環(huán)境工程設(shè)計(jì)2 第8章_環(huán)保設(shè)備的選擇和應(yīng)用技術(shù)2

1、第八章第八章 環(huán)保設(shè)備的選擇和應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保設(shè)備的選擇和應(yīng)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析分析主講人：葛建華主講人：葛建華電話電話: (0箱：郵箱：第一節(jié)第一節(jié) 選擇環(huán)保設(shè)備的原則選擇環(huán)保設(shè)備的原則v一一 、定型設(shè)備的選擇、定型設(shè)備的選擇定型的環(huán)保設(shè)備定型的環(huán)保設(shè)備也稱為也稱為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，是成批成系列生產(chǎn)的，是成批成系列生產(chǎn)的，可以現(xiàn)成買到?？梢袁F(xiàn)成買到。選擇的原則：選擇的原則：(1)合理性合理性 選擇的設(shè)備必須滿足處理工藝一般要求，與選擇的設(shè)備必須滿足處理工藝一般要求，與工藝流程、處理規(guī)模、操作條件、控制水平相適應(yīng)，工藝流程、處理規(guī)模、操作條件、控制水平相適應(yīng)，又能充分發(fā)揮設(shè)

2、備的作用。又能充分發(fā)揮設(shè)備的作用。(2)先進(jìn)性先進(jìn)性 設(shè)備的運(yùn)行可靠性、自控水平、處理能力、設(shè)備的運(yùn)行可靠性、自控水平、處理能力、處理效率要盡量達(dá)到先進(jìn)水平，處理效率要盡量達(dá)到先進(jìn)水平，同時(shí)同時(shí)還要注意處理的還要注意處理的水平要盡量考慮今后發(fā)展的要求。水平要盡量考慮今后發(fā)展的要求。(3) 安全性安全性 要求安全可靠、操作穩(wěn)定、有緩沖能力、無事要求安全可靠、操作穩(wěn)定、有緩沖能力、無事故隱患，對(duì)工藝、建筑物、地基、廠房等無過多的苛刻故隱患，對(duì)工藝、建筑物、地基、廠房等無過多的苛刻要求，操作時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度小等。要求，操作時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度小等。(4) 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 設(shè)備較為便宜，易于維修、更新，盡量減少特設(shè)備較

3、為便宜，易于維修、更新，盡量減少特殊維護(hù)要求，設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用要盡量的低。殊維護(hù)要求，設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用要盡量的低。 v二、非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)二、非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)環(huán)境工程中需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備，稱為環(huán)境工程中需要專門設(shè)計(jì)的特殊設(shè)備，稱為非標(biāo)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或非定型設(shè)備準(zhǔn)設(shè)備或非定型設(shè)備。設(shè)計(jì)程序：設(shè)計(jì)程序：(1)處理工藝流程上處理工藝流程上確定確定的處理的處理設(shè)備的類型。設(shè)備的類型。(2)確定設(shè)備的材質(zhì)，確定設(shè)備的材質(zhì)，根據(jù)根據(jù)處理的污染物、工藝流處理的污染物、工藝流程和操作條件，程和操作條件，確定確定適合的適合的設(shè)備材料設(shè)備材料。(3)匯集匯集設(shè)計(jì)條件和參數(shù)。設(shè)計(jì)條件和參數(shù)。(4)選定選定設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

4、形式。設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)形式。(5)設(shè)計(jì)設(shè)備的基本尺寸。設(shè)計(jì)設(shè)備的基本尺寸。(6)選型選型和和選擇選擇標(biāo)準(zhǔn)圖紙。標(biāo)準(zhǔn)圖紙。(7)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯總。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯總。(8)向有關(guān)專業(yè)人員提出設(shè)計(jì)要求，完成時(shí)間等。向有關(guān)專業(yè)人員提出設(shè)計(jì)要求，完成時(shí)間等。(9)匯總列出設(shè)備一覽表。匯總列出設(shè)備一覽表。第二節(jié)第二節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)容積式容積式往復(fù)式：往復(fù)式：活塞往復(fù)作用使容積反復(fù)變化活塞往復(fù)作用使容積反復(fù)變化(蒸汽活塞泵蒸汽活塞泵)?；剞D(zhuǎn)式：回轉(zhuǎn)式：轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)發(fā)生容積變化轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)發(fā)生容積變化(齒輪泵、齒輪泵、羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī))。葉片式葉片式：通過葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)流體作功，使流體獲得能量：離心式泵

