环保设备及应用——绪论.ppt

人口问题 人口的急剧增加是当今环境的首要问题 1999年世界人口突破了60亿 人口比世纪初增长了4倍 随着生活水平的提高 资源消耗并未等比例的增加 而是加速增长资源消耗 1999年比世纪初增长了10倍 资源问题 土地资源在不断减少和恶化 森林资源不断缩小 生物物种在减少 某些矿产资源濒临枯竭等 1我国约有59 的耕地缺磷 23 的耕地缺钾 14 的耕地磷 钾俱缺 2由于森林的过度采伐 严重影响到生态环境 部分林场的恢复至少需几十年 3水资源的短缺 使其将成为继石油之后又一个严重的社会危机 生态破坏 工业发展带来环境污染 火力发电厂排放出的浓烟 钢铁厂排放出的浓烟 排入大气中的烟尘随风扩散 工厂的废气排放是巨大的污染源 这幅由美国航空航天局提供的影像中 南极上空的臭氧层空洞就像一个巨大的蓝色水滴 美国航空航天局的科学家2000年9月8日宣布 南极上空2000年9月3日的臭氧层空洞面积达到2830万平方公里 这个迄今为止观测到的最大的臭氧层空洞 加重了人们对臭氧层的担忧 伦敦烟雾事件 美国纽约曼哈顿区的光化学烟雾 受酸雨污染的水稻 风沙袭击北京城 白昼如夜 因大气污染而致死的树 淡水资源缺乏与水污染 淡水资源在地球上分布的不均匀 导致许多地区缺水 又由于城市化和工业发展 需消耗大量的水 同时大量污染物的排放破坏了水体 更加加剧了水的供求矛盾 生活垃圾污染造纸厂污染的河流 海洋污染 海底石油的开采和运输过程中原油的泄漏以及地表径流进入海洋的大量有机物造成海洋污染 近年来频繁的赤潮是海洋污染的突出表现 受污染的黄河 黄河现状 环境污染影响人类的健康 黄曲霉素污染的毒大米 水中溶解元素在头部可能的积累部位 黄曲霉素诱发大鼠肝癌和前胃乳头状瘤 胎儿性水俣病发笑症 3岁开始 汞污染引起的胎儿性水俣病患者 环境荷尔蒙 环境中存在一些能像激素一样影响人体和动物体内分泌功能的物质 叫 环境激素 又译为 环境荷尔蒙 学名 内分泌干扰物 可以是天然的 也可以是人工的 二噁口英污染 地方性甲状腺肿患者 氟斑牙 环保设备及应用 主讲 马华菊 绪论 一 环保设备的概念二 环保设备的分类三 本课程学习内容 一 环保设备的概念 环保设备 指用于控制环境污染 改善环境质量而由工业生产部门或建筑安装部门制造和建造出来的机械产品 构筑物及其系统 各种线路 管道等 机械产品 格栅 电除尘器 构筑物 气浮池 氧化沟 线路 管道 按所控制的污染对象分 二 环保设备的分类 类别 亚类别组别型别 按环保设备的原理和用途划分 按环保设备的功能原理分 按环保设备的结构特征和工作方式划分 类别 大气污染控制及除尘设备水污染治理设备噪声与振动控制设备固体废弃物处理处置设备放射性与电磁波污染防护设备 例 水污染治理设备亚类别 亚类别 物理法处理设备化学法处理设备物理化学法处理设备生物法处理设备组合式处理设备 例 水污染治理设备生物法处理设备组别 组别 好氧生物处理装置供氧曝气装置厌氧处理装置厌氧好氧处理装置 例 水污染治理设备生物法处理设备供氧曝气装置型别 型别 机械表面曝气装置鼓风曝气装置射流曝气器曝气转刷 课堂练习 斜管沉淀装置 类别 水污染治理设备 亚类别 物理法处理设备 组别 沉淀装置 表明产品的功能 型别 斜管沉淀装置 斜管表明产品结构特点 三 本课程学习内容 1 常用环保设备结构 工作原理2 常用环保设备的基本设计方法3 常用环保设备的应用 第二章常用工程材料 第一节力学性能 一 力学性能 是指材料在外力作用下所表现出来的特性 力学性能是针对失效而言 