水工藝設(shè)備基礎(chǔ)課件

1.2.2金屬材料的基本性能（3）硬度：是材料抵抗其他物體刻劃或壓入其表面的能力。耐磨能力的重要指標(biāo)。布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。（4）韌性：是材料對缺口或裂紋敏感程度的反映，衡量材料的抗裂紋擴展能力。衝擊韌性斷裂韌性無塑性轉(zhuǎn)變溫度（NDT）1.2.2金屬材料的基本性能（5）溫度對材料機械性能的影響溫度升高，變化顯著；高溫下，應(yīng)力鬆弛；低溫下，冷脆性。1.2.2金屬材料的基本性能4、材料的工藝性能工藝性能就是材料在加工方面的物理、化學(xué)和機械性能的綜合體現(xiàn)。水工藝與工程中容器和設(shè)備主要零部件的製造主要是焊接、鍛造、切削、衝壓、彎曲和熱處理工藝過程。1.2.2金屬材料的基本性能可焊性（工藝可焊性、使用可靠性）可鍛性切削加工性成型工藝性熱處理性能1.2.2金屬材料的基本性能鋼的熱處理退火：加熱到一定溫度，保持一段時間，隨爐冷卻到室溫。正火：與退火相似，冷卻到室溫在空氣中完成。淬火：放入水中急劇冷卻。回火：先淬火，在加熱一定溫度，保溫，空氣或油中冷卻。表面淬火：迅速加熱，迅速冷卻。滲碳：放入某種化學(xué)元素的介質(zhì)中加熱，保溫，冷卻。1.2.3耐蝕金屬材料及性能1、碳鋼和普通鑄鐵的耐蝕性（1）耐蝕性能淡水、大氣、土壤、海水，不耐蝕；乾燥氣體和有機溶劑，耐蝕；低濃度堿溶液、濃硫酸、濃氫氟酸，生成穩(wěn)定的膜。（2）影響耐蝕性的因素：介質(zhì)環(huán)境；鐵碳合金的成分和組織；鋼鐵熱處理條件差異。1.2.3耐蝕金屬材料及性能2、耐蝕合金鑄鐵加入合金元素提高耐蝕性。如矽、鉻、鋁等元素，表面膜；鎳，耐鹼性腐蝕的奧氏體鑄鐵；稀土元素、鎂，改善力學(xué)、工藝性能。3、耐蝕低合金鋼合金元素的總量低於3%左右。不同元素種類、含量，不同作用。不同介質(zhì)，耐蝕低合金鋼分為：耐大氣腐蝕鋼種耐海水腐蝕鋼種耐硫化氫腐蝕鋼種1.2.3耐蝕金屬材料及性能4、不銹鋼馬氏體不銹鋼：加鉻合金鋼。鐵素體不銹鋼：單相組織，碳在ａ-Fe中的固溶體。奧氏體不銹鋼：碳化物溶於奧氏體中。雙相不銹鋼：如HDR超低碳雙相不銹鋼。沉澱硬化不銹鋼：複合滲入合金元素Cr、Ni、Mo和Co等，形成一合金滲層。1.2.3耐蝕金屬材料及性能5、有色金屬及其合金（1）銅及其合金較高導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性、冷韌性、耐蝕性能。①純銅②銅合金黃銅青銅1.2.3耐蝕金屬材料及性能（2）鋁及其合金①鋁特點應(yīng)用②鋁合金1.2.3耐蝕金屬材料及性能（3）鈦及鈦合金①純鈦特點：活潑元素。鈍化性能；有“耐海水腐蝕之王”之稱；高溫下，鈦的化學(xué)活性很高；鈦一般不發(fā)生孔蝕；不發(fā)生晶間腐蝕；應(yīng)力腐蝕破裂敏感性小。②鈦合金特點：機械性能與耐蝕性都比純鈦有明顯提高。氫脆和應(yīng)力腐蝕破裂。1.2.3耐蝕金屬材料及性能（4）鉛及其合金①鉛：特點：強度小、硬度低、密度大、再結(jié)晶溫度低、熔點低、導(dǎo)熱性差；很高的耐蝕性，處理硫酸的設(shè)備。有毒，價格高；不耐磨，非常軟。②鉛合金加銻，增加硬度、強度、穩(wěn)定性。鉛銻合金稱為硬鉛。1.2.3耐蝕金屬材料及性能(5)鎳及其合金①鎳：特點：特別高的耐蝕性；硫氣體、濃氨水、強烈充氣氨溶液、含氧酸和鹽酸，耐蝕性很差。高強度、高塑性和冷韌；鎳很稀貴。②鎳合金：Ni-Cu合金中的蒙乃爾合金；Ni－Mo合金中的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）；Ni－Cr合金中的因考爾合金（0Cr15Ni57Fe）；1.2.3耐蝕金屬材料及性能6、鑄鐵（1）是一種脆性金屬材料，含碳量一般在2.5%~4%，雜質(zhì)較多；抗拉強度、塑性、韌性都較差，不能進(jìn)行衝壓、鍛造；減振性、耐磨性較好、成本低、良好的液態(tài)流動性。（2）常見鑄鐵有灰鑄鐵和球墨鑄鐵?；诣T鐵：抗壓強度高、切削性能好，不能承受衝擊荷載。球墨鑄鐵：彈性和韌性低，其他力學(xué)性能與鋼相似，兼有灰鑄鐵的優(yōu)點。1.3無機非金屬材料天然巖石、鑄石、陶瓷、搪瓷、玻璃、水泥等。傳統(tǒng)陶瓷、玻璃、玻璃陶瓷、特種陶瓷、金屬陶瓷和搪瓷。陶瓷材料1.3.1陶瓷材料的分類傳統(tǒng)陶瓷：工業(yè)陶瓷和日用陶瓷兩類；玻璃：工業(yè)玻璃、建築玻璃和日用玻璃；玻璃陶瓷：光化學(xué)玻璃、耐熱耐蝕微晶陶瓷；特種陶瓷：耐蝕陶瓷、高溫陶瓷、電容器陶瓷等；金屬陶瓷：結(jié)構(gòu)陶瓷、工具陶瓷和耐熱陶瓷等。1.3.2陶瓷的基本性能1、陶瓷的機械性能剛度：彈性模量衡量；結(jié)合鍵的強度；很高的彈性模量。硬度：化學(xué)鍵的強度，硬度最高，溫度升高而降低。強度：強度很高，實際強度比理論值低得多。塑性：室溫下幾乎沒有塑性。韌性或脆性：韌性極低或脆性極高。1.3.2陶瓷的基本性能2、物理化學(xué)性能熱膨脹：線膨脹係數(shù)低。導(dǎo)熱性：導(dǎo)熱性小。熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性低?；瘜W(xué)穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，耐火性能或不可燃燒性，較強的抗蝕能力。導(dǎo)電性：大多數(shù)良好的絕緣體，少數(shù)是半導(dǎo)體材料。1.3.2陶瓷的基本性能陶瓷性能的主要特點是：具有不可燃燒性、高耐熱性、高化學(xué)穩(wěn)定性、不老化性、高的硬度和良好的抗壓能力，但脆性很高，對溫度劇變的抵抗力很低，抗拉、抗彎性能差。1.3.3耐蝕無機非金屬材料及其性能1、陶瓷及其耐蝕性能（1）耐酸陶瓷：又稱化工陶瓷。性能：耐酸，但不耐氫氟酸，耐鹼性也差，易碎裂。應(yīng)用：耐酸容器和塔器、泵、管道、閥門等，耐酸瓷磚。（2）氮化矽陶瓷：新型的工業(yè)陶瓷材料。特點：耐溫，耐磨，耐酸，耐堿，抗氧化性能。應(yīng)用：機械密封環(huán)、球閥、精密零部件。1.3.3耐蝕無機非金屬材料及其性能2、玻璃及其耐蝕性能特點：耐蝕。光滑、透明。耐溫度急變性差、易碎。應(yīng)用：容器等內(nèi)襯。3、化工搪瓷及其耐蝕性能特點：力學(xué)性能和耐腐蝕性能雙重優(yōu)點。光滑易清洗應(yīng)用：醫(yī)藥、釀造、合成纖維生產(chǎn)中。

1.3.3耐蝕無機非金屬材料及其性能4、石墨及其耐蝕性能特點：天然的，耐蝕性差。人工的，耐蝕性、優(yōu)良的導(dǎo)熱性、熱膨脹係數(shù)小、耐溫度急變性好、不污染介質(zhì)、密度低、易於加工成形。機械強度低、性脆。應(yīng)用：熱交換器、塔及塔件、管道、管件、鹽酸合成爐等。1.4高分子材料1、高分子化合物概念由碳、氫、氧、矽、硫等元素組成的分子量足夠高的有機化合物。5×103～106之間。較好的強度、彈性和塑性等機械性能。2、高分子化合物的合成將單體通過聚合反應(yīng)聚合起來形成化合物的過程。也稱為聚合物或高聚物。加聚反應(yīng)：均加聚反應(yīng)和共加聚反應(yīng)?？s聚反應(yīng)：均縮聚和共縮聚反應(yīng)。1.4.1概述1.4.1概述3、高分子材料的分類和命名（1）分類按來源：天然高分子、合成高分子材料；按大分子鏈的幾何形狀：線型、支鏈型和體型；按大分子鏈的排列特點：無定型和晶態(tài)兩種；按極性：極性和非極性兩種；按照實際用途：塑膠、橡膠、纖維和膠粘劑等。最本質(zhì)和最重要的是按照化學(xué)組成：碳鏈有機聚合物、雜鏈有機聚合物、元素有機聚合物、無機聚合物。1.4.1概述（2）命名由化學(xué)結(jié)構(gòu)命名:化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)來命名。由原料單體命名:單體為基礎(chǔ)來命名。加聚類聚合物；縮聚類、共聚類聚合物。採用商品名稱和代表符號：習(xí)慣使用其商品名稱，例如有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）、滌綸或的確良（聚脂纖維）、腈綸或人造羊毛（聚丙烯腈纖維）、錦綸或尼龍（聚醯胺纖維）等。1.4.2高分子材料的性能1、重量輕。2、高彈性：彈性變形量大、彈性模量低、拉伸時溫度升高。3、滯彈性：應(yīng)變不隨作用力即時建立平衡。主要表現(xiàn)有：蠕變、應(yīng)力鬆弛、滯後與內(nèi)耗。4、塑性與受迫彈性：不立即熔化，而先有一軟化。不能回復(fù)變形。1.4.2高分子材料的性能5、強度與斷裂：強度：工程塑膠強度很高。斷裂：脆性斷裂和韌性斷裂。硬脆類高聚物、強硬類高聚物、強韌類高聚物、柔韌類高聚物、軟弱類高聚物。6、韌性：韌性較好。衝擊韌性，也稱衝擊強度。1.4.2高分子材料的性能7、減摩、耐磨性：摩擦係數(shù)低，磨損率低。8、絕緣性：良好的絕緣體。9、耐熱性：耐熱性低。10、耐蝕性：耐蝕性好。11、老化

