环保设备选择、运行与维护--第二章--环保设备的基础知识讲课教案.ppt
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1、环保设备选择、运行与维护-第二章-环保设备的基础知识第一节第一节 环保设备的分类环保设备的分类一、环保设备的概念一、环保设备的概念u环保设备是指用于控制环境污染、改善环境质量环保设备是指用于控制环境污染、改善环境质量而由生产单位或建筑安装单位制造和建造出来的而由生产单位或建筑安装单位制造和建造出来的机械产品、构筑物及其系统。机械产品、构筑物及其系统。2二、环保设备的分类二、环保设备的分类1.1.按照环保设备的功能分类按照环保设备的功能分类311单体设备单体设备22成套设备成套设备33生产线生产线二、环保设备的分类二、环保设备的分类2.2.按设备的构成分类按设备的构成分类411环保主体设备环保主
2、体设备22环保输送设备环保输送设备33监测监控仪器仪表设备监测监控仪器仪表设备44管道及管配件管道及管配件二、环保设备的分类二、环保设备的分类3.3.按设备的用途分类按设备的用途分类5三、环保设备的特点三、环保设备的特点1.1.产品体系庞大产品体系庞大2.2.设备与工艺之间的配套性强设备与工艺之间的配套性强3.3.设备工作条件差异大设备工作条件差异大4.4.部分设备具有兼用性部分设备具有兼用性6第二节第二节 环保设备的常用材料环保设备的常用材料一、力学性能一、力学性能 1.1.拉伸实验拉伸实验 2.2.强度强度 3.3.刚度刚度 4.4.塑性塑性 5.5.硬度硬度 6.6.韧性韧性 7.7.疲
3、劳极限疲劳极限7二、常用的金属材料二、常用的金属材料(一)钢(一)钢 1.1.结构钢结构钢 (1 1)碳素结构钢)碳素结构钢 普通碳素结构钢普通碳素结构钢 优质碳素结构钢优质碳素结构钢 (2 2)低合金结构钢)低合金结构钢 (3 3)合金结构钢)合金结构钢8二、常用的金属材料二、常用的金属材料(一)钢(一)钢 1.1.结构钢结构钢 2.2.工具钢工具钢 (1 1)碳素工具钢)碳素工具钢 (2 2)合金工具钢)合金工具钢 刃具钢刃具钢 模具钢模具钢 量具钢量具钢9二、常用的金属材料二、常用的金属材料(一)钢(一)钢 1.1.结构钢结构钢 2.2.工具钢工具钢 3.不锈钢不锈钢u不不锈锈钢钢属属于
4、于特特殊殊性性能能钢钢,通通常常是是不不锈锈钢钢(耐耐大大气气、蒸蒸汽汽和和水水等等弱弱腐腐蚀蚀介介质质腐腐蚀蚀的的钢钢)和和耐耐酸酸钢钢(耐耐酸酸、碱碱、盐盐等等强强度度腐腐蚀蚀介介质质腐腐蚀蚀的的钢钢)的的统统称称,全全称称不不锈耐酸钢。锈耐酸钢。10二、常用的金属材料二、常用的金属材料(一)钢(一)钢(二)铸铁(二)铸铁u铸铁是应用广泛的一种铁碳合金材料,基本上以铸铁是应用广泛的一种铁碳合金材料,基本上以铸件形式使用。当铸铁中的碳主要以铸件形式使用。当铸铁中的碳主要以FeFe3 3C C即即渗碳渗碳体体形式存在时,铸铁断口呈银白色,故称为白口形式存在时,铸铁断口呈银白色,故称为白口铸铁。
5、铸铁。1.1.灰铸铁灰铸铁 2.2.球墨铸铁球墨铸铁 3.3.合金铸铁合金铸铁11三、有色金属及其合金三、有色金属及其合金1.1.铝及铝合金铝及铝合金(1 1)变形铝合金:是通过冲压、弯曲、轧、挤压等)变形铝合金:是通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。(2 2)铸造铝合金:可用金属铸造成形工艺直接获得)铸造铝合金:可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金。零件的铝合金。12三、有色金属及其合金三、有色金属及其合金1.1.铝及铝合金铝及铝合金2.2.铜及铜合金铜及铜合金(1 1)黄铜:是由)黄铜:是由铜和锌铜和锌所组成的合金。所组成的
