Шаровые краны – это специальные приспособления, в которых регуляция потока вещества происходит с помощью элемента сферической формы. Они нам всем хорошо известны по трубам систем водоснабжения и газоснабжения.
Также они широко используются на производствах с транспортировкой жидкостей (к примеру, нефти) или газа.
Как происходит производство шаровых кранов, мы детально разберём в этой статье. Но для начала проанализируем, есть ли вообще необходимость в этом продукте?
Анализ востребованности продукта на рынке
В целом, можно сказать, что шаровые краны – это неотъемлемый элемент любого хозяйства. Кроме них используют лишь пробковые, но те уступают шаровым в надежности. Потому производство шаровых кранов в последнее время набирает всё большую популярность среди предпринимателей.
Кроме высокой надежности, преимущества заключаются в следующем:
| 1 | Простая конструкция и понятный принцип работы, в основе которого лежат базовые законы физики. Это практически исключает сбои при эксплуатации. При производстве учитываются все нюансы, поэтому система работает слаженно. |
| 2 | Герметичность запорной и регулирующей арматуры благодаря плотному прилеганию шаровой пробки к уплотнительным кольцам. Если диаметр трубопровода не превышает 200 мм, то этого будет достаточно для создания давления внутри крана. При производстве шаровых кранов диаметром более 200 мм в конструкцию включают опоры и цапфы (выступы) для снижения энергозатрат. |
| 3 | Шаровые краны имеют небольшие размеры, поэтому их можно устанавливать в трубопроводы городских сетей водо- и газоснабжения. При необходимости дополнительного уменьшения габаритов и/или крутящего момента управления краном можно приобрести суженный шаровый кран. |
| 4 | Практически полное отсутствие гидравлических потерь. Когда шаровый кран открыт, жидкость течет по нему так же, как по всем другим частям трубопровода. Таким образом, потери удельной энергии минимальны. |
| 5 | Управление шаровым краном малого диаметра осуществляется вручную или автоматически. Управление промышленными шаровыми кранами происходит за счет электрического, пневматического и/или гидравлического привода, а также благодаря самой транспортируемой среде. |
| 6 | Поворот запорной пробки на угол до 90° выполняется быстро и плавно, что достигается благодаря использованию при производстве шаровых кранов уплотнительных колец пластичных материалов. Сквозь отверстие шаровой пробки проходят жидкости и газы, не образуя при этом пробоев и/или зон застоя. |
Популярные фирмы, которые занимаются производством шаровых кранов
Очевидно, что востребованный продукт с множеством преимуществ и простой в производстве не мог не привлечь внимание предпринимателей. Действительно, наравне со высоким спросом, на рынке существует большая конкуренция среди производителей.
| Название бренда | Фирменный знак | Страна производителя | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| ARCO |  | Испания | Бренд знает весь мир по производству вентилей для подключения бытовой техники, для отопления и водопровода. Сейчас ARCO является наиболее востребованной фирмой, крупнейшим поставщиком шаровых кранов и вентилей не только национального масштаба, но и международного. |
| Vexve |  | Финляндия | Шаровые механизмы производства Vexve имеют самые разные типы монтажа и варианты управления (от ручных до автоматизированных электроприводом). |
| АДЛ |  | Россия | Данная компания занимается производством различных моделей шаровых кранов из таких материалов, как сталь, латунь, чугун. Крепление осуществляется всеми возможными способами. Шаровые привариваемые краны достаточно небольшие, но могут выдерживать до 6,3 МПа рабочего давления. |
| Broen |  | Дания | Шаровые устройства марки Ballomax производства компании Broen могут эксплуатироваться в двухконтурных системах отопления и водоснабжения. Их изготавливают из углеродистой стали, с цельносварными корпусами, управляются такие краны маховиком или электроприводом. |
| «Бологовский арматурный завод» |  | Россия | ОАО «Бологовский арматурный завод» расположен в Москве, специализируется на производстве запорной арматуры, включая латунные и никелированные шаровые краны, водосчетчики и радиаторы отопления. |
| Bugatti |  | Италия | Для многих это название кажется неожиданным в этом списке, но итальянская фирма Bugatti занимается производством компактных запорных устройств с муфтовым креплением. Ими налажено производство серии шаровых латунных кранов Oregon, Texas Arizona, зарекомендовавших себя, как надежные и экономичные устройства. Их можно использовать в самых разных областях производства, а также дома. Шаровые механизмы производства Bugatti выдерживают давление до 64 бар, более того, латунь не заржавеет и имеет достаточно малый вес, что делает продукцию очень востребованной. |
| Aqualink |  | Россия | Шаровые краны Aqualink являются современной разработкой. К их производству предъявляются строгие требования качества. Производство корпуса осуществляется из высококачественной латуни марки CW617N (аналог латуни ЛС59-1 ГОСТ 15527-2004) методом горячего прессования, благодаря которому уменьшается внутреннее напряжение в металле, прочность при этом увеличивается. |
Если вы хотите преуспеть в своем бизнесе, старайтесь брать лучшее у перечисленных выше производителей. А чтобы справиться с конкуренцией, начинайте с небольших партий и местного рынка реализации, постепенно масштабируя дело.
