环境工程原理复习提纲

一．名词解释

1.汽蚀现象

由于长时间受到冲击力反复作用，以及液体中微量溶解氧对金属的化学腐蚀作用，叶轮的局部表面出现斑痕和裂纹，甚至呈海绵状损坏

2.扬程

指泵对单位重量（1N）的液体所提供的有效能量

3.直管阻力

流体在圆形直管内流动时，由于流体与管道壁之间、流体内部质点间的内摩擦而产生的阻力损失

4.局部阻力

流体在管路的进口、出口、弯头、阀门、截面积扩大、截面积缩小等位置流过时，其流速大小和方向都发生了变化，并且流体受到干扰或冲击，使涡流现象加剧而造成能量消耗

5.气缚现象

离心泵启动时，如果泵内存有空气，由于空气密度相对于输送液体很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低不足以将液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输

送液体

6.自由沉降

指在沉降过程中，任一颗的沉降不因其他颗粒的存在而受到干扰

7.绝对标高

亦称海拔高度，我国把青岛附近黄海的平均海平面定为绝对标高的零点，全国各地标高均以此为基准。

8.吸收速率

指单位时间内单位相际传质面积上吸收的吸收质的量

9.过滤

是在外力作用下，悬浮液中的液体通过多孔介质的空道，而使固体颗粒被截留下来，从而实现非均相物系的固、液分离的单元操作。

10.干扰沉降

当颗粒直径与容器直径之比大于1:200或悬浮液中颗粒的浓度大于0.2%（体积），此时颗粒与器壁或颗粒间存在干扰。

二．有关概念

1.连续方程，伯努利方程的表达式和物理意义，伯努利方程的应用

连续方程：ρAu=常数

物理意义：在连续的稳定的不可压缩流体的流动系统中，流体的流量处处相等，流速与管道的截面积成正比。截面积越大之处流速越小，反之亦然。

12P112P2u1Hez2u2Hf2gpg2gpg

伯努利方程：

z1z——铅垂高度（m）

g——重力加速度（m/s）

2u1——泵吸入口处的液体流速（m/s）

u2——压出管内水的流速（m/s）

3kg/mρ——流体密度（）

P1——泵进口处真空表读数的相反数（Pa）

P2——泵进口处压力表读数（Pa）

He——输送设备对流体所提供的压头（m）

Hf——吸入管路的压头损失（m）

意义：不可压缩的流体在经过任意截面时，假设没有能量损失，根据能量守恒定律，则流体在任意截面处的能量之和处处相等。

伯利努方程的应用：1.确定输送设备的有效功率。2.确定设备间的相对位置。3.确定管道中流体的流量。4.确定管路中流体的压力。

2.离心泵的基本构造、离心泵的性能参数和吸水参数

基本构造：由六部分组成，叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函

性能参数：有扬程、流量、轴功率和效率

吸水参数：

3.离心泵按功能分类，离心泵的吸上高度，离心泵的安装高度

4.环保工程常用的过滤设备与应用

快滤池：适用于污水的深度处理

压力过滤器：适用于污水量小的车间（或企业），或对某些污水进行局部处理

板框压滤机：适用于食品、化工、医药、冶金、炼油和污水处理等方面

转鼓真空过滤机：适用于葡萄糖浆脱色过滤、酶制剂过滤、果汁过滤、抗生素发酵液过滤，食品、医药、有机化学、废水处理、油脂等工业部门

过滤离心机：适用于各种盐类结晶的过滤和脱水

5.旋风除尘器的技术参数、种类

技术参数：风量、设备阻力、进口流速、外形尺寸、设备重量

种类：①高效旋风除尘器；②大流量旋风除尘器；③通用型旋风除尘器；④防爆型旋风除尘器

根据结构形式，可分为长锥体、圆筒体、扩散式、旁路型。

按组合、安装情况分为内旋风除尘器、外旋风除尘器、立式与卧式以及单筒与多管旋风除尘器。

按气流导入情况，气流进入旋风除尘后的流路路线，以及带二次风的形式可概括地分为以下两种：①切流反转式旋风除尘器；②轴流式旋风除尘器

6.环境工程常用的鼓风机

离心式鼓风机、离心式压缩机、罗茨鼓风机

7.填料塔的结构

主要由塔体、填料、填料支承架和液体分布装置组成

8.斜板沉淀池的结构

斜板沉淀池是在沉淀池的沉淀区加斜板或斜管而构成。它由斜板（管）沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成

9.板框压滤机的结构

由若干块滤板和滤框间隔排列，靠滤板和滤框两侧的支耳架在机架的横梁上，用一端的压紧装置压紧组装而成

10.环保工程常用的沉淀池

平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池

11.离心沉降

依靠惯性离心力的作用而实现的沉降过程称为离心沉降

12.填料塔结构

主要由塔体、填料、填料支承架和液体分布装置组成

13.过滤的种类

工业上的过滤操作主要分为饼层过滤和深层过滤两种

14.压强的表示方法

绝对压强，某点实际压强叫作绝对压强。以Pabs表示，即PabsP0γh0

相对压强，某点绝对压强PabsPa时，则定义该点的相对压强Pr ：PrPabsPa，当Pabs中

PaP0时，Prγh0

真空压强，某点绝对压强PabsPa时，则定义该点的真空压强Pv为：PvPaPabs

15.环保工程常用的四种沉降器

降尘室、旋风分离器、旋液分离器、沉降式离心机

三．有关理论

1.离心泵的工作原理，离心泵特性曲线的制作与应用

工作原理：离心泵在工作时，依靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得能量以提高压强。离心泵在工作前，泵体和进口管线必须灌满液体介质，防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使介质很快旋转，旋转着的介质在离心力的作用下从叶轮中飞出，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。一面不断地吸入液体，一面又不断地给予吸入的液体一定的能量，将液体排出。离心泵便如此连续不断地工作

