《環(huán)境工程原理實驗》

環(huán)境工程原理實驗指導,華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院指導教師：周文兵朱端衛(wèi),緒論,一、教材及參考資料二、本課程的目的、要求三、授課方式與考察方式四、學時分配與實驗內(nèi)容五、實驗課紀律六、實驗報告的撰寫七、實驗安全須知,一、教材及參考資料,教材：化工原理，王志魁編著，第3版，2005年1月，化學工業(yè)出版社參考資料：1.環(huán)境工程原理，胡洪營，張旭，黃霞，王偉合編，2005年8月，第1版，高等教育出版社2.化工原理素材庫光盤，北京東方仿真控制技術(shù)有限公司，2005年11月,緒論,二、本課程的目的、要求,目的：通過這門課程的學習，應(yīng)對環(huán)境工程中主要單元操作的原理和設(shè)備構(gòu)造原理和功能有深刻理解，為本課程理論課的學習，進而為后續(xù)專業(yè)課的學習打下良好的基礎(chǔ)。培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)，和分析問題、解決問題的獨立工作能力。要求：通過實驗觀摩，熟悉環(huán)境工程中主要單元操作的基本原理，掌握典型設(shè)備的構(gòu)造原理和功能，能解釋三類單元操作中各種相關(guān)現(xiàn)象。,緒論,三、本課程的授課方式與考察方式,授課方式主要通過問題解答的方式開展教學，即圍繞重要設(shè)備模型設(shè)置問題，請學生思考及回答后，教師作要點講解，闡明有關(guān)過程原理和設(shè)備構(gòu)造原理，并請學生進一步提出問題或教師再提問讓學生回答來加深對有關(guān)原理的理解?？疾旆绞街饕ㄟ^學生的到課率（遲到、曠課情況）和回答問題情況綜合考察學生成績，實驗課成績占課程總成績的10%。,緒論,緒論,四、學時分配與實驗內(nèi)容,學時分配：每次實驗2學時，共6學時。本課程理論課計劃學時為66學時，課程總學時為72學時。,實驗內(nèi)容：實驗一流體流動及輸送設(shè)備、管件實驗二傳熱過程及換熱器設(shè)備實驗三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,緒論,五、實驗課紀律,1.遵守實驗室的一切規(guī)章制度，按時上課。2.注意安全是實驗的基本要求。在實驗前，了解實驗室一些儀器設(shè)備使用方法及安全操作規(guī)程。3.認真預(yù)習有關(guān)實驗內(nèi)容，明確試驗?zāi)康暮鸵?，了解實驗的基本原理、?nèi)容和方法，牢記操作中的注意事項。4.在老師提問、講解過程中應(yīng)注意細心觀察和及時作簡要記錄。,緒論,五、實驗課紀律,5.實驗中應(yīng)保持安靜和遵守秩序，思想要集中，操作認真，不得擅自離開。6.愛護公物、儀器，注意節(jié)約水、電。7.保持實驗室整潔，做到臺面，地面，水槽，儀器干凈，儀器放置整齊有序，以免損壞。使用過的儀器整理復原。實驗完畢應(yīng)把試驗臺整理干凈，關(guān)好水電等。,緒論,六、實驗報告的撰寫,（一）實驗報告的內(nèi)容：1.實驗?zāi)康暮鸵?.主要設(shè)備及試材3.按實驗講義逐一回答實驗相關(guān)問題4.討論實驗中存在的問題,緒論,六、實驗報告的撰寫,（二）關(guān)于回答問題：實驗相關(guān)問題的回答是本課程實驗報告的主要內(nèi)容，要求獨立、認真完成。仔細觀察和思考，結(jié)合老師的講解和根據(jù)原理要點回答問題，并要求畫出重要設(shè)備/裝置簡圖，以供老師在評閱實驗報告后集中評講。,緒論,七、實驗安全須知,本實驗主要特點是結(jié)合環(huán)境工程相關(guān)單元操作的典型設(shè)備的來解釋單元操作的基本原理，同時掌握主要設(shè)備的構(gòu)造原理和功能。涉及到的主要對象是設(shè)備的模型，這些模型一般是按照實物設(shè)備按比例縮小的，材質(zhì)主要是有機玻璃，每一設(shè)備的各部分之間一般是用膠粘接，在搬動時，一定要輕拿輕放，以免脫落或損壞。部分需通電演示的設(shè)備須由老師先演示，在通電前一定要檢查電線是否完好，防止電線裸露或潮濕現(xiàn)象，加水演示的設(shè)備，如潛水泵，更要特別注意。,實驗一流體流動及輸送設(shè)備、管件,一、目的要求二、主要設(shè)備及試材三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,一、目的要求,1、掌握流體靜力學、流體流動過程中的相關(guān)原理；2、常用儀表、管件和設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作方式和原理；3、掌握液體輸送設(shè)備離心泵的結(jié)構(gòu)和使用中要注意的問題；4、了解沉降、旋風（液）分離、過濾、離心等流體動力過程的典型設(shè)備和工作方式。,實驗一流體流動及輸送設(shè)備、管件,二、主要設(shè)備及試材,本實驗對象是流體流動及輸送設(shè)備、管件模型。主要模型有：微差壓差計、柏努利方程式的推導、流體在圓管內(nèi)分層流動示意、雷諾實驗裝置、孔板流量計、轉(zhuǎn)子流量計、離心泵裝置示意、離心泵的三種葉輪、離心泵的安裝高度、幾種常見閥門（閘閥、截止閥）、往復泵、齒輪泵、多層降層室、旋風分離器、旋液分離器、板框壓濾機、轉(zhuǎn)筒真空過濾機、三足式離心機、臥式刮刀卸料離心機、活塞推料離心機、螺旋卸料離心機、文丘里洗滌器、靜電除塵器。,實驗一流體流動及輸送設(shè)備、管件,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,重要模型有微差壓差計、孔板流量計、轉(zhuǎn)子流量計、離心泵的安裝高度、閘閥、截止閥、旋風分離器、旋液分離器、板框壓濾機，主要要求回答如下幾個問題：1.