《環(huán)境工程原理實驗》

環(huán)境工程原理實驗指導,華中農業(yè)大學資源與環(huán)境學院指導教師：周文兵朱端衛(wèi),緒論,一、教材及參考資料二、本課程的目的、要求三、授課方式與考察方式四、學時分配與實驗內容五、實驗課紀律六、實驗報告的撰寫七、實驗安全須知,一、教材及參考資料,教材：化工原理，王志魁編著，第3版，2005年1月，化學工業(yè)出版社參考資料：1.環(huán)境工程原理，胡洪營，張旭，黃霞，王偉合編，2005年8月，第1版，高等教育出版社2.化工原理素材庫光盤，北京東方仿真控制技術有限公司，2005年11月,緒論,二、本課程的目的、要求,目的：通過這門課程的學習，應對環(huán)境工程中主要單元操作的原理和設備構造原理和功能有深刻理解，為本課程理論課的學習，進而為后續(xù)專業(yè)課的學習打下良好的基礎。培養(yǎng)學生的工程素質，和分析問題、解決問題的獨立工作能力。要求：通過實驗觀摩，熟悉環(huán)境工程中主要單元操作的基本原理，掌握典型設備的構造原理和功能，能解釋三類單元操作中各種相關現象。,緒論,三、本課程的授課方式與考察方式,授課方式主要通過問題解答的方式開展教學，即圍繞重要設備模型設置問題，請學生思考及回答后，教師作要點講解，闡明有關過程原理和設備構造原理，并請學生進一步提出問題或教師再提問讓學生回答來加深對有關原理的理解。考察方式主要通過學生的到課率（遲到、曠課情況）和回答問題情況綜合考察學生成績，實驗課成績占課程總成績的10%。,緒論,緒論,四、學時分配與實驗內容,學時分配：每次實驗2學時，共6學時。本課程理論課計劃學時為66學時，課程總學時為72學時。,實驗內容：實驗一流體流動及輸送設備、管件實驗二傳熱過程及換熱器設備實驗三傳質過程主要單元操作及設備,緒論,五、實驗課紀律,1.遵守實驗室的一切規(guī)章制度，按時上課。2.注意安全是實驗的基本要求。在實驗前，了解實驗室一些儀器設備使用方法及安全操作規(guī)程。3.認真預習有關實驗內容，明確試驗目的和要求，了解實驗的基本原理、內容和方法，牢記操作中的注意事項。4.在老師提問、講解過程中應注意細心觀察和及時作簡要記錄。,緒論,五、實驗課紀律,5.實驗中應保持安靜和遵守秩序，思想要集中，操作認真，不得擅自離開。6.愛護公物、儀器，注意節(jié)約水、電。7.保持實驗室整潔，做到臺面，地面，水槽，儀器干凈，儀器放置整齊有序，以免損壞。使用過的儀器整理復原。實驗完畢應把試驗臺整理干凈，關好水電等。,緒論,六、實驗報告的撰寫,（一）實驗報告的內容：1.實驗目的和要求2.主要設備及試材3.按實驗講義逐一回答實驗相關問題4.討論實驗中存在的問題,緒論,六、實驗報告的撰寫,（二）關于回答問題：實驗相關問題的回答是本課程實驗報告的主要內容，要求獨立、認真完成。仔細觀察和思考，結合老師的講解和根據原理要點回答問題，并要求畫出重要設備/裝置簡圖，以供老師在評閱實驗報告后集中評講。,緒論,七、實驗安全須知,本實驗主要特點是結合環(huán)境工程相關單元操作的典型設備的來解釋單元操作的基本原理，同時掌握主要設備的構造原理和功能。涉及到的主要對象是設備的模型，這些模型一般是按照實物設備按比例縮小的，材質主要是有機玻璃，每一設備的各部分之間一般是用膠粘接，在搬動時，一定要輕拿輕放，以免脫落或損壞。部分需通電演示的設備須由老師先演示，在通電前一定要檢查電線是否完好，防止電線裸露或潮濕現象，加水演示的設備，如潛水泵，更要特別注意。,實驗一流體流動及輸送設備、管件,一、目的要求二、主要設備及試材三、典型設備的工作原理及結構特點,一、目的要求,1、掌握流體靜力學、流體流動過程中的相關原理；2、常用儀表、管件和設備的結構、工作方式和原理；3、掌握液體輸送設備離心泵的結構和使用中要注意的問題；4、了解沉降、旋風（液）分離、過濾、離心等流體動力過程的典型設備和工作方式。,實驗一流體流動及輸送設備、管件,二、主要設備及試材,本實驗對象是流體流動及輸送設備、管件模型。主要模型有：微差壓差計、柏努利方程式的推導、流體在圓管內分層流動示意、雷諾實驗裝置、孔板流量計、轉子流量計、離心泵裝置示意、離心泵的三種葉輪、離心泵的安裝高度、幾種常見閥門（閘閥、截止閥）、往復泵、齒輪泵、多層降層室、旋風分離器、旋液分離器、板框壓濾機、轉筒真空過濾機、三足式離心機、臥式刮刀卸料離心機、活塞推料離心機、螺旋卸料離心機、文丘里洗滌器、靜電除塵器。,實驗一流體流動及輸送設備、管件,三、典型設備的工作原理及結構特點,重要模型有微差壓差計、孔板流量計、轉子流量計、離心泵的安裝高度、閘閥、截止閥、旋風分離器、旋液分離器、板框壓濾機，主要要求回答如下幾個問題：1.