《高参数调节阀》马玉山，刘银水，明友等著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《高参数调节阀》

【作　者】马玉山，刘银水，明友等著

【页 数】 446

【出版社】 北京：机械工业出版社 , 2023.04

【ISBN号】978-7-111-72296-0

【价 格】148.00

【参考文献】 马玉山，刘银水，明友等著. 高参数调节阀. 北京：机械工业出版社, 2023.04.

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图书目录：

《高参数调节阀》内容提要：

高参数调节阀是流程工业自动控制系统核心关键装备，其性能直接影响流程工业企业“安、稳、长、满、优”的正常生产，一旦失效将造成质量失控、环境污染甚至装置停车，严重的将引发火灾、爆炸等安全事故，造成重大经济、生命、财产损失。本书共六章，内容包括调节阀工作原理及性能要求、高参数调节阀的重要作用、复合高参数调节阀理论研究、复合高参数调节阀失效机理及对策、复合高参数调节阀关键部件整机系列化设计和关键核心零部件制造技术。本书是一本控制阀行业非常专业的书籍，适合控制阀产品设计人员、泵阀类生产制造技术人员及流程工业自动控制等相关技术人员研究和学习使用。

《高参数调节阀》内容试读

第1章调节阀工作原理及性能要求

1.1概述

调节阀是流程工业自动控制系统中的重要组成部分，是过程控制中的终端元件，随着自动化程度的不断提高，被广泛应用于治金、电力、化工、石油、轻纺、建筑等工业部门中。调节阀作为流体机械（包括电力机械、化工机械、流体动力机械等)中控制流通能力的关键部件，其工作性能、安全性与整个装置的工作性能、效率、可靠性密切相关。在过程控制中，调节阀直接控制流体，其质量的稳定性与可靠性将直接影响整个系统，一旦发生故障，后果不堪设想。在石油天然气工业中，从油田到炼油厂，各种生产装置都采用大规模集中监测和控制，大部分操作都是在高温或高压下进行的，介质大多是易燃、易爆的油、气，因此，保证调节阀的质量与可靠性至关重要。在化学工业中，由于过程的多样性及工艺条件的变化，在温度、压力、流量、液位等变量的控制中，都有很多特殊情况要求调节阀能够适应。在电力工业中，要对发电厂锅炉进行有效控制，保持锅炉调节系统中的水位正常是关键，避免控制的误开、误关、失灵等故障发生非常重要。现阶段，企业竞争很激烈，节能、环保、成本控制等是企业经营中迫切需要解决的问题，要求调节阀在保证质量和可靠性的基础上，必须有很低的泄漏率和尽量小的驱动力。

因为现代工业生产过程需要控制的温度、压力、流量等参数成百上千，人工控制已难以满足现代工业生产过程的要求，存在劳动强度大、控制精度低、响应时间长等缺点。各种自动控制系统模拟人工控制的方法，用仪表、计算机等装置代替操作人员的眼晴、大脑、手等的功能，实现对生产过程的自动控制。简单控制系统包含检测元件和变送器、控制器、执行器和被控对象等。

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高参数调节阀

检测元件和变送器用于检测被控变量，将检测信号转换为标准信号。例如，热电阻将温度变化转换为电阻变化，温度变送器将电阻或热电势信号转换为标准的气压或电流、电压信号等。

控制器将检测变送环节输出的标准信号与设定值信号进行比较，获得偏差信号，并按一定控制规律对偏差信号进行运算，将运算结果输出给执行器。控制器

可用模拟仪表实现，也可用由微处理器组成的数字控制器实现，如DCS(分布

控制系统)和FCS(现场总线控制系统)中采用的PD控制功能模块等。

执行器用于接收控制器的输出信号，并控制操作变量变化。在大多数工业生产过程控制应用中，执行器采用调节阀，其他执行器有计量泵、调节挡板等。近年来，随着变频调速技术的应用，一些控制系统已采用变频器和相应的电动机(泵)等设备组成执行器。

过程控制系统原理如图1-1所示。

f(0

5.前馈调节器

6.扰动通道

十

x()

e(t)

2.反馈调节器

3.过程控制90仪表（调节阀）

4.过程控制对象

z(0

1.过程检测仪表

图1-1过程控制系统原理

x(t)一测量变量e(t)一偏差值u(t)一控制变量g(t)一操作变量

f(t)一扰动量y()一被控量z(t)一测量值

其中，测量变量x(t)、控制变量u(t)和操作变量g(t)是与过程控制仪表直接相关的重要变量，它们的变化决定了过程控制仪表控制的目标。

调节阀通过接收调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数，一般由执行机构和阀门组成。按行程特点，调节阀可分为直行程调节阀和角行程调节阀；按其所配执行机构使用的动力，可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种。调节阀流量特性有线性特2

