【精品】水工艺设备基础课后答案
水工艺设备基础试题及其答案
水工艺设备基础试题及其答案水工艺设备题1：一、简要说明陶瓷材料的性能特点包括哪些内容？水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？（11分）二、控制金属电化学腐蚀速度的主要因素是什么？并具体说明它们控制金属腐蚀速度的原理？运用金属化学腐蚀原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？设备电化学保护方法有哪些？（17分）三、水处理工艺设备中常用的法兰、填料分别有哪些？安全阀、爆破片的作用分别是什么？（8分）四、水处理工艺中机械搅拌设备是由那些部分组成？简述其工作原理是什么？常用的搅拌器附件有哪些？它们各自作用是什么？以及它们的位置设置有什么要求？（12分）五、气浮的原理是什么？具体分析水工艺中最常用的气浮设备的基本原理、组成、特点、应用分别是什么？从净化水质原理方面简单概括这里面所说的膜与微生物膜有什么区别？（15分）六、水处理工艺设备中排泥设备常用的有哪些？行车式吸泥机主要是由哪些部分组成？简单说明虹吸式、泵吸式排泥的原理以及它们最大的区别是什么？（12分）七、水处理工艺中投药设备主要是哪几个部分组成？它们的作用分别什么？常用的计量设备有哪些？适用条件有什么差别？试画出一个投药系统示意图说明投药设备每个部分的作用是什么？（15分）八、给水排水专业增设水工艺设备基础这门课程的背景是什么？结合你课堂听讲过程，谈谈你觉得这门课应该采用何种方式讲授比较好？授课教师讲课方式有哪些不足的地方？谈谈你的建议是什么？（10分）水工艺设备题2：一、简单概括金属材料的性能包括哪几个方面内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？（11分）二、金属的电化学腐蚀原理是什么？运用其原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？设备电化学保护方法有哪些？它们原理和适用条件是什么？（15分）三、水处理工艺设备中常用的填料有哪些？并简单说明它们用在水处理工艺中哪些环节？作用是什么？（10分）四、水处理工艺中的搅拌设备主要由哪些部分组成？常用的搅拌器有哪些？并说明它们的类型、特点和在水处理工艺中应用分别是什么？（12分）五、膜分离原理是什么？水工艺中常见的膜有哪些？它们的特点、性能及水工艺中的应用是什么？从净化水质原理方面简单概括这里面所说的膜与微生物膜有什么区别？（15分）六、水处理工艺中污泥浓缩设备主要有哪些？污泥脱水设备主要有哪些？简单概括带式压滤机的基本原理、特点和适用条件是什么？（12分）七、水处理工艺中投药设备主要是哪几个部分组成？常用的计量设备有哪些？简单概括的它们的工作原理是什么？在给水处理中投药设备主要运用在那些环节？试画出一个投药系统示意图说明投药设备每个部分的作用是什么？（15分）。
水工艺设备基础试题（B卷）标准答案
水工艺设备基础试题（B卷）标准答案水工艺设备基础试题（B卷）标准答案一、（11分）1、陶瓷性能特点（1）机械性能：a、刚度：弹性模量衡量；结合键的强度；很高的弹性模量。
b、硬度：化学键的强度，硬度最高，温度升高而降低。
c、强度：强度很高，实际强度比理论值低得多。
d、塑性：室温下几乎没有塑性。
e、韧性或脆性：韧性极低或脆性极高。
（2）物理化学性能：a、热膨胀：线膨胀系数低。
b、导热性：导热性小。
c、热稳定性：热稳定性低。
d、化学稳定性：结构非常稳定，耐火性能或不可燃烧性，较强的抗蚀能力。
e、导电性：大多数良好的绝缘体，少数是半导体材料。
（3）特点：具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、不老化性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，对温度剧变的抵抗力很低，抗拉、抗弯性能差。
（6分）2、选择原则：（1）满足机械性能（力学性能）的要求。
机械性能一般包括强度、刚度、塑性、韧性和冷弯性能等。
（2）满足腐蚀方面的要求。
有抗腐蚀方面要求，在选材时要做认真的调查研究，了解各种材料的性能才能做到合理的选用。
