水工艺设备基础课程知识要点

1、水工艺设备常用的金属材料主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。

2、聚合物的分类：碳链有机聚合物，杂链有机聚合物，元素有机聚合物，无机聚合物。

3、高分子材料的性能：重量轻，高弹性，：弹性变形量大，弹性模量低，拉伸时温度升高。

滞弹性：蠕变，应力松弛，滞后于内耗。

塑性与受迫弹性（可塑性），韧性，耐磨性，绝缘性，耐热性，耐蚀性，老化。

4、按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

普通钢S<=0.055%，P<=0.045%；优质钢S、P均应<=0.040%；高级优质钢S<=0.030%，P<=0.035%。

5、根据钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。

6、Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。

7、含碳0.45%（万分之四十五）左右的优质碳素结构钢编号为45钢。

8、碳素工具钢的含碳量一般介于0.65%~1.35%之间。

9、30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5%10、金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能、和工艺性能。

11、化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大的影响。

12、屈服极限是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单位为MPa。

对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服强度，表示。

以σ0.213、疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以σ-1（纯弯曲疲劳）τ（扭转疲劳）表示，单位为MPa。

N为102~105次发生破坏的为低-1循环疲劳破坏，多发生在容器构件上，N超过105次的为高循环疲劳破坏，多用于一般机械零件，钢铁材料N为107，有色金属和某些超高强度钢N为108。

14、材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工性能。

15、水工艺设备主要零部件的制造工艺过程主要是焊接、锻造、切削、冲压、弯曲和热处理16、在铸铁中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介质中的耐蚀性。

欢迎共阅《水工艺设备基础》复习要点一考试类型及题型1)闭卷；2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少)二知识点第一章．水工艺设备常用材料1）掌握水工艺设备常用材料有哪些？2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。

①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（0.9%）；碳素工具钢 T8表示什么含义？（0.8%）第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护1）了解什么叫腐蚀及其危害？2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则？3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件？ b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么？4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则? （可能出简答题）2. 设备的保温了解设备保温的目的？第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论1）掌握什么是薄壁容器？判断标准？2）了解容器设计的基本要求？欢迎共阅１）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。

２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。

（7）确保制作、安转、运输及维护方便。

3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法？（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页）14）掌握容器壁厚计算中关于“计算厚度，设计厚度，名义厚度，有效厚度”的含义。

水工艺设备基础复习1、影响钢材性能的因素有哪些？答：一、化学成分：（1）、碳（C）：碳是钢中主要元素之一，对钢的性能影响最大。

一般随碳含量增加，钢的强度和硬度不断提高，而塑性、韧性会随之下降。

当碳的含量超过0.9%时，钢的强度反而降低。

碳含量偏高也会对钢的焊接性能产生不利影响，可导致焊接热影响区出现裂纹。

（2）、硫（S）：硫是炼钢时由矿石与燃料带入钢中的杂质，是一种有害元素。

使钢材在热加工时容易开裂，产生“热脆”现象。

硫含量高还使材料的断裂韧性降低。

（3）、磷（P）：一般而言，磷在钢中也是一种有害元素，是炼钢时由矿石带入钢中的。

磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，但同时会导致塑性和冲击韧性的显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。

因此，钢中的磷含量必须严格控制。

但有时在某些特殊用途钢中，磷又是有利元素，例如含磷的铜钢，可以提高在大气中的耐蚀性。

（4）、锰（Mn）：锰是炼钢时作为脱氧剂和合金元素加入钢中的。

由于锰可以和硫形成高熔点（1600℃）的硫化锰，能减轻硫的有害作用，并能提高钢的强度和硬度，因此锰在钢中是一种有益的元素，也是低合金钢中的常见元素。

（5）、硅（Si）：硅是炼钢时作为脱氧剂和合金元素加入钢中的。

硅与锰一样，也是一种有益元素，能使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。

硅作为合金元素，可以提高钢的耐蚀性和耐热性，但过量的硅会降低钢的热加工工艺性能。

(6)、钒( V ) 、铌( N b ) 、钛( T i ) ：钒、铌、钛等元素在钢中形成微细碳化物，适量加入能起细化晶粒和弥散强化的作用，从而提高钢材的强度和韧性，又可保持良好的塑性。

我国的低合金钢中都含有这三种元素，作为锰以外的合金。

弥散强化指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的材料的强化手段。

实质是利用弥散的超细微粒阻碍位错的运动，从而提高材料在高温下的力学性能。

（7）、铝( A l )、铬（C r ）、镍( N i ) ：铝是强氧化剂，用铝进行补充脱氧，不仅能进一步减少钢中的有害氧化物而且能细化晶粒，提高钢的强度和低温韧性。