1.4.3常用塑膠1、塑膠的組成以有機合成樹脂為主，與其他配料混合，通過加熱、加壓塑造成一定形狀的產(chǎn)品。組成塑膠的物質(zhì)主要包括：合成樹脂、填料（或增強材料）、固化劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、阻燃劑。1.4.3常用塑膠2、常用塑膠的分類及特性（1）按照熱性能分：熱塑性塑膠：軟化，可塑，變硬。線型聚合物。熱固性塑膠：軟化，可塑，但固化後不再軟化，也不溶於溶劑。體型聚合物。（2）按照使用範(fàn)圍分：通用塑膠：應(yīng)用範(fàn)圍廣，生產(chǎn)量大。工程塑膠：綜合工程性能（包括機械性能、耐熱耐寒性能、耐蝕性絕緣性能等）良好的各種塑膠。耐熱塑膠：較高溫度下工作的各種塑膠。1.4.4橡膠1、天然橡膠組成：橡膠樹的樹汁經(jīng)過煉製的高彈性固體。不飽和異戊二烯（C5H8）高分子聚合物。特點：力學(xué)性能較差；化學(xué)穩(wěn)定性較好，耐強酸、有機酸、堿溶液和鹽溶液的腐蝕，不耐強氧化性酸和芳香族化合物的腐蝕。應(yīng)用：設(shè)備防腐處理，軟橡膠；硬橡膠。2、合成橡膠組成：石油、煤、天然氣。特點及其應(yīng)用：丁基橡膠的突出特點是不透氣性、較好的耐蝕性。矽橡膠無味、無毒，耐熱性好。氟橡膠耐高溫、耐油、耐強氧化劑和耐酸鹼性能。1.5複合材料1、概念由兩種或更多種的物理和化學(xué)本質(zhì)不同的物質(zhì)，人工製成的一種多相固體材料。改善或克服弱點，發(fā)揮優(yōu)點?？砂凑找螅o出配套性能，進(jìn)行最佳設(shè)計。發(fā)揮不同功能的作用。2、分類玻璃纖維複合材料碳纖維複合材料硼纖維複合材料金屬纖維複合材料1.5.1概述1.5.2複合材料的性能特點1、比強度和比剛度高;2、抗疲勞性能好;3、減振能力強;4、高溫性能好;5、斷裂安全性高;6、減摩性、耐蝕性以及工藝性能也都較好;7、橫向拉伸強度、層間剪切強度是不高的，伸長率較低，衝擊韌性不好，成本高。1.6給水排水工程設(shè)備

常用材料的選擇原則1、滿足機械性能（力學(xué)性能）的要求。2、滿足腐蝕方面的要求。3、滿足材料的經(jīng)濟(jì)性。課後作業(yè)1、如果製造一個大型容器，從耐硫酸腐蝕角度考慮，從鑄鐵、碳鋼、不銹鋼、陶瓷型複合材料中選擇最佳材料，並說明其理由。

2、如果製造一個精密儀器，從加工性能方面考慮，分別從金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、複合型材料中選擇各自相對最佳的材料，並說明其理由。課後思考題1、課本思考題1~9。2、上網(wǎng)下載由金屬材料、非金屬材料（無機、有機）、複合材料組成的給排水工程設(shè)備的圖片。3、預(yù)習(xí)材料設(shè)備腐蝕、防護(hù)。第2章材料設(shè)備的腐蝕防護(hù)與保溫主要內(nèi)容：材料設(shè)備的腐蝕與防護(hù)設(shè)備的保溫重點：掌握水工藝設(shè)備及常用材料的腐蝕與防護(hù)的基本原理與方法。難點：設(shè)備、材料的腐蝕原理與方法。設(shè)備材料腐蝕圖片設(shè)備材料腐蝕圖片2.1材料設(shè)備的腐蝕與防護(hù)1、腐蝕概念腐蝕是材料與它所處環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生作用而引起材料的變質(zhì)和破壞。材料環(huán)境介質(zhì)發(fā)生作用腐蝕問題無處不在。2.1.1概述2.1.1概述2、腐蝕的危害經(jīng)濟(jì)損失巨大資源和能源浪費嚴(yán)重引發(fā)災(zāi)難性事故造成環(huán)境污染（跑、冒、滴、漏）阻礙新技術(shù)的發(fā)展2.1.1概述自來水管道腐蝕化學(xué)和生物腐蝕(沉積物、銹蝕物、粘垢)；管壁變薄、出現(xiàn)局部的凹坑和麻點(黑水、紅水、綠水)；水質(zhì)變壞、降低管網(wǎng)輸水能力、增加泵站能耗、可能產(chǎn)生爆管。2.1.1概述鍋爐爐管的腐蝕溶解氧腐蝕（電化學(xué)腐蝕，鐵為陽極，氧為陰極）；給水含鹽量過高加速了溶解氧腐蝕；保持鍋爐薄垢運行，能有效減緩金屬的氧腐蝕；2.1.1概述熱水鍋爐氧腐蝕管線長，補水量過多，使得水中氧氣量增加；水中pH偏低；給水未採取除氧措施；鍋爐水中的氧未析出，附著在鍋爐受熱面上。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理一、金屬腐蝕金屬腐蝕是指金屬與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化作用，由單質(zhì)變成化合物的過程。金屬腐蝕主要有化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕。這個過程能否進(jìn)行是熱力學(xué)問題，進(jìn)行速度如何是動力學(xué)問題。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理1、金屬的化學(xué)腐蝕純氧化還原過程，金屬被氧化，腐蝕介質(zhì)被還原；氣體腐蝕、非電解質(zhì)溶液腐蝕；反應(yīng)進(jìn)行中沒有電流產(chǎn)生。（1）金屬氧化及其氧化膜大多數(shù)金屬氧化在其表面上形成一層氧化物固相膜；氧化膜減慢金屬繼續(xù)氧化的速度。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（2）鋼鐵的氣體腐蝕高溫氧化、脫碳、氫蝕和鑄鐵腫脹。①高溫氧化鐵在鑄造、紮制、熱處理過程中發(fā)生高溫氧化。570℃以下，生成的氧化物為Fe3O4和Fe2O3超過570℃時，在氧化膜內(nèi)層生成FeO。高於800℃，表面上就開始形成多孔、疏鬆的“氧化皮”。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理②

脫碳脫碳是指在腐蝕過程中，除了生成氧化皮層外，與氧化皮層相連的內(nèi)層滲碳體Fe3C與介質(zhì)中的氧、二氧化碳、水等作用，生成的氣體降低了膜的保護(hù)作用。防止：增加氣體介質(zhì)中CO和CH4的含量或在鋼中添加鋁和鎢。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理③

氫蝕第一階段是可逆氫脆：氫以原子狀態(tài)向鋼的內(nèi)部擴散，沒有起化學(xué)反應(yīng)，也未改變其組織，卻降低了鋼的韌性。在一定條件下韌性又可以部分或全部恢復(fù)。第二階段是氫蝕階段：侵入並擴散到鋼中的氫與不穩(wěn)定化合物發(fā)生反應(yīng)。防止：降低含碳量、加合金元素。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理④鑄鐵的腫脹是一種晶間氣體腐蝕。腐蝕性氣體沿晶界、石墨夾雜物和細(xì)微裂縫滲入到鑄鐵內(nèi)部，發(fā)生氧化作用。由於氧化物的生成，鑄鐵體積變大，產(chǎn)生腫脹，其強度大大降低。

