水工艺设备练习题DOC.docx

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水工艺设备练习题DOC

一、填空、

1、据钢的用途主要可分为：

_____________、______________、______________。

2、普通碳素钢后加字“F”表示为：

_____________

3、工具钢含碳以__________________表示，结构钢含碳量以_______________

4、金属材料的基本性能是指______________、______________、_________________、___________。

5、Ni-MO合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。

最有名的（OCr16Ni57Mo16Fe6W4_________________能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。

6、陶瓷的最大缺点是_________________________。

它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛引用的首要问题，是当前的重要研究课题。

7、通常火花束较长，流线少。

芒线稍粗，发光一般，无花粉的钢为______________钢。

8、区别钢和铸铁时，以可通过音乐鉴别法，敲击时，发生比较清脆声音的材料为_____、发出较低沉声音的材料为_____________。

9、一般，钢的含碳量增加，强度和硬度_______________而塑性、韧性________________。

当C含量超0.9%时，钢强度极限______________。

10、钢材中的S_____________。

使钢材在热加工易开裂，产生____________现象。

11、钢材中P属_______________，使钢材在低温时变脆，产生___________现象。

12、Mn、Si对钢材是_____________元素。

都是作为脱氧剂和合金元素加入钢中，能提高钢的______和______。

但过量的Si会___________钢的热加工工艺性能。

13、弹性模量是材料在弹性极限内_____________与_____________的比值。

14、一般高强度钢的屈强比_________________，低强度钢屈强比________________。

15、韧性是材料对缺口和裂级_____________________的反映。

用来反映（衡量）材料的____________________。

16、水工艺设备及主要零部件的制造主要是____________、____________、_________冲压、弯曲和___________工艺过程。

17、通常把耐_________腐蚀的合金钢称为不锈钢巴宰的酸中及其他强腐蚀性介质中耐腐蚀性介质中耐腐蚀的合金钢称为____________________。

把不锈钢与耐酸的钢统称为______________________，简称_____________。

18、除钢铁以外的金属称为____________金属。

19、纯铜也称___________________。

黄铜是铜与______________组成的合金。

青铜是铜中加入__________等元素。

20、描述韧性的指标有_______________________、______________________、_______________不锈钢。

21、不锈钢是含___________________较高的合金钢。

22、不锈钢按显微组织可分为____________、________________、_____________不锈钢，按化学成分可分为____________和_____________。

23、在任何浓度的______________酸中，铜都会受到严重腐蚀，铜的强度低，铸造性能不好，_____________用作结构材料。

24、铝在HFr、盐酸、______________和其他含____________等离子的溶液中不耐蚀。

25、钛是很活泼的元素，但由于它有很好的______________性能，再有氧化稍有氧化剂难的氧化剂中就可钝化，氧化膜很稳定。

因此，钛在大气、淡水、_____中却有良好的耐蚀性能。

是“耐海水腐蚀之王”。

26、钛合金的主要腐蚀形态是_____________和________________裂。

27、镍具有_________________、_______________和冷韧的特性，能压延成很薄的板和拉成细丝。

在水处理工程主要用于制造_________________性介质设备。

28、工业陶瓷以_____________为主要原料，金属陶瓷实际上是_______________生产的金属材料。

29、广义的陶瓷材料包括__________、___________玻璃材料、特种陶瓷。

30、陶瓷的最大特点是________。

_______是陶瓷的最大缺点。

耐酸陶瓷又称__________。

31、玻璃石一种优良的耐蚀非金属材料，除氢氟酸、热磷酸和____________外，它几乎耐所有酸和______________的腐蚀。

但其耐温度及变性差。

_____________不耐冲击和振动。

32、工程上以为，只有具备较好的___________、_____________和塑性等机械性能的高分子化合物才是工业用高分子化合物。

（分子量过5000）

33、_____________________是最轻的一类材料，比金属和陶瓷都轻。

耐蚀性号是高分子材料的优点之一，尤其被誉为塑料王的_________________，不仅耐强酸，强碱等强腐蚀剂，甚至在沸腾的王水________________中也很稳定。

