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1、水污染控制工程 8 1概述8 2常用机械知识8 3设备常用材料及管配件8 4阀门8 5泵8 6风机8 7格栅除污机 第八章水处理机械设备 第八章水处理机械设备 8 8除砂机与砂水分离设备8 9刮泥机8 10吸泥机8 11曝气设备8 12滗水器8 13污泥脱水设备 第八章水处理机械设备 基本内容与要求 1常用机械知识 1 熟悉金属的性能 2 熟悉金属材料的分类 3 熟悉钢的热处理知识 4 熟悉螺纹连接知识2识图 1 了解机械制图基本知识 2 了解正投影 3 了解识图的方法和步骤 第八章水处理机械设备 3设备常用材料及管配件 1 熟悉金属材料 2 熟悉非金属材料 3 熟悉管配件的种类 性能和用途
2、管配件的链接 4 管道防腐 5 管道保温1 了解常用保温材料2 了解保温施工的一般要求及注意事项 第八章水处理机械设备 4阀门 1 掌握阀门的结构和用途 2 掌握阀门的使用和保养 3 掌握阀门的安装 4 掌握安全阀的安装5泵 1 水处理常用泵的分类与性能参数熟悉叶片式泵 容积式泵 其他类型泵 泵性能参数 2 离心泵 掌握离心泵的工作原理与构造 离心泵的主要零部件 离心泵的类型及离心泵的性能曲线 3 泵的运行与维护掌握离心泵起动前的准备工作 泵起动与起动后的检查 水泵机组的运行要求 水泵的停止 第八章水处理机械设备 6风机掌握水处理常用风机的基本知识 1 离心风机的特性 型式 2 罗茨风机的特性
3、 型式 3 常用风机主要工作参数和型号表示方法7格栅除污机 1 掌握格栅除污机种类 结构和工作原理 2 掌握格栅除污机的运行管理 3 掌握格栅除污机的故障与处理 第八章水处理机械设备 8除砂机与砂水分离设备 1 掌握除砂机的种类 结构和工作原理 2 掌握砂水分离设备的种类 结构和工作原理 3 掌握除砂机和砂水分离设备的运行管理9刮泥机 1 掌握刮泥机的种类 结构和工作原理 2 掌握刮泥机的运行管理10吸泥机 1 掌握吸泥机的分类 2 掌握吸泥机的运行管理 第八章水处理机械设备 11曝气设备 1 掌握鼓风曝气设备的分类 结构与特点 2 掌握机械曝气设备的分类 结构与特点12滗水器 1 掌握滗水器
4、的分类 工作原理和应用 2 掌握滗水器运行管理污泥脱水设备 1 掌握污泥脱水设备的分类 工作原理和应用 2 掌握污泥脱水设备的运行管理 8 1概述 废水处理机械设备的重要性 废水处理都是借助或通过物理的 化学的和生物的单元操作过程完成 随着水处理技术和污水处理自动化的发展 废水处理设施使用的机械设备越来越多 也越来越复杂 所以掌握基本的水处理机械设备的知识是十分必要的 8 2常用机械知识 一 机械基础知识机械基础知识应熟悉一下几点 金属的性能金属材料的分类钢的热处理知识螺纹连接加工偏差量具 1 金属的性能主要指机械性能 物理性能 化学性能和工艺性能 1 机械性能 金属材料在不同性质外力作用下表
5、现的抵抗能力 也称力学性能 如 弹性 塑性 强度 硬度 韧性等 2 物理性能 如导电性 导热性 热膨胀性 熔点 磁性 密度等 3 化学性能 金属在常温或高温时抵抗各种化学作用的能力 如耐酸碱 耐腐蚀 抗氧化 以上三种性能统称为使用性能 4 工艺性能 材料在加工制造中表现出的性能 显示了加工制造的难易程度 如 铸造性 锻造性 焊接性 切削加工性 热处理性等 2 金属材料的分类金属材料是目前应用最为广泛的工程材料 常用的金属材料主要有碳钢 合金钢 不锈钢 铸铁 以及部分有色金属材料等 中碳钢 高碳钢 3 钢的热处理知识 1 热处理概念 热处理就是将钢在固态下通过加热 保温和不同的冷却方式 改变金属
6、内部组织结构 从而获得所需性能的操作工艺 2 退火1 定义 退火是将钢加热到高于临界温度40 60 以上 一般为710 750 各别可达到800 900 保温一段时间后 然后缓慢冷却 如随炉或埋入导热性能较差的介质中 从而获得接近于平衡组织的一种热处理工艺 2 目的及作用 退火可降低硬度 消除内应力 提高钢材冷变形后的塑性 还可细化晶粒 改善组织 防治加工后变形 3 主要退火工艺有 完全退火 球化退火和去应力退火等 3 正火1 定义 正火是将钢加热到临界温度以上 30 50 的温度 保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作方法 冷却速度快 工作效率高 2 目的及作用 改善钢的切削加工性能 细化晶