微差壓差計的結(jié)構(gòu)特點、工作原理、對兩種工作液體和擴大室的要求是什么？2.孔板流量計和轉(zhuǎn)子流量計在原理和結(jié)構(gòu)特點上的差異。3.閘閥和截止閥各有何優(yōu)缺點？,實驗一流體流動及輸送設(shè)備、管件,微差壓差計,孔板流量計,轉(zhuǎn)子流量計,閘閥和截止閥,多層降層室,文丘里洗滌器,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,4.離心泵的葉輪上為何要使用后彎葉片？5.離心泵的允許安裝高度受哪些因素的影響？6.旋風分離器和旋液分離器在結(jié)構(gòu)上有何差異，為什么？7.板框壓濾機工作時過濾和洗滌有何不同？為什么說采用橫穿洗滌法時的洗滌速率是過濾終了時過濾速率的1/4？,實驗一流體流動及輸送設(shè)備、管件,離心泵,離心泵的葉輪,離心泵的安裝高度,旋風分離器與旋液分離器,板框壓濾機,板框壓濾機的板與框,實驗二傳熱過程及換熱器設(shè)備,一、目的要求二、主要設(shè)備及試材三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,一、目的要求,1、了解傳熱過程的不同方式，換熱器的主要類別劃分；2、掌握不同換熱器的主要特點(優(yōu)缺點)，重點掌握列管式換熱器的熱補償方式、列管式換熱器的主要性能參數(shù)；3、了解多效蒸發(fā)流程的不同加料方式及其各適合場合。,實驗二傳熱過程及換熱器設(shè)備,二、主要設(shè)備及試材,本次實驗對象是傳熱過程及換熱器設(shè)備模型。主要模型有：套管式換熱器、雙程列管式換熱器、夾套式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器、有補償圈的固定管板式換熱器、螺旋板式換熱器、翅片式換熱器、列文蒸發(fā)器、升膜式蒸發(fā)器、并流加料三效蒸發(fā)流程、逆流加料三效蒸發(fā)流程、平流加料三效蒸發(fā)流程。,實驗二傳熱過程及換熱器設(shè)備,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,重點講解模型有雙層列管式換熱器、有補償圈的固定管板式換熱器、螺旋板式換熱器、翅片式換熱器、逆流加料三效蒸發(fā)流程，主要圍繞如下幾個問題開展講解：1.換熱器按不同方式分類的各自類別。2.列管式換熱器的主要優(yōu)點有哪些？什么是管層、殼層？,實驗二傳熱過程及換熱器設(shè)備,套管式,夾套式,沉浸式蛇管,噴淋式蛇管,翅片式,雙程列管式,單程列管式,換熱器的類型,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,3.列管式換熱器的熱補償有哪幾種方式？4.螺旋板式換熱器中兩種流體的換熱方式如何？能實現(xiàn)嚴格逆流的換熱器有哪三種？5.三種不同的加料方式的多效蒸發(fā)流程各適合于哪一種場合？,實驗二傳熱過程及換熱器設(shè)備,三種不同的加料方式的三效蒸發(fā)流程,實驗三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,一、目的要求二、主要設(shè)備及試材三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,一、目的要求,1、了解傳質(zhì)過程中主要單元操作；2、了解不同蒸餾方式在原理、設(shè)備、適用場合上的差異，掌握連續(xù)精餾操作的原理、設(shè)備和主要特點；3、了解不同塔板類別在結(jié)構(gòu)特點(優(yōu)缺點)、適用場合上的差異，了解不同填料的類型和特點；4、了解萃取、干燥等常見傳質(zhì)單元操作的典型設(shè)備和工作特點。,實驗三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,二、主要設(shè)備及試材,本次實驗對象是傳質(zhì)過程主要單元操作設(shè)備模型。主要模型有：連續(xù)精餾裝置流程、間歇精餾裝置流程、精餾段和提餾段操作線方程式推導(示教板)、精餾塔的物料衡算、板式塔的典型結(jié)構(gòu)、篩板操作示意、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、溢流裝置類型四種、填料塔、常用填料8種、填料支承裝置兩種、液體分布裝置4種、蒸汽噴射式吸收器、POD離心萃取器、廂式干燥器、帶式干燥器、氣流干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器、噴霧干燥器、常用的霧化器三種。,實驗三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,重點講解模型有連續(xù)精餾裝置流程、間歇精餾裝置流程、板式塔的典型結(jié)構(gòu)、篩板操作示意、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、溢流裝置類型四種、填料塔、常用填料8種、POD離心萃取器、氣流干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器，主要圍繞如下幾個問題開展講解：,實驗三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,1.連續(xù)精餾裝置的流程，塔底再沸器和塔頂冷凝器的作用分別是什么？全塔溫度分布如何？為什么一般有兩到三個高低不同的進料位置？2.間歇精餾裝置流程與連續(xù)精餾裝置的流程的主要區(qū)別是什么？適用場合有何不同？3.泡罩塔板、浮閥塔板、篩孔塔板各自有何優(yōu)缺點？,實驗三傳質(zhì)過