污水废水处理设施运营第八章水处理机械设备讲解

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1、第八章 水处理机械设备 概 述 n废水处理都是借助或通过物理、化学和生物 的单元操作过程完成的。整个过程由特殊的 构筑物和水处理机械设备组合而成的水处理 设施实现。随着设备的发展，新的设备不断 完善。对设备的检测，维修和保养要有更多 的工作。 n水处理设备必须具备的知识：常用的机械知 识、常用材料、管配件、材料的防腐、阀门 水泵、风机和专用机械设备的分类、结构、 工作原理、维护保养等 机械基础知识 机械基础知识应掌握的 n金属的性能 n金属材料的分类 n钢的热处理知识 n螺纹连接 n加工的偏差 n量具 机械基础知识 金属的性能 n机械： 金属材料在外力作用下表现出来的特性包括强 度、硬度、塑性

2、、轫性和抗疲劳性 n物理： 密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀、磁性 n化学： 耐腐蚀性、热稳定性 n工艺： 切削加工性、可靠性、可锻性、可熔性、可焊性 机械基础知识 碳素结构钢 普通碳素钢（甲、乙、特） 碳素钢 优质碳素钢（高、中、低） 碳素工具钢 优质碳素、 高级优质碳素 黑色金属 合金钢 合金结构、工具、硬质合金 特殊（不锈钢、耐热钢）、金属材料 铸 铁 白口、灰口、球墨、可锻、 金属材料 特殊性能铸铁 有色金属 铜合金、铝合金、镁合金、钛合金、 轴承合金 机械基础知识 钢的热处理知识： n退火:将钢件加热到临界温度以上40- 60（不同钢材临界温度不一样）一般是 710-750，个别合

3、金钢其临界温度可达 800-900，并在此温度下停留一段时 间（保温），然后缓慢冷却，同炉子一起 冷却，这种热处理过程称为退火。 n正火：将钢件加热到临界温度以上40- 60，保温一定时间，然后在空气中冷却 的过程称为正火。 机械基础知识 n淬火：将钢件加热到临界温度以上，保温 一段时间，然后用较快的速度冷却的过程 称为淬火 n回火：将淬火后的钢件加热到临界温度以 下的某一温度，保温一段时间，然后再空 气或油中冷却下来的过程称为回火。 n调质：淬火后在450-650进行高温回 火称为调质。 机械基础知识 螺纹连接： n螺纹的形式：将直角三角形a，b，c在直径 为d的圆柱体上，若直角三角形的底边

4、长ab 等于d，则斜边ac在圆柱体上正好绕成一 圈空间曲线，这条曲线称为螺旋线。沿螺 旋线切制不同状的沟槽，即得不同型角的 螺纹。 机械基础知识 n牙形： 通过螺纹轴线的螺纹牙齿的剖面形状，如 三角形、梯形、锯齿形等。 n大径： 螺纹的最大直径，也称公称直径。 n螺距： 在导面的素线方向上相邻两牙对应两点间的 距离称为螺距。 机械基础知识 加工偏差： n公差：允许尺寸的变动量，称为公差。 n上偏差：最大极限尺寸和基本尺寸之差， 称为上偏差。 n下偏差：最小极限尺寸和基本尺寸之差， 称为下偏差。 n实际偏差：实际尺寸和基本尺寸之差，称 为实际偏差。 机械基础知识 n量具：测量零件的尺寸、角度等所

5、用的测 量工具简称量具。如游标卡尺、千分尺、 百分表、量规、塞尺等。 n游标卡尺：游标卡尺是一种中等精度的量 具，它可以直接量出零件的内外直径、宽 度和长度等。 n千分尺：千分尺是一种精密量具。是生产 中常用的测量工具，主要测量工件的长、 宽、厚及外经。测量时能准确地读出尺寸 ，精确可达0.01mm。 n塞尺：塞尺是由一些不同厚度的薄钢片组 成的测量工具，在每一片钢片上都刻有厚 度的尺寸数字，用来测量工件的间隙。 识 图 n机械制图基本知识： 机械图纸是机械设计和制造过程中的重要文件， 是工程技术交流的公共语言。这种图纸应能唯一 的、完整的反映机件的圆形，且具有可度量性， 容易看懂的特点。 n

6、图幅：即生产中使用的图样。图幅有大有小，应 根据零件（或部件）的大小及复杂程度，选用适 当的图幅。 n比例：图纸上图形大小与实际大小之比叫做比例 。 n字体：图纸和技术文件中徒手写汉字、数字、字 母时，必须做到字体端正，笔画清楚，排列整齐 ，间隔均匀。汉字尽可能写成长仿宋体，并应用 国家正式公布的简化字。 n图线：绘制图样时，应采用机械制图国家标准规 定的图线。 识 图 正投影 n投影概念：假设以定平面P为投影面，一投影线 通过空间点A与投影面P交于点a，则a为空间点A 在P面上的投影。使用这种方法来获得空间形体 在平面（图纸上）的图形，称为投影法。 n中心投影法：其特点是通过物体的全部投影线

