第一章水工艺设备常用材料
1.水工艺设备常用的金属材料主要有：碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢及部分有色金属材料等。
2.钢的分类：按化学成分分为碳钢和合金钢，按硫磷含量分为普通钢、优质钢、高级优质钢，按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
3.钢的编号：Q+数字表示屈服强度值；标注A、B、C、D，表示钢材质量等级，A级最低，D级最高；标注F为沸腾钢，未标注为镇静钢：如q235—A·F，表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
4.合金结构钢编号：利用“两位数字+元素符号+数字”来表示，两位数字代表钢种平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含的合金元素，数字代表该元素的平均含量的百分之几，若平均含量低于1.5%，则不标明含量，若平均含量大于1.5%、2.5%、3.5%……，则相应地以2、3、4……表示。如12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12%，平均含铬量小于1.5%，平均含镍量为3%。
5.合金工具钢：当其平均含碳量大于或等于1.00%时，含碳量不予标出，小于1.00%时，以千分之几表示，其余表示方法与合金结构钢相似，如9SiCr，其平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量均小于1.5%。
6.金属的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能。
7.钢中的有益元素包括锰和硅，有害元素包括硫（热脆、断裂韧性降低）和磷（冷脆、但提高在大气中耐蚀性）。
8.材料的机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性（冲击韧性、断裂韧性、无塑性转变温度）。
9.材料的工艺性能主要指材料的可焊性、可锻性、切削加工性、成型工艺性和热处理性能。
10.有色金属：工业上钢铁称为黑色金属，除钢铁以外的金属称为有色金属。
11.铜合金及其编号：铜与锌组成的合金称为黄铜，HSn70—1表示含铜70%，含锡1%的锡黄铜；铜合金中的主加元素不是锌而是锡、铝、硅等其他元素，称为青铜，QSn4—3，表示平均含锡量4%，含锌量3%的锡青铜。
12.无机非金属材料包括天然岩石、铸石、陶瓷、搪瓷、玻璃、水泥等。
13.陶瓷以黏土为主要原料，其刚度、硬度是各类材料中最高的，在室温下几乎没有塑性，具有很好的耐火性能和不可燃烧性，最大的缺点是脆性和热稳定性低，大多数陶瓷是良好的绝热体和绝缘体。
14.陶瓷和搪瓷的区别：搪瓷是金属和瓷釉的复合材料，兼有金属设备的力学性能和瓷釉的耐腐蚀性能。
15.高分子化合物的合成：加聚反应（无副产物）、缩聚反应（析出低分子物质）。
16.高分子材料性能：重量轻、高弹性、滞弹性、塑性和受迫弹性、强度（比金属低）与断裂（脆性断裂、韧性
断裂）、韧性（好）、减摩、耐磨性（好）、绝缘性（好）、耐热性（差）、耐蚀性（只化学腐蚀）、老化。
17.高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类。
18.塑料的组成：塑料是指以有机合成树脂为主要组成材料，与其他配料混合，通过加热、加压塑造成一定形状的产品。塑料的性能主要取决于树脂，但在合成树脂中加入添加剂可对塑料进行改性。组成塑料的物质主要包括：合成树脂、填料（或增强材料）、固化剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、阻燃剂。
19.塑料按受热性能分为热塑性塑料（加热时软化，可塑造成型，冷却后变硬，此过程可反复进行），热固性塑料（初加热时软化，可塑造成型，但固化后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂）。
20.复合材料：为多相或多组成体系，全部相可分为两类，一类为基本相，主要起胶粘剂作用；另一类为增强相，起提高强度或韧性的作用。
21.复合材料性能特点：比强度和比刚度高、抗疲劳性能好、减振能力强、高温性能好、断裂安全性高。
第二章材料设备的腐蚀、防护与保温
1.腐蚀：是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。
2.金属氧化的条件：金属氧化物的分解压低于0.022MPa，该金属就有可能在空气中氧化。
3.金属氧化膜起保护作用的条件：
①生成的金属膜必须致密、完整，能把金属表面全部遮盖住；
②金属氧化物本身是稳定、难溶和不挥发的，且不易于介质作用而被破坏；
③氧化膜与基体结合良好，有相近的热胀系数，不会自行或受外界作用而剥离脱落；
④氧化膜有足够的强度、塑性，足以经受一定的应力、应变的作用。
4.钢铁的气体腐蚀：钢铁在高温气体环境中很容易受到腐蚀，常见类型有：高温氧化、脱碳、氢蚀和铸铁肿胀；防止措施：合金化、改善介质、应用保护性覆盖层。
5.腐蚀原电池的组成：阳极、阴极、导体介质；
原理：构成腐蚀原电池的两个电极具有不同的电极电位，电极电位低的金属形成阳极，失去电子，不断溶解，产生腐蚀，电极电位高的金属形成阴极，得到来自阳极的电子。
6.极化：原电池由于电流通过，使其阴极和阳极的电极电位偏离其起始电位值得现象。极化使阳极电位升高，使阴极电位下降，使两电极的电位差减小，从而降低腐蚀速率。
7.钝化：金属与介质作用后，失去其化学活性，变得更为稳定的现象。钝化能千百倍地提高金属的耐蚀性能。
8.氢去极化腐蚀
①定义：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀称为氢去极化腐蚀，简称析氢腐蚀。
②条件：当金属的电极电位较氢电极的平衡电位为负时，才有可能发生析氢腐蚀。
③过程：a.水化氢离子脱水H+·nH2O→H++nH2O
b.形成吸附氢原子H++M(e)→MH
c.吸附氢原子脱附MH+MH→H2+2M
d.氢分子形成气泡，从表面逸出。
④影响因素：金属材料的形状、溶液的pH、阴极面积、温度。
pH值越小，氢离子浓度增大，氢电极电位变得更正，加速了金属的腐蚀；
阴极区的面积增加，氢过电位减小，阴极极化率降低，析氢反应加快，腐蚀速率增大；
温度升高，氢过电位减小，且温度升高使阳极反应和阴极反应加快，腐蚀速率增大。
9.氧去极化腐蚀
①定义：当电解质溶液中有氧存在时（一般为中性或碱性溶液），在阴极上发生氧去极化反应，由此引起阳极
金属不断溶解的现象称为氧去极化腐蚀。
②条件：当金属的电极电位较氧电极的平衡电位为负时，才有可能发生吸氧腐蚀。
③过程：a.氧通过气/液界面传质，由空气进入溶液；
b.溶解氧通过对流扩散均布在溶液中；
c.氧以扩散方式通过电极表面的扩散层，到达金属的表面；
d.氧在金属表面进行还原反应。
④影响因素：阳极材料、溶液中溶解氧的浓度、溶液流速、溶液中盐的浓度、温度。
阳极材料电极电位降低，氧去极化腐蚀的速度增大；
溶解氧浓度增大，氧去极化腐蚀速度随之增大；
溶液流速越大，腐蚀速度也就越大；
盐浓度增大，溶液的电导率增大，腐蚀速度将有所提高；
温度升高，氧的扩散和电极反应速度加快，因此在一定温度范围内，随温度升高腐蚀速度加快。
10.氢去极化腐蚀和氧去极化腐蚀的比较
11.金属腐蚀：按其形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀。
（1）全面腐蚀：特征是腐蚀分布在整个金属材料的表面，结果使金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏。
预防：a.设计时预留足够的腐蚀裕量；b.采用保护性覆盖层；c.使用缓蚀剂；d.电化学保护。