微差壓差計的結構特點、工作原理、對兩種工作液體和擴大室的要求是什么？2.孔板流量計和轉子流量計在原理和結構特點上的差異。3.閘閥和截止閥各有何優(yōu)缺點？,實驗一流體流動及輸送設備、管件,微差壓差計,孔板流量計,轉子流量計,閘閥和截止閥,多層降層室,文丘里洗滌器,三、典型設備的工作原理及結構特點,4.離心泵的葉輪上為何要使用后彎葉片？5.離心泵的允許安裝高度受哪些因素的影響？6.旋風分離器和旋液分離器在結構上有何差異，為什么？7.板框壓濾機工作時過濾和洗滌有何不同？為什么說采用橫穿洗滌法時的洗滌速率是過濾終了時過濾速率的1/4？,實驗一流體流動及輸送設備、管件,離心泵,離心泵的葉輪,離心泵的安裝高度,旋風分離器與旋液分離器,板框壓濾機,板框壓濾機的板與框,實驗二傳熱過程及換熱器設備,一、目的要求二、主要設備及試材三、典型設備的工作原理及結構特點,一、目的要求,1、了解傳熱過程的不同方式，換熱器的主要類別劃分；2、掌握不同換熱器的主要特點(優(yōu)缺點)，重點掌握列管式換熱器的熱補償方式、列管式換熱器的主要性能參數；3、了解多效蒸發(fā)流程的不同加料方式及其各適合場合。,實驗二傳熱過程及換熱器設備,二、主要設備及試材,本次實驗對象是傳熱過程及換熱器設備模型。主要模型有：套管式換熱器、雙程列管式換熱器、夾套式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器、有補償圈的固定管板式換熱器、螺旋板式換熱器、翅片式換熱器、列文蒸發(fā)器、升膜式蒸發(fā)器、并流加料三效蒸發(fā)流程、逆流加料三效蒸發(fā)流程、平流加料三效蒸發(fā)流程。,實驗二傳熱過程及換熱器設備,三、典型設備的工作原理及結構特點,重點講解模型有雙層列管式換熱器、有補償圈的固定管板式換熱器、螺旋板式換熱器、翅片式換熱器、逆流加料三效蒸發(fā)流程，主要圍繞如下幾個問題開展講解：1.換熱器按不同方式分類的各自類別。2.列管式換熱器的主要優(yōu)點有哪些？什么是管層、殼層？,實驗二傳熱過程及換熱器設備,套管式,夾套式,沉浸式蛇管,噴淋式蛇管,翅片式,雙程列管式,單程列管式,換熱器的類型,三、典型設備的工作原理及結構特點,3.列管式換熱器的熱補償有哪幾種方式？4.螺旋板式換熱器中兩種流體的換熱方式如何？能實現嚴格逆流的換熱器有哪三種？5.三種不同的加料方式的多效蒸發(fā)流程各適合于哪一種場合？,實驗二傳熱過程及換熱器設備,三種不同的加料方式的三效蒸發(fā)流程,實驗三傳質過程主要單元操作及設備,一、目的要求二、主要設備及試材三、典型設備的工作原理及結構特點,一、目的要求,1、了解傳質過程中主要單元操作；2、了解不同蒸餾方式在原理、設備、適用場合上的差異，掌握連續(xù)精餾操作的原理、設備和主要特點；3、了解不同塔板類別在結構特點(優(yōu)缺點)、適用場合上的差異，了解不同填料的類型和特點；4、了解萃取、干燥等常見傳質單元操作的典型設備和工作特點。,實驗三傳質過程主要單元操作及設備,二、主要設備及試材,本次實驗對象是傳質過程主要單元操作設備模型。主要模型有：連續(xù)精餾裝置流程、間歇精餾裝置流程、精餾段和提餾段操作線方程式推導(示教板)、精餾塔的物料衡算、板式塔的典型結構、篩板操作示意、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、溢流裝置類型四種、填料塔、常用填料8種、填料支承裝置兩種、液體分布裝置4種、蒸汽噴射式吸收器、POD離心萃取器、廂式干燥器、帶式干燥器、氣流干燥器、轉筒干燥器、噴霧干燥器、常用的霧化器三種。,實驗三傳質過程主要單元操作及設備,三、典型設備的工作原理及結構特點,重點講解模型有連續(xù)精餾裝置流程、間歇精餾裝置流程、板式塔的典型結構、篩板操作示意、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、溢流裝置類型四種、填料塔、常用填料8種、POD離心萃取器、氣流干燥器、轉筒干燥器，主要圍繞如下幾個問題開展講解：,實驗三傳質過程主要單元操作及設備,三、典型設備的工作原理及結構特點,1.連續(xù)精餾裝置的流程，塔底再沸器和塔頂冷凝器的作用分別是什么？全塔溫度分布如何？為什么一般有兩到三個高低不同的進料位置？2.間歇精餾裝置流程與連續(xù)精餾裝置的流程的主要區(qū)別是什么？適用場合有何不同？3.泡罩塔板、浮閥塔板、篩孔塔板各自有何優(yōu)缺點？,實驗三傳質過