（3）满足材料的经济性。
在满足设备的使用和加工要求的前提下，选择材料还要符合经济性要求，选用的材料市场价格要低，货源充足，供贷方面，品种规格齐全。
但同一设计，选用的材料品种、规格应尽量少而集中，这样便于采购和管理。
（5分）二、（17分）1、控制金属电化学腐蚀速度的主要因素是：极化、钝化、氢去极化和氧去极化。
（2分）2、原理（1）极化：电流通过电极，阴极电位减小，阳极电位增大，减小了电池两极之间的电位差，降低金属腐蚀速度。
机理可分为活化极化、浓差极化、电阻极化。
（2）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。
机理可分为成相膜理论和吸附理论。
（3）氢去极化：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀。
过程包括水化氢离子脱水、形成吸附氢原子和吸附氢原子脱附。
影响因素有金属材料的性状、pH值、阴极区的面积和温度。
水工艺设备基础复习资料
水工艺设备基础复习资料（PC1.0版）1.金属材料是目前水工艺设备材料的主体。
2.钢的分类：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.钢的编号：①普通碳素钢：Q+数字；Q-----屈服强度；牌号后面标注的ABCD表示钢材质量等级，若标注为F表示沸腾钢（脱氧不完全的钢），未标注为镇静钢（完全脱氧的钢）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，若钢中含锰较高，则在钢号后面附有锰的元素符号，如15Mn; ③碳素工具钢：T+数字；T-----碳素工具钢，数字表示含碳量的千分之几。
若为高级优质碳素工具钢，则在编号后面加A，如T8A ④合金结构钢：两位数字+元素符号+数字前两位数字表示钢中平均含碳量的万分之几；后面的数字表示该元素的平均含量的百分之几。
（<1.5 不标明1.5<x<2.5<x<3.5<.....分别用2 、3、4.....）高级优质钢后边加A; ⑤合金工具钢：平均含碳量≥1.00％，含碳量不予标出；＜1.00％时，用千分之几表示。
4.钢的化学性质：①碳：含碳量增加（<0.9%），钢的质量和硬度不断提高，而塑性和韧性随之下降。
②硫：不溶于铁，以FeS形式存在，与Fe形成低熔点的共晶体，使钢材在加工时容易开裂，产生“热脆”现象。
③磷：磷能全部溶于铁素体中，虽能使钢的强度和硬度增加，当也会导致塑性和冲击韧性显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，产生“冷脆”现象。
④锰：锰是以脱氧剂和合金元素加入钢中的，和硫可以形成高熔点的硫化锰，从而减轻硫的危害作用。
⑤硅：能使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性和韧性降低。
硅作为合金元素还可以提高钢的耐腐蚀和耐热性，但过高又会降低钢的热加工工艺性能。
《水工艺设备基础》习题库(含答案)-七种题型
水工艺设备基础习题库一、单选题1.试样拉断前所承受的最大应力为 ( B )A、屈服强度B、抗拉强度C、疲劳强度2.下列材枓不属于无机非金属材料的是（B）A．玻璃B．橡胶C．陶瓷D．水泥3．图1是阴、阳极面积不同的连接结构示意图，相关说法正确的是 (B)① a图中钢板发生腐蚀② b图中铜板发生腐蚀③其他条件相同时，a图的腐蚀速率大于b图④其他条件相同时，a图的腐蚀速率小于b图A.①②③B. ①④C. ②③D. ①③4．从防腐的角度，下列哪种设计更为合理 (D) *单选5．关于右图，相关说法正确的是 (D)图1. Fe-H2O的E-PH示意图图2. Fe-H2O的防腐蚀路线图①从图1可以看出，铁的电极电位低于-0.8V、PH＜8时，铁不会发生腐蚀。
②铁的电极电位为0.4V、PH为12时，铁的存在形式是Fe3O4。