防止：加適量矽（5%—10%）。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（3）防止鋼鐵氣體腐蝕的方法合金化：加入元素Cr、Al、Si，在氧化性介質(zhì)中形成極穩(wěn)定的Cr2O3、Al2O3、SiO2，形成有效的保護(hù)層。改善介質(zhì)：通過設(shè)法改善介質(zhì)成分。應(yīng)用保護(hù)性覆蓋層：塗層將金屬和氣體介質(zhì)隔離開來。耐高溫氧化的陶瓷覆蓋層：採用熱噴塗或等離子噴塗的方法，在金屬表面形成耐高溫氧化的陶瓷覆蓋層。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理2、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬在電解質(zhì)介質(zhì)中由於電化學(xué)作用發(fā)生的腐蝕；是一種最普通的金屬腐蝕現(xiàn)象；腐蝕過程中有電流流動；腐蝕過程包括：陽極過程、電子轉(zhuǎn)移、陰極過程。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（1）腐蝕原電池腐蝕原電池：金屬腐蝕的短路原電池。產(chǎn)生條件：化學(xué)成分不均一；組織結(jié)構(gòu)不均一；物理狀態(tài)不均一；表面氧化膜不完整。引起金屬表面電極電位的不同。電極電位較低作陽極（腐蝕），較高作陰極。腐蝕原電池原理金屬的電化學(xué)腐蝕2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（2）極化極化：電流通過電極，陰極電位減小，陽極電位增大，減小了電池兩極之間的電位差，降低金屬腐蝕速度。陰極極化、陽極極化?；罨瘶O化：電化學(xué)反應(yīng)遲緩造成；濃差極化：電極反應(yīng)物（或反應(yīng)生成物）輸運遲緩造成；電阻極化：在電極表面上生成了具有保護(hù)作用的氧化膜或不溶性的腐蝕產(chǎn)物等引起的。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（3）鈍化鈍化就是金屬與介質(zhì)作用後，失去其化學(xué)活性，變得更為穩(wěn)定的現(xiàn)象。使金屬發(fā)生鈍化的物質(zhì)稱為鈍化劑。成相膜理論：當(dāng)金屬溶解時，可在金屬表面生成一層緻密的、覆蓋性良好的固體產(chǎn)物。吸附理論：引起金屬鈍化並不一定要形成固相膜，而只要在金屬表面或部分表面上形成氧或含氧粒子的吸附層。使金屬保持鈍化方法：陽極保護(hù)、控制氧化劑濃度、加鉻、鋁、矽、鎳等元素。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（4）氫去極化和氧去極化腐蝕①氫去極化腐蝕以氫離子還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕稱為氫去極化腐蝕，簡稱析氫腐蝕。氫去極化過程包括以下幾個步驟：水化氫離子脫水H＋·nH2O→H＋＋nH2O

形成吸附氫原子H＋＋M(e)→MH（電化學(xué)步驟）吸附氫原子脫附MH＋MH→H2＋2M（脫附步驟）氫分子形成氣泡，從表面逸出。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理氫過電位：氫的析出電位與氫電極的平衡電位差值的絕對值。由於緩慢步驟形成的阻力，在氫電極的平衡電位下將不能發(fā)生析氫過程，只有克服了這一阻力才能進(jìn)行氫的析出。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理影響氫去極化腐蝕的主要因素：金屬材料的性狀：金屬材料的性質(zhì)、表面狀態(tài)及金屬陰極相雜質(zhì)。氫過電位。pH值：減小，氫離子濃度增大，氫電極電位變得更正，加速金屬的腐蝕陰極區(qū)的面積：增加，氫過電位減小，陰極極化率降低，析氫反應(yīng)加快，從而導(dǎo)致腐蝕速度增大。溫度：升高使氫過電位減小，而且溫度升高，陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)都將加快。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理②氧去極化腐蝕吸氧腐蝕：在中性和鹼性溶液中，由於氫離子的濃度較低，析氫反應(yīng)的電位較負(fù)，一般金屬腐蝕過程的陰極反應(yīng)往往不是析氫反應(yīng)，而是溶液中的氧的還原反應(yīng)，此時腐蝕去極化劑是氧分子。吸氧腐蝕形成條件：當(dāng)金屬的電極電位較氧電極的平衡電位為負(fù)。

2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理氧去極化過程有以下幾個步驟組成：氧通過氣/液介面?zhèn)髻|(zhì)，由空氣進(jìn)入溶液；溶解氧通過對流擴散均布在溶液中；氧以擴散方式通過電極表面的擴散層，到達(dá)金屬的表面；氧在金屬表面進(jìn)行還原反應(yīng)。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理影響氧去極化腐蝕的主要因素：陽極材料電極電位：降低，氧去極化腐蝕的速度增大。溶解氧濃度：增大，氧去極化腐蝕速度隨之增大。溶液流速：越大，腐蝕速度也就越大。鹽濃度：增大，溶液的電導(dǎo)率增大，腐蝕速度將有所提高。溫度：升高氧的擴散和電極反應(yīng)速度加快，因此在一定溫度範(fàn)圍內(nèi)，隨溫度升高腐蝕速度加快。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理3、金屬腐蝕破壞的形態(tài)2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（1）全面腐蝕特徵：腐蝕分佈在整個金屬表面，結(jié)果使金屬構(gòu)件截面尺寸減小，直至完全破壞?？刂疲汉侠磉x材、留有裕量；施加保護(hù)性覆蓋層；緩蝕劑；電化學(xué)保護(hù)。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（2）局部腐蝕腐蝕集中在金屬表面局部地區(qū)，而其他大部分表面幾乎不腐蝕，稱為局部腐蝕。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理①電偶腐蝕電偶腐蝕：兩種金屬在同一介質(zhì)中接觸，腐蝕電位不相等，便有電偶電流流動，電位較低金屬局部腐蝕,電位較高的金屬，溶解速度減小。亦稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。防止：

正確選取材料，選取電偶序中相距較近的合金；

消除面積效應(yīng)，減小陰極面積；

添加環(huán)緩蝕劑。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理②小孔腐蝕小孔腐蝕：金屬表面局部出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕小孔，其餘地區(qū)不被腐蝕或者只有輕微腐蝕，也稱孔蝕或點蝕。控制：合金的成分和組織：孔蝕的敏感性與合金的成分、組織以及冶金品質(zhì)有密切的關(guān)係。介質(zhì)的組成和狀況：儘量降低介質(zhì)中鹵素。緩蝕劑：硝酸鹽、鉻酸鹽、硫酸鹽及堿等。陰極保護(hù)：金屬電極電位控制在孔蝕保護(hù)電位以下。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理③縫隙腐蝕

縫隙腐蝕：腐蝕發(fā)生在縫隙內(nèi)。發(fā)生和發(fā)展機理與孔蝕很相似，存在縫隙是表面缺陷，縫隙內(nèi)是缺氧區(qū)，成為陽極而迅速被腐蝕。防止：消除縫隙。盡可能避免形成縫隙和積液的死角。對不可避免的縫隙，要採取相應(yīng)的保護(hù)措施。儘量控制介質(zhì)中溶解氧的濃度，使溶氧濃度低於5×10－6mol/L，這樣在縫隙處就很難形成氧濃差電池。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理④晶間腐蝕晶間腐蝕：腐蝕從表面沿著晶界深入內(nèi)部，外表看不出腐蝕跡象，可用金相顯微鏡可以看出呈網(wǎng)狀腐蝕，金屬嚴(yán)重失去強度。貧化理論：晶界與晶內(nèi)的電極電位的形成，形成一晶界區(qū)為陽極，晶粒本體為陰極的微觀腐蝕電池。晶間腐蝕的控制：材料本身的成分和組織。奧氏體不銹鋼敏化型晶間腐蝕為例：降低鋼的含碳量；穩(wěn)定化處理；重新固溶處理。晶間腐蝕2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理⑤選擇性腐蝕選擇性腐蝕：多元合金在電解質(zhì)溶液中由於組元之間化學(xué)性質(zhì)的不均勻，構(gòu)成腐蝕電池。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（3）應(yīng)力作用下的腐蝕①應(yīng)力腐蝕開裂:發(fā)生應(yīng)力腐蝕的三個必要條件：敏感的合金、特定的介質(zhì)和一定的靜應(yīng)力。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理應(yīng)力腐蝕的機理：陽極溶解機理：應(yīng)力腐蝕裂紋的形成與擴展是陽極通道的形成與其延伸的過程。氫脆機理：陰極析氫反應(yīng)在金屬表面形成的吸附氫原子滲入內(nèi)部引起氫脆，是導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的主要原因。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理防止：正確選材:

