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本书全面介绍了石油、化工等流程工业用控制阀的设计、制造、质量控制、选用、维护检修技术原理及方法。全书共17章，主要内容包括：控制阀基础知识，控制阀的基本原理、分类、名词术语和参数；控制阀相关标准、规范和认证；流体介质物性基础数据；控制阀材料及耐蚀性；控制阀选型与计算；控制阀的设计；控制阀制造技术与执行机构；控制阀各类附件，如定位器、电磁阀、空气过滤减压阀、行程开关以及其他常见控制阀配套附件；控制阀控制模式和质量控制及检验试验；控制阀的维护、维修与安装以及控制阀智能制造。本书提供了大量图、表、数据资料，为广大流程工业生产过程控制领域的工程技术人员、设计科研院所的技术人员及控制阀相关行业设计、应用和维护人员提供了参考依据和可查阅的数据资料。
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前言第1章控制阀基础知识11控制阀工作原理12控制阀分类121按结构形式分类122按技术参数分类13控制阀组成及术语131阀体组件132执行机构133控制阀附件134控制阀术语14控制阀主要参数141公称尺寸142公称压力143结构长度144额定流量系数和额定容量145流量特性146可调比147泄漏量148推力及扭矩149控制精度1410响应时间第2章控制阀相关标准、规范和认证21国家标准及行业标准211国家标准212行业标准22控制阀国际标准23控制阀相关控制部件标准231定位器产品相关标准232电磁阀产品相关标准233电动执行机构相关标准234空气过滤减压阀及其他气控元件产品相关标准24控制阀相关防爆标准25其他相关标准及规范26控制阀相关认证第3章流体介质物性基础数据31常用液体性质32常用气体性质33典型工业气体的热物理性质331空气332氮气333氧气334一氧化碳335二氧化碳336氢气337水34常见有机、无机和单质气体比热容比35纯物质物性数据第4章控制阀材料及耐蚀性41承压件材料411承压件材料的种类412承压件材料的力学性能413碳钢414普通低温钢415高温钢416不锈钢417镍基合金418钛及钛合金419控制阀承压件常用材料4110承压件常用材料的标准及牌号对照4111材料的压力温度额定值4112承压件常用材料的使用温度范围4113钛及钛合金的温度范围4114承压件常用材料的化学成分和力学性能42控压件材料421控压件材料特性422一些特殊介质的材料禁忌423软密封材料43紧固件材料431紧固件材料的标准432紧固件材料的选用433常用紧固件的力学性能44密封材料441常用密封材料442常用的填料种类443垫片45控制阀表面硬化材料451钴基合金堆焊焊丝的选用452等离子弧堆焊用合金粉末453手工电弧焊堆焊用焊条454镍基合金熔覆粉末455非晶态合金堆焊材料第5章控制阀选型与计算51控制阀尺寸52控制阀基本流量公式的修正521阻塞流修正与低雷诺数修正522可压缩性流体修正523配管集合形状修正524气液两相流计算53阀座泄漏量计算及试验程序54基本流量计算541不可压缩流体的计算542可压缩流体的计算543不可压缩流体与可压缩流体计算通用修正系数544控制阀雷诺数Rev545控制阀流量系数典型计算实例55流量特性及选择551控制阀固有流量特性552工作流量特性553流量特性的选择56控制阀选型计算561控制阀的选型原则562液体控制阀选型563可压缩流体阀门选型计算57力矩计算及执行机构选型571直通阀572旋转式执行机构选型58闪蒸和气蚀581阻塞流引起的闪蒸和气蚀582闪蒸工况阀门选型583气蚀工况阀门选型584气液两相流工况下控制阀的计算与选型59噪声591控制阀噪声592控制阀噪声预估593控制阀的噪声控制第6章控制阀的设计61控制阀常用设计计算611阀体壁厚设计计算612中法兰的设计计算613阀盖和支架的结构614阀盖的设计计算615支架的设计