6、合金。(2 2)青铜:是金属冶铸史上最早的合金,在纯铜)青铜:是金属冶铸史上最早的合金,在纯铜(紫铜)中加入(紫铜)中加入锡或铅锡或铅的合金。的合金。(3 3)白铜:是以)白铜:是以镍镍为主要添加元素的铜基合金,呈为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽。银白色,有金属光泽。13三、有色金属及其合金三、有色金属及其合金1.1.铝及铝合金铝及铝合金2.2.铜及铜合金铜及铜合金3.3.钛及钛合金钛及钛合金u钛呈银白色,密度钛呈银白色,密度4500kg/m4500kg/m3 3,熔点,熔点16681668。纯钛。纯钛的强度低,但比强度的强度低,但比强度(强度与密度之比强度与密度之比)高,塑性高
7、,塑性及低温性能好,耐蚀性很高。钛具有良好的压力及低温性能好,耐蚀性很高。钛具有良好的压力加工工艺性能,切削性能较差。加工工艺性能,切削性能较差。14四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀u金属的化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化金属的化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化学反应而引起的变质和损坏的现象。学反应而引起的变质和损坏的现象。u化学腐蚀是一种氧化化学腐蚀是一种氧化-还原反应过程,也就是腐蚀还原反应过程,也就是腐蚀介质中的氧化剂直接同金属表面的原子相互作用介质中的氧化剂直接同金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物。而形成腐蚀产物。u金属的化学腐蚀主要
8、发生在如下四种介质中:金属的化学腐蚀主要发生在如下四种介质中:1.1.干燥大气干燥大气 2.2.高温气体高温气体 3.3.其他氧化剂其他氧化剂 4.4.非水电解质溶液非水电解质溶液15四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀u金属电化学腐蚀指金属与介质发生电化学反应而金属电化学腐蚀指金属与介质发生电化学反应而引起的变质和损坏。引起的变质和损坏。u特点:在腐蚀过程中有电流产生。特点:在腐蚀过程中有电流产生。1.1.电极电位电极电位 2.2.腐蚀电池腐蚀电池16四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化
9、学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀(三)金属腐蚀的防护措施(三)金属腐蚀的防护措施u了解发生腐蚀的原因。了解发生腐蚀的原因。u目的:目的:提出防腐的有效措施,达到防腐、减蚀、提出防腐的有效措施,达到防腐、减蚀、缓蚀的目的,以控制腐蚀造成的破坏,延长金属缓蚀的目的,以控制腐蚀造成的破坏,延长金属材料或金属设备的使用寿命材料或金属设备的使用寿命。u腐蚀主要决定于两个方面:腐蚀主要决定于两个方面:材料本身材料本身的性能的性能、所处的、所处的环境环境或所接触的或所接触的介质介质。17四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀(三)金
10、属腐蚀的防护措施(三)金属腐蚀的防护措施 1.1.涂敷保护层涂敷保护层 (1 1)金属保护层(镀层):以涂敷工艺来命名)金属保护层(镀层):以涂敷工艺来命名 (2 2)非金属保护层:分为无机涂层和有机涂层)非金属保护层:分为无机涂层和有机涂层18四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀(三)金属腐蚀的防护措施(三)金属腐蚀的防护措施 1.1.涂敷保护层涂敷保护层 2.2.电化学保护电化学保护u根据电化学腐蚀原理,如果把要保护的金属的电根据电化学腐蚀原理,如果把要保护的金属的电极电位提高,或把金属的电极电位降低到一定程极电位提高
11、,或把金属的电极电位降低到一定程度,则可降低腐蚀速度,甚至使腐蚀完全停止。度,则可降低腐蚀速度,甚至使腐蚀完全停止。19四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀(三)金属腐蚀的防护措施(三)金属腐蚀的防护措施 1.1.涂敷保护层涂敷保护层 2.2.电化学保护电化学保护 (1 1)阴极保护阴极保护 u分为分为:外加电流法外加电流法 牺牲阳极法牺牲阳极法20四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀(三)金属腐蚀的防护措施(三)金属腐蚀的防护措施 1.1.涂敷保护层