避免構(gòu)成應(yīng)力腐蝕體系，減輕應(yīng)力腐蝕的敏感性。合理設(shè)計、改進(jìn)製造工藝：儘量減小應(yīng)力集中效應(yīng)。改善環(huán)境介質(zhì)：消除或減少介質(zhì)中促進(jìn)應(yīng)力腐蝕的有害物質(zhì)，加入適當(dāng)?shù)木徫g劑。電化學(xué)保護(hù)：外加電流極化，使金屬的電位遠(yuǎn)離應(yīng)力腐蝕敏感區(qū)2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理②腐蝕疲勞腐蝕疲勞：腐蝕介質(zhì)和交變應(yīng)力協(xié)同作用所引起的材料破壞的現(xiàn)象。特點：沒有真實的疲勞極限；在任何腐蝕介質(zhì)中都可能發(fā)生；性能與載荷頻率、應(yīng)力以及載荷波形有密切關(guān)係；裂紋往往是多源的。防止：正確選材；合理設(shè)計、改進(jìn)製造工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)避免應(yīng)力集中；改善介質(zhì)條件；電化學(xué)保護(hù)。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理③磨損腐蝕磨損腐蝕：流體介質(zhì)與金屬之間或金屬零件間的相對運動，引起金屬局部區(qū)域加速腐蝕破壞的現(xiàn)象，簡稱磨蝕。磨蝕又可分為湍流腐蝕、空泡腐蝕和摩振腐蝕。湍流腐蝕空泡腐蝕摩振腐蝕2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理（4）微生物腐蝕由於介質(zhì)中存在著某些微生物而使金屬的腐蝕過程加速的現(xiàn)象，稱之為微生物腐蝕，也簡稱為細(xì)菌腐蝕。並非微生物本身對金屬的腐蝕，而是它們生命活動的結(jié)果直接或間接地對金屬腐蝕過程產(chǎn)生影響。①影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：代謝產(chǎn)物具有腐蝕作用。如硫酸、有機酸和硫化物。改變環(huán)境介質(zhì)條件。如：pH值、溶解氧等。影響電極極化過程。破壞非金屬保護(hù)覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理②常見的細(xì)菌腐蝕：厭氧性細(xì)菌腐蝕：硫酸鹽還原菌（SRB），使硫酸鹽還原成硫化物，生成硫化氫，進(jìn)而與鐵反應(yīng)形成硫化鐵，加速了鋼鐵的腐蝕。好氧性細(xì)菌的腐蝕：如硫氧化菌、鐵細(xì)菌、硫代硫酸鹽氧化菌等。以硫氧化菌為例，它將硫和含硫化合物氧化成硫酸，造成腐蝕性極強的環(huán)境，導(dǎo)致材料的快速腐蝕。厭氧與好氧聯(lián)合作用下的腐蝕：兩類細(xì)菌的腐蝕與繁衍相輔相成，更加速了金屬的腐蝕。細(xì)菌聯(lián)合作用腐蝕的情況很普遍。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理③細(xì)菌腐蝕的控制：使用殺菌劑或抑菌劑：根據(jù)細(xì)菌種類及介質(zhì)選擇高效、低毒和無腐蝕性的藥劑。改變環(huán)境條件：提高介質(zhì)的pH值及溫度（pH>9.0，溫度T>50℃）、排泄積水、改善通氣條件、減少有機物營養(yǎng)源等。覆蓋防護(hù)層：採用塗覆非金屬覆蓋層或金屬鍍層使構(gòu)件表面光滑、在有機塗層中加入適量殺菌劑等方法。陰極保護(hù)：陰極保護(hù)使構(gòu)件表面附近形成鹼性環(huán)境，抑制細(xì)菌活動。2.1.2腐蝕與防護(hù)基本原理二、非金屬材料的腐蝕1、非金屬無機材料的腐蝕2、有機非金屬材料（高分子材料）的腐蝕物理腐蝕化學(xué)腐蝕微生物腐蝕應(yīng)力腐蝕2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)一、腐蝕防護(hù)設(shè)計1、腐蝕防護(hù)設(shè)計正確選材防蝕方法的選擇防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計防蝕強度設(shè)計滿足防蝕要求的加工方法2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)（1）防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：①構(gòu)件形狀儘量簡單、合理簡單的結(jié)構(gòu)件易於採取防腐措施、排除故障，便於維修、保養(yǎng)和檢查。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)②避免殘留液和沉積物造成腐蝕應(yīng)力求將容器、設(shè)備內(nèi)部的液體排淨(jìng)，避免滯留的液體、沉積物遺留在出口管及底部造成濃差腐蝕或沉積物腐蝕。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)③防止電偶腐蝕材料相同；電偶序相近；大陽極小陰極的有利結(jié)合，避免大陰極小陽極的危險連接。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)④防止縫隙腐蝕

連接除焊接外還有鉚接、銷釘連接、螺栓連接、法蘭連接等。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)為了防止縫隙腐蝕，可採用如下措施：以焊接代替鉚接。改善鉚接狀況。在鉚縫中可填入一層不吸潮的墊片。容器底部的處置。不要直接與多孔基礎(chǔ)（如土壤）接觸，要用支座等與之隔離開。法蘭連接處墊片不宜過長，儘量採用不吸濕的材料作墊片。避免加料時溶液飛濺到器壁，引起沉積物下的縫隙腐蝕。因此加料口應(yīng)儘量接近容器內(nèi)的液面。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)⑤防止液體的湍流腐蝕

設(shè)計時應(yīng)注意避免過度的湍流、渦流。避免外形和形狀的突變，會引起超流速與湍流的發(fā)生。管線的彎曲半徑應(yīng)盡可能大，避免直角彎曲。在高流速接頭部位，不要採用T型分叉結(jié)構(gòu)，應(yīng)採用曲線逐漸過渡結(jié)構(gòu)。

2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)⑥避免應(yīng)力過分集中尖角以圓角過渡；施焊時把焊口加工成相同的厚度。減少聚集的、交叉的和閉合的焊縫；施焊時保證被焊接金屬結(jié)構(gòu)能自由伸縮。內(nèi)孔焊接法比漲管法好，既減少縫隙，又減小應(yīng)力腐蝕破裂。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)⑦設(shè)備和構(gòu)築物的位置要合理設(shè)備裝置的佈置應(yīng)儘量避免相互之間可能產(chǎn)生的不利或有害影響，如貯液設(shè)備、液體輸送設(shè)備或排泄設(shè)備應(yīng)與電控設(shè)備留有一定的安全距離。電氣控制等設(shè)備應(yīng)盡可能避開具有腐蝕性的環(huán)境，如在含有或可能洩漏Cl2、HCl、H2S等腐蝕性和有毒性氣體的局部環(huán)境中，要儘量避免佈置電氣設(shè)備或未做防腐處理的其他設(shè)備。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)（2）防蝕強度設(shè)計

主要考慮材料的腐蝕裕量、局部腐蝕強度和材料腐蝕強度變化。①腐蝕裕量的選擇：根據(jù)材料腐蝕速度取恰當(dāng)裕量。②局部腐蝕的強度設(shè)計：對於晶間腐蝕、孔蝕、縫隙腐蝕等，正確選材或控制環(huán)境介質(zhì)，注意結(jié)構(gòu)設(shè)計等。對於應(yīng)力腐蝕斷裂、腐蝕疲勞，有可能做出合適可靠的設(shè)計。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)③材料耐蝕強度特性的變化

在加工及施工處理時，可能會引起材料耐蝕強度特性的變化，應(yīng)加以注意。如某些不銹鋼在焊接時，由於敏化溫度影響而造成晶間腐蝕，使材料強度下降，可能會在使用中造成斷裂事故。（3）其他防蝕設(shè)計

使用防蝕塗料、電化學(xué)保護(hù)、緩蝕劑或電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜等其他工藝性防腐蝕措施等。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)二、設(shè)備的電化學(xué)保護(hù)根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕原理對金屬設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的一種有效方法。按照作用原理不同，分為陰極保護(hù)和陽極保護(hù)。（1）陰極保護(hù)使被保護(hù)的金屬設(shè)備發(fā)生陰極極化以減小或防止其腐蝕。陰極保護(hù)通常有兩種：外加電流的陰極保護(hù)和犧牲陽極的陰極保護(hù)。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)陰極保護(hù)的原理就是向被保護(hù)的金屬通入陰極電流，消除金屬因成分不同造成的電位差，使腐蝕電流降為零，從而保護(hù)金屬免遭電化學(xué)腐蝕。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)①外加電流的陰極保護(hù)優(yōu)點：可用在要求大保護(hù)電流的條件下，當(dāng)使用不溶性陽極時，其裝置耐用。缺點：經(jīng)常維護(hù)、檢修，要配備直流電源設(shè)備；附近有其他金屬設(shè)備時可能產(chǎn)生干擾腐蝕，需要經(jīng)常的操作費用。輔助陽極被保護(hù)設(shè)備直流電源腐蝕性介質(zhì)圖外加電流陰極保護(hù)示意圖（箭頭表示電流方向）2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)②犧牲陽極的陰極保護(hù)優(yōu)點：不用外加電流；施工簡單，管理方便，對附近設(shè)備沒有干擾，適用於安裝電源困難、需要局部保護(hù)的場合。缺點：只適於需要小保護(hù)電流的場合。且電流調(diào)節(jié)困難，陽極消耗大，需定期更換。連接螺栓絕熱層腐蝕性介質(zhì)犧牲陽極被保護(hù)設(shè)備遮罩層圖犧牲陽極保護(hù)示意圖（箭頭表示電流方向）2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)使用陰極保護(hù)時應(yīng)考慮以下幾方面的問題腐蝕介質(zhì)必須是電解質(zhì)溶液，能夠離子導(dǎo)電。被保護(hù)設(shè)備在其腐蝕介質(zhì)中要易於陰極極化.

鈍態(tài)金屬設(shè)備不宜採用陰極保護(hù)。結(jié)構(gòu)、形狀複雜的金屬設(shè)備不宜採用陰極保護(hù)。由氫脆敏感性材料製作的金屬設(shè)備不宜採用陰極保護(hù)。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)（2）陽極保護(hù)將被保護(hù)的金屬設(shè)備進(jìn)行陽極極化，使其由活化態(tài)轉(zhuǎn)入鈍化態(tài)，從而減輕或防止金屬設(shè)備腐蝕。陽極保護(hù)適用於那些電位正移時，金屬設(shè)備在所處的介質(zhì)中有鈍化行為的金屬-介質(zhì)體系。否則陽極極化將會加速腐蝕。Fe－H2O體系的電位E－pH簡圖

