Как сделать игольчатый кран. Как сделать кран своими руками: рекомендации умельцев

Доброго времени суток вам, дорогой собеседник.

Частенько холодной зимой мы мерзнем в собственных квартирах. Причина проста и банальна — плохо прогреваются батареи центрального отопления. Приходится подключать электрические обогреватели, получая впоследствии огромные суммы в счетах за свет.

К сожалению, не всем известно, что эту проблему решил еще в 1931 году никому не известный белорусский сантехник С.А.Роев. Его изобретение – игольчатый кран, позволяет выпускать лишний воздух из батарей. Именно завоздушенность – основная причина низкой температуры обогревателя. Впоследствии изобретение усовершенствовал советский инженер Маевский. Кран Маевского – один из самых известных представителей семейства игольчатых кранов, речь о которых и пойдет в сегодняшней статье.

С помощью балансировочного крана сохраняются нужные пропорции давления, скорости потоков жидкости, ее объема и температуры.

Классификация кранов по конструктивным особенностям:

Проходной

Устанавливаются на трубопроводы в местах прямого соединения труб. В таких элементах часто застаивается вода и периодически их нужно прочищать. Этот вид вентиля имеет определенные параметры: диаметр — от 6 мм до 25 мм, материал корпуса – сталь. Подходят для жидких и газообразных сред.

Рабочая температура — до 310С.

Угловой

Присоединяется в соединениях труб, расположенных друг к другу под углом в месте поворота. Предназначены для систем с различной внутренней средой. Рабочее давление – до 300Бар, температура – до 630С.

Тарельчатый

Используются в газовых трубопроводах с максимальной температурой до 60С и рабочим давление – 340бар.

Прямоточный

Обычно применяются в нефтепроводах. В быту распространения не получили из-за больших размеров.

По способу герметизации:

Сальниковые

В сальниковом варианте крана уплотнитель препятствует выходу рабочей среды наружу. При этом положение штока не играет роли.

Сильфонные

Сильфонные вентили — более современные. Здесь в качестве герметизирующей среды выступает вакуум. Такой вид кранов боле надежен, утечки происходят реже.

Отличия крана от задвижки

Возникает вопрос — чем же отличается кран от запорной регулирующей задвижки?

Здесь все достаточно просто:

1. Конструктивные особенности задвижки позволяют перекрыть путь жидкости или газу, совершив несколько оборотов вентиля, для крана — достаточно одного;
2. Задвижки обычно устанавливают на магистральных пересечениях труб больших диаметров;
3. Кран обычно располагается в конце трубопровода, задвижка — в месте закрытия и открытия проходных отверстий;
4. Область применения вентилей гораздо шире и они намного популярнее задвижек.

Срок службы

Срок службы зависит от материала изготовления и условий эксплуатации.

На изделия, выполненные из легированной стали или чугуна производитель обычно дает срок годности от 10 до 12 лет, на изделия из нержавейки – 15лет.

Перед приобретением, обратите внимание на следующие моменты:

• Область применения элемента. Выбирайте изделие с соответствующими техническими характеристиками;
• Материал изготовления (чугун, сталь, бронза, нержавейка). Обычно оптимальный вариант по соотношению цена-качество – чугун или недорогая нержавеющая сталь. Если планируется эксплуатация в агрессивных средах — выбирайте бронзу и нержавейку с высоким содержанием никеля (марки AISI304 или 12×18н9);
• В случае выбора устройства для регулировки потоков высокого давления — подойдет углеродистая сталь (марки У8,У10 и тп.);
• Обратите внимание на качество выполнения детали – при закрытии игла не должна касаться опоры, а при открытии — доставаться из гнезда;
• Продуманно подходите к выбору типа подключения. Оно может быть муфтовым или фланцевым;
• Для централизованных систем отопления лучше использовать ручной кран Маевского, позволяющий в любое удобное время стравливать накопившийся в батареях воздух. Для частных домов подойдут автоматический вариант. Так же автоматический кран подойдет для устройства в местах с затрудненным доступом.

В интернете можно найти много обзоров игольчатых кранов, которые могут помочь вам с выбором. Но почти все они описана в нашей статье.

Монтаж крана в систему отопления

Как упоминалось выше — для выпуска воздуха из системы отопления применяется устройство под название кран Маевского. Естественно, с 1933 года его конструкций стала более совершенной и удобной для эксплуатации.

Игольчатый воздухоотвод в системе отопления устанавливается в верхней части радиатора со стороны, противоположной поступлению воды. Именно в этом месте собирается лишний воздух.

Если система отопления в доме вертикальная — вентиль устанавливается на радиаторе самого верхнего этажа. При схеме параллельного подключения – монтируется на батареи верхнего и нижнего уровней.

А вообще при установке нужно учитывать конструктивные особенности расположения батарей, и монтировать краны в местах предполагаемого скопления воздуха.

В обычной городской квартире обязательному оснащению подлежат:

• Все батареи в доме;
• Компенсаторы и аналогичные приборы;
• Трубопроводы верхнего уровня системы отопления.

Кроме того, в последнее время все чаще выпускаются полотенцесушители, адаптированные под установку крана Маевского.

