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1、教学课件第一章 水工艺设备常用材料（四学时）（第五周周二、周四）1. 教学目的及基本要求：1） ）明白金属材料的分类2） ）把握材料的基本性能及使用条件3） ）熟识耐蚀金属材料及性能2. 教学内容及学时安排：1） ）金属材料的分类、基本性能，耐蚀金属材料及性能（1 学时）2） ）无机非金属材料分类及基本性能，耐蚀无机非金属材料及其性能（1 学时）3） ）高分子材料的性能，常用塑料和橡胶介绍（1 学时）4） ）复合材料的性能特点（ 1 学时）3. 教学内容的重点和难点：1） ）重点：把握水工艺设备常用材料的基本性能与特点2） ）难点：如何依据材料的性能、特点和水工艺设备要求，确定不同材料的适用条
2、件和范畴；4. 教学内容的深化和拓宽：课后摸索：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？怎样才能满意这些要求？2） ）影响钢材性能的因素主要有哪些？3） ）合金钢有哪些类型？何谓耐蚀低合金钢？耐大气腐蚀、海水腐蚀的低合金钢中各含哪些主要合金元素？4） ）不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由；5） ）铝、铜及其合金的主要性能特点是什么？主要用于什么场合？6） ）钛及钛合金最突出的性能特点是什么？7） ）简要说明无机非金属材料的性能特点，以及主要用于哪些场合；8） ）高分子材料主要有哪些类型？常
3、用于水工程及水工艺设备中的高分子材料有哪些？耐蚀有机高分子有哪些类型？各有什么特点？9） ）复合材料主要有哪些性能特点？你认为在水工艺设备中复合材料最突出的性能特点是什么？请列举在水工业领域应用复合材料的几个事例；5. 教学方式（手段）及教学过程中应留意的问题：1） ）方式（手段）：多媒体教学；2） ）留意：其次章 材料设备的腐蚀、防护及保温（三学时）（第五周周五、第六周周二）1. 教学目的及基本要求：1） ）明白材料设备的腐蚀的危害以及腐蚀与防护科学的进展状况2） ）把握腐蚀与防护基本原理3） ）熟识各种设备腐蚀防护技术4） ）能运用腐蚀与防护原理进行材料的选用5） ）明白设备保温的目的6）
4、 ）熟识常用保温材料，保温结构与施工2. 教学内容及学时安排：1) 材料设备的腐蚀与防护概述，腐蚀与防护基本原理，设备腐蚀防护技术，材料的选用（ 2 学时）2) 设备保温的目的，保温材料，保温结构与施工；（1 学时）3. 教学内容的重点和难点：1） ）重点：把握水工艺设备及常用材料的腐蚀与防护的基本原理与方法2） ）难点：设备、材料的腐蚀原理与方法4. 教学内容的深化和拓宽：课后摸索：1) 什么叫氢蚀？它对钢的性能有什么影响？2) 什么叫极化？极化对金属腐蚀有什么影响？3) 什么叫阴极去极化？阴极去极化可以通过哪些途径来实现？其中最常见、最重要的阴极去极化反应是什么？4) 什么是金属的全面腐蚀
5、、局部腐蚀？局部腐蚀包括哪些类型？5) 试从腐蚀发生的条件、机理、影响的因素和掌握的途径等方面比较小孔腐蚀和缝隙腐蚀的异同；6) 什么叫应力腐蚀？它具有什么特点？是不是介质的腐蚀性越强，材料的应力腐蚀敏锐性就越高？为什么？7) 微生物为什么会影响金属的腐蚀？试例举最常遇到的微生物腐蚀；8) 高分子材料物理腐蚀过程是怎样进行的？高分子材料耐溶剂性能的优劣可由哪些原就进行判定？9) 什么叫高分子材料的应力腐蚀？它可以分为哪些类型？10) 在设计金属设备结构时应留意什么才能防止或削减缺失？11) 有哪几种阴极爱护形式？各有什么特点？阴极爱护时，被爱护设备处于什么状态， 为什么？12) 阳极爱护适用于