2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)陽極保護(hù)的適用條件與特點某些活性陰離子含量高的介質(zhì)中不宜採用陽極保護(hù)。與陰極保護(hù)一樣，陽極保護(hù)也存在遮蔽效應(yīng)。與陰極保護(hù)相比，成本高、工藝複雜。因為陽極保護(hù)需要輔助陰極、直流電源、測量及控制保護(hù)電位的設(shè)備。被保護(hù)設(shè)備直流電源輔助陰極腐蝕性介質(zhì)圖陽極保護(hù)示意圖（箭頭表示電流方向）2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)（3）陰極保護(hù)與陽極保護(hù)的比較陰極保護(hù)適用範(fàn)圍廣；陽極保護(hù)則是有條件的。陰極保護(hù)效果取決於陰極極化的程度，極化電流不代表腐蝕速度的大小；陽極保護(hù)通過陽極極化建立鈍態(tài)，極化電流的大小能反映腐蝕速度的快慢。陰極保護(hù)時，電位的偏移只會影響保護(hù)效果，不會造成腐蝕速度的顯著變化（自鈍化金屬除外）。陽極保護(hù)時，電位的偏離可能造成腐蝕速度加快。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)當(dāng)介質(zhì)具有強氧化性時，採用陰極保護(hù)需要大電流陰極極化。採用陽極保護(hù)時，由於鈍化膜建立容易，易於進(jìn)行陽極保護(hù)，且效果較好。陰極保護(hù)時析氫反應(yīng)對具有氫脆敏感性的設(shè)備有造成氫脆的可能性。陽極保護(hù)時，析氫發(fā)生在輔助陰極上，被保護(hù)設(shè)備不會有產(chǎn)生氫脆的可能性。陰極保護(hù)時，輔助電極是陽極，在強氧化性介質(zhì)中容易腐蝕，選擇合適的陽極材料是一大難事。陽極保護(hù)時，輔助電極是陰極，其本身就處於被保護(hù)狀態(tài)。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)三、設(shè)備環(huán)境介質(zhì)的控制兩種途徑：控制環(huán)境介質(zhì)中的有害成分和緩蝕劑。1、控制環(huán)境介質(zhì)中的有害成分①除去介質(zhì)中的有害成分除氧是改善金屬耐蝕性的有效途徑。加熱除氧法化學(xué)除氧法：聯(lián)氨、亞硫酸鈉等。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)②控制介質(zhì)的pH值③降低氣體介質(zhì)的濕度用乾燥劑吸收水分；採用冷凝法除去水分或提高溫度降低濕度，使水蒸氣無法凝結(jié)。321410pH腐蝕速度圖pH值對金屬腐蝕速度的影響1—Au、Pt；2—Al、Zn、Pb；3—Fe、Cd、Mg、Ni等2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)2、緩蝕劑緩蝕劑是一種在很低的濃度下，能阻止或減緩金屬在腐蝕性介質(zhì)中腐蝕速度的化學(xué)物質(zhì)或複合物。必須具備的條件：用量極少、防蝕效果好和不改變介質(zhì)的其他化學(xué)性質(zhì)。①分類按化學(xué)組成：無機緩蝕劑（硝酸鹽、鉻酸鹽、碳酸鹽、鉬酸鹽等）和有機緩蝕劑（醛類、胺類、雜環(huán)化合物等）。按對電極過程的影響：陽極緩蝕劑（鉻酸鹽、矽酸鈉、苯甲酸鈉等）、陰極緩蝕劑（SbCl3、AsCl3、鋅鹽、聚磷酸鹽及多數(shù)有機緩蝕劑）、混合型緩蝕劑（瓊脂、生物鹼、亞硝酸二環(huán)己胺等）。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)②

緩蝕機理吸附理論：極性基團(tuán)定向吸附排列在金屬的表面，形成連續(xù)吸附層，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，起到緩蝕作用。成膜理論：分子與金屬或腐蝕性介質(zhì)的離子發(fā)生化學(xué)作用，在金屬表面生成具有保護(hù)作用的、不溶或難溶的化合物膜層，起到緩蝕的作用。電極過程抑制理論：抑制金屬在介質(zhì)中形成的腐蝕電池的陽極過程、陰極過程或同時抑制這兩個過程，使腐蝕速度減慢，起到了緩蝕的作用。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)③

影響緩蝕作用的因素及緩蝕劑的應(yīng)用影響因素：緩蝕劑濃度、溫度、介質(zhì)流速、pH值等。水溶性緩蝕劑：可作為酸、堿、鹽及中性水溶液介質(zhì)的緩蝕劑。油溶性緩蝕劑：溶解在油、脂中製成各種防銹油、防銹脂。氣相緩蝕劑：用作密閉包裝中的緩蝕劑。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)四、電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜防護(hù)1、電鍍是使電解液中的金屬離子在直流電作用下，於陰極（待鍍零件）表面沉積出金屬而成為鍍層的工藝過程。2、化學(xué)鍍是利用一種合適的還原劑，使溶液中的金屬離子還原並沉積在基體表面的過程。它也被稱為自催化鍍或無電電鍍。優(yōu)點：不需要通以直流電，將鍍件直接浸入化學(xué)鍍液；在金屬、半導(dǎo)體、非導(dǎo)體材料上直接進(jìn)行；表面上可以獲得均勻鍍層；鍍層孔隙少、緻密，具有很好的耐磨性，很高的硬度。缺點：鍍液的維護(hù)要求較高、需加熱設(shè)備、成本高、鍍層有較大脆性。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)3、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜轉(zhuǎn)化膜：金屬表面的原子層與某些特定介質(zhì)的陰離子反應(yīng)後，在金屬表面生成的膜層。轉(zhuǎn)化膜可分為電化學(xué)轉(zhuǎn)化膜和化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。電化學(xué)轉(zhuǎn)化膜：將待處理的金屬作為陽極，在酸性或鹼性電解液中採用控制陽極電流或電壓的方法進(jìn)行陽極氧化來獲得膜層的?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜：將待處理的金屬在適宜的金屬鹽溶液中，通過簡單的浸漬，在金屬表面生成的膜層。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)五、浸鍍、滲鍍、包鍍及熱噴塗防護(hù)浸鍍：把金屬製件浸入熔融金屬液中形成鍍層。滲鍍：將一種或幾種元素從表面擴散到基體金屬中去，形成滲層，以改變表面層的化學(xué)成分及組織，從而改善金屬材料表面性能。包鍍：將被保護(hù)金屬坯料放在保護(hù)金屬板中間，加以熱軋，靠機械力、熱擴散使保護(hù)金屬與被保護(hù)金屬粘合在一起。熱噴塗：是利用高溫?zé)嵩?，通過特殊設(shè)備-噴槍，將塗層材料加熱至熔融或接近熔融狀態(tài)，高速噴至工件表面，並形成防護(hù)層的過程。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)六、襯裏防護(hù)技術(shù)1、玻璃鋼襯裏玻璃鋼：利用玻璃纖維的增強、粘合樹脂的耐蝕作用；增加塗層厚度、增加塗層機械性能。玻璃鋼襯裏：具有較高的機械強度和整體性、耐蝕性高。2、橡膠襯裏橡膠襯裏：有良好的物理、機械、耐蝕和耐磨性能；粘附力強、施工容易、檢修方便、襯後設(shè)備增重少等特點。常用的合成橡膠：丁苯橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠和磺化聚乙烯橡膠等。2.1.3設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)七、有機塗料防護(hù)塗料防護(hù)：通過手工刷塗或機械噴塗等方法，在設(shè)備的內(nèi)外表面上粘合一層有機塗料覆蓋層，將腐蝕介質(zhì)與基體表面隔離開來的一種防護(hù)技術(shù)。常用的耐蝕材料：醇酸樹脂塗料，酚醛樹脂防腐塗料，呋喃樹脂防腐塗料，環(huán)氧樹脂防腐塗料，瀝青防腐塗料，乙烯樹脂防腐塗料，橡膠防腐塗料，有機矽耐熱防腐塗料，富鋅防腐塗料，塑膠防腐塗料等。2.1.4材料的選擇1、材料選取的基本原則材料的耐蝕性能要滿足要求；材料的物理、機械和加工工藝性能要滿足要求；要力求最好的經(jīng)濟(jì)效益。2.1.4材料的選擇2、選材時應(yīng)考慮的因素設(shè)備或構(gòu)件的工作環(huán)境；參考已有的腐蝕數(shù)據(jù)資料；從事故調(diào)查的分析記錄中吸取教益；腐蝕試驗；經(jīng)濟(jì)與耐用的綜合考慮；防護(hù)措施；加工性能、焊接性能，加工後是否會降低其耐蝕性能，否則會前功盡棄；第4章水工藝設(shè)備的分類通用機械設(shè)備專用設(shè)備4.1通用機械設(shè)備1、閘門與閘門啟閉機AXZ型暗桿式鑄鐵鑲銅圓閘門

BGZ型平板鋼閘門MXF型明桿式鑄鐵鑲銅方閘門QS型啟閉機手電筒兩用啟閉機齒輪啟動式啟閉機4.1通用機械設(shè)備2、電動機、減速機4.1通用機械設(shè)備3、起重設(shè)備X.B.JXJ系列擺線針輪行星減速機R系列斜齒輪硬齒面減速機電動單梁起重機S系列斜齒輪-蝸桿減速機CD1、MD1型電動葫蘆LH型電動葫蘆雙梁起重機HSZ型系列手拉葫蘆4.1通用機械設(shè)備4、閥門、閥門電動裝置與水錘消除設(shè)備（5）泵與風(fēng)機4.2專用設(shè)備

水工藝專用設(shè)備根據(jù)其使用功能，大致上可分為12大類，即攔汙設(shè)備、混合攪拌設(shè)備、投藥消毒設(shè)備、除汙排泥設(shè)備、曝氣設(shè)備、固液分離設(shè)備、軟化除鹽設(shè)備、污泥處理設(shè)備、一體化處理設(shè)備、容器設(shè)備、換熱設(shè)備、消防設(shè)備及其它設(shè)備等。1、攔汙設(shè)備機網(wǎng)2、攪拌設(shè)備3、投藥消毒設(shè)備4、除汙排泥設(shè)備5、曝氣設(shè)備6、固液分離設(shè)備7、軟化除鹽設(shè)備8、污泥處理設(shè)備9、一體化設(shè)備10、容器設(shè)備11、換熱設(shè)備（1）按換熱設(shè)備的製作材料可分為：金屬質(zhì)換熱器非金屬換熱器（2）按換熱方式可分：直接式換熱設(shè)備蓄熱式換熱設(shè)備間壁式換熱設(shè)備12、其他處理設(shè)備吸附設(shè)備萃取設(shè)備吹脫設(shè)備汽提設(shè)備等

