Кран (также кран или смеситель : см. варианты использования) — это клапан , контролирующий выпуск жидкости .
Вода для ванн, раковин и умывальников может подаваться из отдельных кранов горячей и холодной воды; такое расположение распространено в старых установках, особенно в общественных туалетах/туалетах и подсобных помещениях/прачечных. На кухнях и в ванных комнатах обычно используются смесители . В этом случае горячая и холодная вода из двух клапанов смешивается перед попаданием на выпуск, что позволяет воде выходить с любой температурой между температурой горячей и холодной воды. Смесители были изобретены Томасом Кэмпбеллом из Сент-Джона, Нью-Брансуик , и запатентованы в 1880 году. [2]
Для ванн и душевых кабин смесители часто включают в себя какую-то функцию балансировки давления , чтобы на соотношение горячей и холодной смеси не влияли кратковременные изменения давления того или иного источника подачи. Это помогает избежать ожогов или неприятного охлаждения при других нагрузках на воду (например, при смыве в туалете).Вместо двух отдельных клапанов в смесителях часто используется один, более сложный клапан, управляемый одной ручкой ( смеситель с одной ручкой ). Ручка перемещается вверх и вниз, чтобы контролировать количество потока воды, и из стороны в сторону, чтобы контролировать температуру воды. Новейшими разработками, специально предназначенными для ванн и душевых кабин, являются термостатические смесительные клапаны , которые делают это с помощью встроенного термостата и могут быть механическими или электронными. Есть также краны с цветными светодиодами, показывающими температуру воды.
При установке двух труб кран горячей воды обычно имеет красный индикатор, а кран холодной воды обычно имеет синий или зеленый индикатор. В Соединенных Штатах краны часто обозначаются буквами «H» или «C». В странах с романскими языками используются буквы «C» для горячего и «F» для холодного (от французского «chaud»/итальянского «caldo»/испанского «caliente» (горячий) и французского «froid»/итальянского «freddo». /Испанское «фрио» (холодный)). Португальцы будут использовать Q (от «quente», горячий) и F. Это может запутать англоговорящих посетителей. Смесители могут иметь красно-синюю полосу или стрелки, указывающие, с какой стороны подавать горячую, а с какой холодную.
В большинстве стран существует стандартное расположение кранов горячей и холодной воды. Например, в США и многих других странах горячий кран находится слева в соответствии с требованиями строительных норм . Существует множество установок, в которых этот стандарт игнорируется (сантехники называют их «перекрестными соединениями»). Неправильная сборка некоторых одноклапанных смесителей приведет к смене горячего и холодного, даже если сантехника установлена правильно.
В Соединенных Штатах Закон об американцах-инвалидах предъявляет требования к смесителям, например, требование силы менее пяти фунтов для работы и требование, чтобы пользователю не приходилось крутить запястье. [3]
Большинство ручек в домах крепятся к штокам клапанов с помощью винтов, но во многих коммерческих и промышленных целях они оснащены съемным ключом, называемым «свободный ключ», «водяной ключ» или « ключ для подоконника », который имеет квадратный штифт. и ключ с квадратным концом для выключения и включения воды; «Незакрепленный ключ» можно снять, чтобы вандалы не включили воду. [ нужна цитата ] До того, как был изобретен «свободный ключ», некоторые домовладельцы или смотрители обычно снимали ручку крана, у которой были зубья, которые совпадали с шестернями на валу клапана. Эта система зубьев и шестерен до сих пор используется в большинстве современных кранов. «Незакрепленные ключи» также можно найти возле домов, чтобы прохожие не могли ими воспользоваться. [ нужна цитата ]
Краны обычно подключаются к водопроводу с помощью «поворотного соединителя крана», который прикрепляется к концу водопроводной трубы с помощью паяного или компрессионного фитинга и имеет большую гайку для навинчивания на резьбовой «хвост» крана. кран, который свисает под ванной, раковиной или раковиной. Между соединителем и отводом используется волокнистая шайба (которая расширяется при намокании, способствуя уплотнению). Смесители обычно имеют диаметр 1 ⁄ 2 дюйма или 12 мм для раковин и 3 ⁄ 4 дюйма или 19 мм для ванн, хотя в континентальной Европе иногда используется размер 3 ⁄ 8 дюйма (все еще британский). Тот же метод подключения используется для мячик .
Термин кран широко используется для описания клапана, используемого для разлива разливного пива из бочонка , независимо от того, подается ли оно самотеком или под давлением.
Газовый кран — это особая форма шарового крана, используемая в жилых, коммерческих и лабораторных условиях для грубого контроля выбросов топливных газов (таких как природный газ , угольный газ и синтез-газ ). Как и у всех шаровых кранов, его ручка будет параллельна газопроводу в открытом состоянии и перпендикулярна в закрытом, что позволяет легко визуально определить его состояние.
Водо- и газовые краны имеют регулируемый расход: задвижки более прогрессивны; шаровые краны более грубые, обычно используются в двухпозиционных приложениях. Поворот ручки или рычага клапана регулирует расход путем изменения отверстия регулирующего устройства в узле клапана. Результатом открытия в любой степени является дросселирование потока . Его скорость не зависит от вязкости или температуры жидкости или газа в трубе и лишь слабо зависит от давления подачи , поэтому скорость потока стабильна при заданных настройках. При промежуточных настройках расхода давление на сужении клапана падает почти до нуля из-за эффекта Вентури ; в водопроводных кранах это приводит к мгновенному закипанию воды при комнатной температуре при прохождении через ограничитель. Пузырьки холодного водяного пара образуются и схлопываются в месте сужения, вызывая знакомый шипящий звук. При очень низких настройках расхода вязкость воды становится важной, и падение давления (и шипение) исчезают; при настройках полного расхода становится важным паразитное сопротивление в трубах, и вода снова замолкает.