7、粒 均匀组织 提高机械性能 消除内应力 3 优点 正火是在炉外冷却 不占用加热设备 生产周期比退火短 生产效率高 能量消耗少 工艺简单 经济 所以 低碳钢多采用正火来代替退火 4 淬火1 定义 将钢加热到临界温度以上 30 50 保温后在水或油中快速冷却的操作工艺称为淬火 2 目的 使钢获得高的硬度 耐腐蚀性 使钢在回火获得某种特殊性能 如较高的弹性 韧性和强度 5 回火1 定义 回火就是将淬火后的钢重新加热到临界温度以下的某一温度 保温一段时间 然后置于空气或水中冷却的热处理方法 2 目的消除钢件淬火时所产生的脆性和内应力 防止变形或开裂 调整和稳定淬火时钢的结晶组织 使淬火组织趋于稳定 提
8、高钢件的塑性和冲击韧性 回火 一般也是热处理的最后一道工序 6 调质1 定义 淬火后在450 650 进行高温回火称为调质 2 目的用来使钢获得高韧性和足够的强度 重要的齿轮 杆 轴等零件是经过调质进行处理的 4 螺纹链接把需要相对固定在一起的零件用螺纹零件联接起来 这种联接称为螺纹联接 1 螺纹的形成 在圆柱体外表面上形成的螺纹 称为外螺纹 在圆柱体内表面上形成的螺纹 称为内螺纹 如图8 1所示 2 螺纹三要素牙形 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 大径 螺纹的最大直径 也称公称直径 螺距 在导面的素线方向上相邻两牙对应两点间的距离 5 加工偏差 1 公差 允许尺寸
9、的变动量 称为公差 2 上偏差 最大极限尺寸和基本尺寸之差 3 下偏差 最小极限尺寸和基本尺寸之差 4 实际偏差 实际尺寸与基本尺寸之差 上 下偏差可以是正数 也可以是负数 也可以为零 如 图纸上所注的轴的直径基本尺寸 40mm最大极限尺寸 40 0 015 40 015mm最小极限尺寸 40 0 010 39 990mm公差 40 015 39 90 0 025mm上偏差 40 015 40 0 015mm下偏差 39 90 40 0 010mm 6 量具目前所用的测量工具简称为量具 如游标卡尺 千分尺 百分表 量规 塞尺等 1 游标卡尺 中等精度的量具 主要用于测量内 外直径和宽度 深度等
10、 结构 主尺 副尺 游标 读数方法 查出副尺零线前主尺上的整数 在副尺上 查出与主尺刻线对齐的那一条刻线的读数 即为小数 将主尺上的整数和副尺上的小数相加即得 6 量具 2 千分尺 精密量具 生产中常用 主要测量工件的长 宽 厚及外径 精度可达0 01mm 结构 弓架 固定测站 固定套筒 带有刻度的主尺 活动测轴 测轴另一端是螺杆 螺距是0 5mm 活动套筒 止动销 棘轮等 6 量具 3 塞尺 探细尺 厚薄规 由不同厚度的薄钢片组成的测量工具 在每一片钢片上都可有厚度的尺寸数字 用来测量工件的间隙 8 3设备常用材料及管配件 根据它们的化学组成分为 金属材料和非金属材料 8 3 1金属材料水处
11、理设备用金属材料主要为 1 钢铁 2 生铁 3 碳钢 指含碳量低于2 的铁碳合金 8 3 1金属材料 一 钢铁 钢铁是指铁和碳 硅 锰 磷 硫以及少量其它元素所组成的合金 也称为铁碳合金 二 生铁 定义 是指还有非铁杂质较多的铁碳合金 主要元素 硅 硫 锰 磷等 特点 质硬而脆 缺乏韧性 耐酸碱性差 易生锈 分类 炼钢生铁和铸造生铁 铸铁 铸铁分类 1 白口铸铁 其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 2 灰铸铁 其中的碳全部或部分以片状石墨形态存在 所以耐磨 消振 但强度和塑性比碳钢低 韧性差 3 可锻铸铁 由白口铸铁经过退火制成的 有良好的延展性
