Кран кульовий для опалення та водопостачання – це різновид трубопровідних кранів, замикаючий або регулюючий елемент якого має сферичну форму.
Кульовий кран це один із сучасних та прогресивних типів запірної арматури, що знаходить все більше застосування для різних умов роботи в трубопроводах, що транспортують природний газ та нафту, системах міського газопостачання, водопостачання, опалення та інших областях.
У кульового крана два робочі положення Відкрито та Закрито, регулювання протоки води виробником заборонено через особливості конструкції крана, де є порожня порожнина між корпусом та кулею.
Конструкція кульових кранів не нова і відома вже понад 100 років, проте в ранніх варіантах вона не забезпечувала щільного перекриття проходу середовища через труднощі її забезпечення металевими поверхнями кульової пробки та сідел корпусу. Поява та впровадження в арматуробудування таких матеріалів як фторопласт, синтетичних каучуків для виготовлення сідел призвели до початку широкого використання кульових кранів. Нові матеріали дозволили забезпечити щільність закриття та суттєво знизити зусилля, необхідні для керування краном.
Рухомим елементом (затвором) таких кранів служить пробка сферичної форми - куля, по осі якої виконано наскрізний отвір для проходу середовища. У прохідних кранах для повного закриття або відкриття проходу достатньо повернути кулю на 90 °.
За типом кульові крани діляться на повнопрохідні та редукційні (стандартнопрохідні).
Повнопрохідний кульовий кран - діаметр отвору в кулі якого відповідає внутрішньому діаметру трубопроводу, який встановлюється кран. Гідравлічні втрати при проході робочого середовища через повністю відкритий кран дуже малі, практично такі ж, як при проході середовища через трубу, що дорівнює по довжині корпусу крана, що значно менше, ніж в інших типах запірної арматури.
Ця цінна якість зробила крани цього типу основним запірним пристроєм на лінійній частині магістральних трубопроводів.
Редукційні або стандартнопрохідні кульові крани - діаметр отвору в кулі якого на один типорозмір менше діаметра трубопроводу. Цей тип кульових кранів застосовується на трубопроводах, у яких не критична часткова втрата напору.
За типом приєднання кульові крани можуть бути: різьбові, фланцеві, під приварювання, муфтові та комбіновані.
Фланцеві кульові крани застосовуються на трубопроводах, що передбачають часткове розбирання/складання, а також приміщеннях, в яких заборонено зварювання.
Крани з типом з'єднання під приварювання використовують на особливо відповідальних або важкодоступних ділянках трубопроводів за рахунок повної герметичності перекриття та міцності з'єднання.
Крани з муфтовим з'єднанням мають внутрішнє конічне або циліндричне різьблення. Здебільшого застосовуються у комунальному господарстві.
Кульові крани різьбові з комбінованим приєднанням є універсальними і застосовуються в різних трубопровідних системах (з'єднання різьблення/зварювання, фланець/зварювання тощо).
Крім вищесказаного, кульові крани мають низку інших переваг, серед яких:
- Простота конструкції;
- Висока та надійна герметичність;
- Невеликі габарити;
- Проста форма проточної частини та відсутність у ній застійних зон;
- Зручне керування;
- Мінімальний час, що витрачається на поворот;
- Застосовність для в'язких та забруднених середовищ, суспензій, пульп та шламів.
Як недолік кульових кранів можна відзначити необхідність наявності «мертвої» зони для повороту кранів з консольною ручкою. Даний недолік можна компенсувати краном з ручкою-баранчиком (також у просторіччі називається «метеликом» або «бантом»).
Також, кульові крани, як і інші види кранів, неприпустимо застосовувати як регулюючу арматуру на рідинних трубопроводах, де висока швидкість руху середовища, оскільки це призведе до кавітації на проміжних положеннях пробки, а також при її переході з крайніх положень "відкрито" та "закрито", також на таких трубопроводах не можна застосовувати дискові затвори.
Сідла в корпусі виконуються у вигляді кілець із різних видів пластмас (в основному фторопласту), що забезпечує надійну герметичність, легкість і плавність повороту кульової пробки, але обмежують застосування таких кранів для середовищ з температурою не більше 200 °C.
Керуються кульові крани в основному вручну (на малих діаметрах) і з використанням механізованого приводу - електричного, пневмо і гідравлічного, причому для кранів на газопроводах є можливість використовувати як керуюче середовище пневмоприводу робоче середовище, що транспортується трубопроводом. У побуті кульовий кран може бути напівоборотним, кран американка, кран зі згоном.
