Шибърният спирателен кран е най-често срещаният тип затворен механизъм във водоснабдителните системи. Той представлява изолиращ кран с линейно движение и има функция да спира или пропуска потока. Шибърните кранове са получили името си от затварящия елемент, който се плъзга в потока, за да осигури затваряне и следователно да действа като порта (от aнгл. gate). Te се използват за отделяне на определени зони от водопроводната мрежа по време на поддръжка, ремонтни дейности, нови инсталации, както и за пренасочване на водния поток по тръбопровода.
Видове шибърни кранове
Въз основа на конструкцията, шибърите за водоснабдителни системи обикновено могат да бъдат разделени на следните видове:
- Според наличието на клин: паралелни шибърни кранове и такива с клин
- Според седлото: с метално седло или с меко уплътнение
- Според шпиндела: с изваждащ се или неизваждащ се шпиндел
Паралелни или клиновидни шибърни кранове
Паралелните шибъри се отличават с плосък, успореден затварящ елемент, подобен на порта, монтиран между две успоредни седла. Така нареченият гилотинен кран е вид паралелен шибърен кран.
Клиновидните шибърни кранове се наричат така заради наличието на клин. Той има ребра от двете страни и е свободно воден от процепите в тялото на крана. Водачите на клина служат за две цели: 1. да отведат клина от долното седло; 2. като ключалка против усукване и предотвратяване на прекомерното въртене на клина по време на движение между отворените/затворените позиции на крана. Повечето спирателни кранове, използвани във водоразпределителните системи, са клинов тип.
Шибри с метален клин или с клин с меко уплътнение
Шибрите с клин могат да бъдат с метален клин или с клин с меко уплътнение. При тези с метален клин, той се плъзга към кухина на дъното на тялото на крана, в която често се утаяват твърди частици, съдържащи се във флуида. Това води до невъзможност кранът да се затвори изцяло и водоплътно. Шибрите с меко уплътнение на клина са с гладък проход, което осигурява водоплътно затваряне и поради тази причина са по-предпочитани във водоразпределителните системи.
При шибрите с меко уплътнение, клинът е капсулиран в еластичен материал (еластомер) и следователно осигурява плътно уплътнение. Засядането се извършва в частта между ръба на клина и корпуса на крана. Това позволява да се избегне създаването на джоб в долната част на крана. Следователно шибърните кранове с меко уплътнение на клина могат да уплътняват въпреки малките твърди частици, уловени във водния поток. Всички шибърни кранове на Хавле са с меко уплътнение на клина, който е вулканизиран с висококачествен еластомер и са подходящи за питейна вода. Например, в последният модел кран Е3, както клина, така и гайката са изцяло покрити с еластомер, което осигурява най-висока степен на защита от корозия.
Шибърни кранове с изваждащ се шпиндел (вал) или с неизваждащ се шпиндел (вал)
Разликата между изваждащия се и неизваждащия се шпиндел е, че изваждащият се шпиндел е фиксиран, а неизваждащият се шпиндел е на резба. В шибърните кранове с изваждащ се шпиндел, въртящият се шпиндел се издига при отваряне на крана. Някои очевидни недостатъци на крановете с изваждащ се шпиндел са: 1. поради обемната конструкция изискват по-голямо пространство при отваряне; 2. не са подходящи за подземен монтаж.
Как функционира шибърния кран с неизваждащ се шпиндел? При този вид кранове резбите върху шпиндела остават вътре в корпуса на крана. При завъртане на шпиндела клинът се придвижва нагоре и надолу по резбата на шпиндела. Шибърните кранове с неизваждащ се шпиндел имат предимство при монтаж на тясно пространство, например в помпени станции. Всички шибърни кранове на Хавле са с неизваждащ се шпиндел и следователно са подходящи за подземен монтаж.
Принцип на работа на шибърния кран
Обикновено се задвижват от ръчно колело, шиш или електрическа задвижка. Ръчното колело е прикрепено към шпиндела на крана и му предава енергията на завъртането. По време на затварянето на крана въртенето на ръчното колело завива резбите на шпиндела в клина. Тази енергия придвижва клина надолу или нагоре. При подземен монтаж се използва шиш, който позволява работа без директен достъп до самия кран.
Обикновено крановете се монтират в сектор от тръбопровода, където те ще останат по-дълго отворени или затворени, тъй като обикновено изискват много време за превключване между тези две позиции. Когато, обаче, кранът трябва да се задейства доста често или дори дистанционно, се използват кранове, оборудвани с електрическа задвижка.
Как да разберем дали шибърния кран е отворен или затворен?
При шибърните кранове с изваждащ се шпиндел позицията на шпиндела показва дали кранът е отворен (извън тялото на крана) или затворен. При крановете с неизваждащ се шпиндел не е лесно да се определи дали кранът е напълно отворен, затворен или някъде по средата. Ето защо е важно да наблюдавате ефекта от течащата вода, за да разберете дали кранът се отваря или затваря. Индикаторът за положение е специално устройство, което е монтирано на шпиндела на шибъра и помага на потребителя бързо да определи позицията на крана.
Шибърен кран с позиционен индикатор
Повечето от шибърните кранове се затварят по посока на часовниковата стрелка, но в някои страни комуналните услуги използват кранове, които се затварят обратно на часовниковата стрелка. Хавле произвежда и двете версии на кранове, което позволява да се отговори на местните стандарти на страни като Австралия или Нова Зеландия.
Можете ли да дроселирате шибърния кран?
Тъй като те са спирателен тип кранове, те трябва да работят в “напълно отворено” или “напълно затворено” положение и не се използват за регулиране на водния поток. Защо шибърният кран не е подходящ за дроселиране на потока? При дроселиране турбулентните скорости на потока през корпуса на крана могат да причинят вибрации и кавитация, да увредят клина и седлото, което в крайна сметка ще доведе до по-лоши уплътнителни способности.