③从图2可知，处于红点处的Fe有3种防腐蚀方法④图2的①表示的是阴极保护法⑤图2的②表示的是阳极保护法A.①②③B. ①④⑤C. ②③④D. ①③④⑤6．熔模铸造与砂型铸造相比，前者(A)A. 铸件精度高B. 工艺简单C. 可铸各种铸件D. 生产效率高7．在常用铸造方法中，铸件尺寸公差精度最高，表面粗糙度值最低的是(B) 铸造方法A. 砂型 B. 压力C. 离心D. 熔模8．消除打漩和提高混合效果的是 (A)A.挡板B. 推进式搅拌器C.涡轮式搅拌器D. 锚式搅拌器9．“没有金刚钻，就别揽瓷器活”这句话暗指瓷器的 (B)大。
A.刚度B. 硬度C.脆性D. 强度10．搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A )A.水力搅拌设备B. 混合搅拌设备C. 搅动设备D. 分散搅拌设备11．法兰连接的失效主要表现为。
( C )A. 螺栓松动B. 出现缝隙C. 发生泄漏D. 以上皆是12.通常说的“白色污染”属于（ C ）材料。
A、无机非金属B、金属C、高分子D、复合13.通常有机物发生反应的部位是( B )。
《水工艺设备基础》
4、温度对材料机械性能的影响
*材料在高温下应力松弛。 高温高应力下，材料发生蠕变变形。导 致应力随时间降低，这种现象称应力松弛。
×蒸汽管道上的法兰螺栓，常因应力松弛，使其拉应力 随时间增长而降低，最后引起法兰漏气。
*低温下材料的冷脆性。 材料在低温下，机械强度往往升高，而冲击韧性值会陡 降，材料由塑性转变为脆性，这种现象称为材料的冷 脆性。
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2.铁素体不锈钢 1Cr17的耐蚀性和塑性较好，可用于制作抗高温氧 化、耐硝酸腐蚀的设备。
3.奥氏体不锈钢 特点：强度、硬度较低，无磁性，塑性、韧性、耐蚀 性较Cr13型不锈钢为好，具有良好的焊接性、冷加工 性及低温韧性。 应用：可用于制作在腐蚀性介质中使用的设备，如吸 收塔、酸槽、管道、贮藏及运输酸类用的容器等。
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3、碳素工具钢
一般为高碳钢，含碳量介于0.65 %～1.35%。硫、 磷含量限制严格，属于优质钢。当硫，磷含量分别 限制在0.030%以下时则为高级优质工具钢。
编号方法：以“T”（碳的汉语拼音字头）开头，后 面数字表示含碳量的千分之几。
如：T8表示平均含碳量为0.8％的碳素工具钢 T13表示平均含碳量为1.3％的碳素工具钢 若为高级优质碳素工具钢，则在编号最后加以“A”，
如：
550 10 5
＝160MPa，表示材料在550℃下，经
10
5
h后发生断裂的应力
值为160 MPa。
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蠕变变形：金属材料在高温和应力的共同作用下，会产 生缓慢的不可回复的变形。称为蠕变变形，出现蠕变 现象的温度，称为蠕变温度。
（4）蠕变强度：在给定的温度下，在规定的时间内，使 试样产生的蠕变变形量不超过规定值（如1％）时的最 大应力（MPa）
水工艺设备基础智慧树知到答案章节测试2023年济南大学
绪论单元测试1.关于《水工艺设备基础》的正确描述包括（）。
A:内容广泛B:给排水科学与工程专业16大核心课程之一C:选用的教材是“十二五”国家级规划教材D:包括基础知识和典型水工艺设备E:跨领域跨学科的交叉型人才答案:ABCDE第一章测试1.塑料的主要成分是什么？（）。
A:合成树脂B:塑化剂C:填料D:合成纤维答案:A2.金属材料的基本性能包括哪些？（）A:力学性能。
B:机械性能C:物理性能D:工艺性能E:防腐性能F:化学性能答案:BCDF3.Q345钢是属于下面哪些类型的刚种？（）A:普通碳素结构钢B:中碳钢C:结构钢D:低合金钢E:工具钢F:碳素钢G:优质碳素结构钢答案:ACF4.ABS塑料也叫工程塑料合金，产量非常大大、应用非常广泛，可以用于汽车、电子电器和建材。
（）A:错B:对答案:B5.45钢表示含碳约为0.45%的优质碳素结构钢。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.金属腐蚀的实质是什么？（）。
A:金属原子被氧化，失去电子B:金属原子被氧化，获得电子C:金属原子被还原，失去电子D:金属原子被氧化，获得电子答案:A2.发生应力腐蚀的三个必要条件包括哪些？（）。