Кому вы сможете реализовывать свой продукт?
Строение, характеристики и типы шаровых кранов
Из чего состоит стандартный шаровой кран? Поспешим заметить, что его устройство довольно простое и понятное даже не для специалиста.
Главными составляющими есть:
- Металлический корпус.
- Уплотнители в составе корпуса в виде колец из тефлона, которые способны выдерживать температуру до 230°C.
- Хромированный затворный шар с алмазной полировкой.
- Полированный никелированный шток для управления сферическим элементом.
- Ручка для оборотов, укрепленная гайкой.
Самые популярные типы устройств, которые используются как в быту, так и на производственных объектах – муфтовые и фланцевые. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
№1. Шаровые механизмы с муфтой
Такое устройство соединяется с трубами через муфту с цилиндрической резьбой. Открывается при повороте ручки против стрелки часов.
Краны с муфтой используются в системах снабжения горячей и холодной воды, а также – природного газа или других газообразных веществ.
а) Преимущества и недостатки муфтовых кранов
Производство шаровых кранов муфтового типа сложно запускать, не ознакомившись с рядом их преимуществ и изъянов.
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| 1. Низкая стоимость. 2. Небольшая масса. 3. Малые габариты. 4. Длительное время работы. 5. Надёжность и универсальность конструкции. 6. Не требует технического обслуживания. 7. Низкое гидравлическое сопротивление. 8. Можно устанавливать в любом положении. 9. Герметичность перекрытия потока. 10. Подача потока жидкости или газа в любую сторону. | 1. Для закрытия потока жидкости или газа нужны длинные рычаги, а при автоматическом закрытии – дорогие электрические приводы. 2. Если резко открыть поток, может случиться гидравлический удар, который недопустим в некоторых системах снабжения. 3. В сетях отопления запрещается применять муфтовый механизм, если температура потока достигает 100°C, давление в трубе превышает 16 бар, а ширина трубы свыше 100 мм. |
б) Типы шаровых механизмов с муфтой
| Монолитный (однокорпусный) | Состоит из монолитного корпуса, наиболее дешёвый. |  |
| Двухсоставной | Состоит из двух запчастей: корпуса и муфты, наиболее часто используемый. |  |
| Разборной (трёхсоставной) | Поддается собственноручной починке со вставкой уплотнителя. |  |
в) Производство шаровых кранов муфтового типа: порядок сборки и установки
Муфтовые краны нельзя ставить на трубы, которые поддаются дрожанию, иначе поломок не избежать. Это, как правило, трубы с высоким давлением или с резким перепадом давления.
Нужно очень ответственно подходить к процессу сборки шаровых механизмов, ведь если сделать это неправильно, кран спровоцирует прыжки давления в системе трубопровода.
В целом, процесс производства состоит из таких этапов:
- Разрабатывается чертеж будущего механизма.
- Далее закупаются необходимые для производства материалы. Для составляющих муфтовых шаровых кранов потребуются:
- Далее из материалов по подготовленному чертежу на специальном оборудовании (детальнее поговорим о нем ниже) выпиливаются составляющие.
- Последний шаг – детали собирают в один механизм:
| Элемент | Материал |
|---|---|
| Корпус | Сталь 20, 12Х18Л10Т |
| Шар | Сталь 12Х18Н10Т |
| Уплотнение | Фторопласт |
| 1 | В основной корпус крана изнутри вставляется шток управления с фторопластовым уплотнительным кольцом – это важная особенность, отличающая шаровые краны от других видов запорной арматуры и не позволяющая давлению выдавить шток из корпуса , а также способствующая самоуплотнению штока при повышении давления. |
| 2 | Затем вставляется первое кольцо-седло из фторопласта, по которому скользит поверхность шара и собственно сам запорный шар, который соединяется со штоком управления посредством специально отфрезерованного шлицевого соединения |
| 3 | Корпусная гайка со вторым кольцом из фторопласта закручивается с определённым усилием с использованием на резьбе специального термостойкого фиксирующего клея-герметика , предотвращающего самопроизвольное откручивание и потерю герметичности шаровым краном. |
| 4 | Затем затягивается поджимная гайка штока и устанавливается ручка управления. |
| 5 | После сборки все краны проходят проверку на герметичность под давлением в специальной ванне, после чего их сушат, упаковывают и они могут быть отгружены очередному потребителю. |
Перед установкой необходимо тщательно прочистить механизм от пыли.
