水工藝設(shè)備基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料

1、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料（PC1.0版）1. 金屬材料是目前水工藝設(shè)備材料的主體。2. 鋼的分類： 按化學(xué)成份分類：碳鋼和合金鋼；A.碳鋼按含碳量又可分為：低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼；B.合金鋼按含合金元素的含量又可分為：低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼； 按照鋼中硫和磷的含量又可分為：普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼； 根據(jù)鋼的用途又可分為：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼 3. 鋼的編號(hào)：普通碳素鋼：Q+數(shù)字；Q-屈服強(qiáng)度；牌號(hào)后面標(biāo)注的ABCD表示鋼材質(zhì)量等級(jí)，若標(biāo)注為F表示沸騰鋼（脫氧不完全的鋼），未標(biāo)注為鎮(zhèn)靜鋼（完全脫氧的鋼） 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：采用兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量為萬分之幾，若鋼中含錳較高，則在

2、鋼號(hào)后面附有錳的元素符號(hào)，如15Mn; 碳素工具鋼：T+數(shù)字；T-碳素工具鋼，數(shù)字表示含碳量的千分之幾。若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，則在編號(hào)后面加A，如T8A 合金結(jié)構(gòu)鋼：兩位數(shù)字+元素符號(hào)+數(shù)字 前兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬分之幾；后面的數(shù)字表示該元素的平均含量的百分之幾。（<1.5 不標(biāo)明1.5<x<2.5<x<3.5<.分別用2 、3、4.）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼后邊加A; 合金工具鋼：平均含碳量1.00，含碳量不予標(biāo)出；1.00時(shí)，用千分之幾表示。4. 鋼的化學(xué)性質(zhì)：碳：含碳量增加（<0.9%），鋼的質(zhì)量和硬度不斷提高，而塑性和韌性隨之下降。 硫：不溶于鐵

3、，以FeS形式存在，與Fe形成低熔點(diǎn)的共晶體，使鋼材在加工時(shí)容易開裂，產(chǎn)生“熱脆”現(xiàn)象。 磷：磷能全部溶于鐵素體中，雖能使鋼的強(qiáng)度和硬度增加，當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致塑性和沖擊韌性顯著降低，特別是在低溫時(shí)使鋼材顯著變脆，產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象。錳：錳是以脫氧劑和合金元素加入鋼中的，和硫可以形成高熔點(diǎn)的硫化錳，從而減輕硫的危害作用。 硅：能使鋼的強(qiáng)度、硬度、彈性提高，而塑性和韌性降低。硅作為合金元素還可以提高鋼的耐腐蝕和耐熱性，但過高又會(huì)降低鋼的熱加工工藝性能。5. 材料的彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后又能恢復(fù)其原來形狀的性能，稱為材料的彈性。6. 材料的強(qiáng)度：金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的

4、能力。7. 溫度對(duì)材料機(jī)械性能的影響：材料在高溫下承受高的應(yīng)力，因而材料的抗蠕變性能是關(guān)鍵性指標(biāo)。有時(shí)零部件的總變形不能改變，但因蠕變形隨時(shí)間減小，導(dǎo)致應(yīng)力隨時(shí)間降低，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。材料在低溫下，機(jī)械強(qiáng)度往往升高，而它的沖擊性能值則會(huì)陡降，材料由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?，這種現(xiàn)象稱為材料的冷脆性。材料的冷脆性使得設(shè)備在低溫下操作時(shí)，產(chǎn)生脆性破裂。8. 材料的耐腐蝕性能：材料抵抗周圍介質(zhì)對(duì)其腐蝕破壞的能力稱為材料的耐腐蝕性能。9. 陶瓷的機(jī)械性能：剛度、硬度、強(qiáng)度、塑性、韌性和脆性。（具體見課本P1920）10. 高分子材料的滯彈性：即應(yīng)力不隨作用力即時(shí)建立平衡，而有所滯后的現(xiàn)象。滯彈性主要表現(xiàn)為

