阀门的发展历史与演变

阀门的使用触动着我们生活中的每一天,当我们打开水龙头喝水或者打开消防栓来浇灌农田的时候,我们和阀门都进行着互动,管道的密集交错,背后都有着各种阀门的坚守。

阀门的发展与工业生产过程的发展密切相关。远古时期,人们为了调节河流或小溪的水流量,采用大石块或树干来阻止水的流动或改变水的流动方向。早在战国末年,秦蜀郡太守李冰(生卒年不详)就已在成都平原开凿盐井,汲卤煎盐。取卤时,以细竹作汲卤筒,插入套管内,筒底以熟皮作启闭阀门,一筒可汲卤数斗,井上竖大木架,用辘轳、车盘提取卤水将竹子桶空在一端装上木制的柱塞阀防止走漏,子放入井中汲卤以制盐。

井盐汲卤
井盐汲卤

    埃及和希腊文明发明了几种原始的阀门类型,用于农作物灌溉等。但是,普遍公认是古罗马人为了农作物灌溉而开发了相当复杂的水系统,采用旋塞阀和柱塞阀,并使用逆止阀防止水的逆流。

古罗马复杂的水利系统
古罗马复杂的水利系统

文艺复兴时期,在艺术家和发明家达.芬奇设计的沟渠、灌溉项目和其他大型水力系统项目中使用了阀门,他的许多技术方案现在仍实际存在。

随后欧洲因为锻炼技术和水利机械的发展,对阀门的要求也逐渐提高,所以创造出了铜制和铝制的旋塞阀,阀门才进入金属制。

达芬奇机械设计手稿
达芬奇机械设计手稿
达芬奇机械设计手稿
达芬奇机械设计手稿

    阀门工业的现代历史与工业革命并行,随着工业革命的深入而深入。1705年纽康曼发明第一台工业蒸汽发动机,对蒸汽发动机的运行提出了控制要求。1769年瓦特创造了蒸汽机使阀门正式进入了机械工业领域,蒸汽机上很多采用旋塞阀、安全阀、止回阀和蝶阀。

瓦特发明蒸汽机是阀门工业上大量应用的开始。18世纪到19世纪,蒸汽机在采矿业、锻炼、纺织、机械制造等行业的迅速推广,对阀门数量以及质量日益增加,所以呈现了滑阀。他还发明了第一台调节转速的控制器,其后,对流体流量的控制越来越被人们重视。而相继呈现的带螺纹阀杆的截止阀和带梯形螺纹阀杆的楔式闸阀,是阀门发展中的一次重大突破。这两类阀门的呈现不只满意了其时各个行业对阀门压力及温度不断提高的要求,并且初步满意了对流量调节的要求。

瓦特蒸汽机模型
瓦特蒸汽机模型

历史上第一个阀门原则上应该是球阀或者球形旋塞阀,时间可以追溯到19世纪John.Wallen及John.Charpmen的设计,但当时并没有投入生产。

第二次世界大战后,阀门的发展是在政府的促进下完成的,美国海军是James Bury阀门用于潜艇的早期倡议者。于是围绕阀门使用的场景,进行了一系列新的研发和尝试,新的阀门技术也随着战火进行了新的革新。

军舰内的止回阀
军舰内的止回阀

由于许多国家进行战后重建的需要,同时因为各种特殊资料,包含聚合资料、光滑资料、不锈钢和钴基硬质合金的开展,陈旧的旋塞阀和蝶阀获得了新的使用,依据旋塞阀演化的球阀和隔膜阀得到迅速开展。截止阀、闸阀和其他阀门种类添加,质量进步。使得阀门制造业逐步变成机械工业的一个重要部门。

工人在检测成品尺寸
工人在检测成品尺寸

60年代,发达的工业化国家经济相继走向繁荣发展时期,前西德、日本、意大利、法国、英国等国家的产品急于寻找国际市场,由成套机械设备出口带动了阀门出口。

从60年代末到80年代初,旧殖民地国家纷纷独立,急于发展民族工业而大量进口设备,包括阀门;以及石油危机导致各产油国大力投资于高利润的石油工业。这一系列原因使国际阀门生产贸易及发展迎来了一个高速增长的时期,进一步推动阀门工业的发展。

我国阀门工业生产的起步较晚。在20世纪60年代开始研制单座阀、双座阀等产品,主要仿制前苏联的产品。由于机械工业落后,机械加工精度低。因此,产品泄漏量较大,但尚能满足当时工业生产过程的一般控制要求。

70年代开始,随着工业生产规模的扩大,工业过程控制要求的提高,一些调节阀产品已不能适应生产过程控制的要求,例如对高压力、高压降、低温、高温和腐蚀介质的控制要求。为此,一些大型石油化工企业在引进设备的同时,也引进一些控制阀,例如带平衡阀芯的套筒阀、偏心旋转阀等,为国内的控制阀制造厂商指明了开发方向。因此,70年代后期,一些制造厂已开始仿制偏心旋转阀等产品。

80年代开始,随着我国改革开放政策的贯彻和落实,开始组织骨干企业引进国外阀门同类产品的设计、工艺等先进技术和加工设备,使我国的阀门制造技术和产品质量得到了迅速的提高。例如,生产出各种类型的套筒阀、偏心旋转阀,开始研制精小型调节阀。随着大型电站等工业项目的进行,也研制了各种电液执行机构、长行程执行机构等执行机构,以适应大推力和大推力矩、长行程等控制要求。

90年代,我国的调节阀工业也在引进和消化国外的先进技术后开始飞速发展,填补了一些特殊工业控制的空白,使我国调节阀工业水平大大提高,缩短了与国外的差距。

目前,国内阀门生产骨干企业已能按ISO国际标准、DIN德国标准、AWWA美国标准等国际标准设计制造各种阀门,部分厂家的产品达到了国际先进水平

虽然过去阀门行业的整体水平有了较大的提高,但质量上还不够稳定,如跑、冒、滴、漏现象在国产阀门中经常出现。另外,我国阀门的配套能力也与发达国家相比尚存在一定的差距。

阀门是一种在管道运送体系中的控制部件,从最简略的截止阀到极为复杂的自控体系中所用的各种阀门,包含球阀、蝶阀、闸阀、截止阀、止回阀、调理阀、安全阀、旋塞阀、隔膜阀等。阀门可用于控制空气,水,蒸汽,各种腐蚀性介质,泥浆,油品,液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。就阀门市场的分布,主要是依据工程项目的建设,阀门的最大用户是石化行业、电力部门、冶金部门、化工行业和城市建设部门,如城市自来水管道,楼寓建设,城市供热;输油管线,制药行业,食品行业等。阀门在水处理行业中使用量较大,主要以低压阀门产品为主,如蝶阀、闸阀、止回阀。


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