第5章容器（塔）設(shè)備附件壓力容器法蘭

管法蘭

支座安全泄放裝置填料及其支承裝置布（氣、汽）裝置閥門5.1壓力容器法蘭1、幾個概念法蘭連接：由一對法蘭、若干個螺栓和墊片組成。初始密封條件：法蘭在螺栓預(yù)緊力的作用下，把墊圈壓緊，使其變形將法蘭密封面上的凹凸不平處填滿，形成了防止容器內(nèi)介質(zhì)洩漏的初始密封條件。預(yù)緊密封比壓：初始密封條件下，墊圈單位面積上的壓緊力稱作予緊密封比壓。工作密封比壓：當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)升壓到某一臨界值時，介質(zhì)將發(fā)生洩漏，這個臨界比壓稱為法蘭連接的工作密封比壓，即法蘭密封面和墊圈間所必須保留的最低比壓。法蘭連接5.1壓力容器法蘭2、法蘭密封面的形式平面型密封面：是一個突出的光滑平面。結(jié)構(gòu)簡單，易於加工，密封性能差，通常使用於內(nèi)壓較低且介質(zhì)無毒的容器。凹凸型密封面：由一個凸平面和一個凹面所組成。在凹面上放置墊圈，壓緊時，墊圈不會被擠出來。榫槽型密封面：由一個榫和一個槽所組成。墊圈放在槽內(nèi)，墊圈不會變形，密封效果最好，但凸面部分易被碰壞，且加工難度大，一般使用於有毒或易燃、易爆介質(zhì)的容器。5.1壓力容器法蘭3、容器法蘭的類型甲型平焊法蘭乙型平焊法蘭長頸對焊法蘭注：焊接是通過加熱、加壓、加熱同時加壓，利用原子間的聯(lián)繫及質(zhì)點的擴散作用，使兩部分同質(zhì)或不同質(zhì)的金屬材料形成永久聯(lián)接的方法?？煞譃槿刍浮⒓訅汉负外T焊三大類。5.1壓力容器法蘭4、容器法蘭密封墊片非金屬軟墊片：這類密封墊片的材料是厚度為3mm的耐油石棉橡膠板和石棉橡膠板。這類墊片可用於以上三種類型的法蘭上，但不適用於榫槽型的密封面。纏繞式墊片：用0Cr13或0Cr18Ni9或08F等V型和W型鋼帶與石棉、聚氯乙烯或柔性石墨等填充帶相間纏卷而成。這類墊片只能用於乙型和長頸法蘭，它的外徑與非金屬墊片相同，但寬度窄於非金屬墊片。金屬包墊片：以石棉膠板作為內(nèi)芯，外包厚度為0.2～0.5mm厚的薄金屬板構(gòu)成。金屬包墊片也只能使用於乙型平焊法蘭和長頸對焊法蘭。5.2管法蘭1、管法蘭的類型板式平焊法蘭：剛性較低，易發(fā)生變形而導(dǎo)致洩漏。僅適用中低壓容器（PN≤1.0MPa），並不得用於有毒、易燃、易爆以及真空度要求較高的場所。帶頸平焊法蘭：其平板上增加了一個短頸，使法蘭的剛度大大增加，並且有多種密封面，適用的壓力範(fàn)圍較廣。帶頸對焊法蘭：頸較高，且與鋼管的連接處採用對接焊，故其有很高的承載能力，適用於中高壓場所。5.2管法蘭承插法蘭：在法蘭和鋼管之間僅有單面填角焊，承載力較差，只適用於DN≤50mm的小口徑管道上，且公稱壓力不得大於10MPa。平焊環(huán)松套板式法蘭：松套法蘭也稱作活套法蘭，指法蘭未能有效地與接管連接成一個整體的法蘭。適用的公稱壓力較低（PN≤1.6MPa），適用於具有腐蝕性介質(zhì)或有色金屬管道系統(tǒng)。翻邊松套板式法蘭：其密封面僅有突面一種形式，其適用的公稱壓力和公稱直徑較平焊環(huán)松套法蘭更小。法蘭蓋：與法蘭相匹配。5.2管法蘭2、管法蘭密封面的形式5.2管法蘭3、管法蘭的密封墊片石棉橡膠板墊片：耐熱和耐腐蝕性較好，有適宜的彈性，製造方便，價格低廉。可以用於全平面法蘭，也可以用於突面、凹凸面和榫槽面法蘭。其厚度一般為2～3mm。柔性石墨複合墊片：具有沖齒的金屬板和膨脹石墨粒子的複合板製成，由於柔性石墨具有耐高溫、耐腐蝕、回彈能力強的特點，金屬芯板又提高了墊片的機械強度，故其性能良好，是石棉橡膠墊片的代用品。聚四氟乙烯包覆墊：在厚度為2mm的石棉橡膠板外面包覆0.5mm厚度聚四氟乙烯構(gòu)成，主要用於強腐蝕介質(zhì)和物料不允許受污染的情況。但聚四氟乙烯具有冷流和熱蠕度的特點，所以壓力一般不應(yīng)大於4.0MPa，溫度不超過200～300℃，且只適用於突面密封面。5.2管法蘭金屬纏繞墊：其型式與壓力容器法蘭用的完全相同。金屬齒形組合墊：由厚度為3～4mm的金屬齒形環(huán)和上下兩面覆蓋厚度為0.5mm的柔性石墨或聚四氟乙烯薄板組成，適用於公稱壓力為6.3～16MPa的中高壓管道，適用的密封面為突面和凹凸面。金屬環(huán)墊：金屬環(huán)墊是用08、0Cr13、0Cr19Ni19等金屬材料製成，截面有八角形和橢圓形兩種。適用於高溫高壓系統(tǒng)。5.3支座1、臥式容器的支座鞍座圈座支腿2、立式容器的支座腿式支座支承式支座耳式支座裙式支座5.3支座臥式容器的支座支承式支座A型（數(shù)塊鋼板焊接成的）B型（鋼管製成的）耳式支座裙式支座5.4安全泄放裝置壓力容器的泄放裝置是為了保證壓力容器安全運行而當(dāng)容器超壓時能自動泄放壓力的裝置。最常使用的安全泄放裝置是安全閥和爆破片。1、安全閥重錘杠桿式安全閥彈簧式安全閥重錘杠桿式安全閥彈簧式安全閥安全閥5.4安全泄放裝置2、爆破片正拱普通拉伸型正拱開縫型反拱型剪切型彎曲型爆破片正拱開縫型正拱普通拉伸型反拱型爆破片彎曲型剪切型5.4安全泄放裝置3、爆破片的選用考慮容器的工作壓力、介質(zhì)、溫度和泄放量四方面要求。工作壓力：容器的工作壓力PW按表5.4選取，或由設(shè)計者根據(jù)成熟的經(jīng)驗和可靠的數(shù)據(jù)確定。介質(zhì)：首先應(yīng)考慮選定的膜片在工作溫度下不會被介質(zhì)所腐蝕，必要時可以在與介質(zhì)接觸的膜面上覆蓋保護(hù)膜。另外，如果介質(zhì)是可燃?xì)怏w，則不應(yīng)選用破裂時會產(chǎn)生火花的鑄鐵和碳鋼爆破片。溫度：最高使用溫度取決於爆破片及其保護(hù)膜泄放量：爆破片的泄放量必須大於容器的安全泄放量。5.4安全泄放裝置4、爆破片的佈置根據(jù)壓力容器的用途、介質(zhì)的性質(zhì)和運轉(zhuǎn)條件，可以單獨使用爆破片作為泄壓裝置或爆破片與安全閥組合作為安全泄壓裝置。破爆片單獨作為泄壓裝置：一般在爆破片進(jìn)口處設(shè)置截止閥，以便更換膜片時切斷氣流。當(dāng)使用兩個或兩個以上的爆破片時，根據(jù)需要可以串聯(lián)安裝，也可以並聯(lián)安裝。爆破片與安全閥串聯(lián)使用：用爆破片將安全閥與容器內(nèi)介質(zhì)隔開，可以避免介質(zhì)對安全閥的腐蝕和堵塞，同時也避免了介質(zhì)在安全閥密封面處的微量洩漏。爆破片與安全閥的並聯(lián)使用：這種設(shè)置中爆破片是一個附加的安全設(shè)施，以補充安全閥泄放能力的不足。5.5填料及其支承裝置1、對填料的基本要求填料是填料設(shè)備的核心。設(shè)備的性能如何與選用的填料有直接的關(guān)係。因此必須根據(jù)工藝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較，合理地選擇填料。單位體積（或重量）的表面積，即比表面積要大。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性，即耐氧化、耐腐蝕、耐高溫、耐沖刷磨損，並具有較高的機械強度?？障堵室獫M足工藝上的要求，不同的水處理工藝設(shè)備對填料的空隙率要求不同。易於再生。價格便宜，易於取得，運輸和裝卸方便。5.5填料及其支承裝置2、水工藝容器設(shè)備中常用的填料（1）濾料石英砂、無煙煤、磁鐵礦、金剛砂、鈦鐵礦、石榴石、陶粒、聚苯乙烯球粒和聚氯乙烯球粒。（2）離子交換劑水處理設(shè)備中常用的離子交換劑有離子交換樹脂和磺化煤。（3）吸附劑水工藝中使用的吸附劑是多孔，具有極大比表面積的固體物質(zhì)。水處理中最常用的吸附劑是活性炭。（4）蜂窩、斜管填料蜂窩、斜管填料系用塑膠、玻璃鋼或浸漬了樹脂的紙質(zhì)製成，亦可用立式波紋塑膠板粘結(jié)而成，屬輕質(zhì)填料。5.5填料及其支承裝置

