Файл: Учебный элемент Трубопроводная арматура.doc

6.3. Краны

Имеют более ограниченное применение, главным образом для трубопроводов малых диаметров. Положительными качествами крана являются: простота конструкции, компактность, малое гидравлическое сопротивление, сравнительно небольшие размеры по высоте, возможность предохранения уплотняющих поверхностей корпуса и пробки от воздействия протекающей среды при открытом положении крана и возможность применения смазки уплотняющих поверхностей, так как уплотняющие поверхности корпуса и пробки соприкасаются постоянно. Вместе с тем краны имеют недостатки: сравнительно быстрый износ и потеря плотности корпусного соединения в связи с большим трением соприкасающихся поверхностей при повороте пробки, относительная сложность процесса притирки пробки и корпуса крана. Краны изготавливаются из латуни, бронзы, чугуна, стали, пластмассы и других неметаллических материалов.

Краны подразделяются на две большие группы: сальниковые и натяжные.
Краны проходные



Рис. 17

а) сальниковый; б) натяжной
В сальниковых кранах поджатие пробки осуществляется путем затяга сальника, через набивку которого передается осевая нагрузка на пробку крана. Для возможности отжатия пробки с целью регулирования усилия снизу корпуса устанавливается отжимной винт. В натяжных кранах продольное усилие на пробке создается затяжкой гайки на хвостовике пробки. Таким образом, в натяжных кранах верхний и нижний торцы пробки не уплотняются, а в случаях протечки крана рабочая среда будет поступать наружу. В сальниковых кранах в случае образования не плотности в конусном соединении среда наружу поступать не будет, а будет просачиваться в перекрытую часть трубопровода.
Кран проходной, сальниковый, фланцевый



Рис. 18
Для управления краном пробка крана обычно снабжается квадратом для ключа или рукоятки

---

, в некоторых случаях на пробке закрепляется рукоятка управления.

Основные параметры кранов регламентированы ГОСТом 9702-67.

Крепление проходных кранов на трубопроводах производится либо муфтами с внутренней резьбой, что обычно применяется в кранах из чугуна и цветных сплавов небольшого размера, либо с помощью фланцев, которыми обычно снабжаются краны с большим диаметром прохода.

Для густых смол и других вязких материалов используются краны с пазовым обогревом.
Кран проходной с паровым обогревом



Рис. 19
Через рубашку крана пропускается пар, благодаря чему сохраняется жидкотекучесть нагретой смолы и обеспечивается работоспособность крана.

Рассмотренные конструкции кранов являются затворами, они служат для открывания и закрывания прохода среды. Двухходовые краны имеют при работе два положения пробки, существуют такие трехходовые краны имеющие четыре положения пробки, при которых поток среды может либо разветвляться по двум направлениям, либо направляться в каждое из них в отдельности, либо поток может перекрываться полностью.
Краны трехходовые



Рис. 20
Для управления кранами больших диаметров прохода при высоком давлении среды необходимы значительные моменты для поворота пробки, поэтому также краны обычно снабжаются червячным редуктором.

Управление краном можно осуществлять с помощью пневматического привода.

Существуют конструкции кранов с цилиндрической пробкой.
Кран с цилиндрической пробкой



Рис. 21

В связи с пониженными возможностями обеспечения внутренней плотности по сравнению с конусными, эти краны используются для вязких сред или в тех случаях, когда требования к плотности перекрытого крана могут быть снижены.

В последнее время получают распространение шаровые краны, у которых пробка имеет вид шара, поворачивающегося вокруг вертикальной оси. Эти краны успешно применяются для агрессивных сред и для низких температур при различных диаметрах прохода.

---

Шаровой кран



Рис. 22




Вопросы к размышлению:

1. 
   Типы конструкций запорной приводной арматуры.
   
2. 
   Классификация вентилей по месту расположения на трубопроводе.
   
3. 
   Для чего вентили снабжаются обводом?
   
4. 
   Разделение вентилей по расположению ходовой резьбы.
   
5. 
   Разделение вентилей по типу уплотнения.
   
