Многие производители изготавливают на один и тот же диаметр разные краны: полнопроходные и неполнопроходные . В чем же отличие таких кранов?
Стальные шаровые краны могут изготавливаться полнопроходными , т.е. диаметры отверстий в присоединительных патрубках не сужаются. С целью экономии металла и снижения усилий и моментов, необходимых для управления арматурой, применяются неполнопроходные шаровые краны, у которых диаметры отверстий в шаре меньше диаметра отверстий во фланце. Неполнопроходные шаровые краны имеют больший коэффициент гидравлического сопротивления, чем полнопроходные .
На примере стальных шаровых кранов Торговой марки Маршал можно наглядно увидеть преимущества и недостатки полнопроходных и неполнопроходных кранов.
. 
Полнопроходные шаровые краны.
Рассмотрим цельносварной шаровой кран полнопроходной и неполнопроходной давлением 1,6МПа под приварку диаметром 200мм. Обозначение полнопроходного шарового крана — 11с67пЦП Ду 200, неполнопроходного — 11с67пЦП Ду 200/150 — сужение доходит до диаметра 150мм.
У полнопроходного крана масса равна 44,7 кг., а пропускная способность kv — 2720. В то же время у неполнопроходного крана масса значительно ниже и составляет 34,1 кг., но падает пропускная способность kv — 1830. При снижение массы крана — сказывается на цене последнего. Она значительно ниже, чем у полнопроходного, иногда почти 2 раза.
Таким образом полнопроходные краны имеют преимущество в коэффициенте гидравлического сопротивления, т.е. нет потери напора, соответственно меньше нагрузка на запорный орган. А это — долговечность. У неполнопроходных кранов за счет сокращения габаритов и снижении веса — уменьшаются необходимые для управления усилия, а также цена изготовления.
Неполнопроходной шаровой кран.
Сужение прохода в шаровом кране, как правило, выполняется симметрично с обеих сторон, но может быть выполнено и несимметрично, что имеет недостаток — шаровой кран такой конструкции следует устанавливать на трубопроводе более пологим конусом в сторону движения рабочей среды, в то время, как шаровой кран с симметричным сужением можно устанавливать любой стороной к направлению потока
Основными конструктивными параметрами крана можно назвать — строительную длину, коэффициент полнопроходности и величину перекрытия.
Коэффициент полнопроходности представляет собой отношение фактической площади живого сечения прохода крана к площади условного прохода:
f= 4Fф/пD2у ,
где Fф — фактическая площадь живого проходного сечения крана, Dу — диаметр условного прохода.
Выбор и назначение коэффициента полнопроходности имеет очень большое значение, так как от него зависит строительная длина, габариты и гидравлические характеристики крана, а также надежность и долговечность конструкции.
В практике арматуростроения для жидких сред обычно применяют полнопроходные конструкции с коэффициентом полнопроходимости, равным или близким единице.
Для газообразных сред допускается f больше или равно 0,7. Уменьшая коэффициент полнопроходности, можно уменьшить и габаритные размеры конструкции. Действительно, при уменьшении площади окна прохода уменьшаются и размеры самого окна, а вследствие этого уменьшается средний диаметр и высота корпуса и пробки, сокращаются габариты и вес, уменьшаются и необходимые для управления краном усилия. но вместе с этим возрастает коэффициент гидравлического сопротивления крана.
При выборе коэффициента полнопроходности необходимо решить,что экономически и технически эффективнее — затратить больше материала на изготовление и получить арматуру с минимальным коэффициентом гидравлического сопротивления, или получить экономию материала (если потеря напора не имеет существенного значения).
Следует иметь в виду, что при значительном сужении прохода скорость движения среды в районе сужения резко увеличивается (неразрывность потока). Это может повлечь за собой усиление явления эрозии и сократить надежность и долговечность рабочего крана как запорного органа.
На складах Фитинг on-Line Вы всегда найдете как полнопроходные шаровые краны , так и неполнопроходные.
Наши менеджеры также помогут скомплектовать трубопроводную арматуру крепежом и фланцами.
К полнопроходным относят краны с диаметром прохода (отверстия в шаре), равным номинальному диаметру трубопровода.
Преимущество таких кранов в низком уровне гидравлических потерь. Другими словами, рабочая среда проходит через отверстие без сопротивления и не создает давления.
Пример схемы полнопроходного крана шарового
У стандартнопроходных кранов диаметр прохода меньше условного диаметра трубы на 10% и более.
Коэффициент гидравлического сопротивления у неполнопроходных кранов, соответственно, выше, при этом пропускная способность отличается незначительно.
Пример схемы стандартнопроходного крана шарового
Разница в применении
Шаровые краны со стандартным проходом стоят дешевле, так как имеют меньшие габариты и менее затратны в производстве. Они оптимально подходят для трубопроводов, где не критичен напор воды. Краны с полным проходом стоит устанавливать в тех системах, где нужно снизить гидравлическое сопротивление.
Всё о водопроводе и канализации
Насосные станции и очистные сооружения
Канализационные
Водопроводные
Пожарные
Завод Адмирал производит комплектные насосные станции для нужд водоснабжения, пожаротушения и канализации.
Сайт завода Адмирал: admiral-omsk.ru
Отличие крана шарового полнопроходного от неполнопроходного
Немало производителей делают под один и тот же диаметр разные виды кранов: полнопроходные и неполнопроходные, которые имеют отличия – их мы и рассмотрим. Полнопроходный стальной кран характерен тем, что диаметр отверстия в присоединительном патрубке не будет сужаться. А чтобы сэкономить металл и снизить усилия и моменты для управления арматурой, краны делают неполнопроходными, то есть шар имеет меньший диаметр, по сравнению с отверстием во фланце. Второй вариант изделия отличается большим коэффициентом гидравлического сопротивления.