7、 汇交于一点。 n平行投影法：其特点是通过物体的全部投影线 互相平行，其中投影线与投影面倾斜的称为斜 投影法；投影线与投影面垂直的称谓正投影法 。 识 图 n正投影的特性： 直线段平行投影时，其投影反映直线段的实 际长度，平面图形投影时，其投影则反映 平面图形的实际形态。直线段垂直投影面 时。其投影积聚为一点，平面垂直投影面 时，其投影积聚为一直线。直线段倾斜于 投影面时，其投影为比真长短的直线段， 倾斜角度越大，投影越短；平面图形倾斜 于投影面时，其投影为缩小的类似图形。 直线的投影仍相互平行。 识 图 识图的方法和步骤 n看零件图的方法和步骤： n看标题栏 n进行表达方案的分析 n进行形体

8、分析 n进行尺寸分析 n进行结构、工艺和技术要求的分析 识 图 识图的方法步骤： n机器或部件的性能、功能和工作原理 n各种零件的主要结构形式和作用 n各零件的主要结构形式和作用 n其他系统和润滑系统、防漏系统等的原理 和构造 识 图 n看装配图的方法步骤： 工程技术人员必须具备熟练看装配图的能 力。为此，需要学习和掌握看装配图的方 法和步骤。看装配图时要了解的内容： n机器或部件的性能、功能和工作原理； n各种零件的装配关系及各零件的拆装顺序 ； n各零件的主要结构形式和作用； n其他系统和润滑系统、防漏系统等的原理 和构造。 识 图 n各零件的主要结构形式和作用； n其他系统和润滑系统、防

9、漏系统等的原理 和构造。 识 图 n看装配图的方法和步骤： n阅读有关资料 n分析视图： n深入了解部件的工作原理和装配关系： 分析零件 归纳总结 设备常用材料及管配件 金属材料 水处理设备有金属材料主要为：钢铁、生铁 、白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁 、高硅铸铁、 n钢铁是指铁和碳、硅、锰、磷、硫以及少量 其他元素所组合的合金。 n生铁是含有非铁杂质较多的铁碳合金，生铁 的杂质元素主要是硅、硫、锰、磷等。生铁 质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形的 能力。 n白口铸铁：白口铸铁中的碳全部以渗碳体形 式存在，因此质硬而脆，在近中性或碱性溶 液中具有很高的耐腐蚀性。 设备常用材料及管配件

10、n灰铸铁：灰铸钢中的碳全部或部分以片状 石墨形态存在，所以它耐磨、消振，但强 度和塑性比碳钢低，韧性也差。 n可锻铸铁：可锻铸钢是由白口铸铁经过退 火制成的，有良好的延展性。 n球墨铸铁：球墨铸铁中的石墨以球状存在 。它的强度、塑性和弹性都比灰铸铁好， 有良好的消振性、耐磨性和抗氧化性，可 以代替某些钢材，制造重要的机械零件。 设备常用材料及管配件 n高硅铸铁：含硅量在14%18%之间的铸 铁称为高硅铸铁，有优良的耐腐蚀性能。 n碳钢是指含碳量低于0.2%的铁碳合金 低碳钢 中碳钢 高碳钢 设备常用材料及管配件 n非金属材料 n了解水处理设备常用非金属材料的性质和 用途： n非金属无机材料 n

11、有机高分子材料： n热塑性塑料 n热固性塑料 设备常用材料及管配件 非金属材料 n无机材料：非金属无机材料种类繁多，主要有铸 石、玻璃、搪瓷、水泥及其制品等。它们不仅原 料便宜易得，更重要的是具有优良的耐磨腐蚀性 能。 n有机高分子材料：有机高分子材料通常指以树脂 为主要成分，在一定温度和压力下被塑造成一定 形状，并在常温下能保持形状的有机材料，常称 为塑料。 n热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化 和冷却硬化的塑料称之为热塑性塑料。如聚乙烯 塑料、聚氯乙烯塑料等。 设备常用材料及管配件 n热固性塑料： 因受热或在其他条件作用下固化成不熔性物 料的塑料为热固性塑料，如酚醛塑料、环 氧塑料

