулярно оси, с отверстиями под крепеж (болт с гайкой). В соединении всегда присутствует два фланца. Один на трубе, второй на арматуре. Фланцевое соединение отличается высокой надежностью. Толщина фланца и количество отверстий зависит от максимального давления на которое рассчитан шаровой кран. В бытовом секторе фланцевые шаровые краны практически не используются, разве только на присоединении к центральному водопроводу или газопроводу. Такая запорная арматура в основном применяется в коммунальном хозяйстве и в промышленности.

Приварные

Приварные шаровые краны монтируются на трубопровод с помощью сварки. Присоединительные патрубки такой арматуры выполнены в форму трубы и не имеют резьбы, присоединительных деталей. Часто их также называют (так регламентирует и ГОСТ 24856-81) “шаровые краны под приварку”. Приварные шаровые краны могут быть изготовлены из углеродистых, низколегированных, нержавеющих сталей, иметь цельное или разборное исполнение. Сфера применения приварной арматуры - промышленность и коммунальное хозяйство.

Штуцерные

Штуцерные шаровые краны аналогичны по конструкции муфтовым, с той лишь разницей что резьба на присоединительном патрубке не внутренняя, а наружная. Выбор муфтового или штуцерного изделия осуществляется на основании того, какая резьба на ответной детали. Продавцы, монтажники, многие производители называют такую арматуру “ниппельные краны”, что одно и то же. Их отличительная особенность - присоединения с наружной резьбой. Цена муфтового шарового крана ниже, чем ниппельного. Монтаж и типоразмеры такой арматуры в большинстве аналогичны.
Шаровой кран с наружной резьбой может быть оснащен полусгонами с одной или обеих сторон. Такое соединение будет разборным и кран можно снять для замены или обслуживания. Штуцер полусгона может быть с резьбой или под приварку. Арматуру с полусгоном с одной стороны часто называют “кран-американка ”.

Цапковые

Цапковый шаровой кран имеет присоединительные патрубки (один или оба) с наружной резьбой и буртиком. Такие изделия предназначены для монтажа непосредственно на резервуаре, оборудовании (котел , бойлер) и т. п. Пример цапковых кранов можно посмотреть ниже. Например, это краны со штуцером для полива, водоразборные, спускные, дренажные.

Под пайку

Присоединение шаровых кранов также возможно методом пайки. В основном, такая арматура ставится на медных и полипропиленовых системах. Использование шаровых кранов под пайку делает соединение более прочным и эстетичным, не требуется использование дополнительных фитингов. Нужно отметить, что правильно применительно к полипропилену использовать слово “сварка”, но среди инсталляторов и потребителей чаще используется “пайка”.

Названия шаровых кранов

Так уж повелось, что стандартом установлены одни термины для арматуры, монтажники и проектировщики используют другие, китайские производители - третьи. Приведем некоторые, часто используемые названия и их значения:

  • шаровой кран НН - арматура с обеих сторон с наружной резьбой (другие названия, “папа-папа”, “штуцер с двух сторон”, “ниппельный”);
  • шаровой кран ВВ - арматура с обеих сторон с внутренней резьбой (“мама-мама”, “муфтовый”);
  • шаровой кран ВН с одной стороны наружная резьба с другой внутренняя (“папа-мама”);
  • кран с гусаком - цапковый водоразборный со штуцером для шланга;
  • кран-американка - арматура с разборным соединением (с полусгоном).

Резьбовая и не только запорная арматура может быть одинаковой по типу присоединительных патрубков или разной - комбинированной. Например, шаровой кран с одной стороны у которого внутренняя резьба, а с другой наружная (ВН). Или одно присоединение фланцевое, а другое под приварку.

Большой выбор шаровых кранов в нашем интернет-магазине UniDim. Наши бренды - GIACOMINI , RBM, WATTS.

В многоквартирных домах жильцы в основном пользуются услугами центральной теплосети для обогрева помещения. На качество этих услуг влияет множество факторов: возраст дома, износ оборудования, состояние теплотрассы и т.п. Существенное значение в отопительной системе имеет также и специальная схема, по которой идет подключение к тепловой сети.

Типы подсоединений

Схемы присоединения могут быть двух видов: зависимые и независимые. Подключение по зависимому способу является наиболее простым и распространенным вариантом. Независимая система отопления обрела свою популярность в последнее время, и широко используется при строительстве новых жилых массивов. Какое же решение является более эффективным для обеспечения тепла, комфорта и уюта любому помещению?

Зависимая

Такая схема присоединения, как правило, предусматривает наличие внутридомовых тепловых пунктов, зачастую оснащенных элеваторами. В смесительном узле теплопункта перегретая вода из магистральной внешней сети смешивается с обратной, приобретая при этом достаточную температуру (около 100°С). Таким образом, внутренняя отопительная система дома полностью зависит от внешнего теплоснабжения.


Достоинства

Главной особенностью такой схемы является то, что она предусматривает поступление воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается довольно быстро.

Недостатки

Наряду с преимуществами такое присоединение имеет и некоторые минусы:

  • неэкономичность;
  • регулировка температурного режима значительно затруднена во время перепадов погоды;
  • перерасход энергоресурсов.

Способы подключения

Подключение может осуществляться несколькими способами:


Независимая

Система теплоснабжения независимого типа позволяет сэкономить потребляемые ресурсы на 10-40%.

Принцип действия

Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, обогрев осуществляется двумя гидравлическими изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети. При этом смешивания воды, как в зависимом варианте не происходит.

Однако такое присоединение требует немалых затрат как на обслуживание, так и на ремонтные работы.

Циркуляция воды

Движение теплоносителя осуществляется в отопительном механизме благодаря циркуляционным насосам, за счет которых происходит регулярная подача воды через нагревательные приборы. Независимая схема присоединения может иметь расширительный сосуд, содержащий запас воды для случаев утечек.

Компоненты независимой системы.

Сфера применения

Широко используется для подключения к системе отопления многоэтажных зданий или построек, которые требуют повышенного уровня надежности работы отопительного механизма.

Для объектов, имеющих в наличии помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала. При условии, что давление в обратных отопительных системах или тепловых сетях выше уровня допустимого - более 0,6 МПа.

Преимущества


Отрицательные моменты

  • высокая стоимость;
  • сложность обслуживания и ремонта.

Сравнение двух типов

На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенно влияет работа центрального теплоисточника. Это простой, дешевый, не требующий особого обслуживания и затрат на ремонт, способ. Однако преимущества современной независимой схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации очевидны.