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1、水处理机械设备培训,20*年2月,概述,废水处理都是借助物理的、化学的和生物的单元操作过程完成的。各单元通过特殊构筑物和水处理机械设备组合来实现。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。这样对机械设备的检测、维修和保养需要有更多的工作。 污水厂工作环境特殊，机械设备和污水、污泥接触，容易被腐蚀，需要进行妥善地防腐保养等等。因而掌握基本的水处理机械设备的知识是十分重要的。 为此，本次在此介绍水处理中常用的阀门、泵、风机等的基本知识。,目录,第一节 阀门,在废水处理厂，阀门被广泛用于控制介质的流量或者完全截断介质的流动。 水处理工程中使用的阀门种类繁
2、多，其中大部分使用定型产品；有防腐要求时则使用化工阀门（比如说介质为硝酸时，需要用316L材质的不锈钢阀门；介质为盐酸时，需要PPH材质的阀门）；如果有特殊要求，则可单独设计、单独制造（核工业中使用的阀门）。,1.1阀门的分类、结构、用途： 1.1.1阀门分类 ： 从功能分，有截止阀、流量控制阀、止回阀、安全阀等； 从结构分，有闸阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。 1.1.2主要常用阀门的结构和用途： 阀门最基本的参数是流通直径和介质工作压强。,1、闸阀，闸阀也叫闸板阀, 是一种广泛使用的阀门。它的闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致, 相互贴合, 可阻止介质流过, 并依靠顶模、弹簧或闸
3、板的模形, 来增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。 它的优点是 : 流体阻力小, 启闭省劲, 可以在介质双向流动的情况下使用, 没有方向性, 全开时密封面不易冲蚀, 结构长度短, 不仅适合做小阀门, 而且适合做大阀门。闸阀按阀杆螺纹分两类 , 一是明杆式 , 二是暗杆式。按闸板构造分 , 也分两类 , 一是平行 , 二是模式。,2、蝶阀， 蝶阀也叫蝴蝶阀, 顾名思义, 它的关键性部件好似蝴蝶迎风, 自由回旋 。 蝶阀的阀瓣是圆盘, 围绕阀座内的一个轴旋转, 旋角的大小, 便是阀门的开闭度。 蝶阀具有轻巧的特点 , 比其他阀门要节省材料, 结构简单, 开闭迅速, 切断和节流都能用, 流体阻力
4、小, 操作省力。蝶阀, 可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方, 最好不要使闸阀, 因为蝶阀比闸阀经济, 而且调节性好。目前, 蝶阀在热水管路得到广泛的使用。,3、球阀， 球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便, 体积小, 可以做成很大口径, 密封可靠, 结构简单, 维修方便, 密封面与球面常在闭合状态, 不易被介质 冲蚀, 在各行业得到广泛的应用。球阀分两类, 一是浮动球式, 二是固定球式。,4、截止阀， 也叫截门, 是使用最广泛的一种阀门, 它之所以广受欢迎, 是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小, 比较耐用, 开启高度不大, 制造容易, 维修方便, 不仅适用于中低压, 而
5、且适用于高压。它的闭合原理是, 依靠阀杠压力, 使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合, 阻止介质流通。 截止阀只许介质单向流动, 安装时有方向性。它的结构长度大于闸阀, 同时流体阻力大, 长期运行时, 密封可靠性不强。截止阀分为三类 : 直通式、直角式及直流式斜截止阀。,5、止回阀，止回阀是依靠流体本身的力量自动启闭的阀门,它的作用是 阻止介质倒流。它的名称很多, 如 逆止阀、单向阀、单流门等。按结构可分两类。 (1) 升降式 : 阀瓣沿着阀体垂 直中心线移动。这类止回阀有两种 : 一种是卧式 , 装于水平管道 , 阀体外形与截止阀相似 , 另一种是立式 , 装于垂直管道 , 。 (2) 旋启式