6、什么样的金属介质体系？13) 如一体系在阳极极化过程中，极化电流很低并几乎维护不变，对该体系可否用阳极爱护法进行爱护？为么？14) 玻璃钢衬里层的结构及作用是什么？15) 缓蚀剂的类型有哪些？16) 选材的原就是什么，应考虑的因素有哪些？17) 设备保温的目的是什么？在哪些情形下需要保温？5. 教学方式（手段）及教学过程中应留意的问题：1） ）方式（手段）：多媒体教学2） ）留意：第三章 水工艺设备理论基础（十学时）（第六周周二至第七周周五）1. 教学目的及基本要求：1） ）明白容器的结构与分类以及容器设计的基本要求2） 把握回转薄壳的薄膜应力的运算、内压薄壁容器的应力运算3） 熟识压力容器的
7、强度运算，平板的变曲应力，压力容器的二次应力，内压封头设计4） ）把握机械传动的主要方式5） ）把握铸造、压力加工、焊接、金属切削加工等机械制造工艺6） ）把握热量传递与交换理论，包括热传导、对流换热、凝聚换热、辐射换热2. 教学内容及学时安排：1) 容器应力理论，包括容器概述，回转曲面与回转薄壳，回转薄壳的薄膜应力，环向薄膜应力，内压薄壁容器的应力，压力容器的强度运算，平板的变曲应力，压力容器的二次应力，内压封头设计等；（ 3 学时）2) 机械传动理论，包括机械传动概述，机械传动的主要方式；（2 学时）3) 机械制造工艺，包括铸造、压力加工、焊接、金属切削加工等；（2 学时）4) 热量传递与
8、交换理论，包括热传导、对流换热、凝聚换热、辐射换热，传热过程， 传热过程的增强与减弱；（ 3 学时）3. 教学内容的重点和难点：1） ）重点：把握与水工艺设备设计、制造有关的容器应力理论、机械传动方式与特点以及设备制造工艺方法与适用条件2） ）难点：容器应力理论与热量交换理论4. 教学内容的深化和拓宽：课后摸索：1. 何谓回转薄壳的薄膜应力？简述壳体平稳方程和微体平稳方程的推导过程；2. 圆柱壳、球壳、椭球壳和锥形壳的薄膜应力各有哪些特点？如何运算它们的薄膜应力和环向应力？3. 如何确定圆筒壁的运算厚度、设计厚度 d 、名义厚度n 、有效厚度e 和最小厚度min ？4. 平板的弯曲应力是如何产
9、生的？为什么应当尽量防止使用平板封头和矩形压力容器？5. 什么叫压力容器的二次应力？它对封头和筒体的设计有哪些影响？6. 容器的封头分为哪几类？如何进行各类封头的强度运算？7. 机械传动的方式主要有哪几种？在水工艺设备中最常用的有哪几种？8. 渐开线标准齿轮有几部分组成？基本参数是什么？齿轮传动的主要失效形式有哪几种？9. 带传动和链传动各有哪些特点？带的截面形式对带的传动效率有什么影响？依据结构的不同，传动链主要有哪些形式？各自适用于什么条件？链传动的失效形式有哪些？10. 机械制造中的基本工艺方法有哪些？11. 金属的压力加工主要包括哪些方式？简要说明各种加工方式的加工过程；12. 简要说
10、明各种焊接方法的特点和适用条件；13. 金属切削加工主要有哪些方式？简述不同切削方式的作用特点和适用条件；14. 试从微观角度阐述导热机理；15. 什么是导热系数？它受哪些因素的影响？16. 试述导热过程单值性条件的定义和内容；17. 影响对流换热的因素有哪些？在水工艺设备中如何表达？18. 什么是受迫紊流换热？试述受迫紊流换热的两种类型；19. 什么是凝聚换热？影响膜状凝聚换热的因素有哪些？如何增强凝聚换热？20. 什么是辐射换热？热辐射的本质和特点是什么？增强吸取太阳能的措施有哪些？21. 什么是传热过程？常见的传热过程有哪些？如何增强或减弱传热过程？22. 用实例说明导热、对流换热和辐射
