Трубопроводный кран
Кран трубопрово́дный (от нидерл. kraan — «журавль») — тип трубопроводной арматуры, у которого запирающий или регулирующий элемент (называемый часто пробкой), имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
Краны могут представлять собой запорные, регулирующие или распределительные устройства и предназначены для работы с газообразными и жидкими средами, в том числе вязкими и загрязнёнными, суспензиями, пульпами, шламами. Они используются на магистральных газопроводах и нефтепроводах, в системах городского газоснабжения, на резервуарах, котлах и в других областях.
Краны обладают рядом достоинств, среди которых:
- простота конструкции;
- небольшие габариты;
- малое время, затрачиваемое на поворот;
- применимость для вязких и загрязнённых сред.
У различных видов кранов есть и другие достоинства и недостатки, которые будут рассмотрены ниже.
Управляются краны вручную или с помощью механического привода: электрического, пневмо- и гидравлического. В шаровых кранах, установленных на магистральных газопроводах используются также пневмогидравлические приводы, в которых на поршень в цилиндре воздействует жидкость (масло) под давлением газа, отбираемого из трубопровода, что обеспечивает плавное и безударное срабатывание привода.
По направлению потока краны могут быть проходными, то есть направление потока не меняется, угловыми, то есть направление потока меняется на 90° и трёхходовыми, то есть иметь один выходной и два входных патрубка, что позволяет смешивать потоки сред с различными параметрами. Это свойство трёхходовых кранов используется в сантехнике в устройстве под названием смеситель.
Главные различия в конструкции кранов заключаются в форме затвора, он может быть в виде шара, конуса или цилиндра. Современным и прогрессивным представителем кранов является шаровой кран, традиционным, и в силу этого всё еще часто использующимся несмотря на существенные недостатки конструкции, — конусный кран. Цилиндрические краны имеют крайне ограниченное применение.
Устройство
Основными частями крана являются корпус и пробка (затвор) в виде шара, конуса или цилиндра. Для прохода среды в затворе предусмотрено сквозное отверстие. Управление краном осуществляется путём поворота пробки. При повороте на 90° осуществляется полное перекрытие хода среды, при повороте на меньшие углы — частичное, что позволяет применять кран в качестве регулирующей арматуры, за исключением трубопроводов с высокой скоростью течения жидкости, во избежание кавитации. Существуют также трёхходовые краны, где пробка имеет дополнительные отверстия, что позволяет использовать их для перенаправления потока среды: поворотом пробки среда направляется из входного отверстия в одно из двух выходных. В промежуточном положении, в зависимости от конструкции крана, среда может направляться либо в обоих направлениях, либо полностью перекрываться.
Различия в конструкциях
Шаровой кран
Это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет сферическую форму. Подвижным элементом (затвором) таких кранов служит пробка сферической формы — шар, по оси которой выполнено сквозное круглое отверстие для прохода среды. В проходных кранах для полного закрытия или открытия прохода достаточно повернуть шар на 90°. Диаметр отверстия чаще всего соответствует внутреннему диаметру трубопровода, на который устанавливается кран, называющийся в этом случае полнопроходным. Гидравлические потери при проходе рабочей среды через полностью открытый кран весьма малы, практически такие же как при проходе среды через трубу, равную по длине корпусу крана, что во много раз меньше, чем в задвижках и клапанах. Это ценное качество сделало шаровые краны основным запорным устройством на линейной части магистральных газопроводов. Однако для уменьшения габаритов и крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, иногда применяются суженные краны. Кроме общих для кранов, шаровые имеют ряд специфических достоинств, среди которых:
- весьма малые гидравлические потери;
- высокая и надёжная герметичность;
- простая форма проточной части и отсутствие в ней застойных зон;
- удобное управление.
Сёдла в корпусе выполняются в виде из различных видов пластмасс (в основном фторопласта), что обеспечивает надёжную герметичность, лёгкость и плавность поворота шаровой пробки, но ограничивают применения таких кранов для сред с температурой не более 200 °C.
Шаровые краны имеют большое разнообразие исполнений, но основные их различия — в конструкциях запорных органов: с плавающим шаром (для небольших диаметров) и с шаром в опорах.
Конусный кран
Это разновидность крана, запирающий или регулирующий элемент которого имеет форму конуса.
Сквозное отверстие в пробке, которое, в отличие от шаровых кранов, как правило, не круглое, а трапециевидное, обеспечивает проход среды при открытии такого крана. Сёдлами является внутренняя поверхность корпуса. Таким образом, уплотнительными поверхностями запорного органа являются конические поверхности — наружная пробки и внутренняя корпуса.