6、: 阀瓣围绕座外的销轴旋转, 这类阀门有单 瓣、双瓣和多瓣之分, 但原理是相同的。 水泵吸水管的吸水底阀是止回阀的变形, 它的结构与上述两类止因阀相同, 只是它的下端是开敞的, 以便可使水进入。,6、旋塞阀 ，旋塞阀是依靠旋塞体绕阀体中心线旋转, 以达到开启与关闭的目的。它的作用是切断、分田和改变介质流向。结构简单, 外形尺寸小, 操作时只须旋转90度, 流体阻力也不大。 其缺点是开关费力 , 密封面容易磨损, 高温时容易卡住, 不适宜于调节流量。旋塞阀 , 也叫旋塞、考克、转心门。它的种类很多, 有直通式、 三通式和四通式。,1.1.3阀门的使用和保养 1.阀门的润滑部位以螺杆、减速机构的齿
7、轮及蜗轮、蜗杆为主，这些部位应每三个月加注一次润滑脂，以保证转动灵活，防止生锈。 2.在使用电动阀时，应注意手轮是否脱开，板杆是否在电动的位置上。 3.在手动开闭阀门时应注意，如果感到很费尽就说明阀杆有锈死、卡死或阀杆弯曲等故障，此时如加大臂力就可能损坏阀杆，应在排除故障后再转动。 4.电动阀的转矩限制机构不仅起到过矩保护作用，当行程控制机构在操作过程中失灵时，还起备用停车的保护作用。 5.应将阀门的开度指示器的指针调整到正确的位置。 6.在北方地区，冬季应注意阀门的防冻措施，特别是暴露于室外、井外的阀门，冬季要用保温材料包裹，以避免阀体被冻裂。 7.长期闭合的水阀门，有时在阀门附近形成一个死
8、区，其内会有泥沙沉积，这些泥沙会对蝶阀的开合形成阻力。,1.1.4阀门的安装 阀门在管道上安装时首先应按照管道连接方法进行安装，同时要满足以下规定： 1.安装前应按设计核对型号，并根据介质流向确定其安装方向。 2.检查、清理阀件个部位的污物、氧化铁屑、沙粒等，防止污物划伤阀的密封面。 3.检查填料是否完好，一般安装前要重新赛好填料，调整好填料压盖。 4.检查阀杆是否歪斜，操作机构和传动装置是否灵活，试开试关一次，检查能否关闭严密。 5.水平管道上的阀门，其阀杆一般应安装在上半圆范围内。 6.安装铸铁、硅铁阀件时，要防止因强力连接或受力不均而引起的损坏。 7.安装电动、气动阀门时，应使执行机构位
9、于阀门的上部。 8.截止阀的介质流过方向必须由下而上流经阀盘。 9.闸阀不易倒装，明杆阀门一般不宜装在地下。 10.升降式止回阀应水平安装。,1.1.5安全阀的安装 1.设备容器的安全阀应装在设备容器的开口短节上，也可装设在接近设备容器出口的管路上，但管路的公称通径不能小于安全阀进口的公称通径。 2.液体安全阀介质应排入封闭系统，气体安全阀介质可排入大气。 3.可燃气体和有毒气体安全阀的排气口，应用管路引至室外，排气管应尽量不拐弯，排气管出口应高出操作面2.5米以上。 4.安全阀应垂直安装，以保证管路系统畅通无阻。安全阀应布置在便于检查和维修的场所。 5.安装重锤式安全阀时，应使杠杆在一垂直平
10、面内运动，调试好后必须用固定螺栓将重锤固定。,目录,第二节 泵,在废水处理厂，水泵类设备约占机械设备总投资额的15%以上，且从能耗讲也是主要耗能设备，所以是主要的动力设备。 泵是把机械能转换成液体的能量，用来增压输送液体的机械。泵是国民经济中应用最广泛、最普通的通用机械，除了水利、电力、农业和矿山等大量采用外，尤以石油化工生产中用量最多，而且由于化工生产中原料、半成品和最终产品中很多是具有不同物性的液体，如腐蚀性、固液两相流、高温或低温等，要求有大量的具有一定特点的化工用泵来满足工艺上的要求。这方面的技术发展产品开发一直是十分活跃的。,2.1 水处理常用泵的分类与性能参数 1、叶片泵 叶轮式泵
11、是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。 根据泵的叶轮和流道结构特点的不同叶轮式又可分为： 1）离心泵（centrifugal pump） 2）轴流泵（axial pump） 3）混流泵（mixed-flow pump） 2、容积泵 靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。 根据运动部件运动方式的不同又分为：往复泵和回转泵两类。 根据运动部件结构不同有：活塞泵和柱塞泵，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵等。 3、其他类型水泵 除了叶片泵和容积泵之外的一些特殊类型的泵，如射流泵、水锤泵、真空泵等。,泵的分类： 潜水泵 离心泵 管道