В современных батареях вентиль обычно устанавливается на этапе изготовления производителем.

Воздух с помощью крана Маевского выпускается из системы отопления до появления непрерывной струи воды.

Необходимые инструменты и оборудование

• Воздухоотводный кран;
• Ключи — разводной, гаечный;
• Фум-лента;
• Отвертка

Этапы процесса

1. Сливаем из системы отопления всю воду.
2. Выкручиваем заглушку из верхней части батареи;
3. Вкручиваем на место заглушки воздухоотвод. Для более надежной герметизации накрутите на резьбу крана ФУМ-ленту или льняное волокно;
4. При монтаже в чугунный радиатор без отверстия – это отверстие следует просверлить в боковой заглушке батареи. Диаметр его должен быть немного меньше диаметра крана. Затем внутри отверстия нарезается резьба. После этого вентиль примеряется и вкручивается;

Видео по монтажу

Несколько полезных видео в тему:

Игольчатый кран - это многооборотная запорная арматура, которую обычно устанавливают на вспомогательном отрезке трубопровода. Применяется на оборудовании для подачи газа, воды или других жидкостей.

Чертеж игольчатого крана.

Назначение механизма

Плавно регулирует поток движущейся среды, при этом часто используется при высоком давлении. Корпус изготавливают из нержавеющей углеродистой стали, а уплотнение обладает большим электрическим сопротивлением и может работать «всухую».

Устройство необходимо для отсоединения, продувки и подсоединения манометра. Вентиль монтируют перед манометром, чтобы в случае необходимости можно было перекрыть поток к чувствительному устройству. Резкое перекрытие может разрушить трубу, игольчатый кран из нержавейки помогает выдержать нагрузки. У крана есть три положения: «закрыто», «открыто» и «частично открыто».

Виды и устройство кранов

Вентили могут быть запорными, регулирующими или балансировочными (в зависимости от назначения). Проходными, угловыми или прямоточными (по конструктивным особенностям). Тарельчатыми и игольчатыми (по виду запора). Сальниковыми или сильфонными (по виду герметизации шпинделя и крышки). Резьба на вентиле может быть выносной или погружной (в зависимости от месторасположения ходовой гайки).

Основные параметры:

• ручное переключение;
• фланцевое соединение с трубопроводом, муфтовое - с манометром;
• автоматическое закрытие клапана при поломке манометра.

Вентиль имеет узкий затвор в виде конуса. На чертеже игольчатого крана видно, что его затвор похож на иглу.

Клапан состоит из корпуса (1), крышки (2), накидной гайки (3), иглы (4), штока (5), уплотнительного кольца (6), герметика (7), ручки (8), гайки (9), шайбы (10).

Преимущества и недостатки игольчатых кранов

Преимущества следующие:

• плавная регулировка потока;
• вентиль изготавливают из антикоррозионного материала, поэтому игольчатый кран прочен и долговечен;
• возможность разборки вентиля с целью замены старого уплотнителя;
• защита от гидравлических ударов, которые могут возникать при быстром открытии-закрытии крана;
• вентиль выдерживает максимальное давление 220 Бар;
• температура среды может варьироваться от −20° до +200°С;
• присоединить кран можно дюймовой резьбой или цилиндрической.

Есть у игольчатых кранов и недостатки:

• односторонняя подача;
• невозможность применения для трубопроводов с грязной водой;
• большая строительная длина;
• отремонтировать игольчатый клапан нельзя (покупая новый, не экономьте на качестве, в противном случае кран продержится недолгий срок).

Как выбрать оборудование

Такой кран широко используется на оборудовании в нефтяной и химической промышленности.

Для обычного трубопровода с водой можно смело выбирать вентиль из серого чугуна. Устройство из бронзы, никеля или нержавейки подойдет для агрессивных сред, вызывающих коррозию металла. Для рабочих сред с высоким давлением выбирают прочные и надежные вентили из углеродной стали. Для труб теплосети применяют краны из жаропрочной хромомолибденовой стали.

Игольчатые краны должны соответствовать следующим требованиям:

1. При открытии вентиля игла не выпадает из гнезда, при закрытии - упирается в опору.
2. Стрелкой должно быть указано направление закрывания.
3. Резьба на винте делает возможным закрывание уже на половине одного оборота, но не более чем за один оборот.
4. Игла из корпуса не должна извлекаться полностью при ее вывинчивании.

Это важно

• Если система отопления имеет большую протяженность и требуется плавная регулировка напора, выбор игольчатого вентиля будет оптимальным решением.
• Материал вентиля подбирают в зависимости от рабочей среды.
• Если корпус имеет гальваническое покрытие, кран можно использовать в помещениях с повышенной влажностью и перепадами температур.
• Если теплоноситель циркулирует неравномерно, в систему может попадать воздух. Воздушные пробки - наиболее частая причина холодных радиаторов. Поэтому в верхней части батареи устанавливают игольчатый кран (кран Маевского). Клапан можно передвигать запорным винтом с четырехгранной головкой. При его отсутствии можно воспользоваться отверткой. Вентиль монтируют со стороны, противоположной той, откуда движется тепло по трубе. Игольчатый кран-нержавейку поворачивают против хода часовой стрелки. После того, как весь воздух выйдет, кран завинчивают.

