1H411010 机电工程常用材料Word格式文档下载.docx
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5）室内热水供应系统应采用镀锌钢管、铜管和非金属管材。
6）室内采暖系统应用焊接钢管和镀锌钢管。
7）室外生活给水管道应采用镀锌钢管、给水铸铁管、复合管或塑料管。
9）室外供热管网的管材应按设计要求。
当设计未注时应符合下列规定：
管径小于或等于40mm时，应使用焊接钢管；
管径50～200mm时应使用焊接钢管或无缝钢管；
管径大于200mm时应使用螺旋焊接钢管。
二、有色金属的类型及应用
（一）有色金属的类型
1.有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。
（二）有色金属应用
1.铝及铝合金
（1）容器生产
1）按照现行行业标准规定，可以生产常压容器和设计压力大于8MPa的压力容器。
2）容器用铝及铝合金材料应当具有良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成型性能及其他工艺性能和物理性能，能满足容器的使用与制造要求，并考虑经济合理性。
3）空气分离设备的铝制件不得接触碱液。
（2）管道
1）铝及铝合金管一般用于设计压力不大于1MPa，介质温度不超过150℃的工业管道，可输送浓硝酸、醋酸、蚁酸、磷酸、脂肪酸、硫化氢、碳酸氢铵、尿素等介质。
2）铝及铝合金管可用于深冷装置、液化装置、空分装置及食品冷冻等管道系统。
3）铝及铝合金管可用于不允许有铁离子污染介质的管道系统。
2.铜及铜合金
（1）空调与制冷设备
（2）空气分离设备
空气分离设备的黄铜制件不得接触氨气。
三、常用金属复合材料的类型及应用
（一）金属基复合材料的分类及用途
1.金属基复合材料的分类
按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝等。
2.金属基复合材料的特点及用途
金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要性能特点。
用于制造各种航天、航空、汽车、电子、先进武器系统等高性能结构件。
（二）金属层状复合材料的分类及用途
1.金属层状复合材料的分类。
包括钛钢、铝钢、铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。
2.金属层状复合材料的特点。
可根据需要，制造不同材质的复合材料，具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽，且制造成本低等特点。
（三）金属与非金属复合材料的特点及用途
1.钢塑复合管的特点及用途。
它既有钢管的强度和刚度，又有塑料管的耐化学腐蚀，具有无污染、不混生细菌、内壁光滑、不积垢、水阻小、施工方便、成本低等优点。
2.铝塑复合管的特点及用途。
有与金属管材相当的强度，具有电屏蔽和磁屏蔽作用、隔热保温性好、重量轻、寿命长、施工方便、成本低等优点。
【例题】
（2019真题）下列管材中，属于金属层状复合材料的是（ ）。
A.镍基合金钢管
B.衬不锈钢复合钢管
C.钢塑复合钢管
D.衬聚四氟乙烯钢管
『正确答案』B
『答案解析』本题考查的是常用金属复合材料的类型及应用。
金属层状复合材料的分类。
1H411012 常用非金属材料的类型及应用
一、硅酸盐材料的类型及应用
包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷等。
二、高分子材料的类型及应用
高分子材料包括：
塑料、橡胶、纤维、涂料、粘结剂。
（一）塑料
1.热塑性塑料
热塑性材料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。
2.热固性塑料
受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。
优点是耐热性高，受压不宜变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。
这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。
（2015真题）下列塑料中，不属于热塑性塑料的是（ ）。
A.聚氯乙烯
B.聚苯乙烯
C.聚丙烯
D.环氧塑料
『正确答案』D
『答案解析』本题考查的是高分子材料的类型及应用。
热塑性材料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
所以，选择D。
三、非金属材料应用
（一）非金属板材的应用
1.酚醛复合板材适用制作低、中压空调系统及潮湿环境的风管，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用。
2.聚氨酯复合板材适用制作低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境的风管，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用。
3.玻璃纤维复合板材适用制作中压以下的空调系统风管，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用。
4.硬聚氯乙烯板材适用制作洁净室含酸碱的排风系统风管。
风管材料
适用范围
不适用范围
酚醛复合板材
低、中压空调系统、潮湿环境
高压、洁净空调、酸碱性、防排烟
聚氨酯复合板材
低、中、高压洁净空调系统、潮湿环境
酸碱性、防排烟
玻璃纤维复合板材
中压以下空调系统
洁净空调、酸碱性、防排烟、湿度90%以上
硬聚氯乙烯板材
洁净室含酸碱的排风系统
（2016真题）下列非金属风管材料中，适用于酸碱性环境的是（ ）。
A.聚氨脂复合板材
B.酚醛复合板材
C.硬聚氯乙烯板材
D.玻璃纤维复合板材
『正确答案』C
『答案解析』本题考查的是非金属材料应用。
硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。
（二）非金属管材的类型及应用
3.
