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1、江南教学课件江南教学课件第一章水工艺设备常用材料（四学时）（第五周周二、周四）1教学目的及基本要求：1）了解金属材料的分类2）掌握材料的基本性能及使用条件3）熟悉耐蚀金属材料及性能2教学内容及学时分配：1）金属材料的分类、基本性能，耐蚀金属材料及性能（1学时）2）无机非金属材料分类及基本性能，耐蚀无机非金属材料及其性能（1学时）3）高分子材料的性能，常用塑料和橡胶介绍（1学时）4）复合材料的性能特点（1学时）3教学内容的重点和难点：1）重点：掌握水工艺设备常用材料的基本性能与特点2）难点：如何根据材料的性能、特点和水工艺设备要求，确定不同材料的适用条件和范围。4教学内容的深化和拓宽：课后思考：

2、1）金属材料的基本性能包括哪几个方面的内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？怎样才能满足这些要求？2）影响钢材性能的因素主要有哪些？3）合金钢有哪些类型？何谓耐蚀低合金钢？耐大气腐蚀、海水腐蚀的低合金钢中各含哪些主要合金元素？4）不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由。5）铝、铜及其合金的主要性能特点是什么？主要用于什么场合？6）钛及钛合金最突出的性能特点是什么？7）简要说明无机非金属材料的性能特点，以及主要用于哪些场合。8）高分子材料主要有哪些类型？常用于水工程及水工艺设备中的高分子材料有哪些？耐蚀有机高分子有哪些类型？各有什么特

3、点？9）复合材料主要有哪些性能特点？你认为在水工艺设备中复合材料最突出的性能特点是什么？请列举在水工业领域应用复合材料的几个事例。5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式（手段）：多媒体教学；2）注意：第二章材料设备的腐蚀、防护及保温（三学时）（第五周周五、第六周周二）1教学目的及基本要求：1）了解材料设备的腐蚀的危害以及腐蚀与防护科学的发展状况2）掌握腐蚀与防护基本原理3）熟悉各种设备腐蚀防护技术4）能运用腐蚀与防护原理进行材料的选用5）了解设备保温的目的6）熟悉常用保温材料，保温结构与施工2教学内容及学时分配：1)材料设备的腐蚀与防护概述，腐蚀与防护基本原理，设备腐蚀防护技术，

4、材料的选用（2学时）2)设备保温的目的，保温材料，保温结构与施工。（1学时）3教学内容的重点和难点：1）重点：掌握水工艺设备及常用材料的腐蚀与防护的基本原理与方法2）难点：设备、材料的腐蚀原理与方法4教学内容的深化和拓宽：课后思考：1)什么叫氢蚀？它对钢的性能有什么影响？2)什么叫极化？极化对金属腐蚀有什么影响？3)什么叫阴极去极化？阴极去极化可以通过哪些途径来实现？其中最常见、最重要的阴极去极化反应是什么？4)什么是金属的全面腐蚀、局部腐蚀？局部腐蚀包括哪些类型？5)试从腐蚀发生的条件、机理、影响的因素和控制的途径等方面比较小孔腐蚀和缝隙腐蚀的异同。6)什么叫应力腐蚀？它具有什么特点？是不是

5、介质的腐蚀性越强，材料的应力腐蚀敏感性就越高？为什么？7)微生物为什么会影响金属的腐蚀？试例举最常遇到的微生物腐蚀。8)高分子材料物理腐蚀过程是怎样进行的？高分子材料耐溶剂性能的优劣可由哪些原则进行判断？9)什么叫高分子材料的应力腐蚀？它可以分为哪些类型？10)在设计金属设备结构时应注意什么才能避免或减少损失？11)有哪几种阴极保护形式？各有什么特点？阴极保护时，被保护设备处于什么状态，为什么？12)阳极保护适用于什么样的金属介质体系？13)若一体系在阳极极化过程中，极化电流很低并几乎维持不变，对该体系可否用阳极保护法进行保护？为么？14)玻璃钢衬里层的结构及作用是什么？15)缓蚀剂的类型有哪