Отличие крана от вентиля и задвижки

Внутри крана есть затвор в виде тела вращения с осью, перпендикулярной потоку движения среды. Затвор (пробка) имеет отверстие для прохода рабочей среды. Если ось отверстия совпадает с осью трубы, кран открыт, если ось перпендикулярна оси трубопровода, кран закрыт. Таким образом, для открытия крана нужен лишь один поворот затвора на угол 90°, тогда как для вентиля нужно несколько оборотов.

Игольчатый кран используется для регулировки потока жидкой или газообразной среды в трубопроводе. Сфера его применения обширна: от водопроводных труб до оборудования на нефтеперерабатывающих предприятиях, в коммунальном хозяйстве и в теплоснабжении.

Я упоминал, что столкнулся с проблемой скачущей температуры в верхней точке колонны при отборе головных фракций, а раз скачет температура, значит скачет и скорость отбора, а это не очень хорошо для качественного отделения непитьевой части от спирта. Для устранения этого недостатка я перепробовал наверное все варианты, которые могут влиять на данный параметр: использовал автономное охлаждение с помощью , утеплил и дефлегматор, менял источник нагрева, но избавиться от скачков температуры мне так и не удалось.
В принципе с этой проблемой я смирился, просто отбираю голов чуть больше положенного, если предположить, что в отбор голов, вследствие неравномерной скорости, проникает часть питьевой фракции. Но вот один момент меня все таки утомляет, это регулировка скорости отбора голов с помощью зажима гофмана, им и так надо было ювелирно работать, чтобы добиться необходимой скорости 2-3 капли в секунду, а после того, как он заржавел и стал плохо ходить по резьбе это стало делать еще труднее. Сначала заказал на али игольчатый кран, но продавец ошибся с диаметром, вместо 8 мм прислал на 10 мм и использовать я его не смог, да и честно говоря, если бы пришел нужный диаметр, как в нем закрепить металлическую трубку на тот момент, я что то не очень себе представлял.

Ну и как то забыл про этот вопрос, пока не подвернулась акция с купонами для старых аккаунтов, по которой и заказал обозреваемый кран, кстати на данный момент этот аккаунт али заблокировал, хотя никаких диспутов я на нем не вел, да собственно и на других заблоченных аккаунтах все диспуты были строго по делу, как то не очень хорошо стал вести себя али по отношению к покупателям.
У этого крана в отличие от предыдущего имеются штуцеры, которыми я планировал при помощи силиконовых шлангов произвести стыковку крана с контуром охлаждения колонны.


Почему такой кран называется игольчатым? Потому что запорным механизмом служит конусообразный клапан с острым концом - иголка, которая позволяет очень плавно и дозировано регулировать поток жидкости, проходящей через кран.

Кран полностью разборный


Штуцеры также съемные


А вот и сам клапан, усеченный конус на иголку не сильно похож


Ответная часть имеет внутри угулубление по форме конуса


Диаметр пропускного отверстия не слишком велик, всего несколько мм, хватит ли этого для охлаждения колонны?


Диаметр выпускного отверстия штуцера 6 мм


Длина штуцера 23 мм


Внутренний диаметр крана 9 мм


Полная длина крана 78 мм


К неодимовому магниту кран равнодушен


Ход вентиля составляет три полных оборота, для плавной регулировки потока этого будет достаточно.
Примерил установку на свою колонну, все получилось, как и задумано, но длина штуцеров великовата и тройник разделяющий два контура охлаждения восходящей и нисходящей колонн сполз вниз, перекосив всю систему охлаждения. На функциональности это никак не скажется, но такая скособоченная конструкция смотрится не эстетично.


Покрутил-повертел в руках кран и в голову пришла мысль, которая, к сожалению, не посетила меня раньше - вместо штуцеров сделать из ПВХ трубок (благо за время увлечения самогоноварением у меня их уже накопилось достаточно и разных диаметров) переходники-патрубки. Для этого мне потребуется два отрезка ПВХ трубки внутреннним диаметром 8 и 10 мм.


Отрезаем от трубки диаметром 8 мм отрезок длиной 3 см, а от трубки 10 мм колечко шириной 2 мм


Затем обезжириваем края и приклеиваем колечко на край тонкой трубки суперклеем


Даем клею схватиться и вставляем трубку внутрь гайки крана так, чтобы колечко село на самое дно гайки.


Когда мы завернем гайки, колечко прижмется к наружной резьбе крана и обеспечит герметичность соединения


Соединяем конструкцию с контуром охлаждения, получилось ровно и симметрично, в отличии от дефолтного решения


Осталось проверить кран на герметичность, подсоединяем шланги и подаем напор воды чуть сильнее обычного - все сухо, нигде ничего не капает


Хотел снять видео, показать насколько плавно кран позволяет регулировать поток воды, но так как контуров охлаждения в колонне два, то пришлось перекрыть воду в нисходящий холодильник зажимом гофмана и когда стал доворачивать кран до упора, силиконовый патрубок на тройнике не выдержал давления и его сорвало