12、涂敷保护层 2.2.电化学保护电化学保护 (1 1)阴极保护阴极保护 (2 2)阳极保护)阳极保护 阳极保护是把被保护设备与外加直阳极保护是把被保护设备与外加直流电源的正极相连,在一定电解质流电源的正极相连,在一定电解质溶液中,把金属阳极的电位降低到溶液中,把金属阳极的电位降低到一定程度,使金属表面生成一种阻一定程度,使金属表面生成一种阻止腐蚀的钝化膜,从而降低金属的止腐蚀的钝化膜,从而降低金属的腐蚀作用,使设备受到保护。腐蚀作用,使设备受到保护。21四四、金属材料的腐蚀与防护、金属材料的腐蚀与防护(一)化学腐蚀(一)化学腐蚀(二)电化学腐蚀(二)电化学腐蚀(三)金属腐蚀的防护措施(三)金属腐
13、蚀的防护措施 1.1.涂敷保护层涂敷保护层 2.2.电化学保护电化学保护 3.3.腐蚀介质的缓蚀腐蚀介质的缓蚀在腐蚀介质中加入缓蚀剂,改变在腐蚀介质中加入缓蚀剂,改变介质的性质,可降低或消除腐蚀介质的性质,可降低或消除腐蚀介质对金属的腐蚀作用。介质对金属的腐蚀作用。缓蚀剂就是能够阻止或减缓金属缓蚀剂就是能够阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。在环境介质中腐蚀的物质。22五、橡胶和陶瓷材料五、橡胶和陶瓷材料(一)橡胶(一)橡胶 1.1.橡胶的组成橡胶的组成u橡胶是以橡胶是以生胶生胶为主要成分,添加各种为主要成分,添加各种配合剂配合剂和和增增强材料强材料制成的。制成的。23五、橡胶和陶瓷材料五、
14、橡胶和陶瓷材料(一)橡胶(一)橡胶 1.1.橡胶的组成橡胶的组成 2.2.常用橡胶材料常用橡胶材料u橡胶按原材料的来源分为橡胶按原材料的来源分为天然橡胶天然橡胶和和合成橡胶合成橡胶。丁苯橡胶丁苯橡胶 丁基橡胶丁基橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶24五、橡胶和陶瓷材料五、橡胶和陶瓷材料(一)橡胶(一)橡胶(二)塑料(二)塑料u优点:塑料密度小,耐腐蚀,有着良好的电绝缘优点:塑料密度小,耐腐蚀,有着良好的电绝缘性、耐磨和减摩性、消声和隔热性、加工性等。性、耐磨和减摩性、消声和隔热性、加工性等。u缺点:强度、硬度低,耐热性差,受热易变形、缺点:强度、硬度低,耐热性差,受热易变形、易老化、易蠕变等。易老化、易蠕
15、变等。25五、橡胶和陶瓷材料五、橡胶和陶瓷材料(一)橡胶(一)橡胶(二)塑料(二)塑料 1.1.塑料的组成塑料的组成u塑料是以树脂为主要成分,添加能改善性能的填塑料是以树脂为主要成分,添加能改善性能的填充剂、增塑剂,稳定剂、固化剂、润滑剂、发泡充剂、增塑剂,稳定剂、固化剂、润滑剂、发泡剂、着色剂、阻燃剂、防老化剂等制成的。剂、着色剂、阻燃剂、防老化剂等制成的。26五、橡胶和陶瓷材料五、橡胶和陶瓷材料(一)橡胶(一)橡胶(二)塑料(二)塑料 1.1.塑料的组成塑料的组成 2.2.常用塑料常用塑料u塑料按受热时的性质分为塑料按受热时的性质分为热塑性热塑性和和热固性热固性塑料。塑料。u塑料按功能和用
16、途分为塑料按功能和用途分为通用通用、工程工程和和特种特种塑料。塑料。(1 1)聚乙烯)聚乙烯 (2 2)聚氯乙烯)聚氯乙烯 (3 3)聚苯乙烯)聚苯乙烯 (4 4)聚酰胺)聚酰胺 (5 5)聚甲醛)聚甲醛 (6 6)酚醛塑料)酚醛塑料 (7 7)氨基塑料)氨基塑料27五、橡胶和陶瓷材料五、橡胶和陶瓷材料(一)橡胶(一)橡胶(二)塑料(二)塑料(三)陶瓷(三)陶瓷 1.1.陶瓷的分类和性能陶瓷的分类和性能 u传统的陶瓷材料是黏土、石英、长石等硅酸盐类传统的陶瓷材料是黏土、石英、长石等硅酸盐类材料。材料。u现代陶瓷材料是无机非金属材料的统称。现代陶瓷材料是无机非金属材料的统称。28五、橡胶和陶瓷材
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