В конусных кранах обеспечиваются два весьма трудносочетаемых требования — создать плотный и герметичный контакт между коническими поверхностями пары корпус—пробка и при этом обеспечить свободный плавный поворот пробки, не допуская её заклинивания и задирания уплотнительных поверхностей. Последнее требование диктует необходимость изготовления корпусов и пробок из материалов, обладающих хорошими антифрикционными качествами (латунь, бронза, чугун). Такие материалы ограничивают практическое применение конусных кранов давлением 1,6 МПа и диаметром 100 мм. Иногда конусные краны изготавливают также из углеродистой стали диаметром до 200 мм, но пробку в этих случаях делают из чугуна, либо применяют специальную систему смазки уплотнительных поверхностей.
Конусный кран весьма сложно изготовить и отрегулировать так, чтобы обеспечить какую-то стабильную величину усилия, необходимого для поворота пробки, поэтому они практически непригодны для использования с электро- или пневмоприводами и управляются вручную.
Кроме вышеперечисленных, конусные краны имеют ряд других недостатков:
- для управления конусными кранами требуются большие крутящие моменты, что приводит к необходимости установки механического редуктора даже при небольших диаметрах крана ;
- уплотнительным поверхностям требуется тщательное обслуживание и смазка во избежание прикипания пробки к корпусу;
- притирка конической пробки к корпусу сложная процедура, от качества которой зависит надёжность и герметичность крана.
- неравномерный по высоте износ пробок, что приводит к снижению герметичности крана в процессе .
Конусные краны различаются по способу уплотнения на сальниковые и натяжные и имеют ряд специфических конструкций:
- краны со смазкой — применяются для снижения крутящих моментов при управлении кранов;
- краны с подъёмом пробки — для того же, но другим способом;
- краны с обогревом — для застывающих нефтепродуктов;
- пробно-спускные краны — для контроля наличия среды, отбор проб и пр.
Керамический кран
Запорный элемент крана может быть изготовлен из металлокерамики на основе оксида алюминия. Оксид алюминия обладает высокой твёрдостью, однако существуют технологии его полировки, позволяющие получить поверхность высокой чистоты. Это позволяет использовать эффекты межмолекулярного притяжения и отказаться от сальников или натяжных устройств, а также использовать запорный элемент плоской формы.
См. также
- Задвижка
- Запорный клапан
- Дисковый затвор
- Смеситель (сантехника)
Примечания
- Новый политехнический словарь / Гл. ред. А.Ю.Ишлинский. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. — С. 245. — 671 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-85270-322-2.
- ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения. Дата обращения: 25 сентября 2009. Архивировано 5 июня 2022 года.
- В быту часто краном называют любую запорно-регулировочную арматуру на выходе из трубопровода, вне зависимости от устройства, что в корне неверно.
- Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
- Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
- Арматура промышленная общего и специального назначения. Справочник. А. И. Гошко — М.: Мелго, 2007.
Ссылки
- Краны для пропуска жидкости // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Трубопроводный кран, Что такое Трубопроводный кран? Что означает Трубопроводный кран?
Termin Kran imeet takzhe drugie znacheniya Kran truboprovo dnyj ot niderl kraan zhuravl tip truboprovodnoj armatury u kotorogo zapirayushij ili reguliruyushij element nazyvaemyj chasto probkoj imeyushij formu tela vrasheniya ili ego chasti povorachivaetsya vokrug sobstvennoj osi proizvolno raspolozhennoj po otnosheniyu k napravleniyu potoka rabochej sredy Sovremennyj promyshlennyj sharovoj kranStarinnyj konusnyj kranNesmotrya na vneshnee shodstvo s bytovym kranom eto zadvizhka Krany mogut predstavlyat soboj zapornye reguliruyushie ili raspredelitelnye ustrojstva i prednaznacheny dlya raboty s gazoobraznymi i zhidkimi sredami v tom chisle vyazkimi i zagryaznyonnymi suspenziyami pulpami shlamami Oni ispolzuyutsya na magistralnyh gazoprovodah i nefteprovodah v sistemah