5、與：通過葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)流體作功，使流體獲得能量：離心式泵與風(fēng)機(jī)、混流式泵與風(fēng)機(jī)、貫流式泵與風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)、混流式泵與風(fēng)機(jī)、貫流式泵與風(fēng)機(jī)。其他類型的泵與風(fēng)機(jī)其他類型的泵與風(fēng)機(jī)：引射泵、旋渦泵、真空泵：引射泵、旋渦泵、真空泵。分類：分類：v一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理及性能參數(shù)一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理及性能參數(shù)1.工作原理工作原理主要結(jié)構(gòu)部件是主要結(jié)構(gòu)部件是葉輪和機(jī)殼葉輪和機(jī)殼。機(jī)殼內(nèi)的葉輪固定安裝于由。機(jī)殼內(nèi)的葉輪固定安裝于由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)內(nèi)機(jī)內(nèi)流體便獲得能量。流體便獲得能量。當(dāng)葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片間的當(dāng)葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片

6、間的氣體氣體也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得離也隨葉輪旋轉(zhuǎn)而獲得離心力，并從葉片之間的出口處被甩出。被甩出的氣體擠心力，并從葉片之間的出口處被甩出。被甩出的氣體擠入機(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的氣體壓強(qiáng)入機(jī)殼，于是機(jī)殼內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增高增高，最后由出口排出。，最后由出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心部分的壓強(qiáng)降低。外界氣體就氣體被甩出后，葉輪中心部分的壓強(qiáng)降低。外界氣體就能從風(fēng)機(jī)的吸入口通過葉輪前盤中央的孔口吸入，源源能從風(fēng)機(jī)的吸入口通過葉輪前盤中央的孔口吸入，源源不斷地輸送氣體。不斷地輸送氣體。v2.泵的揚(yáng)程泵的揚(yáng)程 泵的揚(yáng)程泵的揚(yáng)程(H)的定義：的定義：泵泵所輸送的單位重量流體所輸送的單位重量流體從進(jìn)口至出口的能量增從

7、進(jìn)口至出口的能量增值。值。也就是也就是單位重量流單位重量流體通過泵所獲得的有效體通過泵所獲得的有效能量。能量。單位單位m。211112222222212121222pvHZgpvHZgppvvHZZg根據(jù)能量方程計(jì)算根據(jù)能量方程計(jì)算v3. 風(fēng)機(jī)的全壓和靜壓風(fēng)機(jī)的全壓和靜壓風(fēng)機(jī)的全壓風(fēng)機(jī)的全壓p：指單位體積氣體通過內(nèi)機(jī)的能量增量。指單位體積氣體通過內(nèi)機(jī)的能量增量。風(fēng)機(jī)的靜壓風(fēng)機(jī)的靜壓 ：風(fēng)機(jī)全壓風(fēng)機(jī)全壓減去風(fēng)機(jī)減去風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓出口動(dòng)壓。假設(shè)假設(shè)Z1=Z2，則，則2121()2jvpppjpv4.流量流量Q單位時(shí)間內(nèi)泵或風(fēng)機(jī)所輸送的流體量。單位時(shí)間內(nèi)泵或風(fēng)機(jī)所輸送的流體量。常用體積流量常用體積流量

