Қақпа клапаныөнеркәсіптік революцияның өнімі болып табылады. Шар тәрізді клапандар мен тығын тәрізді клапандар сияқты кейбір клапан конструкциялары ұзақ уақыт бойы болғанымен, қақпақ клапандары ондаған жылдар бойы салада басым орын алып келді және жақында ғана олар шар тәрізді клапандар мен көбелек клапан конструкцияларына үлкен нарық үлесін берді.

Қақпа клапаны мен шар клапанының, тығын клапаны мен көбелек клапанының айырмашылығы - диск, қақпа немесе окклюзер деп аталатын жабылатын элемент клапан сабының немесе шпиндельдің төменгі жағында көтеріліп, су жолынан шығып, қақпақ деп аталатын клапанның жоғарғы жағына кіреді және шпиндель немесе шпиндель арқылы бірнеше айналыммен айналады. Сызықтық қозғалыста ашылатын бұл клапандар 90 градусқа айналатын және әдетте көтерілмейтін сабы бар ширек айналым клапандарынан айырмашылығы, көп айналымды немесе сызықтық клапандар деп те аталады.

Қақпа клапандары ондаған түрлі материалдарда және қысым көрсеткіштерінде қолжетімді. Олардың өлшемдері қолыңызға ½ дюймдік NPS-тен бастап, үлкен жүк көлігіне 144 дюймдік NPS-ке дейін өзгереді. Қақпа клапандары құймалардан, соғылмалардан немесе дәнекерлеу арқылы жасалған компоненттерден тұрады, дегенмен құю дизайны басым.

Қақпа клапандарының ең қолайлы аспектілерінің бірі - оларды ағын тесіктерінде аз кедергі немесе үйкеліссіз толық ашуға болады. Ашық қақпа клапаны қамтамасыз ететін ағын кедергісі шамамен бірдей тесік өлшемі бар құбыр бөлігінің кедергісімен бірдей. Сондықтан, қақпа клапандары әлі де бұғаттау немесе қосу/өшіру қолданбалары үшін қатаң қарастырылады. Кейбір клапан номенклатурасында қақпа клапандары шар клапандары деп аталады.

Қақпа клапандары, әдетте, ағынды реттеуге немесе толық ашу немесе толық жабудан басқа кез келген бағытта жұмыс істеуге жарамсыз. Ағынды дроссельдеу немесе реттеу үшін жартылай ашық қақпа клапанын пайдалану клапан пластинасын немесе клапан орындығының сақинасын зақымдауы мүмкін, себебі турбуленттілік тудыратын жартылай ашық ағын ортасында клапан орындығының беттері бір-бірімен соқтығысады.

Қақпа клапаны түрі

Сырттан қарағанда, қақпа клапандарының көпшілігі ұқсас көрінеді. Дегенмен, көптеген әртүрлі дизайн нұсқалары бар. Қақпа клапандарының көпшілігі корпус пен қалпақтан тұрады, оның құрамында диск немесе қақпа деп аталатын жабылатын элемент бар. Жабылатын элемент қалпақ арқылы өтетін штокқа және соңында штокты басқару үшін рульге немесе басқа жетекке қосылады. Клапан штогының айналасындағы қысым тығыздағыштың тығыздау аймағына немесе камераға сығылуымен басқарылады.

Клапан сабындағы қақпақ клапаны пластинасының қозғалысы клапан сабының ашылған кезде көтерілетінін немесе клапан пластинасына бұралатынын анықтайды. Бұл реакция сонымен қатар қақпақ клапандарының екі негізгі сабы/диск стилін анықтайды: көтерілетін сабы немесе көтерілмейтін сабы (NRS). Көтерілетін сабы өнеркәсіптік нарықтағы ең танымал сабы/диск дизайн стилі болып табылады, ал көтерілмейтін сабы су шаруашылығы және құбыр өнеркәсібінде ұзақ уақыт бойы танымал болды. Әлі күнге дейін қақпақ клапандарын пайдаланатын және шағын кеңістіктері бар кейбір кеме қолданбаларында NRS стилі де қолданылады.

Өнеркәсіптік клапандардағы ең көп таралған дің/қалпақ дизайны - сыртқы бұранда және мойынтірек (OS&Y). OS&Y дизайны коррозиялық ортаға қолайлы, себебі бұрандалар сұйықтық тығыздағышы аймағынан тыс орналасқан. Ол басқа конструкциялардан ерекшеленеді, өйткені клапан ашық кезде мойынтірек көтерілмеуі үшін тұтқа сабының өзіне емес, мойынтіректің жоғарғы жағындағы втулкаға бекітілген.

Қақпа клапандары нарығының сегменттелуі

Соңғы 50 жылда тік бұрышты айналмалы клапандар қақпақ клапандары нарығында үлкен үлесті иеленгенімен, кейбір салалар, соның ішінде мұнай-газ өнеркәсібі әлі де оларға қатты тәуелді. Шар клапандары табиғи газ құбырларында ілгерілеушілікке қол жеткізгенімен, шикі мұнай немесе сұйық құбырлар әлі де параллель орналасқан қақпақ клапандарының орны болып табылады.

Үлкен өлшемдер жағдайында, қақпақ клапандары мұнай өңдеу өнеркәсібіндегі көптеген қолданбалар үшін әлі де негізгі таңдау болып табылады. Дизайнның беріктігі және жалпы иелену құны (техникалық қызмет көрсету экономикасын қоса алғанда) осы дәстүрлі дизайнның қалаулы тұстары болып табылады.

Қолдану тұрғысынан көптеген мұнай өңдеу зауыттарының процестерінде қалқымалы шар клапандары үшін негізгі орындық материалы болып табылатын тефлонның қауіпсіз жұмыс температурасынан жоғары температура қолданылады. Жоғары өнімді көбелек клапандары мен металл тығыздалған шар клапандары мұнай өңдеу зауыттарында кеңінен қолданыла бастады, дегенмен олардың жалпы иелену құны әдетте қақпа клапандарына қарағанда жоғары.

Су қондырғылары өнеркәсібінде әлі күнге дейін темір қақпақшалар басым. Тіпті жер асты қолданыстарында да олар салыстырмалы түрде арзан және берік.

Энергетика саласында қолданылатын салаларқорытпалы қақпақ клапандарыөте жоғары қысым мен өте жоғары температураны қамтитын қолданбаларға арналған. Электр станциясында бұғаттау қызметіне арналған кейбір жаңа Y-типті шарлы клапандар мен металл орналасқан шарлы клапандар табылғанымен, зауыт дизайнерлері мен операторлары әлі де қақпақ клапандарын жақсы көреді.