調(diào)節(jié)閥的概念可以追溯到古羅馬時(shí)期人們?cè)谒郎鲜褂玫囊环N銅制旋塞閥上。滑動(dòng)閥桿的概念是在18世紀(jì)末由James Watt在其飛球式調(diào)節(jié)器應(yīng)用中發(fā)明的，這種調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)的速度。在整個(gè)19世紀(jì)伴隨著蒸汽時(shí)代的發(fā)展調(diào)節(jié)閥發(fā)明制造的們也不斷得到發(fā)展，在19世紀(jì)末，一種自立式的壓力和液位調(diào)節(jié)閥已經(jīng)在一些大型電站的鍋爐氣泡中使用。這些閥門的閥桿是由來(lái)自介質(zhì)的壓力作用在一個(gè)橡膠薄片上而驅(qū)動(dòng)，而液位式調(diào)節(jié)閥的閥桿則是由浮球連桿直接驅(qū)動(dòng)。
在1880年，Willam Fisher（美國(guó)Marshall鎮(zhèn)城市水廠的一名工程師）要連續(xù)24小時(shí)手動(dòng)操縱閥門以保持蒸汽驅(qū)動(dòng)水泵的排出壓力，在消除系統(tǒng)中要求必須進(jìn)行持續(xù)的調(diào)節(jié)以保證有足夠壓力與流量的水去撲滅大火。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間探索，Willam Fisher 發(fā)明了一種恒壓泵調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)閥），同時(shí)創(chuàng)立了FISFER公司開始生產(chǎn)這種調(diào)節(jié)器產(chǎn)品。到1907年的時(shí)候這些調(diào)節(jié)器已陸續(xù)地被安裝到美國(guó)、加拿大、英國(guó)的電廠。在1882年Willam B.Mason創(chuàng)立了MASON調(diào)節(jié)器公司，當(dāng)時(shí)Mason是一艘蒸汽驅(qū)動(dòng)船艦的一位總工程師。在1883年Mason申請(qǐng)了泵速控制器，在1885年申請(qǐng)了一項(xiàng)蒸汽減壓閥，在1886年申請(qǐng)了泵壓力調(diào)節(jié)器的。
蒸汽減壓閥使蒸汽驅(qū)動(dòng)火車成為可能并且這個(gè)行業(yè)使用了許多年，在1890年蒸汽減壓閥又成功應(yīng)用在美國(guó)*船艦上以確保更高蒸汽壓力的工作效率。到20世紀(jì)初已有許多公司開始生產(chǎn)調(diào)節(jié)器或蒸汽減壓器它們分別是：Leslie，Kieley-Mveser，Atlas以及O.C.Keckley等公司。
石油與天然氣行業(yè)的發(fā)展時(shí)期是在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，剛開始的時(shí)候原油被泵送入一個(gè)大罐，在那里將天然氣和其它組份分批分離，自力式調(diào)節(jié)閥門很容易處理這些工況，然而需求增加很快，人們需要更高的生產(chǎn)率，同時(shí)泵功率變得更大，需要配備更大尺寸的閥門裝置，這時(shí)即使壓差維持一般的值也需要更大的輸出力去驅(qū)動(dòng)閥桿移動(dòng)閥塞。
這時(shí)發(fā)明出了先導(dǎo)式操作的自力式調(diào)節(jié)閥以滿足更大尺寸閥門驅(qū)動(dòng)力的要求，這種先導(dǎo)操作裝置使得使用較小規(guī)格的膜頭裝置便可驅(qū)動(dòng)更大尺寸的閥門。
在20世紀(jì)初的石油、天然氣行業(yè)中，工藝流程中的溫度、壓力和容量的過(guò)程參數(shù)不斷增加，要求使用更大尺寸的閥門，更強(qiáng)有力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及更加合理的閥門結(jié)構(gòu)。但此時(shí)較小的自力式調(diào)節(jié)閥是由青銅制造的，而較大的自力式調(diào)節(jié)閥均由鑄鐵制造，他們都采用一體式閥芯、快開式設(shè)計(jì)特性從而使閥門在zui小的行程通過(guò)zui大的流量，快開式閥芯以及過(guò)大尺寸的閥門常導(dǎo)致過(guò)程的不穩(wěn)定，這時(shí)需要一種“慢開特性”的閥門以補(bǔ)償過(guò)大尺寸閥門帶來(lái)的影響。這時(shí)Hanlon-Water公司生產(chǎn)了系列產(chǎn)品滿足上述應(yīng)用，并在1920到1930年間該公司在石油領(lǐng)域的調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)應(yīng)用中作出了許多杰出的貢獻(xiàn)。后來(lái)該公司轉(zhuǎn)變成一家商用閥門制造商。在當(dāng)時(shí)為閥芯提供更大的驅(qū)動(dòng)力是一種挑戰(zhàn)。