水工艺设备基础复习参考一、填空题1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。

2、合金工具钢9SiCr钢表示：平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5% 。

3、陶瓷的最大缺点是脆性，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。

4、机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性。

5、焊接的方法很多，大体可分为三大类：即熔化焊、压力焊和钎焊。

6、膜组件主要分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件和中空纤维膜组件。

7、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。

最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。

8、机械传动的主要方式有齿轮传动、带传动和链传动。

9、离子交换膜的基本性能交换容量和含水率。

10、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质温度、湿度和压力等因素有关。

11、HSn65-3表示的意义为: 含铜65%、含锡3％的锡黄铜。

12、金属发生应力腐蚀的三个必要条件是：敏感金属、特定介质和一定的静应力。

13、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。

14、吸附装置分为固定床、移动床和流化床。

15、通常可将极化的机理分为活化极化、浓差极化和电阻极化。

16、反渗透、超滤、微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。

17、按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。

18、30CrMnSi的意义是：平均碳含量低于0.3%，铬锰硅三种合金元素均小于1.5%19、金属材料的基本性能是指它的物理性质、化学性质、机械性能和工艺性能。

20、高分子化合物的合成中，最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。

21、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括防蚀方法选择、防蚀结构设计、防蚀强度设计以及满足防蚀要求的加工方法。

22、按照作用原理不同，电化学保护分为阴极保护和阳极保护。

水工艺设备基础汇报人：日期:•水工艺设备概述•水处理设备•水输送设备目录•水处理工艺流程与设备选型•水工艺设备维护与管理•水工艺设备发展趋势与挑战01水工艺设备概述水工艺设备是指用于水处理、供水、排水等工艺过程的设备，包括各种泵、阀门、管道、水箱、消毒设备等。

定义根据用途和功能，水工艺设备可分为多种类型，如净水设备、污水处理设备、供水设备等。

分类定义与分类通过使用各种水处理设备，可以去除水中的杂质、污染物和有害物质，提高水质，保障人们的健康。

提高水质节约水资源环境保护合理使用水工艺设备，可以有效地节约水资源，减少浪费，提高水资源的利用效率。

污水处理设备可以将废水中的有害物质进行处理，减少对环境的污染，保护生态环境。

030201设备的重要性随着科技的发展，水工艺设备逐渐向智能化方向发展，实现远程监控、自动化控制和故障诊断等功能。

智能化为了提高处理效率，水工艺设备需要不断改进和优化，采用更先进的技术和材料，提高设备的处理能力和效率。

高效化随着环保意识的提高，水工艺设备需要更加注重环保和节能，采用环保材料和低能耗技术，减少对环境的影响。

绿色化设备的发展趋势02水处理设备去除水中的大颗粒杂质和悬浮物，保护后续处理设备免受堵塞。

格栅通过重力作用将水中的无机颗粒沉淀，以便后续处理。

沉砂池增加水中的溶解氧，促进有机物的氧化分解。

预曝气池预处理设备快滤池通过快速过滤去除水中的悬浮物和部分有机物。

慢滤池通过慢速过滤去除水中的细小颗粒和有机物。

砂滤池通过砂粒的过滤作用去除水中的悬浮物和有机物。

紫外线消毒设备通过紫外线照射破坏细菌和病毒的DNA结构，达到消毒目的。

氯消毒设备通过向水中加入氯气或漂白粉等消毒剂，杀灭水中的细菌和病毒。

臭氧消毒设备通过向水中加入臭氧，杀灭水中的细菌和病毒。

向水中加入各种化学药剂，如混凝剂、助凝剂、pH调节剂等。

加药设备对过滤器进行反冲洗，去除滤料上的杂质和污垢。

反冲洗设备对水处理过程中的各种参数进行实时监测和控制。

P3金属材料的基本性能是指他的物理、机械、化学和工艺性能，但这些性能一般都受其化学成分的影响。

P27高分子材料的性能特点：重量轻、高弹性、滞弹性、塑性与受迫弹性、强度与断裂、韧性、减磨、耐磨性、绝缘性、耐热性、耐蚀性、老化、P32高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类P43复合材料的性能特点：1、比强度和比刚度高2、抗疲劳性能好3、减振能力强4、高温性能好5、断裂安全性高P50氢蚀钢的氢蚀包括可逆氢脆和氢蚀两个阶段。

在第一阶段，氢被钢的表面所吸收，并以原子状态沿晶界向钢的内部阔算。

虽然这些氢原子并未与钢的组分起化学反应，也未改变其组织，但却降低了钢的韧性，使钢变脆。

该阶段的可逆性表现在：当钢在200~300℃加热或常温下长时间静置，其韧性又可部分或全部恢复。

第二阶段是氢蚀阶段。

在该阶段，侵入并扩散到钢中的氢与不稳定化合物发生反应。

*P53极化是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。

电流流过阴极使阴极电位降低的现象，称为阴极极化。

通常可以将极化的机理分为活性极化（电化学极化）、浓差极化和电阻极化。

P56金属腐蚀破坏的形态（1）全面腐蚀特征是腐蚀分布在整个金属表面，结果使金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏。