（2）局部腐蚀：腐蚀集中在金属表面局部地区，而其它大部分表面几乎不腐蚀，称为局部腐蚀。
特征：a.存在着可以明确辨识的和比较固定的宏观或微观腐蚀电池的阳极区和阴极区；
b.通常这种腐蚀电池的阳极区的面积相对较小，虽然平均腐蚀量小，但局部受蚀可能非常严重；
c.电化学反应过程往往具有自催化性，使局部腐蚀能够持续地加速进行。
分类：按发生条件、机理及形态特征，分为电偶腐蚀、小孔腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、细菌腐蚀等。
①电偶腐蚀
1）原因：两种金属在同一介质中接触，由于腐蚀电位不相等，因而它们之间便有电偶电流流动，使电位较低的金属溶解速度增加，造成接触处的局部腐蚀，而电位较高的金属，溶解速度反而减小。
2）避免：a.正确选材，避免异种金属接触（参考电偶序）（电位差＜50mv）；
b.消除面积效应；避免大阴极，小阳极；
c.添加缓蚀剂和绝缘性保护层，绝缘材料垫圈。
②小孔腐蚀：所以溶液中存在活性阴离子，是发生小孔腐蚀的必要条件。
③缝隙腐蚀
与小孔腐蚀的区别
腐蚀的初始阶段不同:小孔腐蚀——自掘孔；缝隙腐蚀——原有缝；
腐蚀形成的场所不同:小孔腐蚀——个别材料；缝隙腐蚀——所有材料；
腐蚀的形态不同:小孔腐蚀——孔深窄；缝隙腐蚀——蚀坑浅、大。
④晶间腐蚀
典型例子：a.晶间腐蚀的不锈钢，表面看起来还很光亮，但经不起轻轻敲击便破碎成细粒；
b.黄铜、不锈钢、镍基合金、铝合金、镁合金等属晶间腐蚀敏感性高的材料；
c.不锈钢焊缝的晶间腐蚀：在受热情况下使用或焊接过程都会造成晶间腐蚀的问题。
⑤选择性腐蚀
典型例子：黄铜脱锌、灰铸铁石墨化腐蚀现象。
（3）应力作用下的腐蚀
①三种基本形态：应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀；
②三个必要条件：敏感的合金、特定的介质、一定的静应力。
12.有机非金属材料的腐蚀
（1）特点：大部分非金属材料不导电（石墨除外），不会发生电化学腐蚀，主要由物理作用和化学作用引起；（2）腐蚀类型：物理腐蚀、化学腐蚀、微生物腐蚀、应力腐蚀。
13.防蚀结构设计原则
（1）构件形状尽量简单、合理：形状简单的构件易于采取防腐措施、排除故障，便于维修、保养和检查；可能情况下，尽量采用球形、圆柱形结构；避免或减少形成死角、缝隙、接头等，减少腐蚀性介质的积存和浓缩。
（2）避免残留液和沉积物造成腐蚀：设备、容器出口管及底部的结构设计，应力求将其内部的液体排净，避免滞留的液体、沉积物造成浓差腐蚀或沉积物腐蚀。
（3）防止电偶腐蚀：在同一结构中应尽量采用相同的材料；在必须采用不同金属组成同一设备时，选用在电偶序中相近的材料。不同金属连接时，尽量采用绝缘措施，加绝缘垫片；也可在两异种金属材料偶接处加入第三种金属，使两种金属间电位差降低；不同金属相连接时，应尽量采用大阳极小阴极的有利结合。
（4）防止缝隙腐蚀：a.尽量以焊接代替铆接；b.改善铆接状况。在铆缝中可填入一层不吸潮的垫片；
b.容器底部的处置。不要直接与多孔基础（如土壤）接触，要用支座等与之隔离开；
c.法兰连接处垫片不宜过长，尽量采用不吸湿的材料作垫片；
d.避免加料时溶液飞溅到
器壁，引起沉积物下的缝隙腐蚀。因此加料口应尽量接近容器内的液面。
（5）防止液体的湍流腐蚀；（6）避免应力过分集中；（7）设备和构筑物的位置要合理。
14.电化学保护
（1）阴极保护
①外加电流的阴极保护：将被保护的金属设备与直流电源的负极相接，进行阴极极化；
优点：可用在要求大保护电流的条件下，当使用不溶性阳极时，其装置耐用；
缺点：经常维护、检修，要配备直流电源设备；附近有其它金属设备时可能产生干扰腐蚀，需要经常的操作费用。
②牺牲阳极的阴极保护：在被保护的金属设备上连接一个电位更负（相对于保护的金属设备而言）的金
属（如钢铁设备上连锌），使被保护金属设备发生阴极极化；
优点：不用外加电流；施工简单，管理方便，对附近设备没有干扰，适用于安装电源困难、需要局部保护的场合。
缺点：只适于需要小保护电流的场合。且电流调节困难，阳极消耗大，需定期更换。
③适用场合：阴极保护效果好，且简单易行，地下管线、电缆，海洋平台、舰船等防腐常采用此法。它
不仅能减缓金属设备的腐蚀，而且能防止某些材料的应力腐蚀、腐蚀疲劳等局部腐蚀破坏。（2）阳极保护
①原理：将被保护的金属设备进行阳极极化，使其由活化态转入
钝化态，从而减轻或防止金属设备腐蚀；
②适用条件：
a.适用于那些电位正移时，金属设备在所处的介质中有钝化
行为的金属—介质体系，否则阳极极化将会加速腐蚀；
b.某些活性阴离子（Cl-）的含量高的介质中不宜采用阳极保护（孔蚀）。
15.改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：控制现有介质中的有害成分；添加少量的物质降低介质的腐蚀性（缓蚀剂防蚀法）。
16.缓蚀剂：一种在很低的浓度下，能阻止或减缓金属在腐蚀性介质中腐蚀速度的化学物质或复合物。作为缓蚀剂必须具备的条件是用量极少（千分之几至百分之几）、有较好的防蚀效果和不改变介质的其他化学性质。
17.浸镀（热镀）：把金属制件浸入熔融金属液中形成镀层的方法。
18.衬里防护技术
（1）玻璃钢衬里：具有较高的机械强度和整体性、耐蚀性高；
（2）橡胶衬里：有良好的物理、机械、耐蚀和耐磨性能；粘附力强、施工容易、检修方便、衬后设备增重少；（3）水泥砂浆衬里：a.避免管道内壁腐蚀锈垢的产生，使管道长期保持良好的输水状态，摩阻系数小；
b.由于衬里涂层的隔绝，水体不与金属管道接触，保证了水质；
c.管道内壁由水泥砂浆的防腐，防止了腐蚀穿孔，延长了管道使用寿命；
d.水泥沙浆涂层的材料取材方便，施工周期短，防腐效果好，降低管道工程的成本。
19.给排水设备常用防腐措施
（1）管道外防腐：石油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯、聚乙烯胶带、聚乙烯和聚氨酯泡沫塑料防腐；
（2）管道内防腐：水泥砂浆衬里；
（3）管道电化学保护；
（4）水下设备防腐：钢丝绳和拉链、水下轴承、搅拌设备、曝气转刷等的防腐措施。
第三章水工艺设备理论基础
1.薄壁容器：容器壁厚与内径之比一般小于0.1或外径与内径的比值小于1.2的容器。
2.按介质工作压力P W的大小，内压容器可分为低压、中压和高压容器。
①低压容器：0.1≤P W＜1.6MPa；②中压容器：1.6≤P W＜10MPa；
③高压容器：10≤P W＜100MPa；④超高压容器：P W≥100MPa。
3.典型内压薄壁容器的应力计算
（1）壳体平衡方程：p：介质内压力，MPa；
δ：壳体厚度，mm
（2）微体平衡方程：ρ1：第一曲率半径，mm；ρ2：第二曲率半径，mm；
σm：经向应力；σθ：环向应力。
（3）圆柱壳
经向应力：；环向应力：；D：中面直径。
（4）球壳
经向应力=环向应力：
（5）椭球壳
环向应力：
经向应力：
特点：①椭球壳上各点的应力是不等的，它与各点的坐标(x，y)有关；
②椭球壳上应力的大小及其分布情况与椭球的长轴与短轴之比a／b有关。a／b值增大时，椭
球壳上的最大应力将增大，而当a／b＝1时，椭球壳即变为球壳；
③水工艺设备用半个椭球做为容器的端盖时，为便于冲压制造和降低容器高度，封头的深度浅一
些较好，但a／b的增大将导致应力的增大，故椭球封头的a／b不应超过2；
④当a／b<2时，半椭球封头的最大膜应力产生于半椭球的顶点，即x＝y＝b处，为
4.强度设计的任务就是根据给定的内直径、设计压力、设计温度以及介质腐蚀性等条件，选择合适的材料，通过计算确定合适的厚度，以保证设备能在规定的使用寿命内安全可靠地运行。
5.机械传动的主要方式：齿轮传动、带传动、链传动。
6.模数m：决定齿轮尺寸的一个基本参数，齿数相同的齿轮，模数大，其尺寸也大。
7.传动比：相互啮合的两齿轮的角速度之比，用i12来表示，i12=ω1/ω2=z1/z2。