34、老化的主要表现，

（1）对于橡胶为_______________龟裂和变软发黏。

（2）对于塑料是_______________、失去光泽和_________________。

35、影响老化的内在因素主要是________________、___________________和聚集态结构中的各种弱点。

36、常用高聚物的辐射稳定次序是：

聚苯乙烯>聚乙烯>聚氯乙烯>聚丙烯腈>聚三氟氯乙烯>聚四氯乙烯。

37、高分子材料主要包括_______________、_________________、_____________三类。

38、组成塑料的物质只要包括：

___________、___________、_____________、_______________着运剂、阻燃剂。

39、ABC塑料是由____________________、_______________________丙烯腈三种化合物接枝和混合制成的三无“合金”或复合物。

40、据塑料受热原的性能变化、塑料可分为两类：

_____________、_______________。

41、家里常用的PE膜的化学名称是______________［CH2-CH2］n。

茶杯PC7、PP5、瓶HDPE2分别是____________、__________________、____________________。

42.工程常用的室外雨水管________主要材料是________，不含增塑剂，PVC加入增塑剂变为软聚氯乙烯，可制成薄膜，用于工业包装，________及日用塑料，但___能包装食品

43.电木（PF）是_____塑料，常用于制造化工耐酸泵.

44.合成橡胶的主要原料是石油，煤和天然气

45.硅橡胶无味，_____，其最大特点____________

46.___________的比强度和比弹性模量都很高，是各类材料中是最多的

47.对钢铁常见的腐蚀类型有_________，______，氢蚀和__________

48.钢铁在570℃以下生成的氯化物主要为________和______，温度>570℃，生成的氯化物主要为_________和___________，温度高于800℃，表面开始形成多孔，疏松的_________

49.钢的氢蚀包括_______和_______两个阶段

50.通过降低钢中的含碳量或加入合金元素_____________________与形成稳定的碳化物，可提高钢的抗氢蚀能力。

51.铸铁的肿胀实际上是一种_________腐蚀。

52.防止钢铁气体腐蚀的方法主要有_________、________和______________。

53.金属的电化学腐蚀是一个_______的原电池发生的电化学过程。

其反应释放的化学能全部转化为热能，不能对外界作________。

腐蚀电池之所以产生腐蚀电流，是因为构成原电池的两个电极具有不同的__________。

54.腐蚀电池包含的四个基本过程是：

___________、__________和_________。

55.电化学腐蚀中金属的阳极溶解与介质中氧化剂的还原是一对共轭反应。

56.影响氢化极化腐蚀的因素主要有：

金属材料的形状、________、___________和温度。

57.影响氧化极化腐蚀的因素主要有：

阳极材料、__________、溶液流速、_______________________

58.电偶腐蚀又称____________腐蚀，是由于两种金属的腐蚀电位不相等，在同一介质中接触，会有电偶电流流动，使电位低的金属溶解速度________。

59.避免电偶腐蚀要___________并尽可能消除面积效应，也添加___________。

60.小孔腐蚀又称______，是在金属表面局部地区出现深处发展的________，而其余地方基本不腐蚀。

61.孔蚀的蚀孔窄而深，而缝隙腐蚀的蚀坑则相对地______。

62.黄钢脱锌和灰铸铁的不生化属选择腐蚀。

这种腐蚀的特点是电位较正的组元为阴极，电位较负的组元为______而_________溶解。

63.__________是危害性很大的局部腐蚀，经常导致突然的破坏。

64._________是危害最大的腐蚀形态之一。

其发生的三个必要条件是：

____________、特定的介质、一定的静应力。

65.磨损腐蚀又称磨蚀，可分为：

_______、_________、___________。

66.输水管内壁的________是细菌联合作用腐蚀。

67.非金属材料的腐蚀主要是由_________和___________引起。

68.高分子材料的物理腐蚀就是其在介质中的_______高分子有机物在溶胀后，线性结构的高分子溶解、网状结构的则不能溶解。

结晶态的高分子由于结构紧密，分子结合力强，很难溶胀和溶剂。

69.高分子的化学腐蚀是其中含有一定活性的极性基因与特定的介质发生化学反应。

常见的有___、____、_____、_____反应。

70.阴极保护是用一定方法使被保护的金属设备发生_____以减少或防护其腐蚀。

其方法有________________和______________________。

71.阳极保护是将被保护的金属设备进行___________，使其由活化态转入钝化态，从而减轻或防止腐蚀。

72.缓蚀剂是一种很低的浓度下，能或减缓金属腐蚀的化学物质或______。

按不同用途可分为：

水溶性、油溶性及________缓蚀剂。

73.电镀、化学镀、化学转化膜防护都按_____反应，其中化学镀不需要通直流电。

74.当管道或设备的温度_________时，应设保温。

75.保温材料的导热系数主要与_________、_______以及_____和______有关。

76、保温材料的导热系数与其_____、______和温度成正比。

保温材料的重度一般不宜超过__________，抗压强度大于_________.

