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