8.齿轮失效的五种形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。
9.带传动
（1）分为靠摩擦和靠啮合传动两类；
（2）优点：适用于中心距较大的传动；带有良好的弹性，可缓冲吸振，噪声小；过载时带在带轮上打滑，可保护其他零件；结构简单、制造方便、成本低廉；
（3）缺点：传动的外廓尺寸较大；由于带的弹性滑动不能保证准确的传动比；带的寿命短；传动效率较低。10.链传动
（1）分滚子链和齿形链，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力；
（2）与带传动的区别：①链传动无弹性滑动和打滑，能保证准确的平均传动比，传动效率高；
②需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；
③同样使用条件下，链传动轮廓尺寸小，结构紧凑；
④能在灰尘、泥沙及高温等工作条件较恶劣的地方工作。
11.制造金属机件的基本工艺方法：铸造、压力加工、焊接、切削加工、热处理。
12.焊接分为熔化焊、压力焊、钎焊。
13.热量传递的三种基本形式：热传导、热对流、热辐射。
14.温度场：某一时间物体中任何一点都有一个温度的数值，某一时刻空间所有各点温度分布的总合称为温度场。
15.等温面：某一时刻，温度场中所有同温度的点连接所构成的面叫做等温面。两个不同温度的等温面绝不会相交，某一温度的等温面或者在物体内是一个完全封闭的曲面，或者终止于物体的边界上。
16.等温线：不同的等温面与同一平面相交，则在此平面上构成一簇曲线，称为等温线。两个不同温度的等温线绝不会相交，或是物体内一个完全封闭的曲线，或终止于物体的边界上。
17.热流线：是处处与等温面（线）相垂直的线。物体中各点热流矢量与通过该点的热流线相切，所以在垂直于热流线方向（等温线）上无热流。
18.温度梯度：沿法线方向温度变化率的向量称为温度梯度。
19.热流向量q：单位时间单位面积上所传递的热量称为热流密度（热流通量），等温面上某点以通过该点最大热流通量的方向为方向，数值上也正好等于沿该方向热流通量的向量称为热流通量向量，简称热流向量。
20.导热系数：数值是温度梯度为1℃/m时，单位时间内通过单位面积的导热量，单位W/(m·℃)。
21.平壁稳态导热：
22.对流换热与热对流的区别：
①热对流是传热的三种基本方式之一，而对流换热描述的是一种换热过程，不是传热的基本方式；
②对流换热是导热和热对流两种传热方式的综合作用；
③对流换热必然具有流体与不同温度的固体壁面之间的相对运动。
23.影响对流换热的因素：流体运动的原因、流体运动状态、流体物理性质、流体的相变、换热表面的几何因素。
24.凝结的形式：膜状凝结、珠状凝结（珠状凝结时换热系数比膜状凝结大很多）。
25.常用的传热过程有平壁传热、圆筒壁传热、肋壁传热、复合传热。
26.传热过程的增强
①设法提高传热系数，降低传热过程的热阻；②增大换热面积，增加加热管的密度和数量；
③增大对流换热系数小的一侧固体壁面的面积，如加装肋壁，使传热系数及单位体积的传热面积增加；
④增加固体壁两侧流体（热媒和被加热水）的流速，可改变流态，提高紊流强度，增大换热系数；
⑤改变流体的流动状态，增强扰动、破坏流动边界层，增强传热；
⑥对固体壁面进行处理，破坏流动边界层，形成紊流状态或珠状凝结，增强换热；
⑦传热面或流体产生振动，强化对流换热。如换热管作成悬臂式盘管；
⑧减少固体壁的导热热阻，选用热阻小的管材，减薄管壁，对被加热水进行软化或磁化处理，减少水垢的形
成和管壁沉积物的厚度。
27.传热过程的削弱
①在设备和管道外侧覆盖热绝缘层或称隔热保温层。常用的材料有：超细玻璃棉毡、岩棉、聚氨酯泡沫塑料、
聚苯乙烯泡沫塑料、微孔硅酸钙、硅藻土制品、膨胀珍珠岩等；
②真空热绝缘层：将热设备的外壳做成真空夹层，夹层壁涂以反射率很高的涂层，夹层中仅有微弱的辐射及
稀薄气体的导热。夹层真空度越高，反射率越高，则绝热性能越好；
③设备外表面涂镀氧化铜、镍黑等材料，改变表面的辐射特性，削弱本身对环境的辐射换热损失；
④加装抑制空气对流的元件，减少设备的对流热损失和对外辐射热损失。
第五章容器（塔）设备
1.法兰分类：压力容器法兰、管法兰。
2.压力容器法兰：筒体与封头、筒体与筒体或封头与管板之间连接的法兰。
3.管法兰：管道与管道之间连接的法兰。
4.预紧密封比压：法兰在螺栓预紧力的作用下，把垫圈压紧，使其变形将法兰密封面上的凹凸不平处填满，形成了防止容器内介质泄露的初始密封条件，此时垫圈单位面积上的压紧力称作预紧密封比压。
5.工作密封比压：当容器内介质升压以后，螺栓受到拉伸，法兰密封面的缝隙会变大，垫圈受到的压紧力将下降，当比压下降到某一临界值以下时，介质将发生泄漏，这个临界比压称作法兰的工作密封比压。
6.卧式容器的支座
①鞍式支座：适用于双支点支承的钢制卧式容器的鞍式支座；
②圈式支座：受力情况好于鞍式支座，适用于大直径薄壁容器、真空操作容器等；
③支承式支座：局部壳体可能有较大的局部应力，多个支座地基的下沉问题。适用于小型卧式容器；
7.安全泄放装置
（1）是为了保证压力容器安全运行而当容器超压时能自动泄放压力的装置；
（2）分类：安全阀、爆破片；
（3）爆破片运用场合：
①工作介质为黏性或粉状物质，或易产生结晶体（堵塞安全阀；阀瓣和阀座粘在一起）；
②压力会迅速上升的压力容器（安全阀无法迅速降压）；
③工作介质为剧毒的气体（安全阀难以达到防漏要求）；
④工作介质具有强腐蚀性（易腐蚀阀瓣和阀座，产生泄露；或使阀瓣与阀座粘结）。
8.填料设备对填料的基本要求
①单位体积（或重量）的表面积，即比表面积要大；
第八章换热设备
1.换热设备按贮热容积的大小分为容积式、半容积式、半即热式、快速式。
2.换热设备按工作原理分为间壁式、混合式。
3.传统容积式换热器的优点
①兼具换热、贮热功能；②被加热水通过罐体阻力损失很小；
③对热媒要求不严；④结构简单，管理方便，可承受水压，噪声低。
4.传统容积式换热器的缺点
①传热效果差、一级换热难以满足使用要求；②容积利用率低；
③体积大，一次投资高；④水质易受污染；⑤不节能。
5.新型卧式容积式换热器的特点
①提高了传热系数；②提高了容积利用率；③面积小；④节能；⑤换热系数简化。
第九章分离设备
1.按气泡产生的方式不同，气浮分离设备可分为微孔布气气浮设备、压力溶气气浮设备、电解气浮设备，其中压力溶气气浮设备应用最广泛。
2.使用气浮分离设备的情况：
①低温低浊水；②含藻类较多的水；③受有机物污染的水；④对天然有机物、有机氯化物、有机氯化物前驱物、微生物有机体的去除和污泥浓缩。
3.按格栅栅条间距的大小不同，格栅分为：粗格栅、中格栅和细格栅。
4.按格栅的清渣方法，分为：人工格栅、机械格栅。
5.人工格栅：所需截留的污染物量较少时；机械格栅（工程上使用较多）：减轻劳动强度和改善工作条件。
6.根据膜的功能，可分为：离子交换膜、反渗透膜、超滤膜、微滤膜、纳滤膜、气体渗透膜。
7.离子交换膜（对离子透过的选择性）：用于电渗析，带电荷，不同电荷的离子在膜内的迁移速度有很大的差别。
构成：由聚电解质制成的，离子交换膜的基体是空间的网状结构。基本性能：交换容量、含水率。
8.反渗透膜的透过机理：选择性吸附与毛细管流，即界面现象和在压力下流体通过毛细管的综合结果。
构成：一种多孔性膜，具有良好的化学性质。
反渗透膜为一种半透膜，只能通过溶液中某种组分，不具有离子交换性质，属中性膜。
反渗透膜可按形状分为平面膜和中空纤维膜；前者透过的通量比后者高，后者的过滤面积比前者大。
9.超滤膜和微滤膜：超滤和微滤过程使用的膜都是微孔膜。微粒是否被截留，除了与操作条件有关外，主要还取决于微粒的大小和结构以及膜微孔的大小和结构（结构、材质、工作环境如温度、pH）。
10.纳滤膜：与反渗透膜结构相类似，绝大多数是多层结构。它具有离子选择性。
离子选择性是由于膜上或膜中有负的带电基团，它们通过静电相互作用，阻碍多价阴离子的渗透。
11.