77、常用的保温结构形式有____________________________和喷涂式几种。

78、通常容器外径与内径Di比值______或壁厚内径之比_________设为薄壁容器。

79低压是：

_____≤Pw≤_____MPa．中压______≤Pw＜_____MPa.

80、强度是容器抵抗外力而不破坏的能力；刚度是容器是容器抵抗外力使其不发生______的能力；稳定性是容器容器或容器构件在外力作用下___________的能力。

81、内外表面之间的_________称为壳体的厚度。

82、壳体的平衡方程为:

________________内压薄壳的拉普拉斯方程：

83、圆柱壳的半径为R，厚度为__________介质对壳体的内压为P.则：

84、半径为R，壁厚为__________的球壳

85、机构是有____________组合而成；各实物间具有确定的相对运动。

机器是__________。

86.只有具备一定的___的金属才能进行压力加工。

87.铸型可以用___和___型。

88.焊接大体分为___.___.___三大类。

89.能用氯气切割的金属材料有纯铁，低碳钢，中碳钢和普通低合金钢，而高碳钢，铸铁，高合金钢及铜铝等有色金属及合金，均___进行氧气切割。

90.对流换热公式：

________；吸收，反射，投射的关系式_______。

91.承插法兰承载力较差，只适用于_____的小口径管道。

92.常用的安全泄放装置是___和____是为了保证压力容器安全运行而设置，当容器超压能自动泄压。

93.搅拌设备主要用于药剂的____，____，____和投加混凝剂或助凝剂。

94.曝气设备是冷水生物预处理____的关键性设备。

其功能是通过曝气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供____所需氧量，同时对池内水体进行充分____达到生物处理的目的。

