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环保企业水处理设备中常用材料的选择

文章出处:工业废水处理网责任编辑:seven编辑:seven人气:-发表时间:2016-11-26 00:00:00【

环保企业水处理设备中常用材料的选择

正确地选择结构材料是保证水工艺设备和结构合理、使用安全及成本降低的首要前提。在设计与选用水工艺设备时,必须针对其具有的操作条件,正确的选用材料。对于设备设计人员而言,选取的材料在整个设备工作寿命期限内要满足工艺和机械两方面要求,即除了保证所选材料对水质无污染或具有良好的耐腐蚀性能外,还必须保证所选材料具有足够的强度、良好的连接性能和其他加工性能。另外,所选用的材料还应该是考虑到维修、更新等因素在内的最经济的材料。 

材料的物理、力学性能在环保设备设计中,材料的选择应首先从强度、弹性和塑性、抗冲击韧性及冷弯性能等多方面综合考虑。即所选材料的物理、机械和加工工艺性能要满足设备设计与加工制造的要求。强度小的铅、纯铝及一些非金属材料,往往只可作为设备的衬里;作为铸件的材料必须具有良好的铸造工艺性;制作热交换器、散热器、水冷器和加热器的材料必须有良好的导热性,大型设备的材料往往要有良好的焊接性能等。 

材料的耐腐蚀性为了防止环保设备被腐蚀,首要的是选择合适的耐蚀材料。有关常用腐蚀介质选用的耐蚀材料及各种材料的耐腐蚀性能,可参见有关国家标准、规范、手册。选材时要考虑温度、压力与材料耐蚀性能的关系,通常腐蚀速度随温度的升高而增加,承压设备易产生应力腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳等,故高温、高压设备对材料的耐蚀性要求更高。 

材料的经济性满足设备使用性能前提下,选用材料应注意其经济效果。要优先选用国产、便宜的材料。在可以用普通结构材料(如钢铁、非金属材料等)时,不采用昂贵的贵金属。在可能的情况下,用资源比较丰富的铝、石墨、玻璃、铸铁、塑料等代替比较昂贵的不锈钢、铜、铅等。同时,还应考虑国家生产与供应情况,因地制宜选取;品种应尽量少而集中,以便于采购与日常维护管理。 

在设计和制造水工艺设备时,合理选择和正确使用材料不仅要从设备结构、制造工艺、使用条件和寿命等方面考虑,而且还要从设备工作条件下材料的物理性能、力学性能、耐腐蚀性能及材料价格与来源、供应等方面综合考虑。 

水处理工程设备常用材料水处理工程设备常用的材料有金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。 

1.1金属材料 

金属材料是目前水工艺设备材料的主体,其特点是外层电子的共有化,即金属键结合,因此具有良好的塑性和变形能力。外层共有电子在晶体中可以相当自由的移动,因而一般具有良好的导电性和导热性。但也存在易腐蚀,易氧化,韧性较差,加工比较困难等缺点。 

1.2无机非金属材料 

无机非金属材料种类繁多,如天然岩石、铸石、陶瓷、搪瓷、玻璃、水泥等。根据不同种类、用途与适用条件,在水工艺设备中应用较多的主要有传统陶瓷、玻璃、玻璃陶瓷、特种陶瓷、金属陶瓷和搪瓷。无机非金属材料主要是指陶瓷材料,其特点是刚度很高、硬度高;导热性低,是很好的绝热材料;耐腐蚀性好;表面光滑易清洗。缺点就是塑性极差,韧性极低,脆性大,热稳定性低。 

1.3高分子材料 

高分子材料是水工艺设备及其配件中最常用的工业材料之一。高分子材料的性能主要取决于高分子的单体、链接结构、聚合度等。由于高分子聚合物结构的多层次、状态的多重性,以及对温度和时间的敏感性,高聚物的许多工程性能相对不够稳定,变化幅度较大,作为结构材料,高分子的主要特点有重量轻,高弹性,韧性好,摩擦系数低、磨损率低,具有良好的绝缘性,耐腐蚀性能也较好。高分子材料的主要不足就是它的耐热性不好,此外长期使用或存放后易老化。 

1.4复合材料 

随着科学技术的进步,对材料性能的要求越来越高,单一材料已经很难满足这些要求。复合材料就是由两种或更多种的物理和化学本质不同得物质,人工制成的一种多相固体材料,以获得单一材料所无法具备的综合性能。复合材料具有比强度和比刚度高,抗疲劳性能好,减振能力强,高温性能好,断裂安全性高的特点,此外复合材料的减摩擦性、耐腐蚀性以及工艺性能都较好。但是复合材料为各向异性材料,横向拉伸强度和层间剪切强度不是很高,同时伸长率较低,冲击韧性有时也不是很好,尤其是成本太高,所以目前应用还很有限。

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