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美国控制阀历史
 
慧聪网   2005年11月17日11时29分   信息来源:《控制阀信息》    

    控制阀的概念可以追溯到古罗马时期人们在水道上使用的一种制旋塞阀上。滑动阀杆的概念是在18世纪末由James Watt在其飞球式调节器应用中发明的,这种调节阀用于调节蒸汽机的速度。在整个19世纪伴随着蒸汽时代的发展控制阀发明制造的先驱们也不断得到发展,在19世纪末,一种自立式的压力和液位控制阀已经在一些大型电站的锅炉气泡中使用。这些阀门的阀杆是由来自介质的压力作用在一个橡胶薄片上而驱动,而液位式控制阀的阀杆则是由浮球连杆直接驱动。

    在1880年,Willam Fisher(美国Marshall镇城市水厂的一名工程师)要连续24小时手动操纵阀门以保持蒸汽驱动水泵的排出压力,在消除系统中要求必须进行持续的调节以保证有足够压力与流量的水去扑灭大火。通过长时间探索,Willam Fisher 发明了一种恒压泵调节器(控制阀),同时创立了FISFER公司开始生产这种调节器产品。到1907年的时候这些调节器已陆续地被安装到美国、加拿大、英国的电厂。在1882年Willam B.Mason创立了MASON调节器公司,当时Mason先生是一艘蒸汽驱动船舰的一位总工程师。在1883年Mason申请了泵速控制器专利,在1885年申请了一项蒸汽减压阀专利,在1886年申请了泵压力调节器的专利。

    蒸汽减压阀使蒸汽驱动火车成为可能并且这个行业使用了许多年,在1890年蒸汽减压阀又成功应用在美国海军船舰上以确保更高蒸汽压力的工作效率。到20世纪初已有许多公司开始生产调节器或蒸汽减压器它们分别是:Leslie,Kieley-Mveser,Atlas以及O.C.Keckley等公司。

    石油与天然气行业的发展时期是在19世纪末20世纪初,刚开始的时候原油被泵送入一个大罐,在那里将天然气和其它组份分批分离,自力式控制阀门很容易处理这些工况,然而需求增加很快,人们需要更高的生产率,同时泵功率变得更大,需要配备更大尺寸的阀门装置,这时即使压差维持一般的值也需要更大的输出力去驱动阀杆移动阀塞。

    这时发明出了先导式操作的自力式控制阀以满足更大尺寸阀门驱动力的要求,这种先导操作装置使得使用较小规格的膜头装置便可驱动更大尺寸的阀门。

    在20世纪初的石油、天然气行业中,工艺流程中的温度、压力和容量的过程参数不断增加,要求使用更大尺寸的阀门,更强有力的执行机构以及更加合理的阀门结构。但此时较小的自力式控制阀是由青铜制造的,而较大的自力式控制阀均由铸铁制造,他们都采用一体式阀芯、快开式设计特性从而使阀门在最小的行程通过最大的流量,快开式阀芯以及过大尺寸的阀门常导致过程的不稳定,这时需要一种“慢开特性”的阀门以补偿过大尺寸阀门带来的影响。这时Hanlon-Water公司生产了系列产品满足上述应用,并在1920到1930年间该公司在石油领域的控制阀设计应用中作出了许多杰出的贡献。后来该公司转变成一家商用阀门制造商。在当时为阀芯提供更大的驱动力是一种挑战。

    Fisher公司在其1915年的阀门产品样本中介绍了过大尺寸阀门所带来不良控制特性,同时手册里给出了一个用于特定工况下精确选择阀门口径的图表,手册中这样建议用户:“可以选用更小尺寸的Fisher阀门去获得更佳的控制效果。”这种基于特定阀门类型的实验数据的选型图表一直沿用到1930年,直到Foxboro公司公布了阀门口径计算公式,值得注意的是当时并没有提及Cv值的概念。

 
 
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