A:特定的介质B:一定的静应力C:应力的存在D:敏感的合金答案:BCD3.下列哪些属于防蚀结构设计的原则？（）A:防止电偶腐蚀、缝隙腐蚀、湍流腐蚀B:设备和构筑物的位置要合理C:避免残留液和沉积物造成腐蚀D:腐蚀裕量的选择E:材料耐蚀强度特性的变化F:构件形状尽量简单、合理G:避免应力过分集中H:局部防蚀强度设计答案:ABCFG4.外加电流的阴极保护维护检修频繁，需配备直流电源设备。
（）A:错B:对答案:B5.对于离心泵来说，空泡腐蚀就是常说的气蚀。
（）A:对B:错答案:A第三章测试1.渐开线齿轮中的渐开线是指哪条线？（）。
A:相交线B:齿廓线C:中轴线D:渐开线答案:B2.齿轮传动的主要失效形式有哪些？（）。
A:齿面发热B:轮齿折断C:齿面塑性变形D:齿面点蚀E:齿面胶合F:齿面磨损答案:BCDF3.刨削特点包括（）。
水工艺设备_课后简答题答案word资料12页
第5章容器设备对于容器，为了安全，可拆容器必须满足下列要求：（1）有足够的刚度，且连接件之间具有必须的密封压力，以保证在操作过程中介质不会泄漏；（2）有足够的强度，即不因可拆连接的存在而削弱了整体结构的强度，且本身能承受所有的外力；（3）能耐腐蚀，在一定的温度范围内能正常的工作，能迅速并多次地拆开和装配；（4）成本低廉，适合于大批量地制造。
法兰连接便是一个组合件，它由一对法兰，数个螺栓、螺母和一个垫片组成。
从使用角度看，法兰连接分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。
公称直径相同的压力法兰与管法兰的连接尺寸不相等，不能互相替换。
垫圈单位面积上的压紧力称作预紧密封比压。
介质发生泄漏的临界比压称为法兰连接的工作密封比压，即法兰密封面和垫圈间所必须保留的最低比压。
法兰连接的失效主要表现为泄漏。
对于法兰连接最基本的要求是在工作条件下，螺栓法兰整个系统有足够的刚度，控制容器内物料向外或向内的泄漏量在工艺和环境允许的范围内，即达到“紧密不漏”。
5.1压力容器法兰及其密封面和密封垫片分别有哪些形式？如何正确选用压力容器法兰及其密封面和密封垫片？容器法兰的类型：（1）甲型平焊法：适用于公称直径较小、公称压力也较小的压力容器。
（2）乙型平焊法兰：适用于公称直径较大而公称压力也较大的压力容器。
（3）长颈对焊法兰：适用范围是最大的，可用于中、高压压力容器。
法兰密封面的形式：法兰连接的严密性与法兰压紧垫圈的密封面形式有直接关系，应根据容器的工作压力和尺寸合理地选择密封面的形式。
（1）平面型密封面：使用于内压较低且介质无毒的容器。
（2）凹凸型密封面：压紧时，垫圈不会被挤出来。
（3）榫槽型密封面：使用于有毒或易燃、易爆介质的容器。
压力容器法兰的密封垫片：垫片的作用是在螺栓压紧力的作用下，填充法兰盘密封面的凹凸不平处以阻止容器内介质的外泄。
（1）非金属软垫片：可用于三种类型的法兰上，但不适用于榫槽型的密封面。
（2）缠绕式垫片：有四种不同的结构形式：这类垫片只能用于乙型和长颈法兰，它的外径与非金属垫片相同，但宽度窄于非金属垫片。
水工艺设备基础课后习题答案
水工艺设备基础课后习题答案第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参考
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。
(完整版)水工艺设备基础第七章黄廷林
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
2、曝气设备的分类
水处理中常用的曝气设备可分为以下几类：表面曝气设备、 鼓风曝气设备、水下曝气设备、纯氧曝气设备器和深井曝气设备 等。 ➢ 表面曝气设备:表面机械曝气通过曝气机在水体表面旋转时 产生水跃，把大量水滴和片状水幕抛向空中，水与空气充分接触 ，使氧很快溶入水体。充氧的同时，在曝气机转动的推流作用下 ，将池底层含氧量少的水体提升向上环流，不断充氧。 ➢ 鼓风曝气设备:是使用具有一定风量和压力的曝气风机利用 连接输送管道,将空气通过扩散曝气器强制加入到液体中,使池内 液体与空气充分接触.