Первый механизм завинчивающегося крана был запатентован и изготовлен основателями латуни Ротерхэма Гестом и Краймсом в 1845 году. В большинстве старых кранов используется шайба из мягкой резины или неопрена , которая привинчивается к седлу клапана, чтобы остановить поток. В технике это называется « проходной клапан », и, хотя он обеспечивает герметичное уплотнение и хорошую точную регулировку потока, как резиновая шайба, так и седло клапана со временем подвергаются износу (а седло — еще и коррозии ). , так что в конечном итоге в закрытом положении не образуется герметичное уплотнение, что приводит к протечке крана. Шайбу можно заменить, а поверхность седла клапана обновить (по крайней мере, несколько раз), но проходные клапаны никогда не остаются без обслуживания.
Кроме того, извилистый S-образный путь, по которому вода вынуждена следовать, представляет собой серьезное препятствие для потока. Для систем бытового водоснабжения высокого давления это не имеет значения, но для систем низкого давления, где важна скорость потока, таких как душ, питаемый из накопительного бака, предпочтителен «запорный кран» или, говоря инженерным языком, « задвижка ». .
В задвижках используется металлический клин с круглой поверхностью, обычно того же диаметра, что и труба, который ввинчивается перпендикулярно потоку, отсекая его. Когда кран полностью открыт, сопротивление потоку небольшое, но этот тип крана редко обеспечивает идеальную герметичность в закрытом состоянии. В Великобритании этот тип крана обычно имеет ручку в форме колеса, а не ручку-костыль или шпиль.
Другой альтернативой являются конусные клапаны или шаровые краны . Они обычно встречаются в качестве сервисных запорных клапанов в более дорогих системах водоснабжения и обычно встречаются в газовых кранах (и, кстати, в кранах для бочкового пива, упомянутых выше). Их можно отличить по диапазону движения (всего 90°) между полностью открытым и закрытым положением. Обычно, когда ручка находится на одной линии с трубой, клапан открыт, а когда ручка находится поперек трубы, он закрыт. Но он может двигаться в любом направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки, перпендикулярно трубе. S=закрыто и O=открыто. Конусный клапан состоит из неглубоко сужающегося конуса в плотно прилегающем патрубке, расположенном поперек потока жидкости. В британском английском это обычно называют краном с конической заглушкой . Вместо этого в шаровом кране используется сферический шар. В любом случае отверстие в конусе или шаре позволяет жидкости проходить, если оно совмещено с отверстиями в гнезде, через которые жидкость входит и выходит; поворот конуса с помощью ручки поворачивает канал в сторону, предоставляя жидкости сплошную поверхность конуса, через которую она не может пройти. Иногда встречаются клапаны этого типа с цилиндром, а не с конусом, но использование конуса позволяет обеспечить плотную посадку даже при умеренных производственных допусках. Шар в шаровых кранах вращается внутри пластиковых (обычно PTFE) седел.
Инфракрасные датчики приближения Hands Free заменяют стандартный клапан. Электронные смесительные или отводные клапаны двойного назначения с термостатическим управлением используются в промышленности для автоматической подачи жидкостей по мере необходимости.
Клапаны с ножным управлением устанавливаются в лабораториях и медицинских учреждениях/больницах, а также в промышленных условиях, где очень грязные руки, работающие с кранами, могут оставить на них остатки.
Современные краны часто имеют аэраторы на конце, которые ограничивают поток воды и подают воздух в виде пузырьков, чтобы уменьшить разбрызгивание. Без аэратора вода обычно вытекает из крана одной большой струей. Аэратор распределяет поток воды на множество мелких капель. В санитарных условиях, таких как больницы или лаборатории, вместо аэраторов используются «устройства с ламинарным потоком». Устройства с ламинарным потоком ограничивают поток и направляют воду в ровный поток, не допуская попадания в окружающий воздух, который может содержать опасные бактерии или частицы.
В современных смесителях для ванной и кухни часто используются керамические или пластиковые поверхности, скользящие по другим подпружиненным керамическим поверхностям или пластиковым шайбам. В этих метчиках используется уникально низкое значение коэффициента трения двух контактирующих керамических поверхностей, особенно в присутствии воды в качестве смазки. Эти краны, как правило, требуют гораздо меньшего обслуживания, чем традиционные проходные клапаны, а когда требуется техническое обслуживание, обычно заменяется вся внутренняя часть клапана, часто в виде одного предварительно собранного картриджа .
Из трех производителей в Северной Америке Moen и American Standard используют картриджи (Moen основаны на уплотнительных кольцах, American Standard — керамические), а Delta использует резиновые седла, обращенные к картриджам. Каждая конструкция имеет свои преимущества: картриджи Moen, как правило, легче найти, картриджи American Standard имеют почти бесконечный срок службы в муниципальной воде без осадка, а резиновые седла Delta, как правило, наиболее устойчивы к осадкам в колодезной воде.
В настоящее время в большинстве юрисдикций США требуется, чтобы патрубки шлангов, нагрудники для шлангов и настенные гидранты имели вакуумный выключатель или устройство предотвращения обратного потока , чтобы вода не могла возвращаться через патрубок из шланга . Это предотвращает загрязнение здания или общественной системы водоснабжения в случае падения давления. В Великобритании правила использования воды требуют наличия двойного обратного клапана ; он часто встроен в корпус самого крана.
Американское общество инженеров-механиков (ASME) публикует несколько стандартов по сантехнике. Некоторые:
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
СМИ, связанные с Tap, на Викискладе?
Словарное определение крана в Викисловаре