8、表示，表示，單位單位m3/s或或m3/h。v5.功率及效率功率及效率有效功率有效功率Ne：在單位時(shí)間內(nèi)通過泵的流體所獲得的總能量。：在單位時(shí)間內(nèi)通過泵的流體所獲得的總能量。泵與風(fēng)機(jī)的效率泵與風(fēng)機(jī)的效率：表示輸入的軸功率表示輸入的軸功率N的利用程度的利用程度eNNv6. 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速指泵或風(fēng)機(jī)葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位指泵或風(fēng)機(jī)葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位r/min二、泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線二、泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線泵與風(fēng)機(jī)的泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程、流量及所需功率揚(yáng)程、流量及所需功率是相互影響的，通常以是相互影響的，通常以三種形式三種形式表示這些性能關(guān)系：表示這些性能關(guān)系：(1)泵與風(fēng)機(jī)所提供的流量和揚(yáng)程的關(guān)系；泵與風(fēng)機(jī)所提

9、供的流量和揚(yáng)程的關(guān)系；(2)泵與風(fēng)機(jī)所提供的流量和所需外加功率之間的關(guān)系；泵與風(fēng)機(jī)所提供的流量和所需外加功率之間的關(guān)系；(3)泵與風(fēng)機(jī)所提供的流量與設(shè)備本身效率之間的關(guān)系；泵與風(fēng)機(jī)所提供的流量與設(shè)備本身效率之間的關(guān)系；上述三種關(guān)系常以曲線形式繪在以上述三種關(guān)系常以曲線形式繪在以流量流量Q為橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo)的圖上，這些曲的圖上，這些曲線稱為線稱為性能曲線。性能曲線。理想曲線：理想曲線：在無限多的且無限薄的葉片和不計(jì)流動(dòng)損失情況下得出在無限多的且無限薄的葉片和不計(jì)流動(dòng)損失情況下得出的上述關(guān)系。的上述關(guān)系。實(shí)際曲線：實(shí)際曲線：考慮實(shí)際運(yùn)行時(shí)的考慮實(shí)際運(yùn)行時(shí)的機(jī)內(nèi)損失，機(jī)內(nèi)損失，包括包括水利損失、容積損

10、失水利損失、容積損失和機(jī)械損失。和機(jī)械損失。vQ-H、Q-N和和Q-三條曲線是泵和風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的基本性能三條曲線是泵和風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的基本性能曲線，其中最重要的是曲線，其中最重要的是Q-H曲線，揭示了泵或風(fēng)機(jī)的兩個(gè)最重要、曲線，揭示了泵或風(fēng)機(jī)的兩個(gè)最重要、最有實(shí)用意義的性能參數(shù)之間的關(guān)系。最有實(shí)用意義的性能參數(shù)之間的關(guān)系。v按照按照Q-H曲線的大致傾向可將其分為曲線的大致傾向可將其分為下列三種：下列三種：v平坦型：平坦型：具有平坦型具有平坦型Q-N曲線的泵或風(fēng)機(jī)，當(dāng)流量變化很大時(shí)能曲線的泵或風(fēng)機(jī)，當(dāng)流量變化很大時(shí)能保持基本恒定的楊程。保持基本恒定的楊程。v陡降型：陡降型：流量變化時(shí)，揚(yáng)程

11、的變化相對(duì)較大。流量變化時(shí)，揚(yáng)程的變化相對(duì)較大。v駝峰型：駝峰型：當(dāng)流量自零逐漸增加時(shí)，相應(yīng)的揚(yáng)程最初上升，達(dá)到最當(dāng)流量自零逐漸增加時(shí)，相應(yīng)的揚(yáng)程最初上升，達(dá)到最高點(diǎn)后開始下降。盡量避免不穩(wěn)定性。高點(diǎn)后開始下降。盡量避免不穩(wěn)定性。v三三 離心泵裝置的管路及附件離心泵裝置的管路及附件v采用離心泵提升液體時(shí)，必須向泵內(nèi)（包括吸水管內(nèi)）采用離心泵提升液體時(shí)，必須向泵內(nèi)（包括吸水管內(nèi)）充滿液體，在泵體上常充滿液體，在泵體上常設(shè)有設(shè)有充液孔或漏斗，有時(shí)還另設(shè)充液孔或漏斗，有時(shí)還另設(shè)真空抽氣泵將水抽入吸水管和泵體內(nèi)。真空抽氣泵將水抽入吸水管和泵體內(nèi)。v四四 泵的選擇與計(jì)算泵的選擇與計(jì)算v選擇與計(jì)算泵的程序

