1．控制閥的發(fā)展歷史

 

　　控制閥的發(fā)展與工業(yè)生產(chǎn)過程的發(fā)展密切相關(guān)。遠(yuǎn)古時期，人們?yōu)榱苏{(diào)節(jié) 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(fā)明了幾種原始的閥門類型，用于農(nóng)作物灌溉等。但是，普遍公認(rèn)是 古羅馬人為了農(nóng)作物灌溉而開發(fā)了相當(dāng)復(fù)雜的水系統(tǒng)，采用旋塞閥和柱塞閥，并使用止逆閥防止水的逆流。文藝復(fù)興時期，在藝術(shù)家和發(fā)明家達(dá).芬奇 (LeonardodaVinc)設(shè)計的溝渠、灌溉項目和其他大型水力系統(tǒng)項目中使用了閥門，他的許多技術(shù)方案現(xiàn)在仍實際存在。閥門工業(yè)的現(xiàn)代歷史與工業(yè) 革命并行，隨著工業(yè)革命的深入，1705年，紐康曼(ThomasNewcomen)發(fā)明第一臺工業(yè)蒸汽發(fā)動機，對蒸汽發(fā)動機的運行提出了控制要求，瓦特 (JamesWatt)發(fā)明了第一臺調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)器，這是一種帶重錘的自力式控制閥，當(dāng)閥后壓力增大時，在重錘作用下，使控制閥開度減小，從而達(dá)到穩(wěn)定壓力的控制效果。

　　在20世 紀(jì)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(xiàn)適用于 高壓介質(zhì)的角形控制閥(anglevalve)、用于腐蝕性介質(zhì)的隔膜控制閥(barrierdiaphragmvalve)和用于大流量應(yīng)用的蝶閥 (butterflyvalve)等，并研制了閥門定位器(valve positioner)等產(chǎn)品o 1949年在德國Leverkusen成立了化學(xué)和石化工業(yè)的第一個專業(yè)協(xié)會——測量與控制標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會NAMUR(Normen Arbeitsgemein—schaftMeb-UndRegeltechnik)，并開展標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。50~60年代出現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的控制，研制的偏心旋轉(zhuǎn)閥(eccentricplugvalve)成為角行程控制 閥的佼佼者。偏心旋轉(zhuǎn)閥具有良好的密封性、大的流通能力，可應(yīng)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(zhí)行機構(gòu)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(yīng)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(xiàn)場總線控制閥。 2l世紀(jì)初，現(xiàn)場總線控制閥得到應(yīng)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(yè)生 產(chǎn)過程控制的發(fā)展同步進行。為提高控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)，對組成控制系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)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(yīng)和更高的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性；對控制閥等執(zhí)行器要求有更小的死區(qū)和摩擦，有更好的復(fù)現(xiàn)性和更短的響應(yīng)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(yè)生產(chǎn)過程的大型化和精細(xì)化，對控制閥等也提出了更高要求。

 

　　2．我國控制閥的現(xiàn)狀

 

　　我國控制閥工業(yè)生產(chǎn)的起步較晚。在20世紀(jì)60年代開始研制單座閥、 雙座閥等產(chǎn)品，主要是仿制前蘇聯(lián)的產(chǎn)品。由于機械工業(yè)落后，機械加工精度低，因此，產(chǎn)品泄漏量較大，但尚能滿足當(dāng)時工業(yè)生產(chǎn)過程的一般控制要求。70年代 開始，隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，工業(yè)過程控制要求的提高，一些控制閥產(chǎn)品已不能適應(yīng)生產(chǎn)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(zhì)的 控制要求。為此，一些大型石油化工企業(yè)在引進設(shè)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(zhuǎn)閥等，為國內(nèi)的控制閥制造廠商指明了開發(fā) 方向。因此，70年代后期，一些制造廠已開始仿制偏心旋轉(zhuǎn)閥等產(chǎn)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(shù)和產(chǎn)品，使我國控制閥產(chǎn)品的品種和質(zhì)量得到明顯提高。 例如，生產(chǎn)出各種類型的套筒閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥，并開始研制精小型控制閥。隨著大型電站等工業(yè)項目，的進行，也研制了各種電液執(zhí)行機構(gòu)、長行程執(zhí)行機構(gòu)等執(zhí)行 機構(gòu)，以適應(yīng)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(yè)也在引進和消化國外的先進技術(shù)后開始飛速發(fā)展，一些合資和外資的控制閥 生產(chǎn)廠相繼生產(chǎn)有特色的產(chǎn)品，填補了一些特殊工業(yè)控制的空白，使我國控制閥工業(yè)的水平大大提高，縮短了與國外的差距。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用，在2l世紀(jì) 初，采用現(xiàn)場總線技術(shù)的控制閥產(chǎn)品問世，國外一些現(xiàn)場總線的控制閥和相關(guān)的產(chǎn)品，例如智能閥門定位器等，開始在國內(nèi)一些新建工程中應(yīng)用，國內(nèi)一些廠商也開 始研制有關(guān)產(chǎn)品。

 

　　3．控制閥發(fā)展的特點

 

　　回顧控制閥發(fā)展歷史，控制閥發(fā)展特點如下。

 

　　①控制閥的發(fā) 展與工業(yè)生產(chǎn)過程控制的發(fā)展密切相關(guān)。例如，：單座閥的不平衡力大，不能適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)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(dāng)控制閥噪 聲已成重要環(huán)境污染時，不少具有降噪功能的控制閥和降噪的閥內(nèi)件應(yīng)運而生；當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)過程對高溫、低溫和泄漏等有一定要求時，誕生了適應(yīng)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(fā)展與提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低原材料消耗等緊密結(jié)合，使控制閥產(chǎn)品的品種更新和增加，功能擴展，適應(yīng)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(zhuǎn)閥、偏心閥板閥、蝶閥、閘閥等；執(zhí)行機構(gòu) 有氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)、氣動活塞執(zhí)行機構(gòu)、氣動精小型薄膜執(zhí)行機構(gòu)、氣動長行程執(zhí)行機構(gòu)、電動執(zhí)行機構(gòu)、電液執(zhí)行機構(gòu)、齒輪執(zhí)行機構(gòu)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(fā)展使工業(yè)應(yīng)用更方便、靈活、可靠。控制閥設(shè)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(nèi)件設(shè)計，例如流路設(shè)計、材質(zhì)選用、降

 

噪設(shè)計等，使工業(yè)應(yīng)用面更廣泛，使用更可靠。