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
➢ 置于被曝气水体中层或底层，将空气送入水中与水体混合，完成 空气中的氧由气相向液相的转移过程。
➢ 多用于工业废水和城市生活污水的水化处理曝气池中，对污水和 污泥进行混合充氧，活跃和繁殖好氧菌，在水源原位修复中应用 较多。
➢ 按进气方式可分为压缩空气供气式与自吸空气式两类。 ➢ 水下曝气机的突出优点是能够提高氧的转移速度；同时由于底边
流速快，在较大范围内可以防止污泥沉淀；此外，无泡沫飞溅和 噪声，避免了二次污染；在水下运行保温性好，尤其适合寒冷地 区使用。发达国家还有深水曝气设备，深度大于10m，有的设计 水深达30m。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流式曝气机
➢ 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空 气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速 转移到混合液，从而强化了氧的转移过程。
）中，利用螺旋浆转动时 产生的负压吸入空气，并 剪切空气呈微气泡扩散， 进而对水体充氧。同时具 有混合推流的功能。 ➢ 优点是安装容易，运行费 用低，噪声小，操作也较 简单。
水工艺设备基础,期末复习总汇
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0.30%，铬、锰、硅含量小于1.5%（平均含量小于1.5%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20Cr12Ni14WA3.合金工具钢的标号与合金结构钢相似，平均含碳量小于1.0%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0.9%，硅和铬的含量均小于1.5%。
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的最大应力，以σδt T表示，单位为“MPa”8.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。
9.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。
10.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。
11.铝的密度小，相对密度为2.7，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。
12.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。
13.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。
14.最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应两种。
15.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。
水工艺设备基础题目汇总
18给排水水工艺设备基础汇总第一章1.钛合金的主要腐蚀形态是（）A 氢脆和应力腐蚀破裂B 钝化和氢脆C 钝化和盈利腐蚀破裂D 钝化和孔蚀答案：A2.下列不属于金属材料的物理性能的是（）A 密度B 熔点C 热膨胀系数D 抗拉强度答案：D3.下列哪项不属于复合材料（）A 玻璃钢B 橡胶C 碳纤维D 金属陶瓷答案：B4.高分子材料主要包括哪三大类（）A 合成树脂、合成橡胶和合成纤维B 合成树脂、合金和合成橡胶C 合成橡胶、合金和合成纤维D 合成树脂、合金和合成纤维答案：A5.下列塑料名称与其简称不相互对应的是（）A 聚碳酸酯---PCB 聚乙烯---PEC 聚丙烯---PAD 聚氯乙烯---PVC答案：C填空题1.金属材料由于外层共有电子在晶体中可以自由地运动，因而具有良好的导电性和。
（导热性）2.金属材料的基本性能有、、化学性能和工艺性能。
（物理性能机械性能）3.高分子材料主要包括合成树脂、和。
（合成橡胶合成纤维）4.天然橡胶根据硫化程度的高低可分为和。
（硬橡胶软橡胶）5.复合材料为多相或多组成体系，全部相可分为两类，一类为基体相，主要起胶粘剂作用；另一类为，起提高强度或韧性的作用。
（增强相）判断题1.一般来讲，无机非金属材料都具有优良的耐蚀性能。
（√）2.复合材料的最大优越性体现在其性能比其组成材料好得多。
（√）名词解释1.材料的弹性模量：弹性模量是指材料在弹性极限内应力与应变的比值。
2.钢材的热处理：热处理是以改善钢材的某些性能为目的，将钢材加热到一定温度，在此温度下保持一定时间，然后以不同的速度冷却下来的操作。
3.搪瓷：搪瓷是将瓷釉涂搪在金属底材上，经过高温烧制而成，是金属和瓷釉的复合材料。
4.高聚物的蠕变：高聚物在室温下承受力的长时间作用时，发生的不可恢复的塑形变形称为蠕变。
5.复合材料：复合材料就是由两种或更多种物理和化学本质不同的物质人工合成的一种多相固体材料。