6、些？16)选材的原则是什么，应考虑的因素有哪些？17)设备保温的目的是什么？在哪些情况下需要保温？5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式（手段）：多媒体教学2）注意：第三章水工艺设备理论基础（十学时）（第六周周二至第七周周五）1教学目的及基本要求：1）了解容器的结构与分类以及容器设计的基本要求2）掌握回转薄壳的薄膜应力的计算、内压薄壁容器的应力计算3）熟悉压力容器的强度计算，平板的变曲应力，压力容器的二次应力，内压封头设计4）掌握机械传动的主要方式5）掌握铸造、压力加工、焊接、金属切削加工等机械制造工艺6）掌握热量传递与交换理论，包括热传导、对流换热、凝结换热、辐射换热2教学内容

7、及学时分配：1)容器应力理论，包括容器概述，回转曲面与回转薄壳，回转薄壳的薄膜应力，环向薄膜应力，内压薄壁容器的应力，压力容器的强度计算，平板的变曲应力，压力容器的二次应力，内压封头设计等；（3学时）2)机械传动理论，包括机械传动概述，机械传动的主要方式；（2学时）3)机械制造工艺，包括铸造、压力加工、焊接、金属切削加工等；（2学时）4)热量传递与交换理论，包括热传导、对流换热、凝结换热、辐射换热，传热过程，传热过程的增强与削弱。（3学时）3教学内容的重点和难点：1）重点：掌握与水工艺设备设计、制造有关的容器应力理论、机械传动方式与特点以及设备制造工艺方法与适用条件2）难点：容器应力理论与热量

8、交换理论4教学内容的深化和拓宽：课后思考：1.何谓回转薄壳的薄膜应力？简述壳体平衡方程和微体平衡方程的推导过程。2.圆柱壳、球壳、椭球壳和锥形壳的薄膜应力各有哪些特点？如何计算它们的薄膜应力和环向应力？3.如何确定圆筒壁的计算厚度、设计厚度d、名义厚度n、有效厚度e和最小厚度min？4.平板的弯曲应力是如何产生的？为什么应当尽量避免使用平板封头和矩形压力容器？5.什么叫压力容器的二次应力？它对封头和筒体的设计有哪些影响？6.容器的封头分为哪几类？如何进行各类封头的强度计算？7.机械传动的方式主要有哪几种？在水工艺设备中最常用的有哪几种？8.渐开线标准齿轮有几部分组成？基本参数是什么？齿轮传动的

9、主要失效形式有哪几种？9.带传动和链传动各有哪些特点？带的截面形式对带的传动效率有什么影响？根据结构的不同，传动链主要有哪些形式？各自适用于什么条件？链传动的失效形式有哪些？10.机械制造中的基本工艺方法有哪些？11.金属的压力加工主要包括哪些方式？简要说明各种加工方式的加工过程。12.简要说明各种焊接方法的特点和适用条件。13.金属切削加工主要有哪些方式？简述不同切削方式的作用特点和适用条件。14.试从微观角度阐述导热机理。15.什么是导热系数？它受哪些因素的影响？16.试述导热过程单值性条件的定义和内容。17.影响对流换热的因素有哪些？在水工艺设备中如何体现？18.什么是受迫紊流换热？试述

10、受迫紊流换热的两种类型。19.什么是凝结换热？影响膜状凝结换热的因素有哪些？如何增强凝结换热？20.什么是辐射换热？热辐射的本质和特点是什么？增强吸收太阳能的措施有哪些？21.什么是传热过程？常见的传热过程有哪些？如何增强或削弱传热过程？22.用实例说明导热、对流换热和辐射换热现象。5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式（手段）：多媒体教学2）注意：第四章水工艺设备的分类（一学时）（第七周五讲）1教学目的及基本要求：1）全面了解水工艺设备的分类及基本特点；2）本章为了解内容2教学内容及学时分配：1）设备分类：通用机械设备与专用设备2）容器设备：压力容器法兰、管法兰、支座、安全泄放

