1.控製閥的發展曆史
控製閥的發展與工業生產過程的發展密切相關。遠古時期,人們為了調節 河流或小溪的水流量,采用大石塊或樹幹來阻止水的流(liú)動或改(gǎi)變水的(de)流動方向(xiàng)。埃(āi)及和希臘文明發明了幾種原始的閥門類型,用於農(nóng)作物灌溉等。但是,普遍公認是 古羅馬人為了農作物灌(guàn)溉(gài)而開發了相當複雜的水係統,采用旋塞閥和柱塞閥,並使(shǐ)用止逆閥防止水的逆流。文藝複興(xìng)時期,在藝(yì)術家和發明家達.芬奇 (LeonardodaVinc)設計的(de)溝渠、灌(guàn)溉項目和(hé)其他大型水力係(xì)統(tǒng)項目(mù)中使用(yòng)了閥門,他的許(xǔ)多技術方案(àn)現在仍實際存在。閥門工(gōng)業(yè)的現(xiàn)代曆史與工業 革命並(bìng)行,隨著工業革命的深入,1705年(nián),紐康曼(ThomasNewcomen)發明第(dì)一台工業(yè)蒸汽發動機,對(duì)蒸汽發動機的運行提出了控製要求,瓦特 (JamesWatt)發明了第(dì)一台(tái)調節轉(zhuǎn)速的控製器,其後,對流體流量的控製越來越被人們重視。最早的控製閥是1880年由WilliamFisher 製造的泵調節器,這是一種帶重錘的自力式控製閥,當閥(fá)後壓力增大時,在重錘作(zuò)用下,使控(kòng)製閥開度減小,從而達到穩定壓力的控製效(xiào)果。
在20世 紀20~30年代,控製閥以閥體形狀為球形的球(qiú)形閥(ball valve)為(wéi)主,其後,以(yǐ)V形缺(quē)口 (V-notch)的單座(single—port)和雙座(double-ported)控製閥(globevalsve)問世。40年代相繼(jì)出現適(shì)用於 高壓介質的角形控製閥(anglevalsve)、用於腐蝕性介質的隔膜控製閥(barrierdiaphragmvalve)和用於大流量(liàng)應用的蝶閥 (butterflyvalve)等,並研製了閥門定位器(valve positioner)等產品o 1949年在德國Leverkusen成立了化學和石化工業的第一個專業協會——測量與控製標準協會NAMUR(Normen Arbeitsgemein—schaftMeb-UndRegeltechnik),並開展標準的製定(dìng)工(gōng)作。50~60年(nián)代出現了三通控製閥 (three-wayvalve),用於配比控製和旁路控製,也進一步展開對(duì)球閥的研究,出現了適用於大(dà)壓(yā)差和降低噪聲的套筒控(kòng)製(zhì)閥 (cagevalsve)。70年代套筒控製閥被廣泛應用於工業生產過(guò)程的控製,研製的偏心旋轉閥(eccentricplugvalve)成為角行程(chéng)控製 閥的佼佼者。偏心旋轉閥具有(yǒu)良好的密封性、大(dà)的流通能力,可應(yīng)用於較大壓差場合。80年代開始,各種精小型控製閥誕生,它對控製閥執行機構進行的改革使控 製閥的重量和高(gāo)度下降,流通能力提高。90年代開始,隨著計算機控製裝置的廣泛(fàn)應(yīng)用,對智能控製閥的要求也越來越強烈,相(xiàng)繼誕(dàn)生各種(zhǒng)智能電氣閥門定位(wèi)器和 帶智能閥門定位器的現場總線控(kòng)製閥。 2l世紀(jì)初,現場總線控(kòng)製閥(fá)得到應用(yòng),隨著控製功能的下(xià)移,對控製閥的要求也越來越高。
控製閥與工業生 產過程控製的發(fā)展同步進(jìn)行。為提高(gāo)控製係統的控製品質,對組成控製(zhì)係統各組成環節提出了更高要求(qiú)。例如,對檢測元件和變送器要求有更高的檢測和變(biàn)送精確 度,要有更快的響應和更高的數據穩定性;對控製閥等執行器(qì)要求有(yǒu)更小的死區和摩擦,有更好(hǎo)的複現性和更短的響應時間,並能夠提供補償對象非線性的流量特性 等。同時,由(yóu)於工業生產過程的大型化和精細化,對控製閥等也提出了更高要求。
