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出版者:

作者:Smith, Peter/ Zappe, R. W. (EDT)/ Zappe, R. W.

出品人:

页数:414

译者:

出版时间:2003-12

价格:$ 125.43

装帧:

isbn号码:9780750677172

丛书系列:

图书标签:

• 阀门
• 选型
• 工业
• 机械
• 流体控制
• 工程
• 设计
• 管道
• 设备
• 手册

好的，这是一份专门为《阀门选择手册》（Valve Selection Handbook）量身定制的、内容详尽且不提及该书名的图书简介，力求自然、专业，并符合您的要求。 --- 流体控制与过程优化：现代工业阀门应用与工程实践指南 概述：工业流程的神经中枢 在任何涉及流体（液体、气体、蒸汽或浆体）传输、调节和隔离的工业场景中，阀门都是无可替代的核心组件。它们不仅是实现流体动态控制的物理执行器，更是保障生产安全、提高能源效率和确保产品质量的关键“节点”。 本书旨在为机械工程师、过程控制专家、设备采购人员以及现场技术人员提供一本全面、深入且极其实用的工程参考书。我们聚焦于现代工业环境中，如何根据严苛的工况要求，科学、经济且可靠地选择、配置和维护各类关键的流体控制装置。本书跳脱出单纯的元件目录介绍，深入剖析了选择背后的工程原理、规范要求以及不同应用领域对阀门性能的特定诉求。 第一部分：流体动力学与选择基础理论 本部分奠定了坚实的基础，帮助读者理解阀门在系统中的作用机制以及影响其性能的核心参数。 1.1 工业流体力学基础回顾 详细梳理了适用于阀门选型的关键流体力学概念。重点讨论了流量特性（Flow Characteristics）的数学模型，包括等百分比、线性、快开特性曲线的物理含义及其在不同调节场景下的适用性。深入分析了流阻（Pressure Drop）的计算方法，特别是针对复杂流体（如高粘度、气液两相流）通过阀门的能量损失计算，强调了利用等效长度法（L/D Ratio）和流量系数（Cv 或 Kv 值）进行初步选型的重要性。 1.2 压力、温度与密封完整性 详细阐述了工业标准中关于压力等级（如ASME B16.34、EN 1092）的划分及其对阀体材料和结构的约束。温度对材料性能的影响，特别是高温蠕变、低温脆性对阀门设计寿命的决定性作用。密封技术的演进是本章节的重点，涵盖了填料函（Gland Packing）的材料选择（石墨、PTFE、金属波纹管）及其在零泄漏要求下的应用局限。深入探讨了阀座泄漏等级（ANSI/FCI 70-2标准，Class I到Class VI）的实际测试标准与应用场景的匹配原则。 1.3 介质兼容性与材料科学 过程介质的化学性质是决定阀门寿命的首要因素。本章系统梳理了腐蚀的类型（均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂SCC）与阀门材料（碳钢、不锈钢系列、镍基合金、钛合金）的选择矩阵。重点分析了哈氏合金（Hastelloy）和双相不锈钢（Duplex/Super Duplex）在氯离子环境和酸性气体处理中的关键应用案例。同时，对非金属材料（如PFA/PTFE衬里、橡胶内衬）的耐温、耐压和机械强度限制进行了详尽的对比分析。 第二部分：阀门类型深度解析与应用场景匹配 本书的核心价值在于对主要阀门类型的结构、工作原理、优缺点及其最佳应用领域的细致剖析。 2.1 截止与隔离类阀门 2.1.1 闸阀（Gate Valve） 深入分析了弹性座式闸阀与金属硬座闸阀的区别，重点讨论了在浆料和高粘度应用中，如何选择V型或刀型设计以防止介质滞留和堵塞。探讨了填料函的维护周期对其作为紧急切断（ESD）阀门适用性的影响。 2.1.2 球阀（Ball Valve） 详细对比了浮动球阀、固定球阀、以及全焊接球阀的设计差异。