（2）局部腐蚀如果腐蚀集中在金属表面局部区域，而其他大部分表面几乎不腐蚀，称为局部腐蚀。

按照局部腐蚀的发生条件、机理及形态特征，可以将其分为电偶腐蚀、小孔腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀和细菌腐蚀等主要类型。

P64微生物腐蚀微生物对金属腐蚀过程的影响主要体现在以下方面：A、代谢产物具有腐蚀作用。

细菌能产生某些具有腐蚀性的代谢产物，如硫酸、有机酸和硫化物等。

B、改变环境介质条件。

C、影响电极极化过程。

D、破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。

*P66细菌腐蚀的控制A、使用杀菌剂或抑菌剂B、改变环境条件C、覆盖防护层D、阴极保护*P70应力腐蚀材料在静压力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破坏现象。

1.耐腐蚀低合金钢：在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金。

2.黄铜是由铜和锌所组成的合金，代号用" H ＋数字"表示，H 表示黄铜，数字表示铜的质量分数。

如H68 表示含铜量为68% ，含锌量为32% ，的黄铜，铸造黄铜则在代号前" Z "字，如ZH62；青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金，代号：表示方法为" Q+ 主加元素符号及质量分数+ 其它元素的质量分数"所组成。

铸造产品则在代号前加" Z "字，如：Qal7 表示含铝为5% ；紫铜是铜含量很高的铜，其它杂质总含量在1％以下。

3.滞弹性：应变落后于应力的作用。

产生原因：由于链段运动遇到困难，需要时间调整构像以适应外力要求。

4.电偶腐蚀：两种金属处于同一介质内相互接触，由于电极电位不同，电极电位较负的金属通常会加速腐蚀,而电极电位较正的金属的腐蚀则会减慢，又称接触腐蚀或双金属腐；小孔腐蚀：金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微。

而局部地方出现腐蚀小孔并向纵深发展；应力腐蚀：材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破坏现象。

5.带传动：主动带轮、从动带轮、环形带。

分为：平带、V带、特殊截面带。

优点：①适用于中心距较大的；②传动带具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；③过载时带在带轮上打滑，可以防止其它器件损坏；④结构简单，制造和维护方便，成本低。

缺点：①传动的外廓尺寸较大；②由于需要张紧，使轴上受力较大；③工作中有弹性滑动，不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系；④带的寿命短；⑤传动效率降低。

失效形式：带疲劳破坏、带轮上打滑6.热量传递：热传导、热对流、热辐射。

水工艺设备知识要点水工艺设备是指用于处理、处理和管理水资源的工具和设备。

它们在许多行业中都起着重要的作用，包括饮用水供应、废水处理、工业用水等。

了解水工艺设备的基本知识是在这些领域中工作的关键。

本文将介绍水工艺设备的一些关键要点，包括常见的设备类型、其工作原理和应用场景等。

常见的水工艺设备类型1.滤器：滤器是最常见的水工艺设备之一，用于去除水中的悬浮颗粒物和杂质。

常见的滤器类型包括沙滤器、多介质滤器和精密过滤器等。

它们通过不同的过滤介质和过滤机制实现对水的净化。

2.膜分离设备：膜分离设备是利用半透膜来分离不同组分的设备。

常见的膜分离设备包括超滤器、纳滤器和反渗透器等。

它们可以有效去除水中的微生物、溶解性盐分和有机物质等。

3.沉淀池：沉淀池是用于去除水中悬浮颗粒物和沉淀物的设备。

水中的悬浮颗粒物通过重力沉降到池底，从而实现水的净化。

沉淀池常用于工业废水处理和污水处理等领域。

4.气浮设备：气浮设备是利用气泡将悬浮颗粒物浮起并从水体中去除的设备。

气浮设备常用于工业废水处理，特别是含有大量悬浮颗粒物的废水。

5.活性炭吸附设备：活性炭吸附设备利用活性炭的吸附性能去除水中的有机物质和氯气等。

活性炭吸附设备广泛应用于饮用水处理和废水处理中。

以上只是水工艺设备中的一小部分常见类型，还有许多其他类型的设备，如混凝剂投加设备、消毒设备、溶解氧增加装置等。

水工艺设备的工作原理不同类型的水工艺设备有不同的工作原理，下面将介绍几种常见的工作原理：1.过滤：滤器通过过滤介质将水中的悬浮颗粒物和杂质拦截下来。

过滤介质可以是石英砂、活性炭、陶瓷等。

水通过滤器时，悬浮颗粒物被滤除，净水流出。

2.膜分离：膜分离设备利用膜的半透性将水中的溶质和溶剂分离开来。

膜的选择和适应的压力决定了分离效果。

通过调节膜表面的孔径和材质，可以实现对不同大小颗粒物的分离。

3.沉淀：沉淀池利用重力作用使悬浮物质在池中沉淀。

沉淀池通常有一个斜板或旋转装置，用于加速沉淀和去除浮游物。