第十章污泥处置设备
1.刮泥机：适用于水中杂质密度大于水，沉积情况较好，在刮泥过程中沉淀不易被打散的情况；
吸泥机：适用于水中杂质密度稍大于水，杂质以悬浮状态沉积于池底，在刮泥过程中沉淀容易被打散的情况。
2.中心传动刮泥机
原理：悬挂式中心驱动，由安装在工作桥中心的电机带动挂壁转动，刮泥板在池底将污泥汇至池子中心排走。适用：给排水工程中池径较小的辐流式沉淀池。
组成：驱动装置、中心支座、中心竖架、工作桥、刮臂桁架、刮泥板及撇渣机构等部件。
3.周边传动刮泥机
原理：通过电动机带动车轮沿池周平台做圆周运动，池底污泥由刮板刮集到集泥坑后，排除池外，分为半跨式和全夸式两种。
适用：给排水工程中池径较大的辐流式沉淀池(D>20m或厂家规定)。
组成：中心旋转支座、旋转桁架、刮板、撇渣机构、集电装置、驱动机构、轨道等部件。
4.带式压滤机的脱水过程分为：污泥絮凝、重力脱水、楔形脱水、压榨脱水。
第十一章计量与投药设备
1.转子流量计：适用于氢氟酸以外的任何非浑浊液体和气体的流量测量。
2.电磁流量计：适用于腐蚀性液体的测量和含有固体颗粒的液体的测量。
3.超声流量计：适用于测量能导声液体流量；尤其适用于大口径圆形管道和矩形渠道的流量测量。
4.质量流量计：
5.涡街流量计：尤其适用于不便外接电源的情况，适用于对气体、蒸汽、液体的流量测量。
6.涡轮流量计：适用于测量多种液体或气体的瞬时流量和流量总量。
7.湿式投加设备：计量加药泵、水射器；干式投加设备：投矾机。
一、判断题
1.一般地，钢中的碳含量增加，强度极限和硬度极限提高，而塑性、韧性下降。
2.镍合金：蒙乃尔合金具有很好的力学性能和机械性能。
3.镍合金：哈氏合金能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。
4.镍合金：考尔合金在高温下具有很好的力学性能和很高的抗氧化能力。
5.有“耐海水腐蚀之王”之称的金属是钛。
6.不透性石墨具有优良的耐蚀性。
7.高分子化合物是指分子量很大的化合物，分子量高于5000的化合物称为高分子化合物，分子量多在5×103-106。
8.热塑性塑料的特点是加热时软化，可塑造成形，冷却后则变硬。线型聚合物。
9.热固性塑料的特点是加热时软化，可塑造成形，但固化后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂。体型聚合物。
10.复合材料为多相或多组成体系，全部相可分两类：一类为基体相，主要起粘接剂作用；另一类为增强相，起提高强度或韧性的作用。
11.微生物和水生物作用下的生物腐蚀也属于局部腐蚀，此外，当有应力时，腐蚀和应力协同作用将引起应力腐蚀，腐蚀疲劳及磨损腐蚀等的腐蚀断裂问题。
12.电偶腐蚀指两种金属在同一介质中接触。
13.法兰连接面，螺母压紧面及焊缝等处的腐蚀属于缝隙腐蚀。
14.浸镀：把金属制件浸入熔融金属液中形成镀层。
渗镀：将一种或几种元素从表面扩散到基体金属中去，形成渗层，以改变表面层的化学成分及组织，从而改善金属材料表面性能。
包镀：将被保护金属坯料放在保护金属板中间，加以热轧，靠机械力、热扩散使保护金属与被保护金属粘合在一起。
热喷涂：利用高温热源，通过特殊设备—喷枪，将涂层材料加热至熔融或接近熔融状态，高速喷至工件表面，并形成保护层的过程。
15.水工艺中使用的容器壁厚与直径之比一般小于0.1，称作薄壁容器。
16.车削时，工件的转动是主运动，刀具的运动是进给运动。
17.钻削时，刀具的旋转运动是主运动，刀具沿本身轴线的移动为进给运动。
18.铣削时，刀具的旋转是主运动，工件做直线进给运动。
19.焊接常用于制造金属结构或机器零件，非金属材料如塑料、玻璃、陶瓷等也可以焊接。
20.温度高于绝对零度的一切物体，不论温度高低，都会不断地发射热射线，总的效果是高温物体把能量传给低温物体。
21.两个不同温度的等温面绝不会相交。
22.不同电荷的离子在膜内的迁移速度有很大差别，这就是离子交换膜对离子透过的选择性。
23.任何溶液都具有相应地渗透压，但要有半透膜才能表现出来。
24.渗透压与溶液的性质、浓度、温度有关，而与膜无关。
25.反渗透膜是一种多孔性膜，具有良好的化学性质。
26.反渗透膜为一种半透膜，只能通过溶液中的某种组分，不具有离子交换性质，属于中性膜。
27.带式压滤机是连续运转的污泥脱水设备。
二、名词解释
1.弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后又能够恢复其原来形状的性能。
2.塑性变形：材料的变形量有一定限度，超过这限度，发生的变形不能完全恢复，这种永久变形就是塑性变形。
3.塑性：材料在外力作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。
4.蠕变变形：金属材料在高温与应力的共同作用下，会产生缓慢的不可回复的变形。
5.疲劳破坏：零件或构件在工作过程中受到方向、大小反复变化的交变应力的长期作用下，会在应力远小于该材料的屈服强度情况下，突然发生脆性断裂的现象。
6.韧性：材料对缺口或裂纹敏感程度的反映，用来衡量材料的抗裂纹扩展能力。
7.受迫弹性：无定形高聚物在玻璃化温度以下，较大应力下产生的较大的不能回复变形。
8.应力松弛：材料在高温下承受高的应力，有时部件的总变形不能改变，但因蠕变变形随时间减小，导致应力随时间降低的现象。
9.老化：高聚物在长期使用或存放过程中，由于受各种因素的作用，性能随时间不断恶化，逐渐丧失使用价值的过程。
10.腐蚀：材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。
11.阴极保护：用一定的方法使被保护的金属设备发生阴极极化以减小或防止其腐蚀的方法。
12.一次应力：由外载引起的正应力和切应力，又称为基本应力。
13.二次应力：由于相互连接的零部件各自欲发生变形而受到对方限制引起的应力称作二次应力。
14.传动比：相互啮合的两齿轮的角速度之比，用i12来表示，i12=ω1/ω2=z1/z2。
15.磨削：用砂轮对工件表面进行切削加工，是机器零件精密加工的主要方法之一。
16.温度场：某一时刻空间所有各点温度分布的总合叫温度场。
17.三维非稳态温度场：物体温度在x、y、z三个方向和在时间t上都发生变化的温度场。
18.稳态温度场：不随时间而变化的温度场。
19.温度梯度：沿法线方向温度变化率的向量称为温度梯度，温度增加的方向为正。
20.温度降度：温度梯度的负值叫温度降度，它是与温度梯度数值相等，方向相反的向量。
21.凝结换热：当蒸汽与低于它的饱和温度的固体壁面接触时，就会放出气化潜热而凝结下来，称凝结换热。
22.压力容器的泄放装置：为了保证压力容器安全运行而当容器超压时能自动泄放压力的装置。
23.换热器：温度不同的两种流体相互交换热量的设备叫换热设备，也叫换热器。
24.分离：利用混合物中各组分的物理性质和化学性质上的差别，通过分离设备进行物质的迁移，实现组分分离。
25.膜分离设备：利用膜的选择透过性进行分离以及浓缩水中离子或分子的设备。
三、简答题
1.复合材料的含义和特点
复合材料就是由两种或更多种的物理和化学本质不同的物质，人工制成的一种多相固体材料。
特点：①可改善或克服组成材料的弱点，充分发挥它们的优点；
②可按照零部件、构件的结构和受力要求，给出预定的、分布合理的配套性能，进行材料的最佳设计；
③可造成单一材料不易制备的性能或功能，或在同一时间里发挥不同功能的作用。
2.高分子材料的性能
优点：①重量轻；②高弹性；③滞弹性；④塑性或受迫弹性；⑤韧性；⑥减磨和耐磨性；⑦绝缘性；⑧耐蚀性。缺点：①强度小易断裂；②低耐热性；③老化。
3.链传动的特点、缺点。
与带传动相比的特点：①链传动无弹性滑动和打滑，能保证准确的平均传动比，传动效率高；
②需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；
③同样使用条件下，链传动轮廓尺寸小，结构紧凑；
④能在灰尘、泥沙及高温等工作条件较恶劣的地方工作。
与齿轮传动相比的特点：制造和安装精度要求低，成本低；在远距离传动时，其结构要比齿轮传动轻便得多。缺点：①瞬时链速和瞬时传动比是变化的，传动不平衡；②工作时引起噪声；
③不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用；④在两根平行轴之间只能用于同向回转的传动。
4.热量传递的三种方式及含义
热传导：物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递；热对流：依靠流体的运动，把热量从一处传递到另一处；
热辐射：靠物体表面对外发射可见的和不可见的射线传递热量的方式。
5.热辐射过程的特点
（1）不需冷热物体直接接触和任何中间介质就能进行热量传递；
（2）辐射传热过程伴随着能量转化，即物体的部分内能→电磁波能→另一物体内能；
（3）温度高于绝对零度的一切物体，不论温度高低，都会不断地发射热射线，总的效果就是高温物体把能量传给低温物体。
6.国产HRV半容积式换热器的特点
（1）设置一组传热系数高，阻力损失小，供水安全，水温水压稳定的改进型快速式环绕器；
（2）换热部分与罐体完全分离，加热后的热水先进入罐底再往上升，使系统用水时整罐水为同温热水；（3）系统不用水或用水很少时，借助热水系统回水管上外循环泵的工作来保持罐内水温；
（4）换热结构仍以U形管为主，便于维修清垢。
7.快速式换热器的优缺点
优点：效率高、体积小、安装搬运方便；
缺点：没有贮热调节容积，水头损失大，出水水温不稳定。
8.五种换热器的适用条件
（1）容积式换热器适用于热水用量大。且用水不均匀的建筑物；
（2）采用半容积式水换热器时，热媒供给必须能保证最大小时耗热量的要求，温控装置要可靠，而且热水系统应设循环泵。半容积式水换热器不适用于以低温水为热媒的工况；
（3）半即热式换热器的容积较小，无贮热调节功能，即时加热，热媒的耗用量随热水用量不断变化。因此，热媒要按秒流量供给；
（4）快速式换热器既没有贮热调节容积，又没有灵敏可靠的温度调节、温度控制及超温超压保护装置，只适用于热水均匀的工业建筑和大型公共建筑；
（5）混合式换热器适用于生产蒸汽的用水不需要处理，用热量不大的一次性加热或循环加热系统。
9.板框压滤机的特点及适用条件
优点：结构简单，操作容易，运行稳定，故障少，保养方便，机器使用寿命长，过滤推动力大，所得滤饼的含水率低；过滤面积的选择范围较宽，且单位过滤面积占地较少，对物料的适应性强，适用于各种污泥，滤液澄清，固相回收率高；
缺点：间歇操作，处理量小，产率低，劳动强度大，滤布消耗大；
适合：中小型污水处理场合。