针对高压、高循环次数的应用，重点讲解了金属密封球阀的接触面设计（如锥面、倾斜面）如何实现零泄漏，并分析了阀座材料（如PCTFE、PEEK）在不同温度下的性能衰减。 2.1.3 旋塞阀（Plug Valve） 着重讲解了润滑式和非润滑式旋塞阀的优缺点，以及它们在严苛的颗粒物或复杂流道（如油田井口控制）中的不可替代性。 2.2 调节与控制类阀门 2.2.1 蝶阀（Butterfly Valve） 超越基础应用，分析了高性能三偏心蝶阀在高速流体和高压差工况下的应用，重点讲解了密封圈（Liner）与金属密封面的疲劳寿命预测。讨论了蝶阀在限流应用中的冲刷和空蚀风险评估。 2.2.2 调节阀（Control Valve）主体设计 本章节是过程控制的重点。详尽介绍了直通（Globe）调节阀的固有可调比、泄漏与背压的相互影响。对套筒式（Cage Design）调节阀的流道设计进行了拓扑分析，解释了如何通过改变导向套筒的开度形状来定制阀门的流量特性，以满足非线性过程（如pH调节、反应釜液位控制）的需求。 2.3 止回与安全保护类阀门 2.3.1 止回阀（Check Valve）的动态响应 不仅仅是防止倒流，更要防止水锤（Water Hammer）。本书详细分析了缓闭式止回阀（Soft-Closing Check Valve）的弹簧预载荷设计原理，以及在泵启停瞬态工况下，如何计算阀瓣的关闭时间，以有效吸收和消散冲击波。 2.3.2 压力安全阀（PSV）的设定与校验 从ASME Section VIII, Div. 1的要求出发，系统讲解了安全阀的选型流程，包括积聚率（Accumulation Rate）的计算、排放能力（Capacity）的校核，以及不同开启形式（直通弹簧式、先导式）在消防、反应失控、外部火灾等多种超压情景下的适用性。 第三部分：执行机构、自动化与系统集成 现代工业阀门的选择不再孤立于执行系统。本部分专注于驱动技术、智能通讯和可靠性工程。 3.1 执行机构（Actuators）的选型与匹配 深入对比了气动薄膜式、气动活塞式、电动（AC/DC）和液压执行机构的功率密度、响应速度和维护需求。特别关注了高可靠性（SIL等级要求）的开关阀门，如何通过气动执行器的故障安全（Fail-Safe）定位（Fail-Closed, Fail-Open, Fail-Last）来确保系统的最高安全级别。 3.2 智能阀门定位器与总线通信 讲解了智能定位器（Smart Positionators）如何超越简单的信号转换，实现远程诊断、阀门签名（Valve Signature Analysis）和在线健康监测。探讨了HART、Foundation Fieldbus和Profibus-PA等通讯协议在阀门资产管理（AMS）中的实际应用优势。 3.3 阀门驱动力与扭矩计算 提供了针对高压、大口径、或高粘度工况下，准确计算开启和关闭所需的最大扭矩（Torque Calculation）的方法论，包括摩擦力、密封预紧力和流体动力的贡献。 第四部分：规范、维护与特殊工况挑战 4.1 行业规范与合规性 详尽引用和解读了API、ASME、ISO和欧洲PED等关键标准中关于阀门设计、制造、测试和安装的强制性要求，确保读者在设计中完全符合法律和行业最佳实践。 4.2 动态工况与特殊处理 气蚀（Cavitation）与闪化（Flashing）：识别发生条件，并提供避免策略，例如使用定制的降噪/抗气蚀内件（Trim）。 高温/低温（Cryogenic）应用：对阀盖延长（Bonnet Extension）的必要性、波纹管密封的可靠性验证，以及奥氏体不锈钢的焊后热处理（PWHT）要求。 脏污与浆料（Slurry）控制：推荐使用全通径、无死角设计的阀门类型，并讨论硬化表面处理（如Stellite堆焊）的寿命预期。 通过对上述工程细节的系统梳理，本书为读者提供了从概念设计到现场投用的全流程决策支持工具，是实现高效、安全流体控制系统的必备参考书。

