Краны шаровые трехходовые BROEN КШТ: конструкция, применение и технические характеристики

Кран шаровой трехходовой (КШТ) BROEN представляет собой запорно-распределительную арматуру, предназначенную для перераспределения, смешивания или разделения потоков рабочей среды в трубопроводных системах. В отличие от стандартного двухходового шарового крана, имеющего один вход и один выход, трехходовая модель оснащена тремя патрубками (один вход и два выхода, или два входа и один выход) и специальным L-образным или T-образным каналом в шаровой пробке. Это позволяет выполнять сложные технологические операции без необходимости установки нескольких двухходовых устройств и дополнительной обвязки.

Конструктивные особенности кранов BROEN КШТ

Конструкция крана BROEN КШТ базируется на проверенной схеме плавающей шаровой пробки. Основные элементы включают:

• Корпус: Изготавливается из углеродистой (сталь 20, 25Л) или нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316), а также из латуни, в зависимости от серии и назначения. Корпус может быть разборным (соединение фланец-корпус на болтах) или неразборным (сварным).
• Шаровая пробка: Сферический элемент с профилированным сквозным каналом формы «L» (90°) или «T» (180°). Шар изготавливается с высокой точностью, часто с хромированным или никелированным покрытием для снижения трения и повышения коррозионной стойкости.
• Уплотнения: Кольца седлового уплотнения, расположенные по патрубкам крана. Материал – фторопласт (PTFE), армированный графитом PTFE-GR, нейлон, RPTFE или терморасширенный графит для высокотемпературных модификаций. Уплотнения обеспечивают герметичность в закрытом положении.
• Шпиндель (шток): Соединяет рукоятку или привод с шаровой пробкой. Герметичность штока обеспечивается набором сальниковых колец (графит, PTFE) и уплотнительной втулкой. Конструкция «антивырывного» штока предотвращает его извлечение под давлением.
• Присоединительные патрубки: Тип присоединения – фланцевый (по ГОСТ, DIN, ANSI), муфтовый (внутренняя/наружная резьба) или под приварку. Расположение патрубков и конфигурация потока (L- или T-образная) строго регламентированы.

Принцип работы и схемы потоков

Функциональность крана определяется конфигурацией канала в шаре и положением рукоятки.

Кран типа «L» (двухпозиционный, 90° поворот)

• Схема 1 (Разделение потока): Прямой поток от общего входа (порт AB) может быть направлен попеременно на выход A или выход C. При повороте рукоятки на 90° происходит полное переключение потока с одного направления на другое.
• Схема 2 (Смешение потоков): В данном случае два входящих потока (порты A и C) могут поочередно направляться на общий выход (порт AB). Кран не осуществляет пропорциональное смешение, а лишь выбирает один из двух источников.

Кран типа «T» (трехпозиционный, 180° поворот)

• Имеет три фиксированных положения. Позволяет:
  • Направлять поток от общего входа (AB) на оба выхода (A и C) одновременно (положение «открыто на оба»).
  • Перекрывать все три порта (в некоторых модификациях).
  • Осуществлять те же функции, что и L-образный кран, но с дополнительным промежуточным положением.

Таблица 1. Сравнение конфигураций кранов BROEN КШТ

Тип крана	Конфигурация шара	Угол поворота	Основная функция	Типовое применение
КШТ-L	Г-образный канал	90° (2 позиции)	Переключение потока между двумя линиями	Переключение между теплообменниками, байпасными линиями, отбор проб
КШТ-T	Т-образный канал	180° (3 позиции)	Смешение, разделение или перекрытие потоков	Смешение горячей и обратной воды в системах ГВС, распределение в коллекторах

Материальное исполнение и типоразмерный ряд

Компания BROEN предлагает краны КШТ в различных сериях, адаптированных под конкретные условия эксплуатации.

• Ballomax серия (фланцевая): Стальные краны полнопроходные (DN 15-300, PN 16-40). Исполнение под приварку, на фланцах ГОСТ или DIN. Рабочая температура от -20°C до +200°C (с уплотнениями PTFE).
• Kompakt серия (муфтовая): Компактные краны из ковкого чугуна с латунным шаром (DN 10-50). Резьба внутренняя/наружная (BSP, NPT). Применяются в системах отопления и водоснабжения.
• HiFlo серия (полнопроходная): Латунные или нержавеющие краны с минимальными потерями давления (DN 10-100).
• Специальные исполнения: Для агрессивных сред – корпус и шар из AISI 316, уплотнения из PTFE-GR или PTFE с добавками. Для высоких температур (до +300°C) – уплотнения из терморасширенного графита.

Таблица 2. Основные параметры кранов BROEN КШТ (фланцевое исполнение, сталь)

Условный проход, DN	Давление, PN (МПа)	Рабочая среда	Температурный диапазон (с PTFE)	Присоединение
15, 20, 25	1.6; 2.5; 4.0	Вода, пар, нефтепродукты, инертные газы, гликолевые растворы	-20°C … +200°C	Фланец ГОСТ 33259 (ранее ГОСТ 12815), DIN EN 1092-1, приварка встык
32, 40, 50	1.6; 2.5; 4.0
65, 80, 100	1.6; 2.5; 4.0
125, 150, 200	1.6; 2.5

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Краны BROEN КШТ находят широкое применение благодаря своей надежности и функциональности.

