水工艺设备文档格式.docx

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普通碳素结构钢〔Q235〕：

Q235-A-F〔屈服点235MPa碳素结构钢，A级，沸腾钢〕Q195，Q215，Q235，Q255，Q275屈服点数字愈大，钢的强度越高。

F沸腾钢，未标是镇静钢

优质碳素钢〔45钢，35Mn〕编号方法是采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几。

假设钢中含锰较高那么在钢号后面赋以锰的元素符号

碳素工具钢〔T12〕后面标以数字表示含碳量的千分之几。

假设为高级优质碳素工具钢，那么在编号后面加以A，例如T8A，T13A等

铸铁特点：

脆性材料，含碳量2.5-4%，含杂质高，抗拉强度、塑性、韧性较差；

耐磨性好，本钱低。

常用种类：

灰铸铁：

⏹特点：

抗压强度高，切削性能好，但不能承受冲击载荷；

⏹用途：

用于制造承受压力零件，如底座、机架、铸铁管件。

⏹牌号：

HT200——灰铸铁，抗拉强度200MPa

⏹灰铸铁管及管件不能用于城镇供水。

球墨铸铁：

⏹除弹性和韧性较低外，力学性能与钢相类似。

QT400-15——抗拉强度400MPa，伸长率15%

⏹球墨铸铁管DN300-1400mm是城市供水系统首选管材。

在碳素钢中参加合金元素〔Si,Mn,Cu,Ti,Cr,V〕，即为合金钢。

合金钢种类：

低合金钢〔合金元素＜5％〕

中合金钢〔合金元素5％－10％〕

高合金钢〔合金元素＞10％〕

⏹不锈耐酸钢：

指能抵抗酸和其他腐蚀性介质的钢

⏹合金钢的牌号：

12CrNi3钢——表示，碳的平均含量0.12%，铬低于1.5%，镍含3%

钢的分类：

⏹按质量划分——

⏹普通钢：

％％

⏹优质钢％％

⏹高级优质钢％％

⏹按用途划分——

⏹结构钢

⏹工具钢

⏹特殊性能钢

钢的编号：

⏹1〕普通碳素钢——

⏹方法：

字母－数字并列系统——

⏹Q275——

⏹Q235－A·

F——屈服强度235MPa的A级沸腾钢

⏹ABCD表示钢材等级，A最低，D最高

⏹F沸腾钢，未标是镇静钢

⏹2〕优质碳素结构钢——

⏹S、P含量小于％

⏹编号方法：

用2位数字表示钢中碳平均含量是万分之几。

⏹编号：

45钢——含碳量％

08钢——含碳量％

15Mn

⏹3〕碳素工具钢——

T8——含碳量％

⏹4〕合金结构钢——

2位数字＋元素符号＋数字

⏹数字2、3、4，表示％、％、％

12CrNi3钢——含碳量％，含Cr量小于％，含Ni3％

⏹钢号后加A代表高级优质合金结构钢

⏹5〕合金工具钢——

⏹编号方法同合金结构钢

⏹黄铜:

指铜与锌的合金

具有一定强度，耐腐蚀性高，铸造性能好。

⏹常用于制造管件、散热器、垫片

⏹H80,H68塑性好，用于冲压成容器。

⏹青铜指铜与锡、铝、硅的合金。

⏹普通青铜

⏹锡青铜——耐蚀性和耐磨性高，耐酸性差

制造耐磨擦，耐磨损零件。

⏹如，泵壳、轴瓦、阀门等

⏹特殊青铜

⏹铝青铜——耐蚀性比黄铜锡青铜更好

⏹用于制造在蒸汽和海水条件下工作的耐磨损零件。

⏹硅青铜——耐蚀性、耐磨性好

⏹纯铝：

在许多介质中具有耐腐蚀性，但铝在含卤素离子溶液中不耐腐蚀，

⏹用于制造热交换器、冷凝器、泵、阀、管〔L2，L3，L4〕

⏹铝合金：

铝与铜、镁、锌、锰、硅的合金

⏹防锈铝合金：

〔LF〕耐腐性能高，代替不锈钢；

⏹铸造铝合金：

〔ZL〕制造阀门、泵、离心机。

蒙乃尔合金——镍铜合金，具有良好的力学性能和机械性能，水工艺中应用较多。

⏹陶瓷性能的主要特点：

不可燃烧性，高耐热性，高化学稳定性，不老化性，高硬度，抗压性好

⏹陶瓷的主要缺点：

脆性大、抗拉、抗弯性能差、对温度剧变的抵抗力低

⏹添加剂作用：

改善材料性能

⏹填料：

提高塑料的力学性能；

⏹增塑剂：

降低材料的硬度和脆性，增强可塑性；

⏹稳定剂：

延缓塑料的老化；

⏹固化剂：

加快塑料的固化速度，提高机械强度；

⏹润滑剂、着色剂、阻燃剂

硬聚氯乙烯塑料〔PVC〕聚乙烯塑料〔PE〕聚丙烯管〔PP〕ABS塑料聚四氟乙烯塑料（F-4）玻璃钢〔FRP〕

⏹复合材料：

是由两种或两种以上的金属或非金属材料复合而成的一种新型材料。

⏹水工艺设备常用材料选择原那么：

1〕满足力学性能要求——具有一定强度、连接性能、加工性能好

⏹2〕平安性——材料无毒、对水质无污染；

耐腐蚀，化学性质稳定

⏹3〕经济性——维修、管理方便，经济等方面因素

第二章

⏹金属腐蚀原理：

〔一〕金属的化学腐蚀1、金属氧化2、钢铁的气体腐蚀

〔二〕金属的电化学腐蚀1、电化学腐蚀原理2、极化现象3、去极化作用4、金属的钝化

⏹氧化膜的作用：

金属氧化后在外表形成一层氧化物固相膜，保护金属防止继续氧化。

氧化膜厚度与温度有关。

温度越高，氧化膜越厚

⏹保护性氧化膜的条件1〕金属外表的氧化膜致密完整，2〕氧化膜具有一定强度和塑性；

3〕氧化膜稳定，不易脱落。

⏹脱碳现象：

钢中的渗碳体Fe3C与O2、H2、CO2和水反响，使渗碳体减少的现象。

⏹氢蚀：

温度＞200～300℃，压力＞时，氢气使钢产生剧烈脆化的现象。

⏹

电极电位较低的金属形成阳极

⏹不断溶解，产生腐蚀，阳极上多余的电子由金属内部流向电极电位较高的阴极

⏹电极电位较高的金属形成阴极

极化现象：

指原电池由于电流通过，使阴极和阳极电位偏离起始电位值产生过电位的现象。

⏹极化的结果：

极化使阳极电位升高，使阴极电位下降，使两电极的电位差减小

去除极化会促进阳极和阴极过程进行，即去极化会加速腐蚀进行。

⏹析氢腐蚀的影响因素：

金属材料的性状

⏹材料与外表状态不同，氢过电位值不同。

⏹氢过电位值低，加速腐蚀。

⏹溶液的pH值

⏹pH值低，H离子浓度高，EH升高，加速金属腐蚀

⏹阴极区的面积

⏹阴极区面积增大，氢过电位小，阴极极化率降低，析氢加速，腐蚀速度加快；

⏹温度

⏹温度升高，氢过电位减小，阴阳两极电极反响加快，腐蚀速度加快。

⏹氧去极化腐蚀：

在中性和碱性溶液中，金属腐蚀过程的阴极反响是溶液中的氧分子被复原反响，又称吸氧腐蚀

⏹金属的钝化;