第1章调节阀工作原理及性能要求

性、等百分比特性及抛物线特性三种。

1.调节阀术语

阀盖：包含填料函和阀杆密封件，以及能对阀杆进行导向的部分，为阀腔提供主要的开孔以安装内部零件，可把执行机构连接到阀体上。典型的阀盖与阀体的连接方式有螺栓连接、螺钉连接、焊接、压力密封或者集成为一个整体。更加准确地说，这一组零部件应该称为阀盖组件。

填料函（组件）：阀盖组件的一部分，用来防止截流元件连接杆周围的泄漏。完整的填料函组件包含下列零部件的部分或全部的组合：填料、填料压盖、填料螺母、套环、填料弹簧、填料法兰、填料法兰双头螺栓或单头螺栓、填料法兰螺母、填料环、填料隔离圈环、毛毡隔离圈、Belleville弹簧和抗挤压环。

填料：阀盖组件的一个部件，用来防止阀板或阀杆周围的泄漏，如图1-2所示。

图1-2PTFE双重填料

1一上填料(PTFE+20%GRAFAT)2一V型填料(PTFE+20%GRAFAT)

3一V型填料(PTFE)4一下填料(PTFE+20%GRAFAT)

阀笼：阀内件中的一个零件，它包容截流元件并能规定流量特性及（或）提供密封面。它也提供了稳定性、导向、平衡和对中性，而且有助于其他阀内件零件的组装。阀笼壁通常决定调节阀流量特性的开孔大小，如图1-3所示。

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高参数调节阀

a)等百分比阀笼

b)线性阀笼

c)快开阀笼

图1-3三种不同阀笼

阀体：阀门的主要压力承受腔。它也提供管道连接端和流体流通通道，并支撑阀座表面和阀门截流元件。最常用的阀体结构有：

1)带一个阀口和阀芯的单阀口阀体。2)带两个阀口和一个阀芯的双阀口阀体。

3)带两个流体连接端（一个入口和一个出口）的二通阀体。

4)带三个流体连接端的阀体，其中两个连接端可以是入口，而另外一个是出口（用于混合流体），或者一个连接端是入口，而另外两个是出口（用于分散流体)。

阀体通常指的是带有阀盖组件和包含阀内件零部件的阀体。更加准确地说，这一组部件应该称为阀体组件。

阀口：调节阀的流量控制口。

阀芯：在直行程阀门中，用来执行截流的元件。

阀杆：直行程阀门里连接执行机构推杆和截流元件的零件，如图1-4所示。轴套：支持及（或）导向移动零件如阀杆和阀芯的装置。

执行机构：使用液体、气体、电力或其他能源并通过电动机、气缸或其他装置将其转化成驱动作用。基本的执行机构用于驱动阀门至全开或全关的位置，能够精确地使阀门打开至任何位置。

执行机构推杆：把执行机构连接到阀杆上并将运动（力）从执行机构传递给阀门的零件。

执行机构推力：执行机构提供的净力，用来对阀芯进行实际定位，也称阀门行程。

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高参数调节阀

动转换成旋转力（转矩），以定位旋转式阀门的阀板或球。该杠杆通常是通过间隙很小的花键或其他减小空隙和运动损失的方法连接到旋转式阀轴上的。

反向流：流体从阀板、球或球塞背面的阀轴一侧流出。有些旋转式调节阀能够在任意一个方向上均衡地处理流体。有的旋转阀可能需要修改执行机构的连接件以处理反向流。

万向轴承：通常用于执行机构推杆与执行机构杠杆之间的连接。其目的是促进执行机构线性推力向旋转力（转矩）转换，并尽可能减少运动损失。在旋转式阀体上配备一个标准的可互换作用方向的执行机构，通常需要使用两个万向轴承的连接件。然而，选择为旋转式阀门工况而特别设计的执行机构时只需要一个这样的轴承，因而减少了运动损失。

滑动密封：气动活塞式执行机构气缸下面的密封，为旋转式阀门工况而设计。这个密封允许执行机构推杆垂直移动和周向旋转，而不会使得下气缸负载压力泄放。

2.调节阀功能特性与控制过程术语

流通能力：在规定条件下通过阀门的流量(C,)。

动态不平衡力：由于过程流体压力的作用，在任何规定的开度下，在阀芯上产生的净力。

流量特性：当百分比额定行程从0变化到100%时，流经阀门的流量与百分比额定行程之间的关系。

额定行程：阀门截流元件从关闭位置运动至额定全开位置的距离。额定全开位置是由制造商推荐的最大开度。

额定流量系数(K,)：额定行程下阀门的流量系数。

阀座泄漏量：当阀门在规定的压差和温度下处于全闭位置并被施加了最大可用阀座负载时，流经阀门的流体量。

缩流断面：流速最大、流体静压和截面面积最小处的那部分流束。在一个调节阀里，缩流断面通常位于实际的物理限制的下游。6

···试读结束···