（5）除氣塔、反應(yīng)塔填料這類填料大多是用聚內(nèi)烯、增強聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯（PVC）和ABS塑膠製成，有鮑爾環(huán)、階稀環(huán)、多面空心球、矩鞍形、花環(huán)形填料。水處理工藝中還用到一些其他填料，如碎石、卵石、磚塊、爐渣等。（6）軟填料軟填料即軟性纖維束填料，這種填料一般用尼龍、維綸、滌綸、腈淪等化學(xué)纖維編結(jié)成束，並用中心繩連結(jié)而成。填料無煙煤濾料石英砂濾料輕質(zhì)陶粒濾料活性炭濾料生物葉巖陶粒濾料礫石(卵石)墊層濾料填料離子交換樹脂磺化煤六角蜂窩填料軟性填料

半軟性填料組合式填料填料立體彈性填料多孔球型懸浮填料填料填料5.5填料及其支承裝置3、填料的支承裝置主要作用是承受填料和填料層內(nèi)水的重量。因此，必須要有足夠的強度和剛度，並耐腐蝕，具有適當(dāng)?shù)目障堵?，而且製造、裝拆方便。水工藝填料設(shè)備中，一般選用柵板作為填料的支承裝置。三塊式柵板5.6布水（氣、汽）裝置水工藝設(shè)備對布水（氣、汽）裝置的要求：布水（氣、汽）均勻；不宜堵塞，特別是處理污水的容器設(shè)備；阻力小，不需要很大的水頭和氣體壓力；結(jié)構(gòu)簡單，製造、安裝、檢修方便。5.6布水（氣、汽）裝置1、噴灑型（1）穿孔管式單管噴灑器環(huán)管式噴灑器排管式噴灑器（2）蓮蓬頭噴灑器（3）旋轉(zhuǎn)式多孔布水器噴灑型穿孔管式噴灑型穿孔管式蓮蓬頭噴灑器旋轉(zhuǎn)式多孔布水器5.6布水（氣、汽）裝置2、溢流型溢流盤式淋灑器溢流槽式5.6布水（氣、汽）裝置3、衝擊型5.6布水（氣、汽）裝置4、上向流填料容器的布水裝置閥門1、驅(qū)動閥門（1）截斷閥類閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥。（2）調(diào)節(jié)閥類—節(jié)流閥2、自動閥止回閥類——止回閥；安全閥類——安全閥；分流閥類——疏流閥；調(diào)節(jié)閥類——調(diào)節(jié)閥。驅(qū)動閥門閘閥：接通或截斷管路中的水，不適宜調(diào)節(jié)水流量。截止閥：接通或截斷管路中的水，不適宜調(diào)節(jié)水流量。旋塞閥：截斷閥，或分配閥。球閥：新型的截斷閥。蝶閥：截斷閥，截斷水流，調(diào)節(jié)流量。隔膜閥：特殊形式的截留閥，軟質(zhì)材料隔膜。節(jié)流閥：調(diào)節(jié)閥，通過改變通道截面積來調(diào)節(jié)水的流量和壓力。自動閥門止回閥：防止管路中水的倒流，啟閉是由水的能量來驅(qū)動的。水錘效應(yīng)。安全閥：安全保護(hù)，防止管路和設(shè)備內(nèi)水壓過大。鍋爐、壓縮機、高壓容器、管路。減壓閥：調(diào)節(jié)閥，通過減壓，產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)。疏水閥：阻汽排水閥。主要用於蒸汽管路上或供熱設(shè)備上，排除冷凝水並且阻止蒸汽逸出。止回閥升降式止回閥旋啟式止回閥立式止回閥梭式止回閥閘閥楔式閘閥夾套閘閥壓力自緊密封閘閥球閥浮動球閥

固定球閥

金屬密封球閥整體焊接管線球閥軌道球閥截止閥法蘭連接截止閥

波紋管截止閥

低溫截止閥

蝶閥

法蘭連接蝶閥對焊連接蝶閥彈性金屬密封蝶閥第6章攪拌設(shè)備主要內(nèi)容攪拌設(shè)備的用途及分類機械攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)及其工作原理水處理工藝中常用的機械攪拌設(shè)備

6.1攪拌設(shè)備的用途及分類1、攪拌設(shè)備的用途

在水處理工藝中，攪拌設(shè)備主要用於藥劑的溶解、稀釋、混合反應(yīng)和投加混凝劑或助凝劑。6.1攪拌設(shè)備的用途及分類2、攪拌設(shè)備的分類按攪拌功能分按攪拌方式分6.1攪拌設(shè)備的用途及分類按攪拌目的分6.2機械攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)及其工作原理6.2.1機械攪拌設(shè)備組成與其工作原理攪拌設(shè)備1、攪拌設(shè)備組成6.2.1機械攪拌設(shè)備組成與其工作原理2、攪拌設(shè)備工作原理混合：通過攪拌作用，使與水的比重、粘度不同的物質(zhì)在水中混合均勻；攪動：通過攪拌使混合液強烈流動，以提高傳熱、傳質(zhì)的速率；懸浮：通過攪拌作用，使原來靜止在水體中可沉降的固體顆?；蛞旱螒腋≡谒w中；分散：通過攪拌作用，使氣體、液體或固體分散在水體中，增大不同物相的接觸面積，加快傳熱和傳質(zhì)過程。實現(xiàn)攪拌的目的是通過能量的傳遞。6.2.1機械攪拌設(shè)備組成與其工作原理3、機械攪拌設(shè)備工作原理在攪拌器附近區(qū)域的流體造成高湍流的充分混合；產(chǎn)生一股高速射流推動全部液體沿一定途徑迴圈流動。6.2.2機械攪拌的形式與結(jié)構(gòu)

1、攪拌器分類按迴圈流態(tài)分：軸向流、徑向流、混合流攪拌器。按攪拌器結(jié)構(gòu)分：平直葉、折葉、螺旋面葉攪拌器；槳式、渦輪式、錨式槳葉都有平葉、折葉，推進(jìn)式的槳葉為螺旋面葉。水工藝中常見的攪拌器有：槳式攪拌器、推進(jìn)式攪拌器、渦輪式攪拌器、錨式攪拌器。6.2.2機械攪拌的形式與結(jié)構(gòu)2、槳式攪拌器類型：平直葉槳式攪拌器和折葉槳式攪拌器。特點：轉(zhuǎn)速低（1~100r/min)；對粘度（最高為2Pa·s）較敏感；徑向流；d/D=0.35~0.8，b/d=0.1~0.25）；葉片為2片；θ=45o或60o（折葉）；流速為1.0~5m/s。應(yīng)用：用於介質(zhì)粘度低的液體。主要用於藥劑溶解和混合。平槳折葉槳斜葉槳式攪拌器折葉槳式攪拌器槳式攪拌器

三寬葉旋槳式攪拌器

四葉旋槳式攪拌器6.2.2機械攪拌的形式與結(jié)構(gòu)2、推進(jìn)式攪拌器特點：d/D=0.2~0.5，一般取0.33；s/d=1或2，葉片為2、3、4，常取3；轉(zhuǎn)速為100~500r/min；流速為3~15m/s；最大粘度為3Pa·s；軸向流。應(yīng)用：藥劑溶解和懸浮操作。一般用鑄鐵、鑄鋼整體鑄造而成，有時也採用焊接圖6.4推進(jìn)式攪拌器結(jié)構(gòu)

四葉推進(jìn)式攪拌器推進(jìn)式攪拌器

三葉推進(jìn)式攪拌器6.2.2機械攪拌的形式與結(jié)構(gòu)3、渦輪式攪拌器類型：開啟式和圓盤式兩類；槳葉有平直葉、彎葉和折葉。特點：徑向流；d:L:b=20:5:4，d/D=0.2~0.5，常取0.33；片數(shù)為4、6、8；轉(zhuǎn)速為10~300r/min；流速為4~10m/s；介質(zhì)粘度最大為50Pa·s。應(yīng)用：攪拌器廣泛用於快速溶解和進(jìn)行乳化操作圖6.5渦輪式攪拌器結(jié)構(gòu)（a）平葉開啟式；（b）折葉開啟式；（c）直葉圓盤式；（d）彎葉圓盤式渦輪式攪拌器

六葉開啟渦輪式攪拌器

六斜葉開啟渦輪式攪拌器

齒形圓盤渦輪式攪拌器四葉開啟渦輪式攪拌器三葉開啟渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器

常用圓盤渦輪式攪拌器

異形葉圓盤渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器

4、其他型式攪拌器框式框式錨式螺桿式螺帶式桿式攪拌器

螺桿式攪拌器螺帶螺桿式攪拌器錨、框式攪拌器特殊框式攪拌器錨、框式攪拌器

6.2.3攪拌器附件擋板導(dǎo)流筒用於渦流式攪拌器擋板寬度為容器直徑的1/12~1/10，一般有4塊。對於渦式或槳式攪拌器，導(dǎo)流筒至於槳葉上方；對於推進(jìn)式攪拌器，導(dǎo)流筒套在槳葉外面。d/D=0.3~033；6.2.4傳動裝置1、作用：提供能量。2、組成：主要由電動機、減速機和機架組成。電動機減速機：主要有三角皮帶減速機、兩級齒輪減速機、擺線針輪減速機和諧波減速機四種。

減速機LC型兩級圓柱齒輪減速機M型立式圓柱蝸桿減速機FP帶傳動減速機

P型普通V帶、窄V帶、同步帶減速機YP型帶傳動減速機BLE型擺線針輪行星減速機減速機JXLD型機架(74標(biāo))JXLD、JBLD型號機架(新標(biāo))FZ型雙支點方底板機架機架