金属与介质作用后，失去化学活性,使金属更稳定的现象

金属的腐蚀破坏形态：

1、全面腐蚀2、局部腐蚀3、应力作用下的腐蚀类型4、微生物腐蚀

全面腐蚀的预防措施：

设计时预留足够的腐蚀裕量，采用保护性覆盖层，使用缓蚀剂，电化学保护

⏹非金属无机材料的腐蚀原理：

硅酸盐中的SiO2在碱、氢氟酸、高温磷酸作用，形成可溶性的物质，产生腐蚀作用

⏹有机材料腐蚀的类型：

物理腐蚀：

高分子材料在介质中溶解的现象

⏹化学腐蚀：

高分子中极性基团与特定的介质发生化学反响，改变材料的性能，造成老化或裂解的现象。

⏹微生物腐蚀：

不含増塑剂的塑料具有较好的抗微生物腐蚀的能力。

⏹应力腐蚀：

高分子材料在受力状态下，发生的物理或化学腐蚀，材料产生裂纹直至断裂的现象。

⏹设备底部与出口管的布置图

设备的电化学保护包括阴极保护和阳极保护

阴极保护时的考前须知：

介质必须是能导电的电解质溶液，钝化的金属不宜采用阴极保护，结构复杂的金属设备不宜采用阴极保护，氢脆敏感性材料的设备不宜采用阴极保护

⏹阳极保护定义：

将金属设备与外加直流电的正极连接，进行阳极极化，提高金属设备的电极电位，使金属由活化态转入钝化态，减轻或防止金属设备的腐蚀。

阴极保护与阳极保护比拟：

⏹相同点：

同属于电化学保护，被保护金属处于电解质溶液中

⏹不同点：

适用的金属材料种类；

⏹影响极化保护效果的因素

⏹极化时电位偏移对极化的影响

⏹在强氧化性介质中的极化效果

⏹极化时的析氢反响对材料的影响

⏹经济费用和工程管理

第三章

⏹锥形壳薄膜应力结论：

⏹1.半锥角大，壳体压力越大；

⏹压力容器设计中不宜采用大锥角

⏹2.锥体的环向应力大于径向应力；

⏹3.最大应力位于锥体的大端

⏹封头分类：

第一类：

凸形封头第二类：

锥形封头第三类：

平板形封头

⏹平板型封头用途：

用于压力容器的人孔、手孔处设计

平板受力后，产生弯曲应力较大，远超过薄膜应力。

平板弯曲应力与薄膜应力的比拟

⏹分析：

⏹承受均布载荷p圆形平板最大应力Mσmax是同直径、同壁厚圆柱壳体承受同样压力p时产生的薄膜应力的〔2kD/δ〕倍

⏹一般容器D/δ＞50，

⏹故，同等条件下平板内产生的最大弯曲应力是圆筒壁薄膜应力的20~30倍。

⏹结论：

容器封头应防止使用平板形，防止使用矩形压力容器

⏹C1——腐蚀裕量：

C1=nλ〔λ年腐蚀量mm/年，n使用寿命，年〕

⏹机械传动主要方式：

齿轮传动，带传动，链传动

⏹渐开线标准齿轮的根本参数：

Z：

齿数

⏹链传动的布置形式：

1〕两链轮位于同一垂直平面内

⏹，两轴平行布置

⏹2〕中心线与水平夹角β＜45°

3〕中心线与水平夹角β＞60°

，应设张紧轮

⏹机械制造工艺根本方法——

⏹铸造、压力加工、焊接、金属切削加工和热处理

⏹焊接根本方法：

熔化焊——在金属接头处加热熔化，冷却后焊接在一起。

电弧焊、气焊

⏹压力焊——在接头处加压焊接。

电阻焊、高频焊

钎焊——加热而不使金属熔化，只使填充在接头间的钎料熔化，依靠钎料将金属连接。

⏹热量传递的三种根本方式——热传导、热对流、热辐射

⏹导热根本定律：

傅立叶定律：

q＝－λgradT〔〕

⏹式中，

⏹q热流向量，

⏹方向与温度梯度方向相反

⏹λ导热系数，始终为正值

⏹gradT温度梯度

⏹物理意义：

⏹热流向量与温度梯度成正比

⏹热流向量与温度梯度位于等温面上同一法线上，但两者方向相反；

温度梯度方向指向温度升高方向；

热流向量方向永远沿着温度降低方向

⏹求出通过平面积为F的热量Q

多层平壁热流量

圆筒壁热流量

Rl:

单位长度圆筒壁的导热热阻〔m·

C/W〕

⏹凝结换热:

将气态转化为液态的过程，是蒸汽加热设备中最根本的换热过程

⏹凝结形式：

珠状凝结——换热系数大；

膜状凝结——换热系数小

⏹蒸汽在管内受迫流动时，α＝100～200

⏹水在管内受迫流动时，α＝500～1000

⏹蒸汽凝结时，α＝4000～15000

⏹所以，利用流体相变化是强化换热的一种有效手段。

第四章

罗茨鼓风机用途：

好氧曝气池供氧；

滤池反冲洗；

渠道和匀和池的搅拌。

►使用范围：

风量，压力20-50MPa，功率

离心鼓风机特点：

属于恒压风机。

离心鼓风机产生压力随进气温度和密度变化而异；

当进气量一定时，进气的温度越高，产生的压力越低。

►用途：

用于大供气量和变流量场合

第五章

⏹卧式容器支座：

鞍座【安装形式：

固定式〔F〕、滑动式〔S〕一个容器使用两个鞍座必须一个是