gorodskogo gazosnabzheniya na rezervuarah kotlah i v drugih oblastyah Krany obladayut ryadom dostoinstv sredi kotoryh prostota konstrukcii nebolshie gabarity maloe vremya zatrachivaemoe na povorot primenimost dlya vyazkih i zagryaznyonnyh sred U razlichnyh vidov kranov est i drugie dostoinstva i nedostatki kotorye budut rassmotreny nizhe Upravlyayutsya krany vruchnuyu ili s pomoshyu mehanicheskogo privoda elektricheskogo pnevmo i gidravlicheskogo V sharovyh kranah ustanovlennyh na magistralnyh gazoprovodah ispolzuyutsya takzhe pnevmogidravlicheskie privody v kotoryh na porshen v cilindre vozdejstvuet zhidkost maslo pod davleniem gaza otbiraemogo iz truboprovoda chto obespechivaet plavnoe i bezudarnoe srabatyvanie privoda Po napravleniyu potoka krany mogut byt prohodnymi to est napravlenie potoka ne menyaetsya uglovymi to est napravlenie potoka menyaetsya na 90 i tryohhodovymi to est imet odin vyhodnoj i dva vhodnyh patrubka chto pozvolyaet smeshivat potoki sred s razlichnymi parametrami Eto svojstvo tryohhodovyh kranov ispolzuetsya v santehnike v ustrojstve pod nazvaniem smesitel Glavnye razlichiya v konstrukcii kranov zaklyuchayutsya v forme zatvora on mozhet byt v vide shara konusa ili cilindra Sovremennym i progressivnym predstavitelem kranov yavlyaetsya sharovoj kran tradicionnym i v silu etogo vsyo eshe chasto ispolzuyushimsya nesmotrya na sushestvennye nedostatki konstrukcii konusnyj kran Cilindricheskie krany imeyut krajne ogranichennoe primenenie UstrojstvoNapravleniya potokov sredy v T i G obraznyh trehhodovyh kranah Osnovnymi chastyami krana yavlyayutsya korpus i probka zatvor v vide shara konusa ili cilindra Dlya prohoda sredy v zatvore predusmotreno skvoznoe otverstie Upravlenie kranom osushestvlyaetsya putyom povorota probki Pri povorote na 90 osushestvlyaetsya polnoe perekrytie hoda sredy pri povorote na menshie ugly chastichnoe chto pozvolyaet primenyat kran v kachestve reguliruyushej armatury za isklyucheniem truboprovodov s vysokoj skorostyu techeniya zhidkosti vo izbezhanie kavitacii Sushestvuyut takzhe tryohhodovye krany gde probka imeet dopolnitelnye otverstiya chto pozvolyaet ispolzovat ih dlya perenapravleniya potoka sredy povorotom probki sreda napravlyaetsya iz vhodnogo otverstiya v odno iz dvuh vyhodnyh V promezhutochnom polozhenii v zavisimosti ot konstrukcii krana sreda mozhet napravlyatsya libo v oboih napravleniyah libo polnostyu perekryvatsya Razlichiya v konstrukciyahSharovye krany universalny i primenimy kak na bolshih diametrah tak i na malenkih bytovoj kran Sharovoj kran Osnovnaya statya Sharovoj kran Eto raznovidnost krana zapirayushij ili reguliruyushij element kotorogo imeet sfericheskuyu formu Podvizhnym elementom zatvorom takih kranov sluzhit probka sfericheskoj formy shar po osi kotoroj vypolneno skvoznoe krugloe otverstie dlya prohoda sredy V prohodnyh kranah dlya polnogo zakrytiya ili otkrytiya prohoda dostatochno povernut shar na 90 Diametr otverstiya chashe vsego sootvetstvuet vnutrennemu diametru truboprovoda na kotoryj ustanavlivaetsya kran nazyvayushijsya v etom sluchae polnoprohodnym Gidravlicheskie poteri pri prohode rabochej sredy cherez polnostyu otkrytyj kran vesma maly prakticheski takie zhe kak pri prohode sredy cherez trubu ravnuyu po dline korpusu krana chto vo mnogo raz menshe chem v zadvizhkah i klapanah Eto cennoe kachestvo sdelalo sharovye krany osnovnym zapornym ustrojstvom na linejnoj chasti magistralnyh gazoprovodov Odnako dlya umensheniya gabaritov i krutyashih momentov neobhodimyh dlya upravleniya armaturoj inogda primenyayutsya suzhennye krany Krome obshih dlya kranov sharovye imeyut ryad specificheskih dostoinstv sredi kotoryh vesma malye gidravlicheskie poteri vysokaya i nadyozhnaya germetichnost prostaya forma protochnoj chasti i otsutstvie v nej zastojnyh zon udobnoe upravlenie Syodla v korpuse vypolnyayutsya v vide iz razlichnyh vidov plastmass v osnovnom ftoroplasta chto obespechivaet nadyozhnuyu germetichnost lyogkost i plavnost povorota sharovoj probki no ogranichivayut primeneniya takih kranov dlya sred s temperaturoj ne bolee 200 C Sharovye krany imeyut bolshoe