5、蠕變、應(yīng)力松弛、滯后與內(nèi)耗。 A.高聚物在室溫下承受力的長(zhǎng)期作用時(shí)，發(fā)生不可恢復(fù)的塑性變形稱為蠕變。 B.高聚物受力變形后所產(chǎn)生的應(yīng)力隨時(shí)間而逐漸衰減的現(xiàn)象就是應(yīng)力松弛。 C.高聚物承受周期性荷載時(shí)，出現(xiàn)應(yīng)變落后于應(yīng)力，即造成應(yīng)變的滯后。11. 高分子材料的老化：老化是指高聚物在長(zhǎng)期使用或存放過程中，由于受各種因素的作用，性能雖時(shí)間的變化，逐漸喪失使用價(jià)值的過程。主要原因是分子鏈的結(jié)構(gòu)發(fā)生了降解或交聯(lián)。12. 金屬的化學(xué)腐蝕：是指金屬與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用，生成金屬化合物并使材料性能退化的現(xiàn)象。13. 金屬的電化學(xué)腐蝕：金屬在電解質(zhì)中所發(fā)生的腐蝕，稱為電化學(xué)腐蝕。14. 金屬電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條

6、件：金屬或合金的化學(xué)成份不均一，含有多種雜質(zhì)，它們和基礎(chǔ)金屬的電極電位不同。另外還存在組織結(jié)構(gòu)不均一、物理狀態(tài)不均一、表面氧化膜不完整等，都會(huì)引起金屬表面電極電位的不同，由于電極電位的不同，在電解質(zhì)溶液中就形成了腐蝕原電池。15. 避免Fe腐蝕可采取的措施：a.將Fe的電極電位降至非腐蝕區(qū)，即對(duì)鐵實(shí)施陰極保護(hù)。B.將鐵的電極電位升高，進(jìn)入鈍化區(qū)。C.調(diào)整溶液PH值范圍使PH=813,可使鐵進(jìn)入鈍化區(qū)。16. 極化：極化是指原電池由于電流通過，使其陰極和陽(yáng)極的電極電位偏離其起始電位值的現(xiàn)象。17. 金屬腐蝕按其形態(tài)可分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕的電化學(xué)過程的特點(diǎn)是：腐蝕電池的陰極和陽(yáng)極面積尺

7、寸非常微小且緊密相連，甚至用微觀手段也難以分辨。同時(shí)金屬表面由于能量起伏，各點(diǎn)的勢(shì)能隨時(shí)間變化，使微陰極和微陽(yáng)極處于不斷的變動(dòng)之中，從而導(dǎo)致整個(gè)金屬表面受到腐蝕。局部腐蝕的特征：a.存在著可以明確辨識(shí)的和比較固定的宏觀或微觀腐蝕電池的陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)；b.通常這種腐蝕電池的陽(yáng)極區(qū)的面積相對(duì)較小，雖然平均腐蝕量小，但局部腐蝕可能非常嚴(yán)重；c.電化學(xué)反應(yīng)過程往往具有自催化性，使局部腐蝕能夠持續(xù)地加速進(jìn)行。18. 電偶腐蝕：兩種金屬在同一種介質(zhì)中接觸，由于腐蝕電位不相等，因而他們之間便有電偶電流流動(dòng)，使電位較低的金屬溶解速度增加，造成接觸處的局部腐蝕；而電位較高的金屬，溶解速度反而減小，這就是點(diǎn)偶腐蝕

8、，也稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。19. 縫隙腐蝕和孔隙腐蝕的區(qū)別主要在于腐蝕的初始段?？紫陡g起源于自己開掘的蝕孔內(nèi)，而縫隙腐蝕則發(fā)生在金屬表面既存的縫隙中。在腐蝕形態(tài)上，孔隙腐蝕的蝕孔窄而深，而縫隙腐蝕的蝕坑則相對(duì)廣而淺。20. 應(yīng)力腐蝕：材料在靜應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆性開裂破壞現(xiàn)象稱為應(yīng)力腐蝕開裂，簡(jiǎn)稱應(yīng)力腐蝕。21. 應(yīng)力腐蝕發(fā)生的三個(gè)必要條件:敏感的合金、特定的介質(zhì)和一定的靜應(yīng)力。22. 微生物腐蝕：介質(zhì)中存在的某些微生物使金屬的腐蝕過程加速的現(xiàn)象稱為微生物腐蝕。23. 非金屬材料的腐蝕主要是由物理作用和化學(xué)作用引起的。有機(jī)非金屬材料的物理腐蝕就是在介質(zhì)中的溶解。化學(xué)腐蝕是指大分