12、：選擇與計(jì)算泵的程序：v1 泵形式的確定：泵形式的確定：v（1）輸送物料的性質(zhì)，包括相態(tài)、溫度、黏度、密度、）輸送物料的性質(zhì)，包括相態(tài)、溫度、黏度、密度、揮發(fā)性、腐蝕性、磨損性。揮發(fā)性、腐蝕性、磨損性。v（2）處理工藝過程、動(dòng)力、環(huán)境和安全要求等條件，）處理工藝過程、動(dòng)力、環(huán)境和安全要求等條件，例，是否長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，揚(yáng)程和流量是否波動(dòng)，環(huán)境溫例，是否長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，揚(yáng)程和流量是否波動(dòng)，環(huán)境溫度極限如何等。度極限如何等。v2揚(yáng)程與流量的計(jì)算與校核揚(yáng)程與流量的計(jì)算與校核v泵向開式（通大氣）水池供水時(shí)，希望得到泵的揚(yáng)程與管路系統(tǒng)泵向開式（通大氣）水池供水時(shí)，希望得到泵的揚(yáng)程與管路系統(tǒng)裝置之間的關(guān)系。裝

13、置之間的關(guān)系。v倘若供水池與補(bǔ)水池足夠大，則泵的揚(yáng)程為幾何揚(yáng)水高度和管路倘若供水池與補(bǔ)水池足夠大，則泵的揚(yáng)程為幾何揚(yáng)水高度和管路系統(tǒng)流動(dòng)阻力之和。系統(tǒng)流動(dòng)阻力之和。v校準(zhǔn)泵的流量和揚(yáng)程是否符合工藝要求。校準(zhǔn)泵的流量和揚(yáng)程是否符合工藝要求。制造廠提供的泵的性能制造廠提供的泵的性能曲線或性能表一般在曲線或性能表一般在常溫下清水測(cè)得常溫下清水測(cè)得，若輸送的液體的物理性質(zhì)，若輸送的液體的物理性質(zhì)與水的差異較大，則應(yīng)將泵的性能指標(biāo)揚(yáng)程和流量換算成針對(duì)被與水的差異較大，則應(yīng)將泵的性能指標(biāo)揚(yáng)程和流量換算成針對(duì)被輸送液體的揚(yáng)程和流量值，然后把處理工藝條件所要求的揚(yáng)程和輸送液體的揚(yáng)程和流量值，然后把處理工藝條件

14、所要求的揚(yáng)程和流量與換算后的泵的揚(yáng)程和流量比較，流量與換算后的泵的揚(yáng)程和流量比較，確定所選泵的性能是否符確定所選泵的性能是否符合要求。合要求。v3 揚(yáng)程揚(yáng)程與與流量流量的安全系數(shù)。的安全系數(shù)。v v4 離心泵安裝高度的計(jì)算與校核離心泵安裝高度的計(jì)算與校核氣蝕現(xiàn)象。氣蝕現(xiàn)象。v5 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算。電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算。v6 泵的泵的臺(tái)數(shù)臺(tái)數(shù)和和備用率備用率。v五五 幾種泵的性能、性能曲線和適用范圍幾種泵的性能、性能曲線和適用范圍v1 250WD/WDL型污水泵型污水泵v該系列泵系該系列泵系單級(jí)、單級(jí)臥式與立式懸臂離心泵單級(jí)、單級(jí)臥式與立式懸臂離心泵，適用于輸送，適用于輸送80以下的污水、糞便以及帶有纖