水工艺设备基础复习参考 一、填空题 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式 搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、合金工具钢9SiCr钢表示：平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5% 。 3、陶瓷的最大缺点是脆性，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。 4、机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 5、焊接的方法很多，大体可分为三大类：即熔化焊、压力焊和钎焊。 6、膜组件主要分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件和中空纤维膜组件。 7、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 8、机械传动的主要方式有齿轮传动、带传动和链传动。 9、离子交换膜的基本性能交换容量和含水率。 10、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质温度、 湿度和压力等因素有关。 11、HSn65-3表示的意义为: 含铜65%、含锡3％的锡黄铜。 12、金属发生应力腐蚀的三个必要条件是：敏感金属、特定介质和一定的静应力。 13、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 14、吸附装置分为固定床、移动床和流化床。
15、通常可将极化的机理分为活化极化、浓差极化和电阻极化。 16、反渗透、超滤、微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。 17、按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。 18、30CrMnSi的意义是：平均碳含量低于0.3%，铬锰硅三种合金元素均小于1.5% 19、金属材料的基本性能是指它的物理性质、化学性质、机械性能和工艺性能。 20、高分子化合物的合成中，最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。 21、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括防蚀方法选择、防蚀结构设计、防蚀强度设计以及满足防蚀要求的加工方法。 22、按照作用原理不同，电化学保护分为阴极保护和阳极保护。 23、根据缓蚀剂的不同作用特点，缓蚀机理共分为吸附理论、成膜理论、电极过程抑制理论。 24、金属切削加工分为钳工和机械加工两个部分。 25、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 26、导热过程的单值条件一般有几何条件、物理条件、时间条件和边界条件。 27、凝结换热是蒸汽加热设备中最基本的换热过程。 28、按形状区分，封头分为凸形封头、锥形封头和平板形封头 29、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 30、污泥处理设备主要包括污泥浓缩设备、污泥脱水设备和污泥焚烧设备。 31、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。
水工艺设备基础 一、填空题（每空1分，共20分） 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 3、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 4、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 5、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。 6、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 7、水处理工艺中，最常用的三种膜分离设备为电渗析设备、反渗透设备和超滤设备。 8、吸泥机排泥方式有虹吸、泵吸和空气提升。 二、单选题（每题1分，共10分） 1、陶瓷最大的缺点是（ A ）。 A．脆性 B．易腐蚀 C．韧性差 D．熔点低 2、水处理工艺设备发生的腐蚀多属于（ B ）。 A．局部腐蚀 B．全面腐蚀 C．应力腐蚀 D．微生物腐蚀 3、渗透压与溶液的，和有关，而与无关。（ B ） A．膜、浓度、温度、溶液性质 B．浓度、温度、溶液性质、膜 C．温度、膜、浓度、溶液性质 D．溶液性质、浓度、膜、温度 4、法兰连接的失效主要表现为（ A ）。 A．发生泄漏 B．出现缝隙 C．螺栓松动 D．以上皆是 5搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A ）。 A．水利搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．搅动设备 D．分散搅拌设备 6、传统的容积式换热器的优点不包括（ D ）。 A．兼具换热、贮热功能 B．阻力损失小 C．结构简单、管理方便 D．节能 7、曝气的主要作用有（ D ）。 A．充氧 B．搅拌 C．混合 D．以上都是 8、下列气浮分离设备应用做广泛的是（ B ）。 A．微孔布气气浮设备 B．压力溶气气浮设备 C．电解气浮设备 D．射流气浮设备 9、下列不是排泥设备种类的是（ C ）。 A．行车式 B．螺旋输送式 C．平板式 D．中心传动式 10、下列设备不属于计量设备的是（ D ）。 A．转子流量计 B．电磁流量计 C．超声流量计 D．电动流量计 三、多选题（每题2分，共20分） 1、高分子材料主要包括哪几种？（ ACD ） A．树脂 B．塑料 C．合成纤维 D 合成橡胶 2、发生应力腐蚀的三个必要条件（ BCD ）。 A．一定空气湿度 B．敏感的合金 C．特定的介质 D．一定的静应力 3、卧式容器的支座主要有、和三种。（ BCD ） A．耳式支座 B．鞍座 C．圈座 D．支承式支座 4、水工艺中常用的机械搅拌设备主要有哪几种？（ ABD ） A．溶液搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．分散搅拌设备 D．絮凝搅拌设备。 5、水处理中常用的曝气设备有（ ABCDE ） A．表面曝气设备 B．鼓风曝气 C．水下曝气 D．纯氧曝气 E．深井曝气 6、换热器的选型需综合考虑的因素有（ ABCE ）
第1章水工艺设备常用材料 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？怎样才能满足这些要求？ 答：使用性能：1 化学性能：抗氧化性和耐腐蚀性。2 物理性能：密度，熔点，热膨胀系数，导热性以及弹性模量等。3 机械性能：弹性，塑性，强度和韧性。 工艺性能：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性能。 我觉得水工艺设备对金属材料的强度，刚度和抗腐蚀性的性能要求更高。 按照实际的工程需要，通过不同材料间的比较，从中选出较优的材料。 2．钢的分类与编号如何？ 答：分类：按化学成分分类：碳钢和合金钢。分别又分为低中高。 按质量分类：普通钢，优质钢，高级优质钢（硫磷的含量区分） 用途分类：结构钢，工具钢和特殊性能钢。 编号：（1）普通碳素结构钢:Q+数字表示。Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。（2）优质碳素结构钢：采用两位数字表示钢中平均含碳量为万分之几。含碳为0.45%的编号为45钢。 (3)碳素工具钢：以“T”开头，后面标以数字表示含碳量的千分之几。高级就在最后加以“A”。（4）合金结构钢：两位数字+元素符号+数字来表示。两位数字表示含碳量的万分之几，元素符号表示所含的合金元素，数字表示该元素的百分之几。 （5）合金工具钢：和合金结构钢类似。含碳量大于或等于1%时不予标出，小于的话用千分之几表示。 3. 影响钢材性能的因素主要有哪些？ 答：碳是决定钢材的主要元素，随含碳量增加，钢的强度和硬度将不断提高，而塑性和韧性则会随之下降。 硫是一种有害元素，产生“热脆”现象。 磷也是一种有害元素，产生“冷脆”现象。 锰是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，减轻硫的有害作用，提高钢的强度和硬度。硅是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，提高强度，硬度，弹性，降低塑性和韧性。氧，氮：未除尽的氧氮大部分以化合物形式存在，降低强度，冷弯性能和焊接性能。氧增加热脆，氮增加冷脆。
《水工艺设备基础》复习要点一考 试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳 钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢T8表示什么含义（%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的 第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求 １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1