Полнопроходный шаровой кран
Полнопроходные краны хороши своим коэффициентом гидравлического сопротивления. Объясняется это тем, что такие изделия не предусматривают снижение напора, в связи с чем на их запорные элементы практически не оказываются нагрузки. А если нагрузки уменьшаются, то продлевается эксплуатационный срок крана.
Среди положительных качеств полнопроходных кранов выделяют следующие:
- Конструкция изготавливается цельносварной, то есть она не предусматривает ненадежных линейных элементов;
- Корпус, не имеющий соединений, достаточно прост в плане ухода, так как нет необходимости подтягивать и смазывать его крепления. По этой причине полнопроходные шаровые краны доступны в плане технического обслуживания;
- Такие краны отличаются небольшим гидравлическим сопротивлением, в связи с этим, запорная арматура, даже если в системе жидкость двигается с большой скоростью, не сталкивается с таким явлением как кавитация;
- Легко и быстро монтируется к трубе, для чего используются специальные ключи. В случае, когда полнопроходный кран должен быть оборудован приводом, он легко устанавливается даже к уже готовому к работе оборудованию;
- Высокий уровень прочности и надежности, а также стойкости к различным средам. Полнопроходный кран пользуется большим спросом для обустройства тех систем, по которым будет подаваться масло, топливо или растворители.
Такие краны отличаются тем, что их штуцер и корпус представляют собой единый элемент, кроме того, конструкция предполагает наличие углеродно-тефлоновых прокладок, которые дополнительно усиливаются кольцами. В случае с работой в агрессивных средах, подобные изделия отличаются своей сопротивляемостью и износостойкостью. Сам шар, располагаемый внутри полнопроходного крана, изготавливается из нержавейки и имеет отшлифованную поверхность.
При помощи такого крана можно без особых сложностей перекрыть поток рабочей среды. Принцип действия таков: уплотнительное кольцо прижимается к шару под действием тарельчатой пружины. Изнутри кран оборудован шпинделем, задача которого – обеспечить фиксацию внутренних колец уплотнения (если они износятся, то их можно легко заменить на новые). Сама конструкция соединяется максимально мягко и при этом прочно, так как между втулкой и валом имеется прокладка из тефлона.
Неполнопроходный шаровой кран
Неполнопроходные краны отличаются тем, что диаметр их выходного отверстия меньший, по сравнению с диаметром трубопровода (от одного до нескольких типоразмеров). По сравнению с полнопроходными изделиями, описываемые краны отличаются большим коэффициентом гидравлического сопротивления. А так как рабочая среда может быть перекрыта достаточно быстро, шанс гидроудара сводится к минимуму.
Неполнопроходные краны дают возможность снизить усилия и моменты при пользовании арматурой. Кроме того, стоимость самого изделия остается довольно доступной, что объясняется сокращением металлоемкости конструкции.
При работе с подобными кранами следует понимать, что из-за меньшего диаметра уменьшается и напор среды, что обеспечивает небольшие нагрузки на запорный орган – шар. Так как существенно снижаются нагрузки, запорный механизм способен служить долгие годы. Еще одно их достоинство – небольшая материалоемкость, в результате чего снижается общая масса изделия, а это дает возможность монтировать трубопроводы больших диаметров.
Таким образом, основные достоинства неполнопроходного шарового крана следующие:
- Небольшая масса;
- Доступность;
- Длительный эксплуатационный срок.
Как результат, этот вид изделия на данный момент пользуется большим спросом при организации различных трубопроводов.
Как крепится шаровой кран к трубопроводу
Запорная арматура может крепится различными способами, поэтому выделим три основных:
- Обычная сварка. Зачастую таким способом крепится арматура к трубопроводам небольшого диаметра. Кроме того, этот метод может быть актуален в тех местах, где, вероятнее всего, кран не будет ремонтировать или демонтироваться, то есть в труднодоступных местах. Необходимо понимать, что процедуру сварки трубопроводных элементов следует доверять лишь профессионалам;
- Применение фланцев из металла. Такое крепление требуется в том случае, если диаметр трубопровода превышает 50 мм. Это соединение хорошо тем, что краны, при необходимости, с легкостью могут быть отремонтированы или заменены, поэтому способ сейчас пользуется большой популярностью и достаточно распространен. Для фланцевого соединения требуются: сами фланцы, прокладки (могут быть сделаны из разных материалов), шпильки и болты с гайками. Кроме того, для производства прокладок может быть взят паронит, особая резина или графит. Все детали, при помощи которых осуществляется соединение, либо идут в комплекте, либо приобретаются по отдельности;
- Использование муфтовых шаровых кранов. Нередко, обустраивая отопительные, водопроводные или газопроводные системы в ход идет именно такой вид соединения.
Необходимо заметить, что краны фланцевого типа бывают неразборными и разборными. В конструкцию разборных входит две части, что дает возможность их ремонтировать при необходимости. Любые части, получившие повреждение в процессе эксплуатации, могут быть заменены. А изнашивается все – начиная прокладками и заканчивая самим запорным элементом, то есть шаром.
Если из строя выйдет неразборный кран, то его придется менять целиком. Краны фланцевого образца актуальны на тех трубопроводах, где требуется обеспечить перекрытие или регулирование потоков среды.
Фланцевые соединения хороши тем, что способны выдержать большие нагрузки. По этой причине такое соединение актуально для обустройства трубопроводов с такими рабочими средами как газ, нефть или нефтепродукты. В пользу конструкции также играет ее универсальность – она может быть установлена на трубопровод с диаметром до 250 мм.