水工艺设备基础
水工艺设备基础课件
在满足使用要求的前提下，尽量选用价格适中、 来源广泛的材料，降低设备成本。
环保可持续
优先选用可再生、可回收的材料，减少对环境的 负面影响。
质量检测方法与标准
外观检测
1.A 检查材料的表面质量，如平整度、光洁度、颜 色等，确保其符合相关标准。
化学成分分析
1.B 通过化学方法检测材料的成分，确保其符
分类
水工艺设备按照其功能和用途可 分为给水设备、排水设备、污水 处理设备等。
发展历程及趋势
发展历程
水工艺设备经历了从简单机械到自动 化、智能化的发展历程，不断提高设 备的效率和性能。
趋势
未来水工艺设备将朝着高效节能、绿 色环保、智能化等方向发展，以满足 不断增长的用水需求和环保要求。
应用领域与重要性
竞争格局变化
水工艺设备市场竞争加剧，企业需要不断提高技术创新能力和产品质 量，以应对市场变化。
行业发展趋势预测
产业升级与转型
水工艺设备行业将不断向高端化、智能化、绿色化方向发展，实 现产业升级和转型。
跨界融合与合作
水工艺设备行业将与其他领域进行跨界融合和合作，形成新的产业 链和商业模式。
国际市场拓展
水工艺设备基础课件
目录
• 水工艺设备概述 • 水工艺设备基础知识 • 常见类型水工艺设备介绍 • 水工艺设备选材与质量控制
目录
• 水工艺设备在环保产业中的应用案 例
• 水工艺设备发展趋势及前景展望
01 水工艺设备概述
定义与分类
定义
水工艺设备是指用于水的处理、 输送、分配和监控等各个环节的 机械设备和系统。
节能环保技术
研发高效节能、减排降噪的水工艺设备，降低能耗和环境污染。
水工艺设备基础题库
水工艺设备基础题库1. 什么是水工艺设备？水工艺设备是指用于水处理、水供应和污水处理等领域的各种设备和工艺。
它们包括水压泵、潜水泵、混凝剂投加设备、搅拌设备、沉淀池、滤水器等。
2. 水工艺设备有哪些分类？水工艺设备可以根据其功能、用途和结构等方面进行分类。
•水泵类：包括离心泵、混流泵、轴流泵等。
•混凝剂投加设备类：包括药剂罐、药剂搅拌器、药剂投加泵等。
•过滤设备类：包括滤水器、过滤器、滤布等。
•搅拌设备类：包括机械搅拌器、气体搅拌器、液体搅拌器等。
•沉淀设备类：包括沉淀池、沉淀罐、沉淀器等。
3. 水工艺设备的选型原则有哪些？在选择水工艺设备时，需要遵循以下原则：•根据水处理工艺的要求进行选择，确保设备能够满足处理效果的要求。
•考虑设备的稳定性和可靠性，确保设备能够长期运行且不易出现故障。
•考虑设备的经济性和环保性，选择能够实现节能减排的设备。
•根据工作场地条件和空间限制，选择适合的设备尺寸和布局。
•遵循国家相关标准和行业规范，确保选择的设备符合安全和质量要求。
4. 水工艺设备的安装和调试有哪些注意事项？在安装和调试水工艺设备时，需要注意以下事项：•先进行材料和设备的验收，确保设备完好无损。
•按照设备的布局和连接原则进行安装，确保管道连接紧密且不漏水。
•检查设备的电气接线，确保接线正确并符合电气安全要求。
•定期检查设备的运行情况，及时发现并解决故障。
•进行设备的调试，根据工艺要求调整设备的运行参数，确保设备能够正常工作。
5. 水工艺设备的维护和保养有哪些注意事项？对于水工艺设备的维护和保养，需要注意以下事项：•定期清洗设备，防止设备内部积存污垢导致设备性能下降。
•检查设备的密封件和轴承等易损件，确保其正常工作。
•对设备进行润滑和防锈处理，延长设备的使用寿命。
•定期检查设备的电气系统，确保电气设备正常运行。
•遵循设备的使用说明，合理使用设备，避免超负荷运行或错误操作。
6. 水工艺设备的优势和应用领域有哪些？水工艺设备具有以下优势：•提高水质和水处理效果，减少水污染。
水工艺设备基础知识点
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。
水工艺设备基础_教程
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水 工 艺 设 备 基 础
