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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
4、力小, 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,
5、而且适用于高压。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
6、式 : 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
7、构的齿轮及蜗轮、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
8、一个死区，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
9、机构位于阀门的上部。 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
10、垂直平面内运动，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
11、轮式泵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
12、 管道泵 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
13、上真空高度： 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
14、的侠侣越高，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
15、约78 。这种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
16、降低，其降低值与流量是成正比的。 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(open impeller)、半开式(semi-open impeller)及闭式叶轮(closed impeller)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