9、子材料中的活性基團(tuán)與特定的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致性能的改變，從而造成了材料的老化或裂解破壞。24. 防蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：構(gòu)件形狀盡量簡(jiǎn)單、合理 避免殘留液和沉積物造成腐蝕 防止電偶腐蝕 防止縫隙腐蝕 防止液體的湍流腐蝕 避免應(yīng)力的過分集中 設(shè)備和構(gòu)筑物的位置要合理。25. 陰極保護(hù)通常有兩種：A.外加電流的陰極保護(hù)，優(yōu)點(diǎn)：可以調(diào)節(jié)電流和電壓，適用范圍廣，可以在要求大保護(hù)電流的條件下，當(dāng)使用不溶性陽(yáng)極時(shí)，其裝置耐用。缺點(diǎn)：必須經(jīng)常進(jìn)行維修、檢修，要配備直流電源設(shè)備；附近有其他金屬設(shè)備時(shí)可能產(chǎn)生干擾腐蝕，需要經(jīng)常的操作費(fèi)用。B.犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，優(yōu)點(diǎn)：不用外加電流；施工簡(jiǎn)單，管理方便對(duì)附近設(shè)備沒有干擾，

10、因此適用于安裝電源困難、需要局部保護(hù)的場(chǎng)合。缺點(diǎn)：能產(chǎn)生的有效電位差及輸出電流量都是有限的，只適用于需要小保護(hù)電流的場(chǎng)合。且電流調(diào)節(jié)困難，陽(yáng)極消耗大，需定期更換。 （詳情見課本P7576頁(yè)）26. 陽(yáng)極保護(hù)的適用條件與特點(diǎn)主要包括：a.某些陰離子含量高的介質(zhì)中不宜采用陽(yáng)極保護(hù)。B.與陰極保護(hù)一樣，陽(yáng)極保護(hù)也存在遮蔽效應(yīng)。若陰陽(yáng)極布置不合理，可能造成有的地方已鈍化，有的地方過鈍化，有的地方尚處在活化態(tài)。C.與陰極保護(hù)相比，成本高、工藝復(fù)雜。陽(yáng)極保護(hù)需要輔助陰極、直流電源、測(cè)量及控制電位設(shè)備。（二者的比較見課本P7576頁(yè)）27. 作為緩蝕劑必須具備的條件是用量極少（千分之幾至百分之幾）、有較好的

11、防蝕效果和不改變介質(zhì)的其他化學(xué)性質(zhì)。28. 保溫的目的：減少熱損失，節(jié)能降低總費(fèi)用 滿足熱水用戶的使用要求 滿足一定的勞動(dòng)衛(wèi)生條件，保障人身安全。29. 通常根據(jù)容器外徑和內(nèi)徑的比值K 或壁厚和內(nèi)徑的比值k來判斷，K=/<1.2或k=/<0.1為薄壁容器；K=/1.2或k=/0.1為厚壁容器。30. 熱量傳遞的三種基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。31. 根據(jù)設(shè)備和容器自身的形式，支座可分為兩大類：臥式容器支座和立式容器支座；臥式容器的支座主要有:鞍座、圈座、和支撐式支座三種。32. 通常立式容器的支座有：腿式支座、支撐式支座、耳式支座和裙式支座。33. 壓力容器的安全泄放裝置為了

12、保證壓力容器安全運(yùn)行而當(dāng)容器超壓時(shí)能自動(dòng)泄放壓力的裝置。最常用的安全泄放裝置是安全閥和爆破片。34. 安全閥： 按加載方式的不同，有重錘杠桿式安全閥（用于壓力較低、高溫、無振動(dòng)的場(chǎng)合）和彈簧式安全閥（宜使用于移動(dòng)設(shè)備和介質(zhì)壓力脈動(dòng)的固定式設(shè)備）。 按閥瓣開啟高度不同，彈簧式安全閥分為全啟式（宜用于高壓容器和安全泄放量較大的中低壓容器）和微啟式（宜使用于排放量不大，要求不高的場(chǎng)合）按排放方式不同，安全閥分為全封閉式（用于介質(zhì)為易燃、有毒和需要回收的貴重氣體的壓力容器）、半封閉式（用于介質(zhì)為空氣或不會(huì)污染大氣的高溫氣體的容器）和敞開式（用于介質(zhì)為空氣和不會(huì)污染大氣的高溫氣體的容器）。35. 爆破片