Fisher公司在其1915年的閥門產(chǎn)品樣本中介紹了過(guò)大尺寸閥門所帶來(lái)不良控制特性，同時(shí)手冊(cè)里給出了一個(gè)用于特定工況下選擇閥門口徑的圖表，手冊(cè)中這樣建議用戶：“可以選用更小尺寸的Fisher閥門去獲得更佳的控制效果。”這種基于特定閥門類型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的選型圖表一直沿用到1930年，直到Foxboro公司公布了閥門口徑計(jì)算公式，值得注意的是當(dāng)時(shí)并沒有提及Cv值的概念。
在1920發(fā)明了在高溫高壓下進(jìn)行原油裂化的技術(shù)，在這期間，位于美國(guó)西海岸的Tomas- Neilan創(chuàng)立了Neilan閥門公司，該公司專門生產(chǎn)用于石化行業(yè)的閥門產(chǎn)品。Neilan公司發(fā)明了一系列自力式調(diào)節(jié)閥，還有一些的溫度壓力控制儀表。此時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)用與技術(shù)開始迅猛發(fā)展，用15psi的壓力驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的想法開始實(shí)施。
Neilan公司專業(yè)為煉油行業(yè)生產(chǎn)堅(jiān)固的閥門，這些閥門都是由鑄鋼制造并帶有厚實(shí)的法蘭，同樣也生產(chǎn)出了具有球面軸承導(dǎo)向的堅(jiān)固的多彈簧薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，到1930年左右，這些閥門已經(jīng)發(fā)展成了今天我們熟知的直通單雙座調(diào)節(jié)閥。
在Foxboro公司1930年的閥門樣本中已經(jīng)對(duì)V型口的閥塞及等百分比流量特性進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。手冊(cè)介紹了調(diào)節(jié)閥的等百分比特性概念及其對(duì)控制回路的影響。Foxboro公司因其發(fā)明的Stabilog氣動(dòng)控制器在當(dāng)時(shí)自動(dòng)化控制中。同時(shí)計(jì)劃著借此向用戶市場(chǎng)提供整個(gè)控制回路所需產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)大部分儀表公司（Bailey、 Taylor、 Honeywell）都使用了同一策略，因?yàn)殚y門的動(dòng)作*依賴于控制器，儀表公司們紛紛生產(chǎn)一些低壓的調(diào)節(jié)閥，同時(shí)向其它專業(yè)閥門公司購(gòu)進(jìn)其它規(guī)格的調(diào)節(jié)閥已增強(qiáng)各自的配套能力。
Mason公司在1932收購(gòu)了Neilan公司，zui終產(chǎn)生了Masoneilan公司，Mason公司的自力式調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品系列保留了下來(lái)，如今任在生產(chǎn)，比如典型的1900系列自立式閥門。然而先導(dǎo)式操作的閥門和雙座閥在的工況下仍不能克服大尺寸閥驅(qū)動(dòng)力不足的弱點(diǎn)。這時(shí)就出現(xiàn)了采用較小閥桿以減少摩擦力的一些嘗試和應(yīng)用應(yīng)用。
1936年Taylor公司發(fā)明了閥門定位器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力不足的問題終于被克服了，zui初的定位器里有機(jī)械反饋裝置用于感應(yīng)閥桿位置，還有一副波紋管系統(tǒng)。zui初初定位器還裝有使控制復(fù)位的手動(dòng)裝置，如今定位器都有一個(gè)旁路開關(guān)而不須控制器重新復(fù)位。
到1940通過(guò)閥門定位器來(lái)解決執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力不足的概念被確定下來(lái)，人們的重點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向研發(fā)合理尺寸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單座閥門結(jié)構(gòu)。