6.2.5攪拌軸1、功能：固定攪拌器，並從減速裝置的輸出軸取得動力，在帶動攪拌器轉(zhuǎn)動的同時，將功率傳遞給攪拌器以克服其旋轉(zhuǎn)時遇到的阻力偶矩而對流體作功。2、組成：軸頸：支承部分；軸頭：安裝部件；軸身：桿件部分。3、軸端結(jié)構(gòu)：凸緣聯(lián)軸器軸端結(jié)構(gòu)、夾殼式聯(lián)軸器軸端結(jié)構(gòu)、推進(jìn)式攪拌器的軸端結(jié)構(gòu)。6.2.6聯(lián)軸器1、作用：將兩個獨立的軸牢固地連在一起，以進(jìn)行傳遞旋轉(zhuǎn)運動和功率。2、基本要求：最主要是應(yīng)確保兩根聯(lián)接軸的同心，有時還應(yīng)具有一定的減少震動緩和衝擊的能力。3、結(jié)構(gòu)形式：凸緣聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、彈性圈柱銷聯(lián)軸器。圖6.10

凸緣聯(lián)軸器的軸端結(jié)構(gòu)1—凸緣聯(lián)軸器；2—軸；3—鎖緊螺母；4—螺紋；5—退刀槽；6—鍵槽；7—軸肩圖6.15套筒聯(lián)軸器1—鍵；2—銷釘圖6.16彈性圈柱聯(lián)軸器圖6.14夾殼聯(lián)軸器1—左（右）半聯(lián)軸器；2—吊環(huán)；3—螺栓；4—螺母；5—墊圈

彈性套柱銷聯(lián)軸器

梅花形彈性聯(lián)軸器

夾殼式聯(lián)軸器聯(lián)軸器

凸緣聯(lián)軸器6.2.7軸承1、作用：為攪拌軸設(shè)置的支承。2、分類：按承載方向按軸承工作時的摩擦性質(zhì)傳動軸，攪拌軸中間軸承底軸承安裝底蓋與凸緣法蘭攪拌裝置

6.3水處理工藝中常用的機械攪拌設(shè)備1、溶液攪拌設(shè)備圖6.22JBT型推進(jìn)式攪拌機結(jié)構(gòu)示意圖1—傳動裝置；2—聯(lián)軸器；3—攪拌器；4—水下軸承圖6.23SJ型代罐框架式攪拌機結(jié)構(gòu)示意圖1—傳動裝置；2—支座；3—主軸；4—罐體；5—攪拌器2、混合攪拌設(shè)備圖6.24WHJ型機械混合攪拌機結(jié)構(gòu)示意圖1—傳動裝置；2—主軸；3—攪拌器圖6.25JBJ型折槳式混合攪拌機結(jié)構(gòu)示意圖3、絮凝攪拌設(shè)備6.4攪拌器的選用攪拌器選型一般從3個方面考慮：攪拌的目的、物料粘度和攪拌器容積的大小。選用時除滿足工藝要求外，還用考慮功耗、操作費用，以及製造、維護(hù)和檢修等因素。攪拌器型式和適用條件

6.4攪拌器的選用注：+表示適用；++表示適用且常用；—表示不使用。第7章?lián)Q熱設(shè)備主要內(nèi)容換熱設(shè)備的功能和分類；常用換熱器的構(gòu)造和特點；換熱器的適用條件和選型；7.1換熱設(shè)備的功能和分類1、功能溫度不同的兩種流體相互交換熱量。2、分類按貯熱容積的大?。喝莘e式，半容積式，半即熱式和快速式。按工作原理：間壁式和混合式。固體壁面將熱媒和被加熱的冷水隔開，通過對流和熱傳導(dǎo)傳遞熱量的換熱設(shè)備叫間壁式換熱器。熱媒和被加熱水直接接觸，彼此混合進(jìn)行熱量交換和質(zhì)交換的設(shè)備叫混合式換熱器。按換熱器的構(gòu)造：管殼式、板式和螺旋板式。按換熱器的放置：臥式和立式。按換熱管的形式：列管式、固定U形管和浮動盤管式。按換熱管的多少：單管束、雙管束和多管束。7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點1、容積式換熱器容積式換熱器是帶有貯熱容積的間壁式換熱設(shè)備，具有加熱冷水和貯備熱水兩種功能，又叫貯存式換熱器，有臥式和立式兩種形式。主要由殼體（罐體）和換熱管組成。7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點2、浮動盤管容積式換熱器浮動盤管容積式換熱器內(nèi)部盤管的型式有立體螺旋型和水準(zhǔn)螺旋型兩種。7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點2、浮動盤管容積式換熱器7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點2、浮動盤管容積式換熱器浮動盤管容積式換熱器按罐體放置方式有臥置式和立置式兩種。立置式浮動盤管換熱器示意圖臥置式浮動盤管換熱器示意圖7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點3、半容積式換熱器一種帶有適量調(diào)節(jié)容積的內(nèi)藏式快速水換熱器，與容積式換熱器的最大區(qū)別是換熱部分與貯熱部分完全分開。半容積式換熱器構(gòu)造示意圖Qr為熱水用量；Qb為內(nèi)迴圈泵流量7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點4、速式換熱器換熱器管束內(nèi)外兩種介質(zhì)流速快、傳熱係數(shù)K值高，換熱量大，阻力損失大、沒有貯熱調(diào)節(jié)功能的換熱器叫快速式換熱器。4管程單管式汽—水換熱器7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點5、半即熱式換熱器半即熱式換熱器是一種帶有超前控制，具有少量貯水容積的快速式換熱器。半即熱式換熱器構(gòu)造示意圖7.2常用換熱器的構(gòu)造和特點汽水管道混合加熱構(gòu)造示意圖6、混合式換熱器混合式換熱器是一種熱媒與被加熱水直接在管狀或罐狀容器中混合，不斷加熱被加熱水的換熱器，屬直接加熱方式。7.3換熱器的適用條件和選型1、換熱器性能評價在選型和設(shè)計時，一般應(yīng)考慮下列幾項基本的要求：滿足用熱水需要（如換熱量、水溫）；強度可靠；便於製造、安裝和檢修；節(jié)能少投資少。這些要求有時常常是相互制約的。為了給換熱器的選型和設(shè)計提供依據(jù)，就需要對換熱器的性能進(jìn)行定量的評價。換熱器性能評價涉及熱力學(xué)性能、傳熱性能、阻力性能、機械性能（容積、強度、重量、材質(zhì)）、可靠性及經(jīng)濟(jì)性（投資、運行、維修），所以，全面評價換熱器的性能比較困難，一般進(jìn)行單項或雙項性能的評價。7.3換熱器的適用條件和選型2、換熱器的適用條件容積式換熱器適用於熱水用量大、且用水不均勻的建築物。採用半容積式水換熱器時，溫控裝置要可靠，熱水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)迴圈泵。半容積式水換熱器不適用於以低溫水為熱媒的工況半即熱式換熱器的容積較小，無貯熱調(diào)節(jié)功能，即時加熱，熱媒的耗用量隨熱水用量不斷變化。因此，熱媒要按秒流量供給?？焖偈綋Q熱器既沒有貯熱調(diào)節(jié)容積，又沒有靈敏可靠的溫度調(diào)節(jié)、溫度控制及超溫超壓保護(hù)裝置，只適用於用熱水均勻的工業(yè)建築和大型公共建築?；旌鲜綋Q熱器適用於生產(chǎn)蒸氣的用水不需要處理，用熱量不大的一次性加熱或迴圈加熱系統(tǒng)。7.3換熱器的適用條件和選型3、換熱器的選型根據(jù)熱媒供給條件：影響換熱器選擇的主要因素是熱媒種類和供應(yīng)情況，生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱媒有蒸汽或高溫軟化熱水兩種，來源或是區(qū)域熱水網(wǎng)或是自備熱源。綜合評價熱工性能：傳熱係數(shù)K、阻力Δh和熱媒溫差ΔT是換熱器的三個主要技術(shù)參數(shù)?？蓹z修更換：生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的換熱設(shè)備比其他換熱設(shè)備更容易結(jié)垢和腐蝕，因此不能忽視換熱設(shè)備的檢修與更換。換熱面積合理：若固定傳熱係數(shù)K值不變，增大換熱面積F雖然可以提高換熱量，但同時會影響換熱設(shè)備的運行效果和維修。材質(zhì)：換熱器材質(zhì)必須保證熱水水質(zhì)，提高換熱效果和延長罐體使用壽命。第8章膜分離設(shè)備概述膜分離設(shè)備分類常用膜分離設(shè)備分離原理膜分類幾種常用膜介紹膜分離裝置8.1概述1、膜的概念膜是一種物料薄層，具有半透性（對透過的物質(zhì)有選擇性，或膜對不同物質(zhì)具有不同的透過速率）。區(qū)別於生物膜，生物膜或稱固定膜（fixedfilm)；這裏說的膜（membrane)。2、膜分離設(shè)備膜分離設(shè)備是利用膜的選擇透過性進(jìn)行分離以及濃縮水中離子或分子的設(shè)備；通過膜分離設(shè)備可實現(xiàn)混合物的組分分離。條件：膜；組分存在差別。8.2膜分離設(shè)備分類水工藝常用分離設(shè)備主要是：電滲析設(shè)備、反滲析設(shè)備和超濾設(shè)備。8.3常用膜分離設(shè)備分離原理1、電滲析設(shè)備原理利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇性，在直流電場的作用下，使溶液中的陰、陽離子在隔室內(nèi)發(fā)生離子遷移，分別通過陰、陽離子交換膜從而達(dá)到除鹽或濃縮的目的。電滲析基本排布方式原理圖8.3常用膜分離設(shè)備分離原理2、反滲透設(shè)備原理任何溶液都具有相應(yīng)的滲透壓，但要有半透膜才能表現(xiàn)出來。滲透壓與溶液的性質(zhì)、濃度和溫度有關(guān)，而與膜無關(guān)。反滲透不是自發(fā)進(jìn)行的，只有當(dāng)外部壓力大於溶液的滲透壓時，反滲透才能進(jìn)行。滲透滲透平衡反滲透反滲透分離原理8.3常用膜分離設(shè)備分離原理3、超濾、微濾和納濾設(shè)備