简答题1.简述材料选取的基本原则（1）材料的物理、机械和加工工艺性能要满足要求（2）材料的耐蚀性能要满足要求（3）要力求最好的经济效益2.简述复合材料的性能特点（1）比强度和比刚度高（2）抗疲劳性能好（3）减振能力强（4）高温性能好（5）断裂安全性高论述题1.不锈钢有哪些类型?在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中能否选用同一种不锈钢？不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢，按显微组织可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。
水工艺设备基础考试题(给水排水工程专业)
一填空（共10 分，每空0.5 分）1 ．缓蚀剂必须具备的条件，，。
2 ．通常可将极化的机理分为，，。
3 ．影响氧去极化腐蚀的因素有，，，。
4 ．吸附装置分为，，。
5 ．水处理工艺常用的机械搅拌设备有，，。
6 ．离子交换膜的基本性能，。
7 ．一般认为反渗透膜的透过机理是和。
二选择（共10 分，每题1 分；多选、少选均不得分）1 ．水处理工艺设备发生的腐蚀多属于。
A 局部腐蚀B 全面腐蚀C 应力腐蚀D 微生物腐蚀2 ．可引起循环水系统的金属构件和设备地下管道腐蚀的微生物有。
A 硫酸盐还原菌B 铁细菌C 霉菌D 硫细菌3 ．防止细菌腐蚀可采取的措施。
A 使用杀菌剂或抑菌剂B 改变环境条件C 覆盖防护层D 阴极保护4 ．非金属材料腐蚀主要由引起的。
A 应力作用B 化学作用C 微生物作用D 物理作用5 ．从防腐角度考虑，下列哪种设计较为合理：6 ．下列气浮分离设备应用最广泛的是。
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7 ．渗透压与溶液的，和有关，而与无关。
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8 ．计量泵流量为Q = F S n 其中S 表示。
A 柱塞断面积B 冲程C 时间D 吸水管断面积9 ．离子交换膜按结构分为。
A 均相B 半均相C 复合膜D 异相膜10 ．发生应力腐蚀的三个必要条件。
A 一定空气湿度B 敏感的合金C 特定的介质D 一定的静应力三名词解释（共30 分，每题 5 分）1 ．老化2．吸氧腐蚀3．阴极极化4．细菌腐蚀5．分离6．腐蚀原电池四简答（共30分，每题5分）1．设备保温的目的？2．考虑腐蚀防护方面的要求，在设计金属设备结构时，应遵循的原则？3．容器设计的基本要求？4．水处理设备对布水装置的基本要求？5．金属的电化学腐蚀原理是什么？运用其原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？6．水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么？五论述题（共20分）1．膜分离原理是什么？水工艺中常见的膜有哪些？它们的特点、性能及水工艺中的应用是什么？（15分）2．从下列两个题目中任选一个作答（5分）1）请你对本课程所采用的教材、教学方法及你个人学习心得进行简单评述，并提出相应的修改意见。
水工艺设备基础复习参考
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。
水工艺设备基础课后习题答案
1、某球形内压薄壁容器。
内径为：iD ＝10m 、壁厚：nS＝22mm ．若令焊缝系数φ＝1.0；壁厚附加量为C＝2mm ，试计算该球形容器的最大允许工作应力。
已知钢材的许用应力[]t σ＝147MPa 。
2、设计容器筒体和封头壁厚。
已知内径为：iD ＝1200mm ，设计压力p＝1.8MPa 。
设计温度为40℃．材质为20R ，介质无大腐蚀性．双面焊对接接头，100％探伤。
封头按半球形、标准椭圆形和标准碟形三种形式算出其所需壁厚，最后根据各有关因素进行分析。
确定一最佳方案。
答： （1）.确定参数 p =1.8MPa ，D i =1200mm ，0.1=φ，MPa 133][=σ35.25.021=+=+=C C C mm ，（2分） （2）．计算壁厚对于筒体筒节： 1.812008.182[]21331 1.8i pD S p σφ⨯===-⨯⨯-，加上1C 后，S ＝8.68mm>3mm ，加上C 后S =11.18，园整后壁厚取： 12 mm （1分） 对于半球型封头：1.81200 4.074[]41331 1.8i pD S pσφ⨯===-⨯⨯-， 加上C 后，S ＝7.07mm ，园整后壁厚取：8mm （1分）对于标准椭圆封头： 1.812008.152[]0.5213310.5 1.8ipD S pσφ⨯===-⨯⨯-⨯ 加上C 后，S ＝11.15mm ，园整后壁厚取：12mm （1分）对于标准蝶形封头：1.2 1.2 1.812009.782[]0.5213310.5 1.8ipD S p σφ⨯⨯===-⨯⨯-⨯， 加上C 后，S ＝12.78mm ，园整后壁厚取：13mm （1分）3、今有材质为20g 的无缝钢管。