Более детально технические характеристики вы можете изучить в этом руководстве: https://www.promarmatura.ua/sites/default/files/pdf_files/krany_sharovye_web_1.pdf
№2. Шаровые краны фланцевого типа
У фланцевого крана шарообразный внутренний элемент закрывает проем подачи жидкости или газа. Фланцевый механизм более стойкий, его используют преимущественно тогда, когда нужно заменить муфтовое устройство, то есть при температуре потока свыше 100 °C и давлении более 16 бар.
Для производства фланцевых устройств используют бронзу, чугун или сталь.
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| 1. Долгий срок применения. 2. Высокая степень герметичности и закрытия потока. 3. Небольшие размеры. 4. Простота и надёжность конструкции. 5. Малое гидравлическое сопротивление. 6. Установка возможна в любом рабочем положении. 7. Не нуждается в техническом обслуживании. 8. Простое открытие и закрытие. 9. Краны с разборным корпусом можно чинить при поломке. 10. Возможно быстрое перекрытие (при ручном управлении). | 1. Высокая цена. 2. Большой вес. 3. При ручном управлении необходимы длинные ручки. |
В целом, производственный процесс будет состоять из таких же шагов (готовится чертеж, вытачиваются детали, собирается механизм). Только составляющие при этом используются несколько иные, чем для производства муфтовых механизмов.
Как подготовить производство?
Главным оборудованием на производстве таких деталей являются станки для обработки метала, с помощью которых детали оттачивают и фрезеруют.
Как уже было сказано, сперва, перед запуском производства, необходимо разработать и продумать детальные чертежи составляющих элементов и механизма в целом. Далее – обсудить их структуру и утвердить сборку вместе с инженером.
К слову о персонале: кроме инженера вам потребуется только несколько разнорабочих. Сколько именно – зависит от объемов вашего производства.
Следующим важным этапом является закупка производственных материалов, а также установка необходимого оборудования.
Автоматическая сборка шаровых кранов.
Как делают шаровые краны? Необходимое оборудование.
Оборудование, необходимое для производства шаровых кранов
| № | Название | Картинка | Описание | Стоимость, (руб.) |
|---|---|---|---|---|
| 1. | Токарный станок |  | На токарном станке выполняется примерно 80% всей работы на производстве. На нем осуществляется обработка заготовок резанием. Токарные станки имеют множество вариаций, что позволяет выполнять на них самые разные операции: точить конусы, нарезать метрическую, модульную и дюймовую резьбу (токарно-винторезный станок). Если при производстве потребуется выполнить растачивание цилиндрических, конических поверхностей, то нужно будет воспользоваться токарно-карусельным станком. Токарно-револьверный станок осуществляет обработку элементов из калиброванного прутка и т. д. Если при производстве установить на предприятии самые разные токарные станки, то получится значительно сэкономить на изготовлении и обработке множества деталей. | 23 000 – 40 000 |
| 2. | Фрезерный станок |  | С помощью станка детали фрезеруют. При этом можно использовать как универсальные станки, так и горизонтальные. | 37 000 – 105 000 |
| 3. | Сверлильный станок |  | Используют для сверления деталей сразу после фрезеровки. | 14 000 – 44 000 |
| 4. | Шлифовальный станок |  | Позволяет исправить все шероховатости на поверхности деталей, которые могли образоваться при их обработке на токарном и фрезерном станке. | 9 600 – 80 000 |
| 5. | Станок для полировки |  | Качество полирования пробки (шара, сферы) непосредственно влияет на качество прибора и его герметичность в процессе пользования, поэтому этот этап производства требует строгого контроля. | 4 500 – 23 000 |
Статистически, для старта вам потребуется не менее 2 млн. рублей, которые вы сможете окупить за 16-18 месяцев.
Советуйтесь с мнением инженеров при проектировании производственного процесса, ведь даже среднемасштабное дело требует строгого контроля специалиста.