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第3章 水工艺设备理论基础
主要内容： 3.1 容器应力理论 3.2 机械传动理论 3.3 机械制造工艺 3.4 热量传递与交换理论
要求：掌握与水工艺设备设计制造有关的机械传动与制造
3.4.1 热传导（导热）
定义：若物体各部分之间不发生相对位移， 仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的 热运动而引起的热量传递称为热传导（导 热）。
特点：粒子只在平衡位置附近振动而不发生 宏观位移。
介质：热传导在固体、液体和气体中均可进 行，但导热的微观机理因物态而异。
3.4.2 对流换热
对流换热定义和性质
3.2.1.3 机械应满足的基本要求
(1)必须达到预定的使用功能，工作可靠，机构精 简。 (2)经济合理，安全可靠，生产率高，效率高，能 耗少，原材料和辅助材料节省，管理和维修费用低。 (3)操作方便，操作方式符合人们的心理和习惯， 尽量降低噪声，有害介质渗漏，机身美观等。 (4)对不同用途和不同使用环境的适应性要强 (如容 易卸、装等 )。
(2) 辐射换热过程 伴随能量转化， 即物体部分 内能→电磁波能→另一物体内 能
(3) 温度高于绝对零度的 一切物体，不论温度高低， 都会不断地发射热射线。总效果为高温物体把 能量传给低温物体。
目录
一、水泵的定义及分类 二、叶片式水泵 三、离心泵
1、离心泵组成 2、离心泵工作原理 3、离心泵的分类 4、动力部分：电动机 5、传动部分：泵 轴、联轴器、轴 承 6、做功部分：叶 轮 四、水泵效率曲线及影响因素
水工艺设备基础知到章节答案智慧树2023年济南大学
水工艺设备基础知到章节测试答案智慧树2023年最新济南大学绪论单元测试1.关于《水工艺设备基础》的正确描述包括（）。
参考答案:内容广泛;给排水科学与工程专业16大核心课程之一;选用的教材是“十二五”国家级规划教材;包括基础知识和典型水工艺设备;跨领域跨学科的交叉型人才第一章测试1.塑料的主要成分是什么？（）。
参考答案:合成树脂2.金属材料的基本性能包括哪些？（）参考答案:机械性能;物理性能;工艺性能;化学性能3.Q345钢是属于下面哪些类型的刚种？（）参考答案:普通碳素结构钢;结构钢;碳素钢4.ABS塑料也叫工程塑料合金，产量非常大大、应用非常广泛，可以用于汽车、电子电器和建材。
（）参考答案:对5.45钢表示含碳约为0.45%的优质碳素结构钢。
（）参考答案:对第二章测试1.金属腐蚀的实质是什么？（）。
参考答案:金属原子被氧化，失去电子2.发生应力腐蚀的三个必要条件包括哪些？（）。
参考答案:一定的静应力;应力的存在;敏感的合金3.下列哪些属于防蚀结构设计的原则？（）参考答案:防止电偶腐蚀、缝隙腐蚀、湍流腐蚀;设备和构筑物的位置要合理;避免残留液和沉积物造成腐蚀;构件形状尽量简单、合理;避免应力过分集中4.外加电流的阴极保护维护检修频繁，需配备直流电源设备。
（）参考答案:对5.对于离心泵来说，空泡腐蚀就是常说的气蚀。
（）参考答案:对第三章测试1.渐开线齿轮中的渐开线是指哪条线？（）。
参考答案:齿廓线2.齿轮传动的主要失效形式有哪些？（）。
参考答案:轮齿折断;齿面塑性变形;齿面点蚀;齿面磨损3.刨削特点包括（）。
参考答案:一把刀具,单程工作;切削速度较低;刀具简单、灵活;生产率较低；;适合狭而长的表面4.椭球壳上的最大膜应力在顶点处。
（）参考答案:对5.空间齿轮机构常见类型包括锥齿轮机构、交错轴斜齿轮机构、蜗杆传动机构。
（）参考答案:对第四章测试1.卧式容器的三大类支座中，应用最广的是圈座.。
（）参考答案:错2.法兰连接由哪些部件组成？（）。
第3章 水工艺设备理论基础(10.14)
3.1.3 回转薄壳的薄膜应力