①叶轮被泵轴带动旋转，对位于叶片间的流体做功，流体受离心力的作用，由叶轮中

心被抛向外围；②泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体，这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动，使流体的部分动能转化为压强能，以减小输送过程中的能量损失；③叶轮高速旋转，迫使叶轮中心的液体以很高的速度被抛开，从而在叶轮中心形成低压，低位槽中的液体因此被源源不断地吸上。

特性曲线的制作：

特性曲线的应用：可作为选择泵的依据，提供生产

2.离心泵变速调节和阀门调节的优、缺点？

变速调节 优点：能耗降低 缺点：改变转速需要变速装置或价格昂贵的变速原动机，且难以做到连续调节，很少采用

阀门调节 优点：快速、简便、灵活，可以连续调节，应用很广 缺点：增加水力损失

3.汽蚀现象的产生原因、后果及防止措施

产生原因：超出离心泵的最大安装高度；入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸汽压

后果：大量的气泡破坏液流的连续性，阻塞流道，致使泵的流量、扬程和效率的急剧下降，运行的可靠性降低，严重时泵会中断工作

防止措施：泵的安装高度不能太高，我国离心泵的相关标准中，常采用允许气蚀余量对泵的气蚀现象加以控制

4.斜板沉淀池的主要优点

①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；

②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；

③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。

5.选择吸收剂的主要条件

①对吸收质的溶解度大，以提高吸收速率并减少吸收剂的需用量

②对吸收质繁荣选择性好，对吸收质组分以外的其他组分的溶解度要很低或基本不吸收

③挥发性低，以减少吸收和再生过程中吸收剂的挥发损失

④操作温度下吸收剂应具有较低的黏度，且不易产生泡沫，以实现吸收塔内良好的气流接触状况

⑤对设备腐蚀性小或无腐蚀性，尽可能无毒

⑥要考虑到价廉，易得，化学稳定性好，便于再生，不易燃烧等经济和安全因素

6.旋风除尘器的工作原理，技术参数，和应用场合

工作原理：含尘气流由进气管沿切线方向进入除尘器内，在除尘器的壳体内壁与排气管外壁之间的形成漩涡流后，向下做旋转运动。在离心力的作用下，尘粒到达壳体内壁并在下旋气流和重力共同作用下，沿壁面落入灰斗，净化后的气体经排气管排出。

技术参数：风量、设备阻力、进口流速、外形尺寸、设备重量

应用场合：适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。

7.离心泵的操作要点（从启动到关机）

1.灌泵：启动前，使泵体内充满输送液体，用来避免气缚现象。

2.预热：对输送高温液体的热油泵或高温水泵，在启动与备用时均需预热。因为泵是设计在操作温度下工作的，如果在低温工作，各构件间的间隙因为热胀冷缩的原因会发生变化，造成泵的磨损与破坏。预热时应使泵的各部分均匀受热，并一边预热一边盘车。

3.盘车：用手使泵轴绕运转方向转动，每次转180°为宜，并不得反转。其目的是检查润滑情况，密封情况，是否有卡轴现象，是否有堵塞或冻结的现象等。

4.开车：开车时，要先关闭出口阀，再启动电机。为了防止启动电流过大，要在最小流量，最小功率下启动，以免烧坏电机。但对耐腐蚀泵，为了减少腐蚀，唱采用出口阀的办法启动。但要注意，关闭出口阀运转的时间应尽可能短，以免泵内液体因摩擦而发热，发生气蚀现象。

5.调节流量：缓慢打开出口阀，调节到指定流量。

6.检查：要经常检查泵的运转情况，例如轴承温度，润滑情况，压力表及真空表读数等，发现问题应及时处理。在任何情况下都要避免泵内无液体的干转现象，以避免干摩擦，在成零部件损坏。

7，停车：停车时，要先关闭出口阀，再关电机，以免高压液体倒灌，造成叶轮反转，引起事故。在寒冷地区，短时停车要采取保温措施，长期停车必须排尽泵内及冷却系统内的液体，以免冻结胀坏系统。

8.离心泵的工作点

若将泵的特性曲线和管路的特性曲线绘在同一图中，两曲线交点则称为离心泵在该管路上的工作点。

9.写出伯努力方程的两种表达形式

12p12pz1gu11z2gu2222

12p112p2u1Hez2u2Hf2gg2gg

z110.沉淀与过滤在环保工程有何应用

沉降：在生产上对污水进行沉降处理，中药生产中的中药浸提液的静止澄清工艺

过滤：在污水深度处理技术中，普遍采用过滤技术，有时用作污水的预处理，有时则作为最终处理，出水供循环使用或重复利用

11.填料塔有何特点？在环保工程中有何应用

特点：结构简单、没有复杂部件；适应性强，填料可根据净化要求增减高度；气流阻力小，能耗低，气液接触效果好

应用：应用于蒸馏、吸收、解吸和萃取等操作。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥

12.离心沉降与离心过滤的特点与区别

离心沉降是在离心力作用下使分散在悬浮液中的固相粒子或乳浊液中的液相粒子沉降的过程。 离心过滤是将料液送入有孔的转鼓并利用离心力场进行过滤的过程，以离心力为推动力完成过滤作业，兼有离心和过滤的双重作用。

离心沉降和离心过滤的设备结构会因体系的不同而异，一般离心过滤都是有过滤介质(如滤网、滤布)的，而离心沉降不需要。