95.温度不同的两种流体相互交换热量的设备叫____

96.分离设备是利用混合物中的____进行物质的____，从而实现组分的分离。

97.转子流量计主要由____，____及支撑连接部分组成。

转子流量计____安装，运用于____

以外的任何非浑浊液体和气体的流量测量。

超声流量计运用于____以外几乎所有硬度材料制作的管道。

98.质量流量计是利用____直接测量流体的质量流量。

而涡街流量计应用流体____来测量流体的流量。

电磁流量计是测量____流量的仪表，据____定理导电流体在磁场中流动产生感应电势。

99.在水处理工艺中____和____必须有高效可靠的排泥设备保证沉淀效果。

100.计量泵是一种有____功能的计量设备。

水射器常用于向____投加药液。

101.对于凸形封头和锥形封头，他们的强度计算均以____理论为基础，而对于平板形封头的强度计算则应以____理论为依据。

102.污泥脱水的方法有____，____，____。

二．判断题

1.合成橡胶和合成树脂是同一类材料。

（ⅹ）

2.合成树脂和塑料是同一种材料。

（√）

3.热固性塑料的特点是加热时软化，可塑成型但固化后再加热，将不再软化。

（ⅹ）

4.下列高聚物的辐射稳定性依次是：

聚乙烯>聚氯乙烯>聚四氟乙烯>聚三氟乙烯。

（ⅹ）

5.合成橡胶的弹性和抗切割性比天然橡胶好。

（ⅹ）

6.合成橡胶比天然橡胶有更好的耐蚀性。

（√）

7.玻璃纤维的强度和弹性模量比碳纤维的高。

（ⅹ）

8.合金材料的自振频率很高，不易发生共振而快速脆断。

（√）

9.金属的电化学腐蚀原理和Cu-Zn原电池原理一样。

（本质上）（√）

10.金属的电化学腐蚀原理和Cu-Zn原电池原理完全相同。

（ⅹ）

11.铁铝锰锌等活泼金属的电极电位要比金银铜汞等的电极电位高。

（ⅹ）

12.钝化能成千百倍的提高金属的耐蚀性。

（√）

13.氧去极化腐蚀的范围要比氢去极化腐蚀的范围大。

（√）

14.缝隙腐蚀比孔蚀更为普通.（√）

15.热镀,渗镀.包镀,热喷涂都是在保护金属上覆盖防护材料.（ⅹ）

16.只有金属材料具有蠕变性能.（ⅹ）

17.析氢腐蚀的第一步是水化氢离子脱水.（√）

18.PH值减小可降低氢去极化.（ⅹ）

19.气割与气焊的喷嘴不同.（√）

20.奥氏体不锈钢比马氏不锈钢耐蚀性强.（√）

21.钢合金中,牌号字首Q表示青铜。

（√）

22.圆筒壁的理论厚度小于名义厚度。

（ⅹ）

23.玻璃属于硅酸盐陶瓷。

（√）

24.向钢中添加合金或向气体介质中增加CO可防止脱碳腐蚀。

（√）

25.钢材中锰的存在可以提高刚的强度，硬度和弹性。

（ⅹ）

26.复合材料是又两种以上化学性质不同的物质制成的固体材料。

（ⅹ）

27.以氢离子反应为阳极过程的腐蚀成为氢蚀。

（ⅹ）

28.钛具有耐海水腐蚀之王之称。

（√）

29.电动扒分为三相异步电动扒和电磁调速电动扒。

（ⅹ）

30.法兰连接是由一对法兰若干螺丝和垫片组成。

（ⅹ）

31.乙型平焊法兰适应用于公称直径达，公称压力大的容器。

（√）

32.搅动是通过搅拌作用，是与水的比重，粘度不同的物质在水中混合均匀。

（ⅹ）

33.分散是通过搅拌作用，使气体，液体或固体分散在水体中，减小不同物相的接触面积，加快传热和传质过程。

（ⅹ）

34.转子流量计中转子受两个力：

一个向上的浮力，一个转子节流作用产生的压力差。

（ⅹ）

35.板框压滤扒主要由滤板，滤框和滤布等组成。

（√）

36.带式压滤扒的脱水过程分为：

污泥絮凝，重力脱水，楔形脱水和压榨脱水四步进行。

（√）

37.压力容器的最高工作压力Pw>=0.01MPa（不含液体静压）。

（ⅹ）

38.容器上装有安全阀时，取1.15—1.30倍的最高工作压力作为设计压力。

（ⅹ）

39.承受内压的薄壁容器的弯曲应力大于薄膜应力。

（ⅹ）

40.齿距Pk=Sk+Ek.齿全高h=ha+hf.（√）

41.齿数z,模数m，则d=zm.（√）

42.齿形连是无声链。

（√）

43.气焊，气割都要用到氧气，乙炔。

（√）

44.等温过程不存在热量传递。

（ⅹ）

45.压力容器法兰可以代替公称直径，公称压力相同的管法兰。

（ⅹ）

46.爆破片选用时应考虑容器的工作压力，介质和泄放量三方面的要求。

（ⅹ）

47.电阻焊是压力焊的一种。

（√）

48.滚子链由：

内链板，外链板，销轴，套筒和滚子组成。

（√）

49.气浮设备引以除去颗粒密度与水的密度很接近的悬浮固体物质。

（√）

50.多渗透，超滤，微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。

（√）

51.“没有金刚钻，就不要揽瓷器活”这就话说明陶瓷的刚度很大.（ⅹ）

52.桨式搅拌器对溶液的年度较敏感，他运用粘度较小溶液的搅拌。

（√）

53.离子交换膜是带电荷的膜，而反渗透膜是中性膜。

（√）

54.搅拌器转速较大时，在搅拌设备中常设置挡板式导流筒.（√）

三、计算题

1.已知某圆柱形内压薄壁容器，外直径为1000mm，内储存蒸汽，蒸汽压为3MPa，壁厚20mm，求圆柱圆柱壳体，径向薄膜应力和环向薄膜应力，P98

2.某内径为1000mm，厚度分别为10mm和20mm的双层圆筒壁，长20mm，无内热源，双层圆筒壁导热系数均为109W/m.℃,圆筒壁内侧流体温度为95℃，对流换热系数为200W/m2.℃；圆筒壁外侧流体温度为75℃，对流换热系数为1000W/m2.℃，求热流体通过圆筒壁传热给冷流体的热量。