回转薄壳承受内压后，在经线方向和纬线方向 都要产生伸长变形，所以，在经线方向将会产 生经向应力ζm，在纬线方向会产生环向应力 ζθ 。由于轴对称，故同一纬线上各点的经向 应力ζm和环向应力ζθ均相等。 由于水工艺所涉及的壳体基本为薄壳，可以认 为，ζm、ζθ在壳壁厚度上均匀分布
(3)圆筒的有效厚度
3.1.2 回转曲面与回转薄壳
回转曲面：以一条直线或平面曲线作母线， 绕其同平面的轴线(即回转轴)旋转一周就 形成了回转曲面。 以回转曲面作为中间面的壳体称作回转壳 体。 内外表面之间的法向距离称为壳体厚度。 对于薄壳，常用中间面来代替壳体的几何 特性。
3.1.2 回转曲面与回转薄壳
长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的压力空 间，也就制成了一台压力容器外壳。
圆柱形筒体按其结构可分为：
单层式: 筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构 成，即器壁只有一层（为防止内部介质腐蚀， 衬上的防腐层不包括在内）。 单层筒体按制造方式又分为单层卷焊式、整 体锻造式、锻焊式等几种。 组合式: 筒体的器壁在厚度方向是由两层或两层以上 互不连续的材料构成。 组合式筒体按结构和制造方式又可分为多层 式和缠绕式两大类:
3.1.1.2 容器的分类
(3)按容器材料分为
1)金属容器 常用于容器制作的金属材料是低碳钢和普通低合金 钢。当介质腐蚀性较大时可使用不锈钢、不锈复合钢板或铝 制容器。 · 2)非金属容器 常用于制作容器的非金属材料有聚氯乙烯、玻璃 钢、陶瓷、木材、橡胶等。非金属材料可以独立制作容器， 也可以作为容器的部分构件和衬里。
第3章 水工艺设备理论基础
3.1.1 概述
水工艺设备基础课后习题答案
第1章水工艺设备常用材料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？答：使用性能：1 化学性能：抗氧化性和耐腐蚀性。
2 物理性能：密度，熔点，热膨胀系数，导热性以及弹性模量等。
3 机械性能：弹性，塑性，强度和韧性。
工艺性能：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性能。
我觉得水工艺设备对金属材料的强度，刚度和抗腐蚀性的性能要求更高。
按照实际的工程需要，通过不同材料间的比较，从中选出较优的材料。
2．钢的分类与编号如何？答：分类：按化学成分分类：碳钢和合金钢。
分别又分为低中高。
按质量分类：普通钢，优质钢，高级优质钢（硫磷的含量区分）用途分类：结构钢，工具钢和特殊性能钢。
编号：（1）普通碳素结构钢:Q+数字表示。
Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几。
含碳为0.45%的编号为45钢。
(3)碳素工具钢：以“T”开头，后面标以数字表示含碳量的千分之几。
高级就在最后加以“A”。
（4）合金结构钢：两位数字+元素符号+数字来表示。
两位数字表示含碳量的万分之几，元素符号表示所含的合金元素，数字表示该元素的百分之几。
（5）合金工具钢：和合金结构钢类似。
含碳量大于或等于1%时不予标出，小于的话用千分之几表示。
3. 影响钢材性能的因素主要有哪些？答：碳是决定钢材的主要元素，随含碳量增加，钢的强度和硬度将不断提高，而塑性和韧性则会随之下降。
硫是一种有害元素，产生“热脆”现象。
磷也是一种有害元素，产生“冷脆”现象。
锰是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，减轻硫的有害作用，提高钢的强度和硬度。
硅是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，提高强度，硬度，弹性，降低塑性和韧性。
氧，氮：未除尽的氧氮大部分以化合物形式存在，降低强度，冷弯性能和焊接性能。
氧增加热脆，氮增加冷脆。
钛，钒，铌：钢的强脱氧剂和合金元素，改善韧性，提高强度。
