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控制閥的發展與工業生產過程的發展密切相關
時間:2019-07-18 23:36 來源: 查看:
1.控制閥的發展歷史
 
  控制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,采用大石塊或樹干來阻止水的流動或改變水的流動方向。埃及和希臘文明發明了幾種原始的閥門類型,用于農作物灌溉等。但是,普遍公認是 古羅馬人為了農作物灌溉而開發了相當復雜的水系統,采用旋塞閥和柱塞閥,并使用止逆閥防止水的逆流。文藝復興時期,在藝術家和發明家達.芬奇 (LeonardodaVinc)設計的溝渠、灌溉項目和其他大型水力系統項目中使用了閥門,他的許多技術方案現在仍實際存在。閥門工業的現代歷史與工業 革命并行,隨著工業革命的深入,1705年,紐康曼(ThomasNewcomen)發明第一臺工業蒸汽發動機,對蒸汽發動機的運行提出了控制要求,瓦特 (JamesWatt)發明了第一臺調節轉速的控制器,其后,對流體流量的控制越來越被人們重視。最早的控制閥是1880年由WilliamFisher 制造的泵調節器,這是一種帶重錘的自力式控制閥,當閥后壓力增大時,在重錘作用下,使控制閥開度減小,從而達到穩定壓力的控制效果。
  在20世 紀20~30年代,控制閥以閥體形狀為球形的球形閥(ball valve)為主,其后,以V形缺口 (V-notch)的單座(single—port)和雙座(double-ported)控制閥(globevalve)問世。40年代相繼出現適用于 高壓介質的角形控制閥(anglevalve)、用于腐蝕性介質的隔膜控制閥(barrierdiaphragmvalve)和用于大流量應用的蝶閥 (butterflyvalve)等,并研制了閥門定位器(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——測量與控制標準協會NAMUR(Normen Arbeitsgemein—schaftMeb-UndRegeltechnik),并開展標準的制定工作。50~60年代出現了三通控制閥 (three-wayvalve),用于配比控制和旁路控制,也進一步展開對球閥的研究,出現了適用于大壓差和降低噪聲的套筒控制閥 (cagevalve)。70年代套筒控制閥被廣泛應用于工業生產過程的控制,研制的偏心旋轉閥(eccentricplugvalve)成為角行程控制 閥的佼佼者。偏心旋轉閥具有良好的密封性、大的流通能力,可應用于較大壓差場合。80年代開始,各種精小型控制閥誕生,它對控制閥執行機構進行的改革使控 制閥的重量和高度下降,流通能力提高。90年代開始,隨著計算機控制裝置的廣泛應用,對智能控制閥的要求也越來越強烈,相繼誕生各種智能電氣閥門定位器和 帶智能閥門定位器的現場總線控制閥。 2l世紀初,現場總線控制閥得到應用,隨著控制功能的下移,對控制閥的要求也越來越高。
 
  控制閥與工業生 產過程控制的發展同步進行。為提高控制系統的控制品質,對組成控制系統各組成環節提出了更高要求。例如,對檢測元件和變送器要求有更高的檢測和變送精確 度,要有更快的響應和更高的數據穩定性;對控制閥等執行器要求有更小的死區和摩擦,有更好的復現性和更短的響應時間,并能夠提供補償對象非線性的流量特性 等。同時,由于工業生產過程的大型化和精細化,對控制閥等也提出了更高要求。
 
  2.我國控制閥的現狀
 
  我國控制閥工業生產的起步較晚。在20世紀60年代開始研制單座閥、 雙座閥等產品,主要是仿制前蘇聯的產品。由于機械工業落后,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生產過程的一般控制要求。70年代 開始,隨著工業生產規模的擴大,工業過程控制要求的提高,一些控制閥產品已不能適應生產過程控制的要求,例如對高壓力、高壓降、低溫、高溫和腐蝕等介質的 控制要求。為此,一些大型石油化工企業在引進設備的同時,也引進了一些控制閥,例如帶平衡閥芯的套筒閥、偏心旋轉閥等,為國內的控制閥制造廠商指明了開發 方向。因此,70年代后期,一些制造廠已開始仿制偏心旋轉閥等產品o 80年代開始,隨著我國改革開放政策的貫徹和落實,一些控制閥制造廠引進了國外著名控制閥廠商的技術和產品,使我國控制閥產品的品種和質量得到明顯提高。 例如,生產出各種類型的套筒閥、偏心旋轉閥,并開始研制精小型控制閥。隨著大型電站等工業項目,的進行,也研制了各種電液執行機構、長行程執行機構等執行 機構,以適應大推力和大推力矩、長行程等控制要求。90年代開始,我國的控制閥工業也在引進和消化國外的先進技術后開始飛速發展,一些合資和外資的控制閥 生產廠相繼生產有特色的產品,填補了一些特殊工業控制的空白,使我國控制閥工業的水平大大提高,縮短了與國外的差距。隨著現場總線技術的應用,在2l世紀 初,采用現場總線技術的控制閥產品問世,國外一些現場總線的控制閥和相關的產品,例如智能閥門定位器等,開始在國內一些新建工程中應用,國內一些廠商也開 始研制有關產品。
 
  3.控制閥發展的特點
 
  回顧控制閥發展歷史,控制閥發展特點如下。
 
  ①控制閥的發 展與工業生產過程控制的發展密切相關。例如,:單座閥的不平衡力大,不能適應工業生產過程高壓差的控制要求,為此,研制了帶平衡閥芯的套筒閥;當控制閥噪 聲已成重要環境污染時,不少具有降噪功能的控制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控制閥的發展與提高產品質量,降低原材料消耗等緊密結合,使控制閥產品的品種更新和增加,功能擴展,適應面 越來越廣。例如,控制閥的品種有單座閥、雙座閥、三通閥、角形閥、套筒閥、閥體分離閥、隔膜閥、高壓閥、偏心旋轉閥、偏心閥板閥、蝶閥、閘閥等;執行機構 有氣動薄膜執行機構、氣動活塞執行機構、氣動精小型薄膜執行機構、氣動長行程執行機構、電動執行機構、電液執行機構、齒輪執行機構等;閥門定位器有氣動閥 門定位器、電氣閥門定位器、智能電氣閥門定位器等。
 
  ③控制閥的發展使工業應用更方便、靈活、可靠。控制閥設計計算采用更適合的計算公式;控制閥的安裝和維護變得更方便;控制閥閥內件設計,例如流路設計、材質選用、降
 
噪設計等,使工業應用面更廣泛,使用更可靠。
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