《水工艺设备基础》课程知识要点 1.聚乙烯(PE)给水管暴露在阳光下的敷设管道必须是黑色颜色。 2.法兰连接的失效主要表现为发生泄漏。 3.闸门的组成分为埋设、活动、启闭部分。 4.反渗透膜则是中性膜。 5.关于截止阀的叙述错误的是启闭力矩大,较费力，流动阻力小。 6.中心传动浓缩机属于重力式浓缩机 7.对于铜管，说法错误的是高温力学性能好，正确的是导热系数较大、低温力学性能好、价格昂贵。 8.投加设备有计量泵、水射器、干式投矾机。 9.反渗透膜是指中性膜。 10.地下曝气设备不是曝气设备种类。 11.渗透压与溶液的浓度、温度、溶液性质有关，而与膜无关。 12. 平板式不是排泥设备种类。 13.中心传动吸泥机适用于周边进水，周边出水的沉淀池排泥。 14.铸铁管的承接方式有承插式，法兰式。 15.格栅、滤纸不属于砂滤设备。 16.板框压滤机的脱水工作循环进行。一个工作周期包括:板框压紧、进料、压干滤渣、放空(排料卸荷)、正吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤(自动)。 17.目前UPVC类(硬聚氯乙烯)、PE类(聚乙烯)、PP类(聚丙烯)、PB类(聚丁烯)、ABS管、PAP管(铝塑)、钢塑、不锈钢、铜管等管材不用于室外给排水。 18.管道和管件的连接方式有哪些? 焊接、螺纹、法兰、承插、粘接(塑料) 19.膜分离原理是什么?水工艺中常见的膜有哪些? 1)膜分离原理是利用膜的选择透过性进行分离以溶液中离子或分子的;通过膜分离设备可实现混合物的组分分离。膜分离条件是膜和水中组分存在差别。 2)水工艺常用的膜是:离子交换膜、反渗透膜和超滤膜。 20.沉淀池按照水体流向为哪几类？平流式、幅流式、竖流式 21.曝气设备的功能是什么?在水处理工艺中，曝气器的主要作用是什么？ 功能是采取一定的技术措施，通过曝气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分均匀地混合，达到生物处理的目的。主要作用有两个，一是充氧，二是搅拌混合。 22.塑料管的特点有哪些? 塑料管重量较钢管轻；塑料管内表面磨擦系数小；水流阻力小，水头损失小；管材使用年限与温度和压力有关；管径标注要注明内径和外径；热胀冷缩较为明显。 23.明杆阀门和暗杆阀门的区别和应用? 明杆阀门在开启时，阀杆和阀门一起上升；明杆阀门上部需要较大的操作空间，一般用在泵站，污水管道中；暗杆阀门开启时，阀门上升,阀杆位置不动；暗杆阍门下部容易被腐蚀,一般用在给水、室外管道中。 24.说出给排水管道中常用阀门并简要介绍其特点。 ①截止阀,用于DN<200时的截断水流,安装时要注意水流方向,用于给水。 ②闸阀,适用DN范围较大，用于截断水流,给水或污水中均可使用。 ③蝶阀,用于给水中,截断或调节水流，结构简单，启闭方便。 ④球阀，给水中截断水流，操作方便,开关迅速。 25.吸刮泥时采用中心传动还是周边传动的依据? 一般根据池子的直径超过二十米的直径采用周边传动,或者厂家的实际情况采用。 26.简述闸门选型和布置的一般原则。 （1）主要确定闸门和启闭设备的设置位置，孔口尺寸，闸门与启闭机械的形式、数量、运行方式以及运行和检修有关的布置要求等。 （2）平面布置应流态良好，水流平顺。 （3）孔口尺寸按标准选用，一般来说，大孔口比较经济。 （4）闸门应该结构简单，便于制造安装。 （5）闸门的启闭力要小，操作方便灵活，造价低。 （6）启闭机选用标准系列，考虑一机多用。
水工艺设备基础考试复 习要点
《水工艺设备基础》复习要 点一考试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些？ 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低 碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素 工具钢 T8表示什么含义（ %） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保 温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害？ 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则？ 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的？ 第三章水工艺设备理论基 础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求？ １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择
《水工艺设备基础》复习要点一考试类型及题型 1）闭卷； 2）单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题（分值有变化, 单选和填空分值有所减少） 二知识点第一章.水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些？ 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ① 按化学成份分类：碳钢和合金钢； A.碳钢按含碳量又可分为：低 碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr钢（0.9%）;碳素工具钢T8表示什么含义？（0.8%） 第二章.材料设备的腐蚀、防护与保 温1.材料设备的腐蚀与防护了解什么叫腐蚀及其危害？掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则？掌握：a. 什么是应力腐蚀及其发生的条件？ b.设备防蚀技术 1） 2） 3） 中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么？ 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则？（可能出简答题） 2.设备的保温 了解设备保温的目的？ 第三章水工艺设备理论基础1.容器应力理论
1）掌握什么是薄壁容器？判断标准？ 2）了解容器设计的基本要求？ 1）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。2）机械设计的要求： （1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法？（记公式、弄懂 每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本P98页） 1
1、水工艺设备常用的金属材料主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。 2、按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。普通钢 S<=0.055%，P<=0.045%；优质钢S、P均应<=0.040%；高级优质钢S<=0.030%，P<=0.035%。 3、根据钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。 4、Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。 5、含碳0.45%（万分之四十五）左右的优质碳素结构钢编号为45钢。 6、碳素工具钢的含碳量一般介于0.65%~1.35%之间。 7、30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5% 8、金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能、和工艺性能。 9、化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大的影响。 10、屈服极限是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单位为MPa。对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服强度，表示。 以σ 0.2 11、疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以σ-1（纯 （扭转疲劳）表示，单位为MPa。N为102~105次发生破坏的为低弯曲疲劳）τ -1 循环疲劳破坏，多发生在容器构件上，N超过105次的为高循环疲劳破坏，多用于一般机械零件，钢铁材料N为107，有色金属和某些超高强度钢N为108。12、材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工性能。 13、水工艺设备主要零部件的制造工艺过程主要是焊接、锻造、切削、冲压、弯曲和热处理 14、在铸铁中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介质中的耐蚀性。如硅、铬、铝，可使铸铁表面形成连续、致密、牢固的表面膜；镍能获得耐碱性介质腐蚀性能优良的奥氏体铸铁；稀土元素、镁，能使石墨球化，从而大大改善高硅铸铁的力学性能和工艺性能 15、耐蚀低合金钢通常是指在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金。加入少量的铜、铬、铝等元素能使钢表面形成稳定的保护膜，从而提高钢在海水、大气等介质中的耐蚀性。 16、耐蚀低合金钢有：耐大气腐蚀钢种：铜系列有16MnCu、09MnCuPTi、 15MnVCu、10PCuRe等；磷钒系列有10MnPV等，磷稀土系列有08MnPRe、12MnPRe等；磷铌稀土系列有10MnPNbRe等；耐海水腐蚀钢种：10CrMoAl、09CuWSn、08PV、10MnPNbRe等；耐硫化氢腐蚀钢种：12AlV、12MoAlV、15Al3MoWTi、12Cr2MoAlV、40B。 17、不锈钢是铬、镍含量较高的合金钢。 18、不锈钢按显微组织可分为马氏不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。 19、不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。 20、奥氏体不锈钢可用于制作在腐蚀性介质中使用的设备。 21、工业上钢铁称为黑色金属。除钢铁以外的金属称为有色金属 22、在水处理工程、化工机械与设备制造中应用较多的有色金属，主要有铜、铝、钛、铅、镍及其合金 23、黄铜：铜与锌组成的合金称为黄铜。
水工艺设备基础考试复 习要点 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
《水工艺设备基础》复习要点一考 试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳 钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢T8表示什么含义（%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的 第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求 １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1