《水工艺设备基础》习题库(含答案)-七种题型
水工艺设备基础习题库一、单选题1.试样拉断前所承受的最大应力为 ( B )A、屈服强度B、抗拉强度C、疲劳强度2.下列材枓不属于无机非金属材料的是（B）A．玻璃B．橡胶C．陶瓷D．水泥3．图1是阴、阳极面积不同的连接结构示意图，相关说法正确的是 (B)① a图中钢板发生腐蚀② b图中铜板发生腐蚀③其他条件相同时，a图的腐蚀速率大于b图④其他条件相同时，a图的腐蚀速率小于b图A.①②③B. ①④C. ②③D. ①③4．从防腐的角度，下列哪种设计更为合理 (D) *单选5．关于右图，相关说法正确的是 (D)图1. Fe-H2O的E-PH示意图图2. Fe-H2O的防腐蚀路线图①从图1可以看出，铁的电极电位低于-0.8V、PH＜8时，铁不会发生腐蚀。
②铁的电极电位为0.4V、PH为12时，铁的存在形式是Fe3O4。
③从图2可知，处于红点处的Fe有3种防腐蚀方法④图2的①表示的是阴极保护法⑤图2的②表示的是阳极保护法A.①②③B. ①④⑤C. ②③④D. ①③④⑤6．熔模铸造与砂型铸造相比，前者(A)A. 铸件精度高B. 工艺简单C. 可铸各种铸件D. 生产效率高7．在常用铸造方法中，铸件尺寸公差精度最高，表面粗糙度值最低的是(B) 铸造方法A. 砂型 B. 压力C. 离心D. 熔模8．消除打漩和提高混合效果的是 (A)A.挡板B. 推进式搅拌器C.涡轮式搅拌器D. 锚式搅拌器9．“没有金刚钻，就别揽瓷器活”这句话暗指瓷器的 (B)大。
A.刚度B. 硬度C.脆性D. 强度10．搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A )A.水力搅拌设备B. 混合搅拌设备C. 搅动设备D. 分散搅拌设备11．法兰连接的失效主要表现为。
( C )A. 螺栓松动B. 出现缝隙C. 发生泄漏D. 以上皆是12.通常说的“白色污染”属于（ C ）材料。
A、无机非金属B、金属C、高分子D、复合13.通常有机物发生反应的部位是( B )。
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水工艺设备基础
一、填空题（每空1分，共20分）
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、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。
3、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。
4、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。
5、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。
6、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备
7、水处理工艺中，最常用的三种膜分离设备为电渗析设备、反渗透设备和超滤设备。
8、吸泥机排泥方式有虹吸、泵吸和空气提升。
二、单选题（每题1分，共10分）
1、陶瓷最大的缺点是（ A ）。
A．脆性 B．易腐蚀 C．韧性差 D．熔点低
2、水处理工艺设备发生的腐蚀多属于（ B ）。
A．局部腐蚀 B．全面腐蚀 C．应力腐蚀 D．微生物腐蚀
3、渗透压与溶液的，和有关，而与无关。
（ B ）
A．膜、浓度、温度、溶液性质 B．浓度、温度、溶液性质、膜
C．温度、膜、浓度、溶液性质 D．溶液性质、浓度、膜、温度
4、法兰连接的失效主要表现为（ A ）。
A．发生泄漏 B．出现缝隙 C．螺栓松动 D．以上皆是
5搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A ）。
A．水利搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．搅动设备 D．分散搅拌设备