（1）聚乙烯塑料管：
无毒，可用于输送生活用水。
（2）ABS工程塑料管：
耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管。
（3）聚丙烯管（PP管）：
其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差，易老化，常用于流体输送。
（4）硬聚氯乙烯管（PVC-U管）：
硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。
（5）铝塑复合管（PAP管）：
铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。
内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管，内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于供暖及高压用管。
（2013二级真题）同时具备较好的耐腐蚀、耐温及耐冲击的塑料水管是（ ）。
A.聚乙烯管
B.聚丙烯管
C.ABS工程塑料管
D.聚氯乙烯管
ABS工程塑料管：
1H411013 常用电气材料的类型及应用
—、导线的类型及应用
1.裸导线
裸导线没有绝热层，散热好，可输送较大电流。
常用的有圆单线、裸绞线和型线等。
（1）裸绞线
裸绞线主要用于架空线路，具有良好的导电性能和足够的机械强度。
常用的有铝绞线和钢芯铝绞线。
钢芯铝绞线用于各种电压等级的长距离输电线路，抗拉强度大。
铝绞线一般用于短距离电力线路。
（2）型线
型线有铜母线、铝母线、扁钢等。
矩形硬铜母线（TMY）和硬铝母线（LMY）用于变配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线等。
扁钢用于接地线和接闪线，常用的扁钢规格有25×
4、25×
6、40×
4等。
2.绝缘导线
低压供电线路及电气设备的连线，多采用绝缘导线。
按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等。
在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。
二、电缆的类型及应用
电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等；
按绝缘材料分有纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等；
电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。
电缆的结构主要有三个部分，即线芯、绝缘层和保护层，保护层又分为内保护层和外保护层。
电气工程中应用最广泛的是电力电缆。
1.电力电缆
常用的电缆型号及名称 表1H411013—3
型号
名称
VV/VLV
聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯/铝芯电力电缆
YJV
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆
YJV22
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装铜芯电力电缆
YJV32
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套细钢丝铠装铜芯电力电缆
YJV42
交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套粗钢丝铠装铜芯电力电缆
YJY
交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆
YJFE
辐照交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套铜芯电力电缆
补充：
电线电缆符号含义：
K表示电缆用途，为控制电缆；
绝缘材料：
X为橡胶绝缘，Y为聚乙烯绝缘，V为聚氯乙烯绝缘，YJ交联聚乙烯，Z油浸纸绝缘；
护套屏蔽类型：
V为聚氯乙烯护套，Q为铅套，Y为聚乙烯护套，FE聚烯烃护套，P为编织屏蔽；
后面两位数字中的第一位中的2为钢带铠装、3为细钢丝铠装，4为粗钢丝铠装；
第二位中的2为聚氯乙烯外护层、3为聚乙烯外护层，铜芯符号省略。
（1）阻燃电缆
根据电缆阻燃材料的不同，阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆。
无卤低烟电缆燃烧时产生的烟尘较少，且不会发出有毒烟雾，燃烧时的腐蚀性较低，因此对环境产生危害很小。
阻燃电缆分A、B、C三个类别，A类最高。
无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂，容易吸收空气中的水分（潮解）。
潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降，由原来的17MΩ/km可降至0.1MΩ/km。
（4）分支电缆
分支电缆常用的有YJV型、YJY型、WDZN-YJFE型等类型电缆。
订购分支电缆时，应根据建筑电气设计图确定各配电柜位置，提供主电缆的型号、规格及总有效长度；
各分支电缆的型号、规格及各段有效长度；
各分支接头在主电缆上的位置（尺寸）；
安装方式（垂直沿墙敷设、水平架空敷设等）；