13、一般用于下列場(chǎng)合：工作介質(zhì)為黏性或粉狀的物質(zhì)，或者易產(chǎn)生結(jié)晶。由于物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或其他原因壓力會(huì)迅速上升的壓力容器。工作介質(zhì)為劇毒的氣體，使用安全閥難以達(dá)到防漏的要求時(shí)。工作介質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性的壓力容器。36. 常用的機(jī)械攪拌設(shè)備有：用于配制溶液的溶液攪拌設(shè)備 用于充分混合處理水的混合攪拌設(shè)備使藥劑與處理水混合反應(yīng)形成絮凝體的反應(yīng)攪拌設(shè)備。37. 曝氣的主要作用有：充氧，向活性污泥微生物提供足夠的溶解氧，以滿足其在代謝過程中所需要的氧量；攪拌混合，使曝氣池內(nèi)的各相物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)。38. 曝氣設(shè)備的分類：表面曝氣；鼓風(fēng)機(jī)曝氣；水下曝氣；純氧曝氣；深井曝氣39. 水平軸式表面曝氣設(shè)備根據(jù)其水平軸

14、上的工作載體的不同，可分為轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)刷/（轉(zhuǎn)盤)曝氣機(jī)在氧化溝中的作用：向處理污水中充氧；推動(dòng)混合液以一定的流速在氧化溝中循環(huán)流動(dòng)。40. 換熱設(shè)備按貯熱容積的大小，可分為：容積式、半容積式、半即熱式、和快速式。容積式換熱器貯存的熱水量最多，快速式換熱器沒有貯熱容積。 41. 傳統(tǒng)容積式換熱器的特點(diǎn)：兼具換熱和貯熱功能。被加熱水通過罐體阻力損失很小 對(duì)熱媒要求不嚴(yán) 結(jié)果簡(jiǎn)單，管理方便，可承受水壓噪聲低 傳熱效果差、一級(jí)換熱難以滿足用戶需求。容積利用率低 體積大、一次投資高 水質(zhì)易受污染 不節(jié)能 適用范圍：適用于熱水用水量大、且用水不均勻的建筑物 42. 半容積式換熱器特點(diǎn)：容積利用率高 傳

15、熱系數(shù)K值高 被加熱水阻力損失小 換熱器體積小 構(gòu)造簡(jiǎn)單 節(jié)能 減少設(shè)備數(shù)量 罐形小，重量輕，便于安裝、維修。 適用范圍：熱媒供給能保證最大小時(shí)耗熱量的要求，溫控裝置可靠，而且熱水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)循環(huán)泵。不適用于以低溫水為熱媒的工況。 43. 快速式換熱器特點(diǎn)：換熱器管束內(nèi)外的兩種介質(zhì)流速快、換熱系數(shù)高、阻力損失大、沒有貯熱調(diào)節(jié)功能。適用范圍：只適用于用熱水均勻的工業(yè)建筑和大型公共建筑。 44. 半即熱式換熱器特點(diǎn)：傳熱系數(shù)高 自動(dòng)除垢體積小節(jié)能適用范圍廣水質(zhì)好 45. 混和式換熱器特點(diǎn)：加熱快、效率高、噪音低、無振動(dòng)、安裝方便、成本低廉。 適用范圍：適用于生產(chǎn)蒸汽的用水不需要處理，用熱量不大的一次性

16、加熱或循環(huán)加熱系統(tǒng)。46. 按產(chǎn)生氣泡的方式不同，氣浮分離器可分為：微孔布?xì)鈿飧≡O(shè)備、壓力溶氣氣浮設(shè)備和電解氣浮設(shè)備等多種類型，其中壓力溶氣氣浮設(shè)備應(yīng)用做廣泛。47. 在水工藝過程中常常在下列情況下使用氣浮分離設(shè)備： 1）低溫低濁水。在低溫水中生成的礬花是形狀不固定的松散體，對(duì)沉淀非常不利，而對(duì)氣浮非常有利。此外，水的溫度低，密度大，也對(duì)顆粒上浮有利。低濁度原水水中膠體雜質(zhì)少，很難形成大而重的礬花，對(duì)沉淀不利，又小又輕不太密實(shí)的礬花容易被氣泡粘附上浮。 2)含藻類較多的水，藻類輕浮于水中，質(zhì)地粘稠，易吸附溶于水中的微氣泡而上浮去除。 3）受有機(jī)物污染的水。氣泡中有大量的氧溶于水中能氧化水中的有機(jī)物，使部分有機(jī)物被去除。 4）近年來，溶氣氣浮趨向于對(duì)天然有機(jī)物、有機(jī)氯化物及有機(jī)氯化物前驅(qū)物、微生物有機(jī)體去除和污泥濃縮的應(yīng)用。48. 離子交換膜和反滲透膜的內(nèi)容： （考點(diǎn)不明確，系統(tǒng)無法自動(dòng)識(shí)別。具體可參考課本P288289頁(yè)）49. 膜組件可分為：板式膜組件、管式膜組