失效三种形式 变形 磨损和断裂 采用一些指标来表达 二 拉伸实验 拉伸是材料力学最基本的实验 通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数 如弹性模量 强度 塑性等 实验原理 1 材料 低碳钢 典型的塑性材料 2 试件 最常见的拉伸试件的截面是圆形和矩形 如下图a b所示 a b 3 拉伸实验曲线 OE O E S B K 拉伸实验曲线分为 弹性变形阶段 OE段 可完全恢复 弹性 塑性变形阶段 ES段 不可完全恢复 是一个由可完全恢复向不可恢复的永久性变形的过渡阶段 均匀塑性形变阶段 SB段 不可恢复的永久性变形 集中塑性变形阶段 BK段 截面积明显变小 即试样产生弹性 屈服现象 外力不增加而变形明显继续进行 颈缩和断裂四个阶段 塑性材料 延伸率是衡量材料塑性性能的指标 工程上通常把延伸率 5 的材料称为塑性材料 如钢 铜 铝合金等 把延伸率 5 的材料称为脆性材料 如铸铁 陶瓷 石材等 低碳钢是典型的塑性材料 其延伸率为20 30 铸铁是典型的脆性材料 其延伸率 1 术语 应力 试样原有横截面单位面积上所受的外力 F m2应变 在一定外力作用下伸长的长度与试样原长之比 L L极限应力 使材料失去某种状态时的应力 延伸率 试样拉断后总伸长量与原有长度比值的百分比 L1 L L 截面收缩率 试样拉断后 截面面积缩减量与原截面面积比值的百分比 A A1 A 三 常用力学性能指标 1 强度 变形的抵抗能力 是指材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力 使用应力来表示其大小 比例强度 p 应力和应变完全符合胡克定律的极限应力值 弹性强度 e 不出现任何的微量塑性变形的极限应力值 屈服强度 s 塑性材料产生屈服现象的极限应力 塑性材料的极限应力 抗拉强度 断裂强度 b 发生断裂时的极限应力 脆性材料的极限应力 是强度的极限 分为 2 刚度 刚度是材料对弹性变形 构件抗弯曲和翘曲的能力 的抵抗能力 是度量构件在弹性范围内受力时变形大小的因素之一 保证材料不发生过量弹性变形 其大小使用弹性模量 弹性模量是材料在弹性极限内应力与应变的比值 来表示 3 塑性 所谓塑性 是指材料在外力作用下能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性的能力 因此 塑性反映了材料产生塑性变形的能力 表示方式 延伸率采用试样拉断后的截面收缩率 如果容器是用于处理有摩擦性的固体或含有可能引起磨蚀的悬浮固体的流体物料时 则应考虑材料的表面硬度 根据试验方法的不同 有不同的量值表示硬度 在压力容器行业中 多采用布氏硬度 其标准试验方法是GB231 金属布氏硬度试验方法 其它硬度表示方法及试验方法有 GB230 金属洛氏硬度试验方法 洛氏硬度GB4340 金属维氏硬度试验方法 维氏硬度 4 硬度 耐磨性 硬度是抵抗其它物体刻划或压入其表面的能力 用标准试验方法测得的表面硬度是材料耐磨能力的重要指标 5 韧性 抗断裂性能 一般使用冲击韧性Ak表示其大小 单位 J cm2 韧性用来衡量材料的抗裂纹扩展能力 对低碳钢 铝 铜一类塑性材料 其晶格结构能够由于裂纹尖端的局部屈服而终止裂纹的扩展 对于类似铸铁等脆性材料 其晶格结构不会使裂纹尖端产生局部屈服现象 不能终止裂纹扩展 因此脆性材料不耐拉伸 6 抗疲劳性能 疲劳极限 材料或元件在交变应力 随时间作周期性改变的应力 作用下 经过一段时期后