所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数量。
【案例考点】
2.控制电缆
控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。
二次电路的电流较小，因此芯线截面通常在10mm2以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式。
控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。
其中以聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路。
如KVVP用于敷设室内、电缆沟等要求屏蔽的场所；
如KVV22等用于敷设在电缆沟、直埋地等能承受较大机械外力的场所；
如KVVR、KVVRP等敷设于室内要求移动的场所。
3.仪表电缆
（1）仪表用电缆：
如YVV、YVVP等，适用于仪器仪表及其他电气设备中的信号传输及控制线路。
（2）阻燃型仪表电缆：
如ZRC-YVVP、ZRC-YYJVP、ZRC-YEVP等，阻燃仪表电缆具有防干扰性能高，电气性能稳定，能可靠地传送数字信号和模拟信号，兼有阻燃等特点，所以广泛应用于电站、矿山和石油化工等部门的检测和控制系统上。
常固定敷设于室内、隧道内、管道中或户外托架中。
（2015二级真题）下列关于控制电缆的说法，正确的是（ ）。
A.芯线的截面积在10mm2以下
B.线芯材质多采用钢导体
C.芯线的绞合主要采用对绞线
D.允许的工作温度为95℃
E.绝缘层材质可采用聚乙烯
『正确答案』AE
『答案解析』本题考查的是电缆的类型及应用。
芯线截面通常在10mm2以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式。
控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。
选项D错误，控制电缆运行工作温度为65℃。
三、母线槽的类型及应用
1.母线槽的分类
母线槽按绝缘方式可分为空气型母线槽、紧密型母线槽和高强度母线槽三种；
按导电材料分为铜母线槽和铝母线槽；
按防火能力可分为普通型母线槽和耐火型母线槽。
（1）空气型母线槽
母线之间接头用铜片软接过渡，接头之间体积过大，占用了一定空间，应用较少。
空气型母线槽不能用于垂直安装，因存在烟囱效应。
（2）紧密型母线槽
紧密型母线槽采用插接式连接，具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便等优点，可用于树干式供电系统，在高层建筑中得到广泛应用。
紧密型母线槽防潮性能较差，在施工时容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。
2.母线槽选用
（1）高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽，可防止烟囱效应，其导体应选用长期工作温度不低于130℃的阻燃材料包覆。
楼层之间应设阻火隔断，阻火隔断应采用防火堵料。
应急电源应选用耐火型母线槽，且不准释放出危及人身安全的有毒气体。
（2）大容量母线槽可选用散热好的紧密型母线槽，若选用空气型母线槽，应采用只有在专用工作场所才能使用的IP30的外壳防护等级。
（3）母线槽接口相对较容易受潮，选用母线槽时应注意其防护等级。
对于不同的安装场所，应选用不同外壳防护等级母线槽。
一般室内正常环境可选用防护等级为IP40的母线槽，消防喷淋区域应选用防护等级为IP54或IP66的母线槽。
（4）母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接，应采用软接头加以连接。
四、绝缘材料的类型及应用
包括绝缘漆、绝缘胶、气体介质绝缘材料、液体绝缘材料、云母制品和层压制品。
气体介质绝缘材料：
在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。
例如，六氟化硫（SF6）—般由硫和氟直接燃烧合成，经净化干燥处理后使用。
常态下，SF6是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。
（2017真题）SF6断路器的灭弧介质和绝缘介质分别是（ ）。
A.气体和液体
B.气体和气体
C.液体和液体
D.液体和真空
『答案解析』本题考查的是绝缘材料的类型及应用。
1H411020 机电工程常用工程设备
1H411021 通用设备的分类和性能
机电工程项目通用机械设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备，主要有：
泵、风机、压缩机、输送设备。
一、泵的分类和性能
按泵的工作原理和结构形式可分为：
容积式泵、叶轮式泵。
容积式泵包括往复泵和回转泵两类，往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等；
回转泵有齿轮泵、螺杆泵和叶片泵等。
叶轮式泵分为离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵等。
泵的性能参数：
主要有流量和扬程，还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀余量。
例如，一幢30层的高层建筑，其消防水泵的扬程应130m以上。