raznoobrazie ispolnenij no osnovnye ih razlichiya v konstrukciyah zapornyh organov s plavayushim sharom dlya nebolshih diametrov i s sharom v oporah Konusnyj kran Eto ochen bolshoj dlya konusnogo krana razmer i trebuet specialnyh reshenij dlya oblegcheniya upravleniya v dannom sluchae eto sistema smazki i mehanicheskij reduktor Osnovnaya statya Konusnyj kran Eto raznovidnost krana zapirayushij ili reguliruyushij element kotorogo imeet formu konusa Skvoznoe otverstie v probke kotoroe v otlichie ot sharovyh kranov kak pravilo ne krugloe a trapecievidnoe obespechivaet prohod sredy pri otkrytii takogo krana Syodlami yavlyaetsya vnutrennyaya poverhnost korpusa Takim obrazom uplotnitelnymi poverhnostyami zapornogo organa yavlyayutsya konicheskie poverhnosti naruzhnaya probki i vnutrennyaya korpusa V konusnyh kranah obespechivayutsya dva vesma trudnosochetaemyh trebovaniya sozdat plotnyj i germetichnyj kontakt mezhdu konicheskimi poverhnostyami pary korpus probka i pri etom obespechit svobodnyj plavnyj povorot probki ne dopuskaya eyo zaklinivaniya i zadiraniya uplotnitelnyh poverhnostej Poslednee trebovanie diktuet neobhodimost izgotovleniya korpusov i probok iz materialov obladayushih horoshimi antifrikcionnymi kachestvami latun bronza chugun Takie materialy ogranichivayut prakticheskoe primenenie konusnyh kranov davleniem 1 6 MPa i diametrom 100 mm Inogda konusnye krany izgotavlivayut takzhe iz uglerodistoj stali diametrom do 200 mm no probku v etih sluchayah delayut iz chuguna libo primenyayut specialnuyu sistemu smazki uplotnitelnyh poverhnostej Konusnyj kran vesma slozhno izgotovit i otregulirovat tak chtoby obespechit kakuyu to stabilnuyu velichinu usiliya neobhodimogo dlya povorota probki poetomu oni prakticheski neprigodny dlya ispolzovaniya s elektro ili pnevmoprivodami i upravlyayutsya vruchnuyu Krome vysheperechislennyh konusnye krany imeyut ryad drugih nedostatkov dlya upravleniya konusnymi kranami trebuyutsya bolshie krutyashie momenty chto privodit k neobhodimosti ustanovki mehanicheskogo reduktora dazhe pri nebolshih diametrah krana uplotnitelnym poverhnostyam trebuetsya tshatelnoe obsluzhivanie i smazka vo izbezhanie prikipaniya probki k korpusu pritirka konicheskoj probki k korpusu slozhnaya procedura ot kachestva kotoroj zavisit nadyozhnost i germetichnost krana neravnomernyj po vysote iznos probok chto privodit k snizheniyu germetichnosti krana v processe Konusnye krany razlichayutsya po sposobu uplotneniya na salnikovye i natyazhnye i imeyut ryad specificheskih konstrukcij krany so smazkoj primenyayutsya dlya snizheniya krutyashih momentov pri upravlenii kranov krany s podyomom probki dlya togo zhe no drugim sposobom krany s obogrevom dlya zastyvayushih nefteproduktov probno spusknye krany dlya kontrolya nalichiya sredy otbor prob i pr Keramicheskij kran Osnovnaya statya Keramicheskij kran Zapornyj element krana mozhet byt izgotovlen iz metallokeramiki na osnove oksida alyuminiya Oksid alyuminiya obladaet vysokoj tvyordostyu odnako sushestvuyut tehnologii ego polirovki pozvolyayushie poluchit poverhnost vysokoj chistoty Eto pozvolyaet ispolzovat effekty mezhmolekulyarnogo prityazheniya i otkazatsya ot salnikov ili natyazhnyh ustrojstv a takzhe ispolzovat zapornyj element ploskoj formy Sm takzheZadvizhka Zapornyj klapan Diskovyj zatvor Smesitel santehnika PrimechaniyaNovyj politehnicheskij slovar Gl red A Yu Ishlinskij M Bolshaya Rossijskaya enciklopediya 2000 S 245 671 s 15 000 ekz ISBN 5 85270 322 2 GOST R 52720 2007 Armatura truboprovodnaya Terminy i opredeleniya neopr Data obrasheniya 25 sentyabrya 2009 Arhivirovano 5 iyunya 2022 goda V bytu chasto kranom nazyvayut lyubuyu zaporno regulirovochnuyu armaturu na vyhode iz truboprovoda vne zavisimosti ot ustrojstva chto v korne neverno Truboprovodnaya armatura Spravochnoe posobie D F Gurevich L Mashinostroenie 1981 Pogovorim ob armature R F Usvatov Usyskin M Vitex 2005 Armatura promyshlennaya obshego i specialnogo naznacheniya Spravochnik A I Goshko M Melgo 2007 SsylkiKrany dlya propuska zhidkosti Enciklopedicheskij slovar Brokgauza i Efrona v 86 t 82 t i 4 dop SPb 1890 1907