6. 
   Разделение вентилей по способу присоединения к трубопроводу:
   
7. 
   Типы приводов вентилей.
   
8. 
   Распределение задвижек по отверстию прохода.
   
9. 
   Разделение задвижек по расположению резьбы шпинделя.
   
10. 
    Разделение задвижек по расположению уплотняющих колец.
    
11. 
    Формы поперечного корпуса задвижки
    
12. 
    Какие типы обводов и уплотнений шпинделя применяются в задвижках?
    
13. 
    Разделение кранов по способу поджатия пробки.
    
14. 
    Способы крепления кранов на трубопроводах
    
15. 
    Сколько положений пробки имеют двухходовые и трехходовые краны?
    

---

7. Конструкции предохранительной арматуры

7.1. Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны предназначены для исключения возможности повышения давления сверх установленного, в обслуживаемых объектах и системах путем сброса рабочей среды. Поскольку при срабатывании предохранительного клапана поступления рабочей среды в объект не прекращается, пропускная способность предохранительного клапана должна быть достаточной, чтобы сброс среды превосходил поступление. На паровых котлах производительностью до 100 кг/ч разрешается устанавливать один предохранительный клапан; на котлах большей производительности должно быть не менее двух предохранительных клапанов, параллельно включенных и работающих независимо друг от друга. Между котлом и предохранительным клапаном установка каких бы то ни было запорных устройств запрещается.

Предохранительные краны изготавливаются из чугуна, стали и при особых условиях работы – из других материалов. Чугунные предохранительные клапаны изготовляются для давлений не выше 16 кг/см².

Предохранительные клапаны различаются методом выброса среды, числом тарелок, величиной подъема клапана, методом нагружения и т.д.

По методу выброса среды (пара) предохранительные клапаны можно разделить на клапаны открытого типа, у которых пар непосредственно выпускается в атмосферу, и клапаны закрытого типа, у которых пар может отводиться в назначенное место.
Предохранительный клапан грузовой открытого типа



Рис. 23
Предохранительный клапан грузовой закрытого типа



Рис. 24
По числу тарелок предохранительные клапаны разделяются на одинарные и двойные;
Предохранительный клапан грузовой двухрычажный



Рис. 25
По методу нагружения – на рычажно–грузовые и пружинные.
Предохранительный клапан пружинный

---

Рис. 26
По высоте подъема тарелки предохранительные клапаны разделяются на малоподъемные, у которых высота подъема несколько больше или равна 0,05 диаметра седла, и полноподъемные, подъем тарелки которых не менее 0,25 диаметра седла.

Пропускную способность предохранительного клапана желательно иметь возможно большой. С целью повышения пропускной способности некоторые элементы конструкции изменяются, в результате чего получаются полноподъемные предохранительные клапаны прямого действия. По принципу работы их можно разделить на следующие типы: активного действия среды, реактивного действия среды и смешанного типа. Кроме полноподъемных предохранительных клапанов прямого действия, применяются полноподъемные предохранительные клапаны непрямого действия, в которых срабатывание производится с помощью поршневого привода после открывания вспомогательного так называемого импульсного клапана.

В предохранительных клапанах активного действия среды увеличенный подъем тарелки достигается увеличением площади тарелки сразу за седлом, благодаря чему увеличивается рабочая площадь, воспринимающая давление пара, но при этом закрывание клапана происходит при более низком давлении, чем в малоподъемных клапанах.
Принципиальные схемы действия предохранительных клапанов



Рис. 27

а) активного действия; б) реактивного действия, в) активно-реактивного действия
В предохранительных клапанах реактивного действия среды увеличение подъема тарелки осуществляется путем использования кинетической энергии пара или газа, соединяющего реактивное действие на вспомогательные специально образованные поверхности. Эти поверхности расположены на тарелке на некотором расстоянии от седла, на пути прохождения среды, где она имеет значительную скорость.

В некоторых конструкциях используется одновременно активные и реактивный методы увеличения подъема тарелки.

Конструкция полноподъемного предохранительного клапана прямого действия Ду=50-10 мм приведена на рис. 28
Полноподъемный предохранительный клапан

---