K=1/（1/α1+δ/λ+1/α2）Q=KFΔTm

3.某水厂的液氨系统采用聚氯乙烯材质，试问是否该耐氨水腐蚀（氨水的溶解度为12.23，聚氯乙烯的溶解度为9.4-9.7）p67

答：

Δδ＝δ1－δ2=12.23-9.7=2.53>2.5故该材质耐氨水腐蚀。

4.在PH=9.0的碱性溶液中，电极电位为-0.425的金属呢过否发生析氢腐蚀。

（氢电极平衡电位Ee,H=-0.059PH）（参见P54-55）

答：

Ee,H＝-0.059pH（1'）＝-0.059ｘ9.0＝-0.531V。

金属电极电位为-0.425〉-0.531，故不能发生析氢腐蚀

5.在PH=7的中性溶液中，电极电位为-0.425的金属能否发生析氢腐蚀（氢电极平衡电位Ee,H=-0.059PH）

答：

Ee,H＝-0.059pH（1'）＝-0.059ｘ7.0＝-0.413V。

金属电极电位为-0.425<-0.413（1'），故能发生析氢腐蚀。

6、某圆筒形内压容器，内径D=600mm，壁厚δ=8mm。

内压p=0.5MPa，上封头为半球体，下封头为椭球体，a/b=2,试计算该容器及上、下封头的薄膜应力。

答：

（1）壳体的经向薄膜应力

壳体的环向薄膜应力

（2）上封头为球体，各处应力相同：

（3）下封头为椭球体，最大应力发生在顶端：

7、有一立式圆筒形清水罐，直径D=5000mm，壁厚δ=3mm，水的液面距灌底高H=15m，谁的重力密度r=10000N/m3，求

（1）当内压P0=0时清水罐筒体上的应力和最大应力及位置。

（2）当P0=0.5MPa时，清水罐筒体上的应力和最大应力及位置。

（8分）

答：

（1）当p0＝0MPa，由于罐体底部支撑，σm=0;

（2）

（1）当p0＝0.5MPa，

四、简答题（20分左右）

1．耐蚀性能：

答：

材料抵抗周围介质对其腐蚀破坏的能力极化

2．有色金属：

答：

工业上钢铁称为黑色金属，铁铬锰以外的金属

3．脱碳：

答：

指在腐蚀过程中，与氧化层相连的内层将发生渗碳体（Fe3C）减少的现象，通常伴随钢的气体腐蚀而出现。

4．气割:

答：

根据某些金属在氧气流中能够剧烈氧化的原理，利用割炬来进行切割的。

5．极化：

答：

指原电池由于电流通过，使其阴极和阳极的电极电位偏离其起始电位值的现象

6.耐蚀低合金钢：

答：

能碳钢中加入合金元素的总量低于3％左右的合金。

7、腐蚀：

答：

是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。

8、齿轮比：

答：

一对齿轮在啮合过程中，其传动比定义为相互啮合齿轮的角速度之比（i12=ω1/ω2）。

9.屈强比：

答：

屈服极限和抗拉强度的比值称为屈强比。

这个比值可反映材料屈服后强化能力的高低。

一般高强度钢的屈强比数值较大，低强度钢的屈强比较小。

10.硬度:

答：

材料抵抗其它物体刻划或压入其表面的能力。

11.可焊性：

答：

指被焊金属在一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。

12.化学镀:

答：

利用一种合适的还原剂，使溶液中的金属离子还原并沉积在基体表面的过程，它也被称为自催化镀或无电电镀。

13.膜分离设备:

答：

利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩水中离子或分子的设备。

通过膜分离设备可实现混合物的组分分离。

14.换热设备:

答：

温度不同的两种流体相互交换热量的设备叫换热设备

15.渐开线标准齿轮的基本参数：

①齿数:

在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数，用z表示。

②模数:

为了便于计算、制造和检验，人为规定p/π的值叫做模数，以m表示，即令m=p/π，其单位为mm，于是得d=zm。

模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。

③传动比:

相互啮合两齿轮的角速度之比，用i12来表示。

i12=ω1/ω2=z2/z1。

16、氢蚀：

温度超过200~300℃，压力高于30.4MPa时，氢将对钢产生显著作用，使钢剧烈脆化，造成氢蚀。

17、可逆氢脆：

氢被钢表面吸收，以原子状态沿晶界向钢的内部扩散。

18、钝化:

金属与介质作用后，失去其化学活性，变得更为稳定的现象。

19、电偶腐蚀:

两种金属在同一介质中接触，腐蚀电位不等使它们之间有电偶电流流动，使位较低的金属溶解速度增加，造成接触处的局部腐蚀，电偶腐蚀亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。

20、小孔腐蚀:

在金属表面局部出现向深处发展的腐蚀小孔，而其余地区不被腐蚀或者只有很轻微的腐蚀，这种腐蚀形态称为小孔腐蚀，简称孔蚀或点蚀。

21、缝隙腐蚀:

金属部件在介质中，金属与金属或金属与非金