1. Теплоэнергетика и ЦТП (центральные тепловые пункты):

• Смесительные узлы систем отопления: T-образные краны используются для подмеса обратной воды в подающий трубопровод с целью поддержания требуемой температуры теплоносителя в зависимых схемах присоединения отопительных систем.
• Переключение между теплообменниками: L-образные краны позволяют переключать поток сетевой воды между основным и резервным теплообменниками ГВС или отопления для их обслуживания или ремонта без остановки системы.
• Байпасные линии: Организация обводных линий насосов, регуляторов, фильтров.

2. Химическая и нефтегазовая промышленность:

• Распределение потоков технологических сред в аппаратах.
• Отбор проб из разных точек технологической линии одним пробоотборным устройством.
• Подключение измерительных приборов (манометров, расходомеров) с возможностью их отключения и продувки.

3. Общепромышленное применение:

• Системы вентиляции и кондиционирования (переключение линий обогрева/охлаждения).
• Оросительные и промывочные системы.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной работы крана. Установка должна производиться с учетом направления потока, указанного на корпусе стрелкой. Не допускается приложение крутящего момента к корпусу крана при затяжке фланцевых соединений – усилие должно прикладываться к фланцам. Кран должен быть установлен в доступном для обслуживания месте, без напряжения в трубопроводе.

Эксплуатация предусматривает периодический визуальный контроль на предмет внешних повреждений и течей по штоку. При ручном управлении не допускается приложение чрезмерных усилий. При использовании привода (электрического, пневматического) необходимо следить за соответствием его моментов паспортным данным крана.

Техническое обслуживание, как правило, сводится к подтяжке сальникового уплотнения (если предусмотрено конструкцией) при появлении незначительной течи по штоку. Ремонтопригодные модели позволяют заменять седловые уплотнения и шаровую пробку без демонтажа крана с трубопровода.

Преимущества кранов BROEN КШТ

• Компактность: Один трехходовой кран заменяет узел из нескольких двухходовых кранов и тройников, экономя пространство и уменьшая количество соединений.
• Надежность и герметичность: Класс герметичности «А» (полная непроницаемость) по ГОСТ 9544. Минимальное количество потенциальных точек течи.
• Низкое гидравлическое сопротивление: Полнопроходное исполнение обеспечивает минимальные потери давления.
• Долгий срок службы: Качественные материалы и точная обработка гарантируют до 10 000 и более циклов «открыто-закрыто».
• Универсальность управления: Возможность установки рукоятки, редуктора или автоматического привода (электропривода, пневмопривода).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кран КШТ-L от КШТ-T?

Кран с L-образным каналом имеет два фиксированных положения (угол поворота 90°) и предназначен для попеременного направления потока из общего входа на один из двух выходов (или наоборот). Кран с T-образным каналом имеет три фиксированных положения (угол поворота 180°) и может выполнять функции смешения (потоки с двух входов на один выход) или разделения (поток с общего входа на оба выхода одновременно). Выбор зависит от технологической задачи.

Можно ли использовать трехходовой кран в качестве регулирующего?

Стандартные шаровые краны BROEN КШТ являются запорно-распределительной арматурой и не предназначены для плавного регулирования расхода или давления. Их следует переводить только в крайние фиксированные положения. Для регулирующих функций существуют специальные трехходовые регулирующие клапаны с конусным или сегментным затвором и соответствующими приводами.

Как определить схему потока (конфигурацию) крана?

Схема указана в паспорте изделия и часто маркируется на корпусе или рукоятке буквами (например, «АВ-А» и «АВ-С» для L-образного). Также можно визуально определить по положению рукоятки: если в среднем положении поток проходит через все три порта – это T-образная конфигурация. Для точного определения рекомендуется проверить маркировку на шильдике.

Какие уплотнения выбрать для температуры выше 200°C?

Для высокотемпературных сред (пар, перегретая вода) необходимо выбирать краны в исполнении с уплотнительными кольцами из терморасширенного графита (RTF) или металлографитовыми комбинациями. Стандартный PTFE (фторопласт) имеет ограничение, как правило, до +200°C. Для температур до +300°C и выше применяются специальные исполнения, которые указываются в каталожных картах производителя.

Требуется ли техобслуживание крана в процессе эксплуатации?

Краны BROEN КШТ относятся к арматуре с длительным сроком службы без обслуживания (maintenance-free). Однако в условиях циклических нагрузок, вибрации или при работе с абразивными средами рекомендуется периодическая проверка на предмет внешних повреждений и подтяжка сальникового узла (при наличии такой конструкции) в случае появления течи по штоку. Седловые уплотнения, как правило, не обслуживаются в полевых условиях.

Как правильно ориентировать кран при монтаже?

Кран можно устанавливать в любом пространственном положении. Критически важно соблюсти направление потока, которое указано стрелкой на корпусе крана. Для L-образных кранов стрелка указывает направление от общего порта к одному из отводных. Также необходимо обеспечить свободный доступ к рукоятке или приводу для управления. Не рекомендуется устанавливать кран штоком вниз, если в системе возможны твердые взвеси.