《水工艺设备基础》课程主要内容 基础理论部分 第1章水工艺设备常用材料 1、钢的用途分类；普通碳素结构钢、优质碳素结构钢牌号的含义 2、影响钢材性能的主要因素 3、概念：导热系数、线膨胀系数、蠕变变形、应力松弛、冷脆性、疲劳破坏 4、温度对材料机械性能的影响； 5、不锈钢的概念、成份、分类 6、有色金属、黑色金属的概念 7、铜、铜合金的分类；耐蚀原因 8、铝、铝合金的分类；耐蚀原因 9、陶瓷材料的分类；无机非金属材料耐蚀的原因 10、高分子材料的概念；蠕变、应力松弛、老化的概念 11、塑料的组成，分类（热塑性、热固性），性能特点；常用代号（PE、PP、PVC、ABS）。 12、玻璃钢材料的组成、性能、应用 第2章材料设备的腐蚀、防护与保温 1、腐蚀的概念、腐蚀的分类 2、电化学腐蚀原电池反应的四个基本过程；极化、氢去极化（析氢腐蚀）、氧去极化（吸 氧腐蚀）的概念；影响吸氧腐蚀的因素。 3、金属的全面腐蚀、局部腐蚀；各局部腐蚀的类型、概念、发生条件 4、微生物腐蚀的概念 5、设备腐蚀防护体系构成；防腐蚀强度设计考虑的因素 6、电化学保护方法类型（阴极保护：外加电流、牺牲阳极；阳极保护）、各自原理、适 用条件，示意图示 7、缓蚀剂的作用 8、电镀、浸锌等腐蚀防护技术；衬里防护技术（玻璃钢、橡胶） 9、设备保温的目的；常用保温材料；保温结构的构成、形式 第3章水工艺设备理论基础 1、薄壁容器的概念；容器的构成； 2、圆柱壳的径向和环向应力计算公式；容器封头的形式； 压力容器的概念、容器壁厚的确定方法；会计算压力容器壁厚 3、齿轮传动的特点；圆形齿轮传动机构的形式；齿轮传动失效形式 4、带传动的构成、分类；带传动失效形式 5、链传动的构成、分类；链传动失效形式 6、导热的概念；导热系数，影响导热系数的因素；傅立叶定律；热阻的概念 7、对流换热的概念；牛顿公式；影响对流换热的因素及影响规律 8、凝结换热的概念、类型及各自的特点 9、热辐射的概念；辐射换热的本质和特点 10、平壁传热过程，传热计算；会用式(3.116)计算 11、传热过程的概念；传热过程的增强措施。 通用和专用设备部分 第4章水工艺设备的分类：通用设备分类、专用设备分类 第5章容器（塔）设备 1、预紧密封比压、工作密封比压的概念
第1章水工艺设备常用材料 1.按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。 2.合金结构钢的编号利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。例如30CrMnSi，其中平均 含碳量为%，铬、锰、硅含量小于%（平均含量小于%的不标明数字）。若为高级优质合金结构钢，则在钢号后面加“A”，例如20Cr12Ni14WA 3.合金工具钢的标号与合金结构钢相似，平均含碳量小于%时，用千分之几表示；大于1% 是则不标明。例如：9SiCr钢，其平均含碳量为%，硅和铬的含量均小于%。 4.金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能。 5.碳是钢中主要元素之一，对钢的性能影响最大。 6.材料的机械性能主要是指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 7.蠕变强度是指在给定的温度下，在规定的时间内，使试样产生的蠕变变量超过规定值时 σ表示，单位为“MPa” 的最大应力，以σσσ ? 8.) 9.材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工 性能。选材时必须同时考虑材料的使用与加工两方面性能。 10.可焊性金属的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及 结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 11.铜及其合金具有较高的导电性、导热性、塑性、冷韧性、并且在许多介质中具有很高的 耐腐蚀性。 12.铝的密度小，相对密度为，约为铜的1/3；导电性、导热性、塑性、冷韧性都好，但强 度低，经冷变形后强度可提高；能承受各种压力加工。铝合金的性能得到很大的改善。 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 13.铝和铝合金通过阳极氧化形成的氧化膜大大提高其耐蚀性和耐磨性。 14.陶瓷的基本性能有：刚度、硬度、强度、塑性、韧性、脆性 脆性是陶瓷最大的缺点，是阻碍其作为结构材料广泛应用的首要问题。 15.最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应两种。 16.@ 17.应力松弛是大分子链在力的长期作用下，逐渐改变构象和发生位移所引起的。 18.老化是指高聚物在长期使用或存放过程中，由于受到各种因素作用，性能随时间不断恶 化，逐渐丧失使用价值的过程。
系 专业 班 学号 姓名 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 试卷类型： A 苏州科技学院水工艺设备基础试卷 使用专业年级 给排12 考试方式：开卷（ ）闭卷（ √ ） 共 1 页 题号 一 二 合计 得分 一、填空题：（共12空，每空3分，共36分） 1、热水系统中，公称压力等于 倍工作压力。 2、冷水系统中，公称压力等于 倍工作压力。 3、无缝钢管的连接方式有 、 。 4、塑料管材除了需要标清材料和外径还需要标注的是 。 5、曝气设备的主要作用： ； 。 6、在水处理工艺中运用到膜分离进行组分分离，请将反渗透和超滤进行合适的先后顺序排列 → 。 7、水处理过程中产生污泥含水率为99.8% ，经过污泥浓缩池后含水率为96%。求污泥浓缩后污泥体积缩小倍率；后又经过脱水设备处理，含水率为80%，求终处理后污泥体积与最初污泥体积缩小倍率。 、 。 8、从防腐的角度，下列哪种设计更为合理： 。 二、简答题（共 8小题，每题8分，共64分） 1、什么是公称直径？ 2、污泥浓缩机和刮泥机从形态上有什么区别 3、明杆阀门和暗杆阀门的区别和应用？ 4、给水管材的主要连接方式? 5、简单说出给排水管道中常用阀门和其特点?（至少四种） 6、使用回转式多耙格栅除污机时，耙齿为何不能正确地插人栅条？ 7、吸泥有那几种形式？分别有何适用条件？ 8、沉淀池排泥时，依据什么决定是刮泥还是吸泥？
试卷类型： A 2015年4月25日
给水管材的主要连接方式有：、、、 闸门的组成部分有：部分、部分、部分。在清水泵中使用较广泛的是泵、泵、泵。浓缩机除带有外，其余结构与刮泥机相同。 吸泥有式和式两种，都要在池子的一侧设计排泥槽。筛滤设备可分为、。
第一章水工艺设备常用材料 1.水工艺设备常用的金属材料主要有：碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢及部分有色金属材料等。 2.钢的分类：按化学成分分为碳钢和合金钢，按硫磷含量分为普通钢、优质钢、高级优质钢，按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。 3.钢的编号：Q+数字表示屈服强度值；标注A、B、C、D，表示钢材质量等级，A级最低，D级最高；标注F为沸腾钢，未标注为镇静钢：如q235—A·F，表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。 4.合金结构钢编号：利用“两位数字+元素符号+数字”来表示，两位数字代表钢种平均含碳量的万分之几，元素符号表示钢中所含的合金元素，数字代表该元素的平均含量的百分之几，若平均含量低于1.5%，则不标明含量，若平均含量大于1.5%、2.5%、3.5%……，则相应地以2、3、4……表示。如12CrNi3钢，其平均含碳量为0.12%，平均含铬量小于1.5%，平均含镍量为3%。 5.合金工具钢：当其平均含碳量大于或等于1.00%时，含碳量不予标出，小于1.00%时，以千分之几表示，其余表示方法与合金结构钢相似，如9SiCr，其平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量均小于1.5%。 6.金属的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能。 7.钢中的有益元素包括锰和硅，有害元素包括硫（热脆、断裂韧性降低）和磷（冷脆、但提高在大气中耐蚀性）。 8.材料的机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性（冲击韧性、断裂韧性、无塑性转变温度）。 9.材料的工艺性能主要指材料的可焊性、可锻性、切削加工性、成型工艺性和热处理性能。 10.有色金属：工业上钢铁称为黑色金属，除钢铁以外的金属称为有色金属。 11.铜合金及其编号：铜与锌组成的合金称为黄铜，HSn70—1表示含铜70%，含锡1%的锡黄铜；铜合金中的主加元素不是锌而是锡、铝、硅等其他元素，称为青铜，QSn4—3，表示平均含锡量4%，含锌量3%的锡青铜。 12.无机非金属材料包括天然岩石、铸石、陶瓷、搪瓷、玻璃、水泥等。 13.陶瓷以黏土为主要原料，其刚度、硬度是各类材料中最高的，在室温下几乎没有塑性，具有很好的耐火性能和不可燃烧性，最大的缺点是脆性和热稳定性低，大多数陶瓷是良好的绝热体和绝缘体。 14.陶瓷和搪瓷的区别：搪瓷是金属和瓷釉的复合材料，兼有金属设备的力学性能和瓷釉的耐腐蚀性能。 15.高分子化合物的合成：加聚反应（无副产物）、缩聚反应（析出低分子物质）。 16.高分子材料性能：重量轻、高弹性、滞弹性、塑性和受迫弹性、强度（比金属低）与断裂（脆性断裂、韧性 断裂）、韧性（好）、减摩、耐磨性（好）、绝缘性（好）、耐热性（差）、耐蚀性（只化学腐蚀）、老化。 17.高分子材料主要包括合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类。 18.塑料的组成：塑料是指以有机合成树脂为主要组成材料，与其他配料混合，通过加热、加压塑造成一定形状的产品。塑料的性能主要取决于树脂，但在合成树脂中加入添加剂可对塑料进行改性。组成塑料的物质主要包括：合成树脂、填料（或增强材料）、固化剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、阻燃剂。 19.塑料按受热性能分为热塑性塑料（加热时软化，可塑造成型，冷却后变硬，此过程可反复进行），热固性塑料（初加热时软化，可塑造成型，但固化后再加热，将不再软化，也不溶于溶剂）。 20.复合材料：为多相或多组成体系，全部相可分为两类，一类为基本相，主要起胶粘剂作用；另一类为增强相，起提高强度或韧性的作用。 21.复合材料性能特点：比强度和比刚度高、抗疲劳性能好、减振能力强、高温性能好、断裂安全性高。 第二章材料设备的腐蚀、防护与保温 1.腐蚀：是材料与它所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。 2.金属氧化的条件：金属氧化物的分解压低于0.022MPa，该金属就有可能在空气中氧化。 3.金属氧化膜起保护作用的条件： ①生成的金属膜必须致密、完整，能把金属表面全部遮盖住； ②金属氧化物本身是稳定、难溶和不挥发的，且不易于介质作用而被破坏； ③氧化膜与基体结合良好，有相近的热胀系数，不会自行或受外界作用而剥离脱落； ④氧化膜有足够的强度、塑性，足以经受一定的应力、应变的作用。 4.钢铁的气体腐蚀：钢铁在高温气体环境中很容易受到腐蚀，常见类型有：高温氧化、脱碳、氢蚀和铸铁肿胀；防止措施：合金化、改善介质、应用保护性覆盖层。