2.我國控製閥的現(xiàn)狀
我國控製閥工業生產的起步較晚(wǎn)。在20世紀60年代開始研製單(dān)座閥、 雙座閥等產品,主要是仿製前蘇聯(lián)的產品。由於機械工業落(luò)後,機械加工精度低,因此,產品泄漏量較大,但尚能滿足當時工業(yè)生產(chǎn)過程的一般控製要求。70年代 開始,隨著工業生產規模的擴大,工業(yè)過程控製要(yào)求的提(tí)高,一些控製(zhì)閥產品已不能適應生產過程控製的要(yào)求,例如(rú)對高壓力(lì)、高壓降、低溫(wēn)、高溫和(hé)腐蝕等介質的 控(kòng)製要求。為此,一些大型石油化工企(qǐ)業在引進設備的同時,也引進了一些控製閥,例如(rú)帶平衡閥芯的套筒閥、偏心旋轉閥等,為國內(nèi)的控製閥製造廠商指明了開發 方向。因此,70年代後(hòu)期,一些製造廠已開始(shǐ)仿製偏(piān)心旋轉閥等產品o 80年代開始(shǐ),隨(suí)著我國改革開放政策的貫徹和落實,一些控製(zhì)閥製造廠引進了國外著(zhe)名控製閥廠商的技術(shù)和產品,使我國控製閥產品的品種(zhǒng)和質量得到明顯提高。 例如,生產出各(gè)種類型的套筒閥、偏心旋轉閥,並開始研製精小型控製閥。隨著大型電(diàn)站等工業項目,的進(jìn)行,也研製了各種電液執行機構、長行程執行機構等執行 機構,以適應大推力和(hé)大推(tuī)力矩、長行程(chéng)等控製要求(qiú)。90年代開始,我國的控製閥工業(yè)也在引進和消化國外的(de)先進技術後開始飛速發展(zhǎn),一些合資和外資的控製閥 生(shēng)產廠相繼生產有特色的產品,填補了一些特殊工業控製的空白,使我國控製閥工業的水平大大(dà)提高,縮短了與國(guó)外的差距。隨著現場(chǎng)總線技術的應用,在2l世紀 初,采用現(xiàn)場總線技術的控製閥產品問世(shì),國外一些現場(chǎng)總線的控(kòng)製閥和相關(guān)的產(chǎn)品,例如智能閥門定(dìng)位器等,開始在國(guó)內一些新建工程中應用,國內一些廠(chǎng)商也開 始研製有關產品。
3.控製閥發展的特點(diǎn)
回顧控製閥發展曆史,控製(zhì)閥發展特點如(rú)下。
①控製閥的發 展與工業生產過程控製的發展密切相關。例如(rú),:單座閥的不平衡力大(dà),不能適應工業(yè)生產過程高(gāo)壓(yā)差的控製要求,為此,研製(zhì)了帶平衡閥芯的套筒閥(fá);當控(kòng)製閥噪 聲已成重要環境汙染時,不少具有降(jiàng)噪功能的(de)控製閥和降噪的閥內件應運而生;當工業生產過程對高溫、低溫和泄漏等有一定要求時,誕生了適(shì)應高溫和低溫的伸長 型閥蓋和用波紋管密封的閥蓋等。
②控製閥的發展(zhǎn)與提(tí)高產品質量,降低原材料消耗等緊密結(jié)合,使控製閥產品的品種更新和增加,功能擴展,適應麵 越(yuè)來越廣。例如,控製閥的品(pǐn)種有單座閥、雙座閥、三通閥、角形閥、套筒閥、閥體(tǐ)分離閥、隔膜閥、高壓閥、偏心旋轉閥、偏心閥板閥、蝶閥、閘閥(fá)等;執行機構 有氣動(dòng)薄膜執行機構、氣動活塞執行(háng)機構、氣動精(jīng)小型薄膜執行機構、氣動長行程執行機構、電動執行機構、電液(yè)執行機構、齒輪執行機構等;閥門定位器(qì)有氣(qì)動閥 門定位器、電氣閥門定位(wèi)器、智能電氣閥門定(dìng)位器等。
③控(kòng)製閥的發展使工業應用更方便(biàn)、靈活、可靠。控製閥設計計算采用更適(shì)合的計算公式;控(kòng)製閥的安裝和維(wéi)護變得更方便(biàn);控製閥閥內件設計,例如流路設計、材質選用、降
噪設計等,使(shǐ)工業應用麵更廣泛(fàn),使(shǐ)用更可靠。