11、换热现象；5 教学方式（手段）及教学过程中应留意的问题： 1 ）方式（手段）：多媒体教学2 ）留意：第四章 水工艺设备的分类（一学时）（第七周五讲）1. 教学目的及基本要求：1） ）全面明白水工艺设备的分类及基本特点；2） ）本章为明白内容2. 教学内容及学时安排：1） ） 设备分类：通用机械设备与专用设备2） ） 容器设备：压力容器法兰、管法兰、支座、安全泄放装置、填料及其支承装置、布气（汽）装置3） ） 搅拌设备：搅拌设备的用途及分类、机械搅拌设备结构及其工作原理以及水处理工艺中常用的机械搅拌设备4） ） 换热设备：换热设备的功能和分类、常用换热器的构造和特点、换热器的适用条件和选型以及换
12、热器运算；3. 教学内容的重点和难点：1） ）重点：介绍水工艺与工程中常用的结构较简洁的容器、搅拌及换热设备2） ）难点：无4. 教学内容的深化和拓宽：无5. 教学方式（手段）及教学过程中应留意的问题：1） ）方式（手段）：多媒体教学2） ）留意：第五章 容器（塔）设备（二学时）（第八周周二）1. 教学目的及基本要求：1) 明白压力容器法兰的类型2) 把握容器法兰密封面的型式、密封垫片3) 明白管法兰的类型及密封垫片4) 明白容器支座的型式5) 把握安全泄放装置的原理与适用场所6) 自学填料及其支承装置，布（气、汽）装置2. 教学内容及学时安排：1) 压力容器法兰密封面的型式、容器法兰的类型、
13、法兰的密封垫片，管法兰的类型及密封垫片，卧式容器的支座、立式容器的支座，1 学时2) 安全阀、爆破片的工作原理，填料及其支承装置，布（气、汽）装置；1 学时 3 教学内容的重点和难点：1） ）重点：水工艺与工程中常用的结构较简洁的容器、搅拌及换热设备，同学应结合这些设备的工艺特点（专业课中内容），着重熟识和把握设备结构、组成、工作原理以及适用条件等2） ）难点：如何对上述设备的选型、设计等提出挑选材料、结构、传动与加工方式、腐蚀防护等方面的要求4 教学内容的深化和拓宽： 课后摸索：1. 压力容器法兰及其密封面和密封垫片分别有哪些形式？如何正确选用压力容器法兰及其密封面和密封垫片？2. 管法兰及
14、其密封面和密封垫片各有哪些形式？如何选用管法兰及其密封面和密封垫片？3. 卧式容器和立式容器的制作分别有哪些形式？卧式容器为什么一般采纳双支座？4. 安全阀的作用是什么？各类安全阀分别有哪些特点？怎样选用安全阀？5. 爆破片分为哪几类？常用的爆破片有哪些？6. 水工艺填料设备对填料有哪些要求？常用的填料有哪几类？7. 对布（气、汽）装置的基本要求有哪些？水工艺设备中常用的布水（气、汽）装置有哪些形式？5 教学方式（手段）及教学过程中应留意的问题：1） ）方式（手段）：多媒体教学2） ）留意：第六章 搅拌设备（二学时）（第八周周四）1. 教学目的及基本要求：1) 明白搅拌设备的用途及分类2) 把
15、握机械搅拌设备组成及其工作原理3) 把握机械搅拌器的型式与结构4) 熟识传动装置、搅拌轴、联轴器及轴承作用及结构特点5) 自学常用搅拌设备简介2. 教学内容及学时安排：1） ）搅拌设备的用途及分类，机械搅拌设备组成及其工作原理（1 学时）2） ）机械搅拌器的型式与结构，传动装置、搅拌轴、联轴器及轴承，常用搅拌设备简介（ 1 学时）3. 教学内容的重点和难点：1） ）重点：机械搅拌设备组成及其工作原理，机械搅拌器的型式与结构2） ）难点：搅拌设备选型及工艺参数确定4. 教学内容的深化和拓宽：课后摸索：1. 拌设备的功能是什么？在水处理工艺中，搅拌器主要作用是什么？简述其工作原理；2. 常用机械搅拌器有哪几种形式？它们之间的区分是什么？3. 搅拌轴工作时受力状况如何？设计运算时需考虑哪些因素？5 教学方式（手段）及教学过