尺寸规格为Φ57×3.5和Φ108×4，求在室温和400℃时各能耐多大压力？ 答：室温时许用应力为：MPa25.816.1130][===s sn σσ400℃许用应力为：MPa75.536.186][===ssn σσ对于Ф57×3.5钢管D o =57mm ，5.3=e S mm室温时耐压：MPa 63.10][2][=-=e o e S D S p φσ 400℃时耐压：MPa03.7][2][=-=eo e S D S p φσ对于Ф108×4钢管D o =108mm ，4=eS mm室温时耐压：MPa 25.6][2][=-=eo e S D S p φσ400℃时耐压：MPa13.4][2][=-=eo e S D S p φσ4、今欲设计一台内径为1200mm 的溶气罐。
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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。
钛，钒，铌：钢的强脱氧剂和合金元素，改善韧性，提高强度。
4.合金钢有哪些类型？何谓耐蚀低合金钢？耐大气腐蚀、海水腐蚀的低合金钢中各含哪些主要合金元素?答:按合金元素分为低中高合金钢.按用途分为合金结构钢，合金工具钢和特殊性能钢。
特殊性能刚又分为不锈钢和耐热钢。
耐蚀低合金钢：在碳钢中加入合金元素的总量低于3％左右的合金，根据合金种类和含量不同起到不同的耐蚀性能.耐大气腐蚀:铜，铬，铝耐海水腐蚀：铜，铬，铝,镍。
5.不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢?简述理由。
答：按显微组织为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。
按化学成分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。
不可以，因为不同介质溶液中PH值不同，对不锈钢的化学反应都不一样，所以不能用同一种不锈钢，应该有所针对的选择.6.铝、铜及其合金的主要性能特点是什么？主要用于什么场合？答：铜及其合金具有高的导电性,导热性，塑性和冷韧性，并且在许多介质中具有高的耐蚀性能，常用来制造蒸发器，蒸馏塔，蛇形管,深度冷冻设备。
铝的密度小，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.加入合金后，性能有很大的改善。
广泛用于制造反应器，热交换器，冷却塔，泵，阀，槽车，管件等.7.钛及钛合金最突出的性能特点是什么？答：钛是很活泼的元素，有很好的钝化性能,钝化膜很稳定,很好的耐蚀性，有“耐海水腐蚀大王”之称。
高温下，钛的化学活性很高，能与卤素,氧，氮，碳，硫等元素发生剧烈反应。
钛一般不发生孔蚀，也不发生晶间腐蚀,钛的应力腐蚀破裂敏感性小，具有抗腐蚀疲劳的性能，耐缝隙腐蚀性能良好。
钛合金的机械性能与耐蚀性都比纯钛有明显提高。
工业上用的都是钛合金。
钛合金的主要腐蚀形态就是氢脆和应力腐蚀破裂。
8.简要说明无机非金属材料的性能特点,以及主要用于哪些场合.答：具有不可燃烧性，高耐热性，高化学稳定性，不老化性，高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高,对温度剧变的抵抗力很低，抗拉,抗弯性能差.传统的是工业和基本建设所必需的基础材料，主要包括水泥，传统陶瓷，玻璃，玻璃陶瓷，铸石等.新型的是现代新技术，新产业,传统技术工业改造，现代国防和生物医学不可缺少的物质基础。
9。
高分子材料主要有哪些类型？高分子材料主要有哪些性能？答:按照化学组分分：碳链有机聚合物，杂链有机聚合物，元素有机聚合物，无机聚合物。
主要性能有重量轻，高弹性，滞弹性,塑性与受迫弹性好。
强度和断裂，韧性,减磨与耐磨性,绝缘性，耐热性，耐蚀性，老化。
10.塑料的组成如何？常用塑料的分类和特点如何?答:组成：合成树脂，填料，固化剂，增塑剂，稳定剂，润滑剂，着色剂，阻燃剂，其他添加剂.按受热性能分为热塑性塑料：加热时软化，可塑造成型，冷却后则变硬,此过程可反复进行；热固性塑料：初加热时软化,可塑造成型，但固化之后再加热,将不再软化，也不溶于溶剂。
按使用范围分通用塑料：应用范围广,生产量大的品种；工程塑料:综合工程性能良好；耐热塑料:能在较高温度下工作。
11.复合材料主要有哪些性能特点?答: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。
12。
水处理工艺设备常用材料的选择原则是什么?答：满足机械性能的要求，满足腐蚀方面的要求，满足材料的经济性。
第2章材料设备的腐蚀、防护与保温1。
什么是腐蚀?腐蚀的危害有哪些？答：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。
危害：经济损失巨大，资源和能源浪费严重，引发灾难性事故,造成环境污染。
2。
金属的电化学腐蚀原理是什么?产生腐蚀原电池的条件是什么？答：金属的电化学腐蚀是一个短路的原电池发生的电化学过程，其反应释放出来的化学能全部以热的形式放出，不能对外界做功。
产生条件是腐蚀原电池包含有阳极反应，阴极反应，电子流动和例子传递等4个基本过程。
产生电流是因为构成原电池的两个电极有不同的电极电位。
3。
运用电化学腐蚀原理解释铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？答：铁的电极电位比铜低，铁作为阳极，铜作为阴极，构成了原电池反应,由于电极电位的不同，铁作为阳极不断被腐蚀。