12、等。 设备常用材料及管配件 管配件的种类、性能和用途 铸铁管、钢管、塑料管 n铸铁管：铸铁的耐腐蚀性能好，经久耐用，价格 低廉，广泛用做上下水管道。缺点是质脆，不耐 振动和弯折，质量达，表面粗糙。 n钢管：钢管有无缝钢管和焊接钢管两种，水处理 装置常用焊接钢管。钢管的优点是强度大，能耐 高压；韧性好，耐振动；质轻，长度长，连接时 接头少。但易生锈，耐腐蚀性能差。 n塑料管：塑料管有硬聚氯乙烯管（UPVC管）、聚 乙烯管（PE管）、聚丙烯管（PP管）和聚丁烯管 （ABC管）等，目前最常用的是UPVC管。 设备常用材料及管配件 n管配件的连接可分为：螺纹连接、法兰连 接、承插连接、焊接连接和黏合连

13、接五中 方式。根据管材和连接要求不同来选择连 接方式。 n螺纹连接适用于管道DN100mm、工作压强 P1.0MPa的水管道。管螺纹分圆锥管螺纹和圆 柱管螺纹两种。圆锥管螺纹用于管道接口，圆柱 管螺纹用于活接头等管件。用螺纹连接管件时， 先应根据管道输送流体性质选用相应填料，以使 连接严密、无渗漏。螺纹上紧时注意不应用力过 猛，以免损坏零件，上紧后连接处突出的填料应 清理干净。 设备常用材料及管配件 n法兰连接：法兰连接常用于管道与管道、 管道与设备或者阀门等的连接。其优点是 结合面紧密，强度高，方便拆卸，能满足 不同材质管道的连接，但不宜用于埋地管 道的连接，因螺栓易锈蚀，拆卸困难。 n承插

14、连接：带承接口的铸铁管采用承插连 接。承插连接分嵌缝和密封两道工序。嵌 缝是用油麻或橡胶圈将承插口填满并压实 ，然后用密封填料将承插口密封，保证管 道中流体不渗漏。常用的填料有石棉水泥 填料、自应力水泥砂浆填料、石膏水泥填 料、青铅填料和水泥砂浆填料等。 设备常用材料及管配件 n焊接连接：焊接连接时一种可靠性很高的 连接方式，适用于高温高压管道的连接， 但拆卸不方便，焊缝较易腐蚀，因此常用 于不需要经常拆卸的管道连接。 n黏合连接:黏合连接常应用于塑料管的连接 。 n* 管道防腐施工 覆盖法防腐介绍： n涂料：涂料主要由液体材料、固体材料、 辅助材料三部分组成。液体材料有成膜物 质、稀释剂（溶

15、剂）；固体材料有颜色、 填料；辅助材料有固化剂、增韧剂、催干 剂、防潮剂、脱漆剂等组成。 n涂料的分类：一般涂料按其所起的作用可 分为底漆和面漆。底漆直接涂在金属表面 作打底用，面漆涂在底漆上。 管道防腐施工 管道防腐施工应掌握以下几个方面： 清理表面、除油、除锈、涂漆 n清理表面：涂料涂刷前，需要将金属表面 的油污、灰尘、金属氧化物、锈蚀等清除 掉，否则将影响涂料与金属表面的结合。 清理管道表面，一般分为除油、除锈等。 施工中应根据设计要求及具体条件来选择 合理的处理方法。 n除油：金属表面黏结较多的油污时，可用 氢氧化钠、磷酸三钠或碳酸钠等稀溶液进 行处理，等干燥后再除锈。 管道防腐施工

16、*n除锈：管道除锈方法有人工除锈、机械除锈、喷 沙除锈和酸洗除锈等。 n涂漆：涂漆一般采用刷漆、喷漆、浸漆和浇漆等 方法，施工现场大多采用刷漆和喷漆两种方法。 n涂漆准备 n油刷的使用和保管 n涂漆操作步骤、方法及注意事项 n涂层质量要求 n管道着色及其标志：当管道较多时，为了操作、 管理和维修的方便，往往在管道外刷不同颜色的 油漆、色环和表示流向的箭头，以表示管内所输 送介质的种类、流动方向。 管道防腐施工 n涂漆操作步骤、方法及注意事项 n涂层质量要求 n管道着色及其标志 埋地管道的防腐 防腐层结构： n埋地敷设的金属管用得较多的是碳钢管和 铸铁管。铸铁管耐腐蚀能力较强，所以埋 地前一般只需在铸铁管表面涂1-2道绝缘沥 青即可。而碳钢罐耐腐蚀能力差，应按设 计要求进行防腐处理，如设计无规定时， 可根据周围介质对钢管的腐蚀情况，采取 正常、加强和特加强的防腐层。 埋地管道的防腐 防腐层材料：沥青底漆、石油沥青、石油沥青、保 护层、 n沥青底漆：沥青底漆也称为冷底子油