12、 4 球墨铸铁 球墨铸铁中的石墨以球状存在 其强度 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 可代替某些钢材 制造重要的机械零件 5 高硅铸铁 含硅量在14 18 耐腐蚀性好 三 碳钢 特点 随着碳含量的增加 碳钢抗拉强度和硬度呈线性增加 而塑性和抗击强度则下降 8 3 2非金属材料 一 非金属无机材料 主要有铸石 玻璃 搪瓷 水泥及其制品等 二 有机高分子材料 主要可分为塑料 橡胶 纤维 涂料 粘合剂以及功能高分子材料和高分子生物材料等 1 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 常见的热塑性高分子材料有 1 聚乙烯 PE 2 聚氯乙烯 PVC 3 聚丙烯
13、PP 4 聚丁烯 ABS 除此之外 还有氯氟乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯氰 聚甲醛 聚氧化乙烯 等 2 热固性塑料因受热或在其他条件作用下固化呈不溶性物料的塑料 8 3 3管配件 一 管配件的种类 性能和用途 常用的管配件主要由金属或非金属材料制成 1 铸铁管性能 耐腐蚀性能好 耐用 价低 用途 广泛用于上下水管道 排水铸铁管常用配件 弯头 乙字管 三通 四通和大小头等 2 钢管性能 强度大 能耐高压 韧性好 乃振动 质轻 长度厂 连接时接头少 用途 水处理装置常用焊接钢管 钢管常用的配件 管箍 三通 四通和异径弯头和活接头等 3 塑料管聚氯乙烯管 UPVC 聚乙烯管 PE 聚丙烯管 PP 和聚丁烯
14、管 ABS 性能 稳定性好 耐腐蚀 可塑性好 易加工 安装方便 质轻 管内壁光滑 水头损失少 但是强度低 不耐高压和高温 易老化 用途 适用于压力较低的排水管道硬聚氯乙烯管配件 1 注塑配件 弯头 三通 四通 大小头 套管 存水弯 伸缩节和束接等 采用螺纹接头或带承插管接头 2 热加工焊接管件 二 管配件的连接 1 螺纹连接用途 适用于管径DN 100mm 工作压强P 1 0MPa的水管道 广泛用于上下水管道 分类 管螺纹分为圆锥管螺纹 用于管道接口 和圆柱管螺纹 用于活接头等管件 注意 螺纹连接时不能用力过猛 以免损坏零件 上紧后连接处突出的填料应清理干净 2 法兰连接用途 适用于管道与管道
15、 管道与设备或者阀门的连接 但不适于埋地管道的连接 因螺栓易锈蚀 拆卸困难 注意 1 连接时必须将密封面清洗干净 2 焊缝高出密封面的部分应挫平 垫圈放置应平整 3 安装时必须使法兰密封面与管子中心线垂直 4 法兰内圆必应小于管内径 外径不应大于法兰盘的凸面边缘 3 承插连接用途 适用于带承插口的铸铁管 注意 承插连接分为嵌缝和密封两道工序 4 焊接连接用途 适用于高温高压管道的连接 常用于不需要经常拆卸的管道连接 缺点 焊缝易腐蚀 拆卸不方便 注意 1 当管壁厚度超过4mm时 需对焊接口端进行坡口处理 2 应进行焊前预热和焊后热处理 承插连接 电热熔焊接连接 5 黏合连接用途 适用于塑料管的
16、连接 特殊情况 硬聚氯乙烯管采用承插连接 一 分类水处理厂使用的阀门有 1 从介质的种类分 污水阀门 污泥阀门 清水阀门 气体阀门 油阀门等 2 从功能分 有截止阀 流量控制阀 止回阀 安全阀等 3 从结构分 有闸阀 蝶阀 球阀 旋塞阀 角阀等 阀门最基本的参数是流通直径和介质工作压强 返回 8 4阀门 闸阀具有流体阻力小 开闭所需外力较小 介质的流向不受限制等优点 但外形尺寸和开启高度都较大 安装所需空间较大 水中有杂质落入阀座后阀不能关闭严密 关闭过程中密封面间的相对摩擦容易引起擦伤现象 二 主要常用阀门的结构和用途1 闸阀是指关闭件 闸板 由阀杆带动 沿阀座密封面作升降运动的阀门 流通介质 清水 污水 污泥 浮渣 是油 气 流通直径 50 1000mm最大工作压强 可达2 4MPa 低温闸阀 闸阀 保温闸阀 闸阀特点是当阀门全开时通道完全无障碍 不会发生缠绕 故特别适合在含大量杂质的污水 污泥管道中使用 电动闸阀 快速排污阀 楔式闸阀 2 蝶阀是指启闭件 蝶板 绕固定轴旋转的阀门 是水处理中使用最广泛的阀门 流通介质 污水 清水 活性污泥 曝气用低压气体等 最大流通直径 可超过2