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本书的内容组织逻辑性强到令人敬佩，它不像是一本堆砌知识点的辞典，更像是一套精心设计的知识攀登路线图。开篇部分对阀门分类的梳理，简直是一次结构化的知识重构，它不是简单地罗列“球阀、蝶阀、闸阀”，而是根据驱动方式、流体控制目的、以及介质兼容性等多个维度进行了多层次的交叉划分，这种多维度的视角转换，极大地拓宽了我对阀门系统的宏观理解。随后进入到具体章节，你会发现每一个阀门类型都有一个标准化的解析框架，比如：结构剖析、关键性能指标（Cv值、泄漏等级）、典型选型依据，最后落脚到维护与故障排除。这种高度一致性的章节结构，极大地降低了查阅时的认知负荷。即便是初次接触某个特定阀门类型的读者，也能迅速定位到自己最需要的信息点，而无需在冗长的文字中摸索。这种对知识层次的精准把控，显示出编撰团队在内容架构上投入了巨大的心血，确保了知识的传递路径是最短、最有效的，真正体现了“工具书”的核心价值——高效获取信息。

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这本书的装帧设计简直是教科书级别的典范。封面采用了硬壳精装，那种厚重而扎实的质感，让人一上手就知道这不是那种可以轻易翻阅的“快餐读物”。米白色的底色配上深蓝色的标题字体，简洁到近乎冷峻，完美地烘托出内容本身的专业与权威性。内页纸张选择上，看得出是经过精心挑选的，那种微微哑光的质感，不仅保护了视力，更重要的是，它为那些密集的图表和复杂的流程图提供了绝佳的承载平台。当你翻开首页，首先映入眼帘的是目录的排版，清晰得令人赞叹，每一章的标题都精准地概括了其核心内容，几乎不需要额外的引导，读者就能在大脑中构建出整本书的知识脉络。尤其是那些关键术语的索引部分，做得极为细致，几乎覆盖了所有可能被查阅的专业词汇，这种对细节的极致追求，无疑体现了编者对目标读者群——那些需要精确信息和高效检索的工程师——的深刻理解。装帧上的每一个微小元素，从书脊的烫金工艺到内嵌的书签绳，都在无声地宣告着：这是一部值得珍藏和反复研读的工具书，其工艺水平足以媲美那些百年历史的经典技术手册。翻阅起来，那种纸张摩擦的轻微沙沙声，本身就是一种沉浸式的阅读体验的开始，让人不自觉地放慢速度，准备好进入一个严谨的专业世界。

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阅读体验方面，本书的行文风格堪称是工程文献中的一股清流，它巧妙地平衡了技术深度与可读性之间的微妙关系。作者似乎深谙技术沟通的精髓：在处理那些极其复杂的流体力学公式和阀门设计参数时，他们并没有一味地堆砌晦涩的术语，而是辅以大量直观且经过优化的示意图和流程图。这些图示并非简单的插图，它们更像是经过提炼的视觉语言，能瞬间将抽象的物理过程具象化。我注意到，作者在介绍某一特定类型阀门的优化调整时，先是简要回顾了理论基础，然后立即切入实际应用中的常见故障和应对策略，这种“理论先行，实践为辅，但实践占据主导”的叙事结构，极大地增强了阅读的即时实用价值。每当遇到需要复杂计算的部分，随后的“工程案例分析”部分就会如同定海神针一般出现，将理论工具应用到真实的工况场景中，让你清晰地看到这些抽象数字背后的实际工程意义。更值得称道的是，作者在处理标准和规范引用时，态度极其审慎，既保证了引用的准确性，又避免了过度引文带来的阅读中断，整体节奏控制得张弛有度，让一个技术人员可以非常流畅地进行深度学习和快速参考。

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从技术深度和广度的角度来衡量，这本书的广博程度令人印象深刻，它显然不是只聚焦于某一特定行业或某一种阀门技术。我惊喜地发现，它对高压、高温工况下特种合金阀门材料的选择和腐蚀防护策略的探讨，深度远超我预期的同类手册。特别是在处理气蚀和闪蒸现象对阀门内件的冲击分析时，作者引用了最新的有限元分析（FEA）模型的理论基础，并结合了实际的材料疲劳数据进行对比验证，这部分内容具有非常高的前瞻性和挑战性。而在广度上，本书并没有忽视那些在传统流程工业中占据重要地位的简单控制阀门，而是用大量的篇幅来阐述如何通过简单的调节阀实现复杂的过程控制目标，包括PID回路在阀门调节中的应用优化。这种同时覆盖“尖端复杂应用”和“基础精细优化”的双重覆盖策略，使得这本书的受众群被有效地拓宽了，无论是刚踏入设计院的实习生，还是资深的项目经理，都能从中找到提升自己技能的切入点，内容密度极其可观。

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这本书在呈现信息时的严谨态度，体现了一种对准确性的近乎偏执的追求。任何一个关键数据或公式的引用，背后似乎都有严密的实验数据或行业标准作为支撑。我特别注意到了书中关于流量系数（Cv）表格的编制方式，它不仅仅给出了一个数值，还附带了该系数是在何种测试条件下（如：特定入口压力、介质粘度范围）测得的说明，这种对背景条件的交代，是确保工程实践中结果可复现性的关键。同时，本书在对国际标准（如API、ASME）的引用和解释上，也做得非常清晰，它没有简单地照搬标准条文，而是用更接近工程师日常思维的语言来“翻译”这些标准的实际操作意义，帮助读者避免因误解标准术语而导致的错误选型。这种对信息可靠性的三重保障——理论严谨、数据支撑、标准契合——使得任何工程师在使用这本书进行设计校核时，都能拥有极强的信心，这本书无疑为我们提供了一个高度可靠的、可以信赖的技术基准线。

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