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高碳钢:
含碳量>0.6%
C↑强度、硬度↑,塑性、韧性、焊接性↓
(4)合金钢:
在碳素钢中加入一种或几种合金元素,以获得特定性能(Cr、Mn、Ni、Si、Al、Ti、B、W)
最常用:
不锈钢(12%以上的铬,及掺入一定量的镍)
典型不锈钢钢号Cr18Ni9
(5)钢铁(鉄碳合金)成分比例
铁含量>95%
碳含量0.05~4%
其它元素含量<1%
(6)钢含碳量0.02~2%
(7)铸铁含碳量>2%
(二)常用的金属材料
常用的金属材料有钢、铸铁、有色金属及其合金。
1、钢铁(铁碳合金)是铁和碳、硅、锰、磷、硫以及少量其他元素所组成的合金。
2、生铁(铁碳合金)含有非铁杂质较多的铁碳合金
3、炼钢生铁(生铁)
4、铸造生铁(铸铁):
白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、高硅铸铁
5、碳钢(含碳量低于2%的铁碳合金)
(三)钢的分类与编号
1、普通碳素钢
Q195/Q215/Q235/Q255/Q275Q代表钢材屈服强度
2、优质碳素钢
二位数字编号表示:
08、10、15、20、25…、45、…、80
数字表示含碳量的万分之几
3、高级优质钢
二位数字编号后加字母A例:
20A
二、非金属材料
(一)非金属材料分类
1、非金属无机材料(大部分是硅酸盐材料):
铸石、玻璃、搪瓷、水泥及其制品
耐化学腐蚀,耐酸腐蚀,不耐碱腐蚀
2、有机高分子材料(树脂为主要成分、统称塑料)可分为:
(1)热塑性塑料:
聚乙烯塑料(PE)、聚氯乙烯塑料(PVC)、聚丙烯塑料(PP)、聚丁烯塑料(ABS)
(2)热固性塑料:
酚醛塑料(PF)、环氧塑料(EP)、玻璃纤维增强复合材料(玻璃钢)
(二)常用高分子材料名称及英文代号
英文代号
中文名称
PE
聚乙烯
PVC
聚氯乙烯
PP
聚丙烯
PS
聚苯乙烯
PF
酚醛树脂
PMMA
有机玻璃
PTFE
聚四氟乙烯
EP
环氧树脂
PB
聚丁烯
三、管道及管配件
(一)管道的基本构成
管道由管子、管件和阀门,还有附属于管道的管架、管卡、管撑等附件按一定的排列方式构成。
(二)管配件种类、性能、用途
1、钢管:
常用钢管有无缝钢管和有缝钢管。
无缝钢管广泛用于压力较高管道。
如热力管道、制冷管道、压缩空气管道、氧气管道、乙炔管道,以及腐蚀性介质以外的各种工程管道。
用外径乘壁厚表示,如D108*4表示无缝钢管外径为108mm,壁厚4mm。
有缝钢管又称焊接钢管,运用于小直径的低压管道上。
用DN80表示内径80mm。
2、塑料管:
硬聚氯乙烯管(UPVC管)、聚乙烯管(PE)、聚丙烯管(PP)、聚丁烯管(ABS管)。
用于化工管道、电线保护管等。
3、配件:
弯头、大小头、三通、四通等
4、管配件连接
(1)螺纹连接:
适用于管径≤100mm,P<
1.0MPa
(2)法兰连接:
适用于管道、阀门、设备
(3)承接连接:
适用于带承接口的铸铁管
(4)焊接连接:
连接可靠,但拆卸困难
(5)黏合连接:
适用于塑料管连接
四、管道防腐
(一)覆盖法防腐(金属表面涂防腐涂料、油漆)
(二)管道防腐施工
1、清理表面:
除油、除锈
2、涂漆(刷涂、喷涂)
3、管道着色及其标志
(三)埋地管道的防腐
五、管道保温
(一)常用保温材料
膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿渣棉、膨胀蛭石、薄膜塑料、石棉硅藻土、多孔混凝土
(二)保温施工
试压、防腐合格后进行保温施工
(三)管道保温层结构及施工:
1、绝热层:
涂抹法、预制块法、捆扎法、充填法
2、防湿层:
油毡防湿层、玻璃布防湿层
3、保护层:
石棉水泥层、玻璃布缠绕、金属保护层
第三章污水通用设备
一、环保设备分类
(一)容器设备
1、常压容器≤0.1MPa
2、中低压容器0.1~1.6MPa1.6~10MPa
3、高压容器10~100Mpa
(二)机械设备
1、通用设备
标准设备(阀门、水泵、风机等)
2、专用设备
非标设备(格栅、搅拌机、曝气机等)
二、阀门
(一)阀门分类
1、按结构分:
截门阀、闸门阀、蝶阀、球阀、旋塞阀、角阀
2、按功能分:
开断用(截止阀等)、调节用(流量控制阀等)、分配用(三通阀等)、止回用、安全用。
3、按压力分:
真空(<
1MPa)、低压(<
16MPa)、中压(25~64MPa)、高压(100~800MPa)、超高压(<
1000MPa)
4、按操纵方式分:
手动、电动、气动、液动
(二)环保工程常用阀门
闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、止回阀
1、阀门的基本参数
(1)流通直径(公称通径DN、单位:
mm)
(2)介质工作压强(公称压力、单位:
kgf/cm2)
1kgf/cm2=98.0665kPa如:
Pg16表示阀门的公称压力16kgf/cm2。
阀门多为标准件定型产品
2、常用阀门的结构和用途
(1)闸阀(多回转阀门)
①工作原理:
利用在阀体内与介质流动方向垂直的闸板的升降来控制阀的启闭。