15、維紙屑等非腐蝕性固體懸浮物的液以下的污水、糞便以及帶有纖維紙屑等非腐蝕性固體懸浮物的液體；體；v不適用不適用與輸送酸、堿及其他含鹽分的能引起金屬腐蝕的混合液體。與輸送酸、堿及其他含鹽分的能引起金屬腐蝕的混合液體。v過流部件均用普通灰鑄鐵制成，泵軸轉(zhuǎn)子由優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成。水過流部件均用普通灰鑄鐵制成，泵軸轉(zhuǎn)子由優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成。水泵排出口方向可以轉(zhuǎn)動(dòng)泵排出口方向可以轉(zhuǎn)動(dòng)12個(gè)方向。個(gè)方向。v2 潛污泵潛污泵v適用于城市排放污水、廚房排水、生活用排水、工程建筑工地排適用于城市排放污水、廚房排水、生活用排水、工程建筑工地排水、低洼地防汛排澇、農(nóng)田灌溉等水質(zhì)帶有懸浮顆粒物的污水，水、低洼地防汛排澇、農(nóng)田灌

16、溉等水質(zhì)帶有懸浮顆粒物的污水，但不適于抽吸含酸、堿的污水及含大量鹽分的腐蝕型液體。但不適于抽吸含酸、堿的污水及含大量鹽分的腐蝕型液體。v3 螺旋泵螺旋泵v低揚(yáng)程、低轉(zhuǎn)速、流量范圍較大、效率穩(wěn)定的提水設(shè)備，適用于低揚(yáng)程、低轉(zhuǎn)速、流量范圍較大、效率穩(wěn)定的提水設(shè)備，適用于農(nóng)業(yè)灌溉、城市排澇，特別適用于污水廠提升污泥用。農(nóng)業(yè)灌溉、城市排澇，特別適用于污水廠提升污泥用。v4 FS、FSf型塑料耐腐蝕泵型塑料耐腐蝕泵v適用于化工、冶金、石油、鐵路、醫(yī)藥、食品、造紙等行業(yè)。適用于化工、冶金、石油、鐵路、醫(yī)藥、食品、造紙等行業(yè)。v六六 風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)v風(fēng)機(jī)構(gòu)造：風(fēng)機(jī)構(gòu)造：v離心式風(fēng)機(jī)，離心式風(fēng)機(jī)

17、，適用于風(fēng)量較小、系統(tǒng)阻力較大的場(chǎng)合。適用于風(fēng)量較小、系統(tǒng)阻力較大的場(chǎng)合。v軸流式風(fēng)機(jī)，軸流式風(fēng)機(jī)，適用于風(fēng)量較大、系統(tǒng)阻力較小的場(chǎng)合。適用于風(fēng)量較大、系統(tǒng)阻力較小的場(chǎng)合。v離心式風(fēng)機(jī)輸送氣體時(shí)，離心式風(fēng)機(jī)輸送氣體時(shí)，一般增壓范圍在一般增壓范圍在9.807kPa以下。以下。v增壓大小：增壓大?。旱蛪猴L(fēng)機(jī)，增壓值小于低壓風(fēng)機(jī)，增壓值小于1000Pa；v 中壓風(fēng)機(jī)，增壓值中壓風(fēng)機(jī)，增壓值10003000Pa；v 高壓風(fēng)機(jī)，增壓值大于高壓風(fēng)機(jī)，增壓值大于3000Pa。v低壓風(fēng)機(jī)和中壓風(fēng)機(jī)，低壓風(fēng)機(jī)和中壓風(fēng)機(jī)，大都用于通風(fēng)換氣及排塵系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)大都用于通風(fēng)換氣及排塵系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)。v高壓風(fēng)機(jī)，高壓風(fēng)機(jī)，用于一般鍛冶設(shè)備的強(qiáng)制通風(fēng)及某些氣力輸送系統(tǒng)。用于一般鍛冶設(shè)備的強(qiáng)制