计算62调节阀设计计算621调节阀阀芯的流量特性曲线622阀芯形面的计算和绘制623阀芯开启流通面积的计算624流通面积计算实例625柱塞式阀芯的形面计算和绘制626柱塞式阀芯形面计算实例627套筒调节窗口的设计计算628微小流量调节阀调节形面设计629调节阀设计计算实例63球阀设计计算631球阀通道截面直径的选择632浮动式球阀的设计计算633固定式球阀的设计计算634球阀设计计算实例64蝶阀设计计算641蝶阀阀杆力矩的计算642密封面摩擦力矩的计算643阀杆轴承处的摩擦力矩644阀杆与填料的摩擦力矩645蝶阀启闭的总力矩646阀杆强度计算647蝶板强度验算648三偏心蝶阀设计计算实例第7章控制阀制造技术71控制阀制造技术简介72控制阀典型加工方法721控制阀的机加工工艺722控制阀的装配工艺723控制阀的试验与检验73表面强化工艺731堆焊技术732热喷涂技术733熔覆加工技术734表面热处理735渗碳/氮技术736固体渗硼74控制阀腐蚀与防护741控制阀表面处理742控制阀表面防护75材料成型技术751铸造技术752锻造工艺第8章执行机构81气动执行机构811直行程气动薄膜执行机构812直行程气动活塞执行机构813角行
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前言控制阀是一种能够改变过程控制系统中流体流量的动力操作装置。它包括阀门及其所连接的执行机构，执行机构能够根据来自控制系统的信号改变阀门中流量控制元件的位置。控制阀是工业自动化的关键基础部件，它广泛应用于石油天然气、石化化工、冶金钢铁、电力、轻工等国民经济命脉产业和众多基础工业，是在工业过程中精确控制介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的核心部件。作为流程工业控制系统的终端控制元件，控制阀是复杂的高科技产品， 它在工业控制系统中的应用， 不仅要求具有流通能力、泄漏量、材料适应性等静态性能指标，还需具有调节工艺参数的功能，同时，还决定了控制系统的稳定性、精确度和自动化程度。随着技术的进步，工业控制系统中超高压、真空、超高温、超低温、酸性、腐蚀、易燃易爆、多相流等复杂极端工况日益增多，从而对控制阀的安全性、可靠性以及使用寿命等提出了更高更严格的要求，对生产制造的工艺装备、设计水平、工艺水平及检测试验手段的要求进一步提高。控制阀技术的发展水平体现了国家的基础装备制造能力和工业现代化水平，是流程工业产业实现自动化、智能化的必要条件。虽然控制阀的结构基本上都是由阀体组件、执行机构和控制器件（附件）组成，但是由于其主要零件与被控（流体）介质直接接触，因此在控制阀设计时，不仅要考虑机械强度、刚度、制造工艺和摩擦、磨损等问题，还要考虑流体的物理、化学作用和流体动力、热力作用所产生的问题。控制阀的设计、制造不仅涉及机械设计、机械制造、自动控制学科的知识，还需要材料学、腐蚀学、流体动力学、热力学和传热学等学科的知识。同时，由于控制阀的品种较多，使用数量较大，从业人员必须综合应用各种知识，贯彻相关的标准，并通过试验研究和实践，才能最终完成控制阀的设计、制造、选择、应用、安装、维护等工作。本书突出实用性，尽量以图表的形式向读者提供控制阀设计计算实际需要的公式、数据和程序方法，并汇集了大量的国内外有关阀门设计的最新标准资料，包括基础标准、结构尺寸标准、材料标准、试验方法标准等，有助于设计者根据不同需要按照不同的标准设计阀门。本书在引用国外标准、数据时，仍保留其原用计量单位，并在附录A中给出了常用计量单位转换与换算。我们相信，本书的出版将会受到广大控制阀工作者的关注，也会对我国控制阀水平的提高起到积极的推动作用。由于编者的学识与水平有限，书中难免有不妥或疏漏之处，真诚地希望广大读者对本书存在的缺点和不足进行指正，以利修正，让更多的读者获益。编者
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