6、传统的容积式换热器的优点不包括（ D ）。
A．兼具换热、贮热功能 B．阻力损失小 C．结构简单、管理方便 D．节能
7、曝气的主要作用有（ D ）。
A．充氧 B．搅拌 C．混合 D．以上都是
8、下列气浮分离设备应用做广泛的是（ B ）。
A．微孔布气气浮设备 B．压力溶气气浮设备 C．电解气浮设备 D．射流气浮设备
9、下列不是排泥设备种类的是（ C ）。
A．行车式 B．螺旋输送式 C．平板式 D．中心传动式
10、下列设备不属于计量设备的是（ D ）。
A．转子流量计 B．电磁流量计 C．超声流量计 D．电动流量计
三、多选题（每题2分，共20分）
1、高分子材料主要包括哪几种？（ ACD ）
A．树脂 B．塑料 C．合成纤维 D 合成橡胶
2、发生应力腐蚀的三个必要条件（ BCD ）。
A．一定空气湿度 B．敏感的合金 C．特定的介质 D．一定的静应力
3、卧式容器的支座主要有、和三种。
（ BCD ）
A．耳式支座 B．鞍座 C．圈座 D．支承式支座
4、水工艺中常用的机械搅拌设备主要有哪几种？（ ABD ）
A．溶液搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．分散搅拌设备 D．絮凝搅拌设备。
5、水处理中常用的曝气设备有（ ABCDE ）
A．表面曝气设备 B．鼓风曝气 C．水下曝气 D．纯氧曝气 E．深井曝气
6、换热器的选型需综合考虑的因素有（ ABCE ）
A．热媒供给条件 B．热工性能 C．换热面积合理 D．节能、投资少 E．运行管理
7、水处理中常用的膜分离设备有（ ABD ）
A．电渗析设备 B．反渗透设备 C．纳滤设备 D．超滤设备 E．微滤设备
8、常用的污泥脱水设备有（ ABCD ）
A．带式压滤机 B．离心脱水机 C．板框压滤机 D．真空过滤机
9、控制加药量的计量设备有（ ABC ）
A．孔口式计量设备 B．三角堰计量设备 C．虹吸计量设备 D．静态混合计量设备
10、下列哪些曝气装置不易堵塞（ BCD ）
A．刚玉微气泡曝气装置 B．橡胶膜微气泡曝气器 C．穿孔管 D．可变微孔曝气装置
四、名词解释（每题5分，共25分）
1、分离：利用混合物中各组分的某项差别，通过一定的分离设备进行物质的迁移，从而实现组分的分离。
2、腐蚀：材料与所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏
3、换热设备：温度不同的两种流体相互交换热量的设备叫换热设备。
4、容积式换热器：带有贮热容积式的间壁式换热设备，具有加热冷水和贮备热水两种功能的设备。
5、计量泵：利用泵内柱塞的往复运动加压并计量流体，具有投加药剂功能的设备。
五、简答题（共25分）
1、水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？（5分）
答：选择原则： 1）满足机械性能（力学性能）的要求。
2）满足腐蚀方面的要求。
3）满足材料的经济性。
2、如何选用换热设备？（5分）
答：在选择换热设备时应综合考虑以下5个方面的因素：（1）热媒供给条件；（2）热工性能；（3）运行管理；（4）换热面积；（5）材质。
3.曝气设备的功能是什么？在水处理工艺中，曝气器的主要作用是什么？（7分）
答：功能是采取一定的技术措施，通过曝气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分均匀地混合，达到生物处理的目的。
主要作用有两个，一是充氧，二是搅拌混合。
4、小孔腐蚀与缝隙腐蚀的异同。
（8分）
答：区别：孔蚀的初始阶段是金属钝态的破坏取源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀这发生在金属表面既存的缝隙中；形态上孔蚀的蚀坑窄而深，缝隙腐蚀的蚀坑广而浅
相同点：都属于局部腐蚀；均形成闭塞腐蚀电池效应。