水工艺设备基础期末练习卷（一） 评卷人填写 题号一二三四五六七八九十 总 分 分 数 阅 卷人 考试科目：水工艺设备基础学号： 一、填空题 1、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是；另一种是。 2、合金工具钢9SiCr钢表示表示。HSn65－3，表示。 3、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：、、等。 4、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 5、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质、和等因素有关。 6、膜组件可分为、、和组件。此外还有毛细管式膜组件。 7、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括选择、设计、设计以及满足防蚀要求的加工方法。 8、陶瓷的最大缺点是，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。 9、机械制造金属机件的基本方法有、、切削加工和热处理。 二、选择题 1、钛合金的主要腐蚀形态是：
a.应力腐蚀破裂 b.钝化 c.氢脆 d.氢蚀 2、影响对流换热的因素有： a.流体的相变 b.流体的物理性质 c.流体流动的状态 d.流体流动的原因 e. 换热表面状况 3、水工艺填料设备对填料的要求有: a.比表面积要大 b.具有良好的化学稳定性和物理稳定性 c.空隙率要满足工艺上的要求 d.易于再生 e.价格便宜，易于取得，运输和装卸方便 4、高分子材料的优点有： a. 高弹性 b.滞弹性 c.耐热性 d.耐蚀性 e.易老化 f.硬度高 5、钢铁在高温气体环境中常见的腐蚀类型有： a. 高温氧化 b.脱碳 c.氢蚀 d.铸铁肿胀 e.钝化 6．控制细菌腐蚀采取的措施主要包括： a.使用杀菌剂或抑菌剂 b.阳极保护 c.改变环境条件 d.覆盖防护层 e.阴极保护 三、概念题 1、薄壁容器； 2、单值性条件： 3、腐蚀： 4、热稳定性： 5、传动比： 四、简答题 1．简述带式压滤机的脱水过程。
1.按照强度设计准则，应使设计应力处于（） A.弹性变形B.塑性变形C.断裂或破坏 2.设备的电化学保护中属于危险的是（） A.外加电流阳极保护B.外加电流的阴极保护 C.牺牲阳极的阴极保护 3.下列传动中，传动精度最高的是（） A.齿轮传动B.带传动C.链传动（传动功率最 大的是？） 4.不可以预弯直边段的卷板机为（） A.对称三锟卷板机B.不对称三锟卷板机C.四锟卷板 机 5.粗车加精车可以达到的公差精度为（） A.IT5 B.IT6 C.IT7 D.IT8 6.对于40Mn钢，其含碳量为（） A.0.4% B.0.04% C.0.004% 7.1Cr18Ni9Ti属于（） A.铁素体不锈钢 B.马氏体不锈钢 C.奥氏体不锈钢 8.钢材通过退火处理以后，晶粒将（） A.变粗 B.不变 C.变细 9.下列封头中当承压相相同时壁厚最薄的是（） A.半球形封头 B.标准椭圆封头 C.标 准蝶形封头 10.下列铁碳基本组织中含碳量最多的是（） A.铁素体 B.渗碳体 C.珠光体 D.莱氏体 11.1Cr13属于（） A.铁素体不锈钢 B. 马氏体不锈钢 C.奥氏体不锈钢 12.在内压圆筒容器上开椭圆孔时，椭圆长轴应与圆筒轴（）A.平行 B.垂直 C.任意位置 13.不可以连续运行的脱水设备为（） A.带式压滤机 B.板框压滤机 C.离心脱水机 14.用车床加工精度为IT6的轴，最经济的加工方法是（） A.粗车---半精车 B. 粗车--- 半精车---精车 C. 粗车---半精车----磨削 D. 粗车---半精车---粗磨----精磨 简答题 1.常用传动有哪几种方式，并进行比较。 2.从腐蚀原电池角度分析，为什么说金属材料腐蚀不可避免？ 3.焊接的主要缺陷有哪些？如何解决？ 4.水工艺设备的支座有哪些？并指出对应设备、 5.离子交换膜与反渗透膜的区别是什么？它们各自的渗透机理是什么？ 6.水工艺设备常用的布水方式有哪些？ 7.带式压滤机工作分为哪几个阶段，影响带式压滤机脱水效果的因数有哪些？ 8.在内压圆筒容器上开椭圆人孔时，椭圆长轴应如何放置？为什么？ 9.常用设备法兰和密封形式有哪些？对于反渗透设备通常采用什么形式？ 10.气浮分离设备有哪几种？它们产生的气泡粒径大约各为多少，效果如何？ 11.常用计量设备有哪些？ 12.齿轮传动的特点有哪些？齿轮的失效形式是什么？ 13.钢材的热处理方法有哪些？何为调质处理？ 14.试比较半球形封头，标准椭圆封头，标准蝶形封头的特点。 15.水工艺设备中，常用传动形式有哪些？并进行比较。 16.不锈钢为何会产生晶间腐蚀？处理方法有哪些？ 问答题 1.带式压滤机是如何工作的，有何特点，影响带式压滤机脱水效果的因数有哪些？ 2.内压容器筒节上开椭圆孔，试绘图说明椭圆长短轴位置，并分析其原因。 3.水工艺中常用气浮设备有哪些？它们的共同点和差异是什么? 4.搅拌轴强度设计及校核的依据是什么？对于搅拌轴工作特点应该采用什么热处理工 艺？、 5.试比较阴极电化学保护和阳极电化学保护，为什么说阳极电化学保护是危险型的。 6.在水工艺设备设计中，如何解决均匀腐蚀和局部腐蚀问题的？
给水排水专业水工艺设备基础教学方法研究 熊家晴，黄廷林，任瑛 （西安建筑科技大学，陕西西安 710055） Email：xiongjiaqing@https://www.doczj.com/doc/4318224427.html,；xiongzqren@https://www.doczj.com/doc/4318224427.html, [摘要]《水工艺设备基础》是给水排水工程专业新增的一门骨干课程，我校率先开设了这门课。本文重点介绍了我校在《水工艺设备基础》课程教学过程中的一些经验与方法，分析了该课程在教学实施过程中存在的问题，并提出了解决问题的一些建议。 [关键词]水工艺设备基础；施教方法；课前准备；课堂教学； 0前言 随着科学技术的迅猛发展，加强专业基础课程的学习，已成为当今各个学科发展的趋势。在给水排水工程领域，随着新技术、新设备的不断出现，从事给水排水工程的专业技术人员必须加强对水工艺设备的制造、设计和运行管理等基础知识的掌握。《水工艺设备基础》课程作为给水排水工程专业课程改革项目，是为了适应当前给水排水专业发展而新开设的，同时也是为了适应课程整体改革的需要，实现给水排水工程专业整体优化。该课程首先在我校开展教学试验，已经开展了两年的教学工作，在给水排水工程专业本科99级、2000级、2001级、高等职业技术学院2000级和2001级开设了这门课，已初步形成阶段性成果。我们希望它能对全国高校给水排水专业的教育教学改革产生辐射带动作用。 1教学过程中施教方法与经验的总结 （1）教材的选用 教材选用考虑到在新形势下给水排水专业对大学生知识结构的要求。我们采用的是高校给水排水工程学科专业指导委员会规划推荐教材《水工艺设备基础》（西安建筑科技大学黄廷林主编），该教材较系统地对水工艺设备的基本理论进行了论述。于2002年秋季正式进入我校的教学实践中。 （2）课前准备 由于该课程内容庞杂、涉及的知识点较多、学科之间相互渗透的内容也较多，任课教师必须广泛收集各种相关的资料。 ①重视规范手册的运用 本课涉及面广，要求教师在备课中及时查阅一些工作手册和规范，补充一些操作技能方面（或适用性技能）的知识，同时结合专业需要及工程实际，使同学们能认识到该课程学习对以后工作的意义，避免学生认为本课程对今后工作没用、不实用的想法，激发学生学习该课程的积极性。 ②不断更新讲义 虽然目前采用的教材出版不久，内容较新，但水工艺设备技术近几年发展较快，仍需要教师在备课时查阅大量课外资料，关注水工艺设备的前沿动态，及时补充最新设备制造理论与技术，借此缩小教材与实践技术的差距，拓宽学生的视野，增强学生的学习兴趣。 ③充分利用现代科学技术获取信息。 为了积累更多的素材，仅仅依靠书本备课已不能满足要求，要求任课教师能通过各种现代化技术手段和媒介获得信息，依据需要合理选择与采用，其中具有代表性的就是通过网络---------------------------------------------------------------------- 项目来源：教育部世行贷款21世纪高等理工科教育教学改革项目（1282B09041）
《水工艺设备基础》复习要 点一考试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些？ 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低 碳钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（0.9%）；碳素工具钢 T8表示什么含义？（0.8%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保 温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害？ 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则？ 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件？ b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么？ 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则? （可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的？ 第三章水工艺设备理论基 础 1. 容器应力理论
1）掌握什么是薄壁容器？判断标准？ 2）了解容器设计的基本要求？ １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法？（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1