泵的效率不是一个独立性能参数，它可以由别的性能参数如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。
二、风机的分类和性能
风机按照气体在旋转叶轮内部流动方向分为：
离心式风机、轴流式风机、混流式风机。
按照排气压强的不同划分，可分为：
通风机、鼓风机、压气机。
风机的性能参数：
主要有流量、压力、功率，效率和转速，另外，噪声和振动的大小也是风机的指标。
三、压缩机的分类和性能
按照压缩气体方式可分为：
容积式压缩机和动力式压缩机两大类。
容积式压缩机按结构形式和工作原理可分为往复式（活塞式、膜式）压缩机和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）压缩机；
动力式压缩机可分为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。
压缩机的性能参数主要包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、输入功率、输出功率、性能系数、噪声等。
通用设备分类对比表
分类
容积式
叶轮式（动力式）
往复式
回转式
泵
活塞泵
柱塞泵
隔膜泵
齿轮泵
螺杆泵
叶片泵
离心式
轴流式
混流式
旋涡式
压缩机
活塞式
膜式
滑片式
螺杆式
转子式
风机
离心式、轴流式、混流式
通用设备性能参数对比表
流量、扬程、轴功率、转速、效率、必需汽蚀余量
流量、压力、功率、效率、转速、噪声、振动
容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、输入功率、输出功率、性能系数、噪声
【2012真题】下列参数中，属于风机的主要性能参数是（ ）。
A.流量、风压、转速
B.流量、吸气压力、转速
C.功率、排气压力、比转速
D.功率、扬程、转速
『正确答案』A
『答案解析』本题考查的是风机的分类和性能。
风机的性能参数主要有流量、压力、功率、效率和转速，另外，噪声和振动的大小也是风机的指标。
【2015二级真题】按压缩气体的方式分类，属于速度型的压缩机有（ ）。
A.轴流式
B.螺杆式
C.转子式
D.离心式
E.混流式
『正确答案』ADE
『答案解析』本题考查的是压缩机的分类和性能。
动力式压缩机也称为速度型压缩机。
四、输送设备的分类和性能
输送设备通常按有无牵引件（链、绳、带）分为具有挠性牵引件的输送设备和无挠性牵引件的输送设备。
无挠性牵引件的输送设备有螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等，其工作特点是物品与推动件分别运动。
1H411022 专用设备的分类和性能
一、电力设备的分类和性能
（三）风力发电设备
1.风力发电设备的分类
按驱动方式分为：
直驱式风电机组和双馈式风电机组。
直驱式风电机组：
直驱式风电机组没有齿轮箱，叶轮直接带动发电机转子旋转。
降低了风机机械故障率。
直驱机具有结构简单、可靠性强、效率高、维护成本低等优点。
并且直驱式风电机组在低风速运转时性能良好，特别适合在国内三类风区安装使用。
由于直驱式发电机永磁材料在振动、冲击、高温情况下容易出现失磁现象；
同时由于永磁材料存在永久的强磁性，无法在现场条件下检修，所以一旦出现问题只有返厂维修。
双馈式风电机组：
双馈式机组是在叶轮与发电机之间增加了变速箱，避免了发电机直接与叶轮直接连接而增加叶片的冲击载荷，并且将其直接传递到发电机上，降低了发电机的故障率。
2.风力发电机组的组成
（1）直驱式风电机组：
主要由塔筒（支撑塔）、机舱总成、发电机、叶轮总成、测风系统、电控系统和防雷保护系统组成。
发电机位于机舱与轮毂之间。
直驱式风电机组机舱里面取消了发电机、齿轮变速系统，将发电机直接外置到与轮毂连接部分。
（2）双馈式风电机组：
主要由塔筒、机舱、叶轮组成。
机舱内集成了发电机系统、齿轮变速系统、制动系统、偏航系统、冷却系统等。
3.风力发电机组的性能
风力发电机组的性能参数很多，其中额定功率和叶轮直径是风力发电机组的最重要的参数。
目前，我国风电场普遍采用的主流机型为功率1.5MW和2.0MW的风电机组。
【2018真题】下列系统中，不属于直驱式风力发电机组成系统的是（ ）。
A.变速系统
B.防雷系统
C.测风系统
D.电控系统
『答案解析』本题考查的是电力设备的分类和性能。
直驱式风电机组：
二、石油化工设备的分类和性能
（一）静置设备的分类和性能
按设备的设计压力分为：
中压设备：
1.6MPa≤P＜10MPa
高压设备：
10MPa≤P＜100MPa
按设备在生产工艺过程中的作用原理分为：
容器、反应器、塔设备、换热器、储罐等。
塔设备可使气（汽）液或液液相之间进行充分接触，达到相际传热及传质的目的。
塔设备按单元操作分为：
精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反应塔、干燥塔等；
按内件结构分为：
板式塔、填料塔。
【2017二级真题】下列静置设备设计压力值（P）的范围中，正确的是（ ）。
A.常压设备：
P＜0.12MPa
B.低压设备：
0.12MPa≤P＜1.6MPa
C.中压设备：
D.高压设备：
10MPa≤P＜160MPa
『答案解析』本题考查的是静置设备的分类和性能。
常压设备：
P＜0.1MPa；
低压设备：
0.1MPa≤P＜1.6MPa；
中压设备：
1.6MPa≤P＜10MPa；
高压设备：
10MPa≤P＜100MPa；
超高压设备
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