11、装置、填料及其支承装置、布气（汽）装置3）搅拌设备：搅拌设备的用途及分类、机械搅拌设备结构及其工作原理以及水处理工艺中常用的机械搅拌设备4）换热设备：换热设备的功能和分类、常用换热器的构造和特点、换热器的适用条件和选型以及换热器计算。3教学内容的重点和难点：1）重点：介绍水工艺与工程中常用的结构较简单的容器、搅拌及换热设备2）难点：无4教学内容的深化和拓宽：无5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式（手段）：多媒体教学2）注意：第五章容器（塔）设备（二学时）（第八周周二）1教学目的及基本要求：1)了解压力容器法兰的类型2)掌握容器法兰密封面的型式、密封垫片3)了解管法兰的类型及密封

12、垫片4)了解容器支座的型式5)掌握安全泄放装置的原理与适用场所6)自学填料及其支承装置，布（气、汽）装置2教学内容及学时分配：1)压力容器法兰密封面的型式、容器法兰的类型、法兰的密封垫片，管法兰的类型及密封垫片，卧式容器的支座、立式容器的支座，(1学时)2)安全阀、爆破片的工作原理，填料及其支承装置，布（气、汽）装置。(1学时)3教学内容的重点和难点：1）重点：水工艺与工程中常用的结构较简单的容器、搅拌及换热设备，学生应结合这些设备的工艺特点（专业课中内容），着重熟悉和掌握设备结构、组成、工作原理以及适用条件等2）难点：如何对上述设备的选型、设计等提出选择材料、结构、传动与加工方式、腐蚀防护等

13、方面的要求4教学内容的深化和拓宽：课后思考：1.压力容器法兰及其密封面和密封垫片分别有哪些形式？如何正确选用压力容器法兰及其密封面和密封垫片？2.管法兰及其密封面和密封垫片各有哪些形式？如何选用管法兰及其密封面和密封垫片？3.卧式容器和立式容器的制作分别有哪些形式？卧式容器为什么一般采用双支座？4.安全阀的作用是什么？各类安全阀分别有哪些特点？怎样选用安全阀？5.爆破片分为哪几类？常用的爆破片有哪些？6.水工艺填料设备对填料有哪些要求？常用的填料有哪几类？7.对布（气、汽）装置的基本要求有哪些？水工艺设备中常用的布水（气、汽）装置有哪些形式？5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式

14、（手段）：多媒体教学2）注意：第六章搅拌设备（二学时）（第八周周四）1教学目的及基本要求：1)了解搅拌设备的用途及分类2)掌握机械搅拌设备组成及其工作原理3)掌握机械搅拌器的型式与结构4)熟悉传动装置、搅拌轴、联轴器及轴承作用及结构特点5)自学常用搅拌设备简介2教学内容及学时分配：1）搅拌设备的用途及分类，机械搅拌设备组成及其工作原理（1学时）2）机械搅拌器的型式与结构，传动装置、搅拌轴、联轴器及轴承，常用搅拌设备简介（1学时）3教学内容的重点和难点：1）重点：机械搅拌设备组成及其工作原理，机械搅拌器的型式与结构2）难点：搅拌设备选型及工艺参数确定4教学内容的深化和拓宽：课后思考：1.拌设备的

15、功能是什么？在水处理工艺中，搅拌器主要作用是什么？简述其工作原理。2.常用机械搅拌器有哪几种形式？它们之间的区别是什么？3.搅拌轴工作时受力状况如何？设计计算时需考虑哪些因素？5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式（手段）：多媒体教学2）注意：第七章换热设备（二学时）（第八周周五）1教学目的及基本要求：1）了解换热设备的功能和分类2）掌握常用换热器的构造和特点3）掌握换热器性能评价方法4）自学换热器的适用条件，换热器的选型，换热器计算。2教学内容及学时分配：1）换热设备的功能和分类，常用换热器的构造和特点，包括容积式换热器、半容积式换热器、快速式换热器、半即热式换热器、混合式换热器等；（1学时）2）换热器性能评价，换热器的适用条件，换热器的选型，换热器计算。（1学时）3教学内容的重点和难点：1）重点：常用换热器的构造和特点，换热器性能评价方法2）难点：换热器选型及工艺参数计算4教学内容的深化和拓宽：课后思考：1.换热设备的分类方法有哪些？每种方法又将换热设备分为哪些常用类型？2.试述容积式换热设备的类型和特点。3.试述半容积式换热设备的构造和特点。4.常用的快速式换热设备有哪些？各自的特点是什么？5.如何选用换热设备？5教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题：1）方式（