②图例:
③流通直径:
50~1000mm最大工作压强:
2~4MPa
④特点:
全开时无阻碍,易泄漏、阻力小、适于制成大口径阀门。
铸铁闸门
(2)截止阀
利用装在阀杆下面的阀盘与阀座相配合来控制阀的启闭
③特点:
启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,截止阀的启闭件沿阀座中心线移动;
截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到最大,表示阀门已达全开位置。
所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。
直通式截止阀直流式截止阀
(3)蝶阀(90°
回转阀门)
阀板为一圆盘,可绕阀体内一固定轴旋转,圆盘与介质流动方向垂直时,阀门关闭。
③最大流通直径:
2000mm
运动方式为转动,最大转动角度90°
。
但是阀门开启后,蝶板仍横在管道中心,产生阻力,同时杂质会在蝶板上缠绕。
(4)球阀(90°
以一个中间开孔的球体做阀体,靠旋转球体控制阀的启闭。
密封性能好;
开关迅速、方便,只要阀杆转动90°
,流体阻力小,通径一般较小,<
400mm
(5)止回阀(逆止阀、单向阀)
①特点:
流体单向导通,阻止介质倒流,自动启闭阀门。
③作用:
多台水泵(或风机)并联工作时,其中一台停止时,防止介质倒流;
风机停运时,防止曝气池的水倒流至风机;
水泵吸水管底端的止回阀称为底阀,可免除水泵启动时的引水操作。
升降式止回阀对夹蝶式止回阀(旋启式)斜板止回阀
三、水泵
(一)水处理常用泵分类与性能参数
1、叶片泵(依靠叶轮的高速旋转完成能量转换)
①离心泵:
径向流,液体受离心力作用
②轴流泵:
轴向流,液体受轴向升力作用
③混流泵:
斜向流,受力二者兼有
离心泵分类:
单级/多级、单吸式/多吸式、卧式/立式、低压/中压/高压、清水/污水
离心泵启动:
引水、灌泵
2、容积泵
活(柱)塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵
3、其它类型泵
射流泵、水锤泵、水环式真空泵等
4、水泵的性能参数
①流量Q:
叶片泵流量与扬程成反比,(m3/h)容积泵流量与扬程无关
②扬程H:
mH2O或Pa,允许吸上真空高度Hs:
随流量变化
③转速z:
r/min
④功率:
有效功率Ne、轴功率N
四、风机
(一)水处理常用风机的基本知识
风机在水处理过程中被广泛用于曝气、通风、混合搅拌等环节。
水处理常用风机有离心风机和罗茨风机。
1、离心风机的特性、型式
1)离心鼓风机的特性
多级离心风机采用多级风叶组合,叶轮结构适用于大风量、高风压工作条件。
按风机进口形式、出口形式的不同组合可分为多种类型。
特性:
压力条件和气体密度对供风量有很大影响(冬季、夏季气体密度不同,冬季所需功率大)
2)离心式涡轮鼓风机的型式
①多级涡轮鼓风机
风机每级升压1000mmH2O常用3~8级;
转速为3000r/min或6000r/min;
可获得高风压、大风量
②单级增速鼓风机
通过叶轮高速旋转,一级升压值10000mmH2O,通过增速机,将转速提高到8000~20000r/min。
2、罗茨鼓风机的特性、型式
罗茨风机为容积式风机,二个转子相互反方向旋转;
风机一级可升压700~7000mmH2O;
皮带传动变速,转速为400~2500r/min。
输送的风量与转数成比例,三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气。
有二叶罗茨风机、三叶罗茨风机,目前使用的多是三叶罗茨风机。
(二)常用风机的主要工作参数和型号表示方法
1、主要工作参数
流量Q:
单位时间内的进口流量,m3/min
风压P:
经过风机后的出口压强,kPa
转速n:
输出额定风量、风压时叶轮转子的转速,r/min
功率N:
配套电机功率(或风机轴功率),单位kW
2、型号表示方法
1)多级离心风机D60–68.6–81
D→单吸入进口方式60→进口流量
68.6→出口压力81→叶轮级数
2)罗茨风机3L32WD
3→叶轮为三叶型L→罗茨风机3→叶轮直径代号
2→叶轮长度代号W→卧式结构D→电动机直联
(L→为立式C→为皮带传动)
第四章污水专用设备
一、机械格栅
机械格栅由机架、动力装置、耙齿及电控箱组成,斜置于废水流经的通道中,与地面形成一定的倾角。
1、安装位置:
格栅设在污水处理厂中所有处理构筑物之前,或设在泵站之前。
2、去除对象:
用以截留废水中粗大的悬浮物和漂浮物,以免堵塞水泵及处理构筑物的管道。
3、结构形式:
平面格栅和曲面格栅。
4、按栅渣清除方式,可分为人工清除格栅、机械清除格栅。
二、砂水分离设备的种类、结构和工作原理
常用设备有:
水力旋流器、振动筛式砂水分离器、水力旋流器(砂水分离)
螺旋砂水分离器
三、曝气设备
(一)鼓风曝气设备的分类、结构与特点
由供气设备、气泡扩散设备、连接管道组成。
1、供气设备(风机)
射流曝气设备
潜水射流曝气机
2、气泡扩散设备(多孔性/非多孔性)
1)多孔性
①微孔曝气器(曝气盘钛合金/陶瓷