ED Dahl來(lái)自Neilan公司的設(shè)計(jì)工程師，成為了Masoneilan公司的總工程師。他開始著手設(shè)計(jì)平衡式的單座閥門以及流線性的角閥，平衡式的設(shè)計(jì)被運(yùn)用到了大尺寸閥門上，同時(shí)還包括閥蓋內(nèi)大尺寸的導(dǎo)向設(shè)計(jì)。
在1943至1945期間美國(guó)蒸汽協(xié)會(huì)組織開始致力于將單座閥與雙座閥門的法蘭連接面之間的尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，在這之前每一個(gè)閥門廠商都有各自的閥門尺寸，如果要更換另一個(gè)廠商的產(chǎn)品就必須連同管道一起更換。美國(guó)聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)也支持這工作，因?yàn)椴贿@樣會(huì)對(duì)中小企業(yè)不利，標(biāo)準(zhǔn)化zui終由Paulelfers(Fisher)，Alhanssen(Mcallar)，Ralph(Masoneilan)，Eddahl(Hammdel)等人組成的委員會(huì)完成。
在Masoneilan公司的Doug Annin設(shè)計(jì)開發(fā)了新一種閥門產(chǎn)品，他發(fā)現(xiàn)人們對(duì)合金材料閥門的需求量增大，他采用了大直徑的閥桿導(dǎo)向設(shè)計(jì)，氣缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)并且將定位器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行一體式設(shè)計(jì)，它能接受較高氣源壓力，具有較大的輸出力。這一發(fā)明也代表著雙座閥應(yīng)用終結(jié)的開始。
Annin在1948創(chuàng)立了自己的公司開始生產(chǎn)他的閥門產(chǎn)品。他的閥門在化工和航天行業(yè)應(yīng)用非常突出，在1964年Masoneilan公司收購(gòu)了Annin公司，如今Annin公司的生產(chǎn)廠仍在運(yùn)行。同時(shí)Annin對(duì)閥門的*設(shè)計(jì)被繼續(xù)引用，那就是原Annin公司工程師Charles與原Mansoneilan的工程師Larry在1967共同創(chuàng)辦的Valtek公司，Valtek公司生產(chǎn)全系列的氣缸式操作的單座閥產(chǎn)品。
到1954年，蝶閥開始當(dāng)作調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)和應(yīng)用，蝶閥作為一種旋轉(zhuǎn)類自動(dòng)閥，首先在1930被Mansoneilan公司發(fā)明，正如所知由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力過(guò)小及轉(zhuǎn)角的限制。而限制了蝶閥的應(yīng)用。直到1950年，更大驅(qū)動(dòng)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝配到蝶閥上克服了蝶閥控制時(shí)的不穩(wěn)定性，從此開創(chuàng)了更加廣闊的應(yīng)用。再后來(lái)Fisher公司及Baumam公司又不斷的對(duì)蝶板進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了蝶閥的穩(wěn)定性。
1930年發(fā)明的調(diào)節(jié)閥口徑 計(jì)算尺代表著閥門選型時(shí)代的來(lái)臨。1930年來(lái)Cv值由Ralph Rochwall（Masoneilam）由實(shí)驗(yàn)而得到，1950年美國(guó)流體控制協(xié)會(huì)（FCI）開始致力于將閥門選型計(jì)算過(guò)程及公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并與1958出版了推薦使用的閥門流通能力一書，FCI的標(biāo)準(zhǔn)是如今調(diào)節(jié)閥測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)被美國(guó)儀表協(xié)會(huì)（ISA）采納并作修改而成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