4。
什么是金属的全面腐蚀、局部腐蚀?局部腐蚀包括哪些类型?答：全面腐蚀是腐蚀分布在整个金属表面,结果是金属构件截面尺寸减小,直至完全破坏。
局部腐蚀是腐蚀集中在金属表面局部区域，而其他大部分表面几乎不腐蚀。
分为电偶腐蚀，小孔腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀，盈利腐蚀，腐蚀疲劳，磨损疲劳和细菌腐蚀。
5.什么叫应力腐蚀?它具有什么特点？答：应力腐蚀是材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂破坏现象.毅力腐蚀是危害最大的腐蚀形态之一。
他可以在腐蚀性相当缓和的介质和不大的应力状态下发生，而且往往事先没有明显的预兆，因而常酿成灾难性事故。
6.微生物为什么会影响金属的腐蚀?试例举最常遇到的微生物腐蚀。
答;微生物生命活动的结果直接或间接地对金属腐蚀过程产生的影响:代谢产物具有腐蚀作用，改变环境介质条件，影响电极极化过程，破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性.举例:硫酸盐还原菌（SRB)加速钢铁的腐蚀，硫氧化菌导致排水管道的迅速腐蚀。
7。
高分子材料物理腐蚀过程是怎样进行的？高分子材料耐溶剂性能的优劣可由哪些原则进行判断？答：物理腐蚀就是其在介质中的溶解，非为溶胀和溶解两个阶段。
介质很容易渗入非晶态高分子材料内部,产生溶剂化作用,与之溶为一体.发生溶胀之后,若为线形结构，则溶剂化和溶胀过程可以继续下去，溶涨度继续变大，直到高分子充分溶剂化之后，形成均匀的溶液,完全溶解。
若是网状结构，则不能溶解。
根据极性原则和溶解度参数原则。
8.在设计金属设备结构时应注意什么才能避免或减少损失？答：构件形状尽量简单，合理;避免残留液和沉积物造成腐蚀；防止电偶腐蚀；防止缝隙腐蚀，防止液体的湍流腐蚀,避免应力过于集中，设备和构筑物的位置要合理。
9.设备电化学保护方法有哪些？它们的原理和适用条件是什么？答：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。
优点是可以调节电流和电压，适用范围广,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。
缺点是必须经常进行维护，检修，要配备支流电源设备；附近有其他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的金属，使被保护金属设备发生阴极极化。
优点是不用外加电流，施工简单,管理方便,对附近设备没有干扰,因此，适用于安装电源困难，需要局部保护的场合。
缺点是能产生电位差及输出电流量都是有限的，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.阳极保护是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的方法.原理是若将处于腐蚀区的金属进行阳极极化，使其电位移至钝化去,则得到保护。
适用条件：某些活性阴离子含量高的介质中不宜采用阳极保护，存在遮蔽效应，成本高，工艺复杂。
10.有哪几种阴极保护形式？各有什么特点？阴极保护时，被保护设备处于什么状态，为什么？答：见第9题.11.阳极保护适用于什么样的金属－介质体系？答：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。
12.缓蚀剂的类型有哪些？答:按化学组成可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
按对电极过程的影响可分为阳极缓蚀剂，阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。
13。
改变环境介质腐蚀性的途径有哪几种？答：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.14。
选材的原则是什么,应考虑的因素有哪些？答:材料的耐蚀性能要满足要求；材料的物理,机械和加工工艺性能要满足要求；要力求最好的静静效益。
15。
设备保温的目的是什么？在哪些情况下需要保温？保温材料的基本要求有哪些？答：目的:减少热损失，节能，降低总费用;满足热水用户的使用要求；满足一定的劳动卫生条件，保障人身安全。
1)当管道或设备外表面的温度大于50度时。
2)要求介质温度保持稳定的管道和设备.3)为防止管道，设备中的介质冻结或结晶时.4)管道,设备内介质温度较高，需经常操作维护而又容易引起烫伤的部位.5)寒冷地区铺设在地沟,吊顶,阁楼层以及室外架空的管道。
要求是保温性能好，导热系数小，良好的耐温性，一定的使用温度范围，性能稳定，能长期使用。
容重要小，并有一定的孔隙率，抗压强度大于0.3MPa,无毒,无腐蚀作用，可燃物少，吸水率低，易于制造成型,而且价格要便宜。
第3章水工艺设备理论基础1。
什么是容器？它由什么组成?其分类如何？答：容器是设备外部壳体的总称，容器一般由筒体（又称筒身）、封头（又称端盖)、法兰支座、进出管及人孔（或手孔）、视镜等组成。
按容器形状分有：1.方形或矩形容器。