12、泵 螺杆泵,4、泵的性能参数 a、流量: 泵在单位时间内抽吸或排出的水量称为泵的流量，用Q表示，单位：m3/h或L/s。叶片泵的流量与扬程成反比关系，流量减少扬程增大；反之，流量增加扬程降低。容积泵的流量与扬程无关。 b、扬程： 单位质量的液体，从泵进口到泵出口的能量增值为泵的扬程，用H表示，单位：m（水柱）或Pa。虽然习惯上离心泵的扬程与高度一致，但不应把泵的扬程简单理解为液体输送能到达的高度，因为泵的扬程包括液体的静压、速度和几何位能等能量增加值的总和。容积泵的扬程与泵本身动力、强度和填料有关，与流量无关，只要允许，可达到任何外界需要的扬程，只是轴功率随着扬程增高而增大。 c、允许吸上真空
13、高度： 允许吸上真空高度指当泵轴线高于水池液面时，为了防止发生汽蚀现象，所允许的泵轴线距吸水池液面的垂直高度，用Hs表示，单位：m。随流量变化，流量增加， Hs下降。 d、转速： 泵轴在单位时间内的转数，用Z表示，单位：转/分（r/min）。 e、功率和效率 泵的功率分为有效功率和轴功率。有效功率为单位时间内泵排出口流出的液体从泵中得到的有效能量，亦称输出功率，用Ne表示，单位：KW。轴功率为单位时间内，由原动机传递到主轴上的功率，亦称输入功率，用N表示，单位：KW。水泵铭牌上的功率一般指泵的轴功率。 泵效率是衡量泵工作经济性的指标，又称泵的总效率，用表示， （Ne/ N ）100%。泵的侠侣
14、越高，说明能量利用率越高，损失越小。,2.2离心泵 2.2.1离心泵的基本构造和工作原理尽管离心式泵的类型繁多，但由于作用原理基本相同，因而它们的主要部件大体类同。现在分别介绍如下： 1.吸入室(suction) 离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。其作用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。 按结构吸入室可分为直锥角吸入室、弯管形吸入室、环形吸入室、半螺旋形吸入室几种： (1)直锥形吸入室这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。直锥形吸入室的锥度约78 。这种
15、形式的吸入室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。(2)弯管形吸入室，是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种吸入室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸入室的优点。 (3)环形吸入室，吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。其优点是结构对称、简单、紧凑，轴向尺寸较小。缺点是存在冲击和旋涡，并且液流速度分布不均匀。环形吸入室主要用于节段式多级泵中。 (4)半螺旋形吸入室，主要用于单级双吸式水泵、水平中开式多级泵、大型的节段式多级泵及某些单级悬臂泵上。半螺旋形吸入室可使液体流动产生旋转运动，绕泵轴转动，致使液体进入叶轮吸入口时速度分布更均匀，但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低，其降低值与
16、流量是成正比的。 相比较而言，直锥形吸入室使用最为普遍。,2、叶轮(impeller) 叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。叶轮有开式(openimpeller)、半开式(semi-openimpeller)及闭式叶轮(closedimpeller)三种。开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用于输送含有杂质的液体，如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。半开式叶轮只设后盘。闭式叶轮既有前盘也有后盘。清水泵的叶轮都是闭式叶轮。离心式泵的叶轮都采用后向叶型。 3、轴和轴承(shaftbearing) 轴是传递扭矩的主要部件。轴径按强度、刚度及临界转速定。中小型泵刚度和临界转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，叶轮间距离用轴套定位。近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短键。此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难。轴承一般包括两种形式:滑动轴承(Sleevebe