接下來(lái)一直到1960年閥門選型只停留在研究理論階段，這一時(shí)候被認(rèn)為是對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行理論研究的“黃金時(shí)間”，*版ISA調(diào)節(jié)閥手冊(cè)詳細(xì)介紹了閥門尺寸計(jì)算公式，其中已經(jīng)考慮了噪音問題，高壓力恢復(fù)閥門的阻塞與氣蝕現(xiàn)象，以及影響閥門尺寸計(jì)算的諸多因素。
直通調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)理念不斷的分化，比如從1970到1975年直通雙座閥的*從50%下降到3%，這其中大部分都被旋轉(zhuǎn)類閥門所替代，再比如：從1965年到1980年旋轉(zhuǎn)類調(diào)節(jié)閥由當(dāng)初的不到1%的*上升到50%的份額，旋轉(zhuǎn)類調(diào)節(jié)閥（球閥、蝶閥）從1950年開始一般都用作開關(guān)閥，如果想進(jìn)行連續(xù)控制就必須采用低轉(zhuǎn)矩的閥板，高輸出力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，無(wú)間隙的閥桿聯(lián)結(jié)方式等等。旋轉(zhuǎn)類閥門具有流通能力大的優(yōu)點(diǎn)，但也具有常帶來(lái)應(yīng)用問題的壓力恢復(fù)特性。
由調(diào)節(jié)閥門廠商試驗(yàn)而發(fā)展的閥門恢復(fù)系數(shù)Km定義了閥門壓降與閥門縮流斷面處壓降的關(guān)系，而Kc系數(shù)則定義了氣蝕發(fā)生的狀態(tài)，使用這些系數(shù)有助于設(shè)計(jì)出避免氣蝕和阻塞的閥門。
在縮流斷面處的高壓降常引起氣體噪音。可壓縮流體流速超過(guò)0.5倍聲速時(shí)會(huì)引起強(qiáng)烈的噪音，在1970年研究發(fā)展出了一系列聲路處理措施去處理噪音問題（保持距離、使用厚壁管道、使用消音器、限制流速）但只適用于噪音低于100分貝的場(chǎng)合。當(dāng)噪音高于100分貝時(shí)就必須運(yùn)用聲源處理的辦法了。聲源處理的方法很多，大部分調(diào)節(jié)閥廠商研究開發(fā)了各自的系列降噪閥門產(chǎn)品，閥門內(nèi)部裝有聲源處理的閥芯，通過(guò)分級(jí)減壓，多級(jí)節(jié)流的方法來(lái)處理噪音問題。
到1970年人們開始關(guān)注調(diào)節(jié)閥的能耗問題，比如過(guò)程可能需要1000匹馬力，但其中20%給了調(diào)節(jié)閥以完成控制，能量消耗的副產(chǎn)品是噪音和振動(dòng)，很顯然人們希望回收部分能量。人們開始嘗試一些方法：如用變速泵替換調(diào)節(jié)閥，但是大部分泵和壓縮機(jī)只有2：1的量程比，不能滿足過(guò)程控制的要求。還有采用透平機(jī)替換調(diào)節(jié)閥，可將高壓差的能量轉(zhuǎn)換為電能，但也由于它的運(yùn)轉(zhuǎn)需要恒定的過(guò)程而受限制，另一個(gè)辦法就是增加閥門口徑已減少所需的壓降。
1970年美國(guó)政府條例要求調(diào)整化工流程中的某些介質(zhì)狀態(tài)與成份，而這種調(diào)整是通過(guò)往過(guò)程中加入微量介質(zhì)達(dá)到的，這些微小的流量，雷諾數(shù)較低，通常是層流狀態(tài)，所以用原先規(guī)定的用于湍流條件下的閥門計(jì)算公式用在這里就不準(zhǔn)確了。在1990定義了閥門類型的修正系數(shù)Fd，它給出了管線尺寸與閥門尺寸之間的修正關(guān)系以及雷諾數(shù)修正系數(shù)Fr，可以根據(jù)雷諾數(shù)大小來(lái)修正流量系數(shù)。在1990年人們也更加關(guān)注調(diào)節(jié)閥門的循環(huán)使用壽命，這使人們意識(shí)到每年的修理費(fèi)可能等于購(gòu)買閥門與安裝閥門費(fèi)用總和的一半。智能變送器的概念也被運(yùn)用到調(diào)節(jié)閥上從而產(chǎn)生了全智能調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥門能測(cè)出上下游管線壓力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源、閥門位置等參數(shù)，并以此進(jìn)行計(jì)算分析用以診斷調(diào)節(jié)閥工作性能。智能調(diào)節(jié)閥從1980年開始研發(fā)到1995年時(shí)已大幅度改善了閥門的控制性能，智能調(diào)節(jié)閥已表現(xiàn)出更佳的穩(wěn)定性。它們所需的維護(hù)量極低，即使需要維護(hù)也只需很短的時(shí)間就可完成。
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