水工程施工 第2版 課件 第13-15章 給水排水設(shè)備的制作、設(shè)備的安裝與運(yùn)行管理、管道及設(shè)備的防腐與保溫_第1頁(yè)
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第三篇給排水設(shè)備的制作與安裝133第13章給水排水設(shè)備的制作

為水工業(yè)服務(wù)的水工業(yè)制造業(yè),世界年產(chǎn)值數(shù)千億美元,并呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。環(huán)保貿(mào)易將進(jìn)人世界十大貿(mào)易領(lǐng)域之列,而水工業(yè)制造業(yè)在環(huán)保制造業(yè)中所占份額高達(dá)60%。在水工業(yè)制造業(yè)中。屬凈水用設(shè)備有:壓濾器、除鐵、除錳、除氟設(shè)備、一體化凈水設(shè)備等,屬污水處理用設(shè)備有:小型電鍍廢水處理設(shè)備、整體式生活污水處理設(shè)備、海水淡化設(shè)備等。在施工現(xiàn)場(chǎng),常常根據(jù)需要加工管道及其零件,如大口徑卷焊鋼管、供水鋼筋混凝土管連接用鋼制三通、四通、異徑管等;還有一些小型設(shè)備如鋼板水箱等,也在現(xiàn)場(chǎng)制作。

各種管道、零件及設(shè)備的制作材料有金屬和非金屬兩類。大多采用金屬材料,最常用的為碳鋼,也叫碳素鋼。其它的金屬材料有低合金鋼、不銹鋼等。常用的非金屬材料有熱塑性塑料。其它的非金屬材料有熱固性塑料、玻璃鋼、耐蝕混凝土等。金屬管道及設(shè)備的成型一般采取焊接。非金屬管道及容器一般采取模壓成型、焊接、粘接。13.1概述

隨著水工業(yè)的發(fā)展,給水排水工程設(shè)備的種類越來越多,除通用設(shè)備(通用機(jī)械)外,有很多是屬于給水排水工程專用設(shè)備。設(shè)備的安裝,必須嚴(yán)格按該設(shè)備安裝工藝及要求進(jìn)行,否則將影響整個(gè)水處理工藝,嚴(yán)重時(shí)可使整個(gè)水處理系統(tǒng)癱瘓。

曝氣設(shè)備安裝時(shí),如曝氣頭或穿孔管安裝不水平,在同一水池中,會(huì)出現(xiàn)有的地方充氧過多而有的地方充氧不足,影響生化處理效果;又如水處理填料的安裝,填料安裝過疏或過密均不符合工藝要求。因此,應(yīng)十分重視設(shè)備的安裝。

壓輸送鋼管一般采用鋼板卷制的卷焊鋼管,現(xiàn)場(chǎng)制作的為直縫卷焊鋼管,螺旋縫卷焊鋼管一般在加大工廠用帶形鋼板制造。卷焊鋼管單節(jié)管長(zhǎng)一般為6~8m。管線中各種零件也用鋼板卷制拼裝焊接成型。13.2碳鋼管道與設(shè)備制作

碳鋼容器按外型分為圓形、矩形、錐形等,以圓形和矩形最普遍;按密閉形式分為敞口和封閉兩類;按容器直徑低內(nèi)的壓力分為有壓和無壓兩類。有壓容器按耐壓高低,分為低壓(0.5MPa以下)、中壓和高壓(0.5MPa以上)容器。施工現(xiàn)場(chǎng)制作的碳鋼容器一般為無壓或低壓容器。中、高壓碳鋼容器通常在容器制造廠生產(chǎn)。矩形碳鋼容器一般由上底、下底和壁板3部分組成,下料、焊接比較容易。圓形碳鋼容器一般由罐身、封頭和罐頂3部分組成。其制作方法為:先分別制作罐身、封頭、罐底和接管法蘭,然后將各部分焊接成型。制作用鋼材應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求。

(1)管子和罐身的下料與成型管子和罐身下料前,必須要在鋼板上劃線。劃線是確定管子、罐身和零件在鋼板上被切割或被加工的外形,內(nèi)部切口的位置,罐身上開孔的位置,卷邊的尺寸,彎曲的部位,機(jī)械切削或其它加工的界限。劃線時(shí),要考慮切割與機(jī)械加工的余量。管節(jié)、罐身劃線時(shí)還要留出焊接接頭所需的焊接余量。1.下料成型

制作管子和罐身,有用一塊鋼板卷成整圓的管子和罐身;也有卷成弧片,再由若干弧片拼焊成圓。卷成整圓的鋼板寬度B的計(jì)算式為:

B=π(D+d)(13一1)式中

劃線可在工作平臺(tái)或平坦地面上進(jìn)行。根據(jù)需要,也可在罐身或其它表面進(jìn)行。一般是在鋼板邊緣劃出基準(zhǔn)線,然后從此線開始按設(shè)計(jì)尺寸逐漸劃線。零件也應(yīng)按平面展開圖劃線。為提高劃線速度,對(duì)于小批量、同規(guī)格的管子或罐身可以采取在油氈或厚紙板上劃線,剪成樣板,再用此樣板在鋼板上劃線。管子與罐身制作質(zhì)量要求應(yīng)符合設(shè)計(jì)或有關(guān)規(guī)范規(guī)定。

由若干弧片成圓,并采用X形焊縫的鋼板寬度B`為:D---管子或罐身的內(nèi)徑(mm);d---鋼板厚度(mm)。(13一2)式中B—卷成管子或罐身鋼板寬度(mm);n—卷成管子或罐身的弧片數(shù)。

鋼板毛料采用各種剪切機(jī)、切割機(jī)剪裁。但在施工現(xiàn)場(chǎng),多采用氧-乙炔氣切割。氧-乙炔氣割面不平整,還需用砂輪機(jī)或風(fēng)在卷圓前,應(yīng)根據(jù)壁厚進(jìn)行焊縫坡口的加工。

毛料一般采用三輥對(duì)稱式卷板機(jī)滾彎成圓(圖13-1)。滾彎后的曲度取決于滾軸的相對(duì)位置、毛料的厚度和機(jī)械的性能。滾彎前,應(yīng)調(diào)整滾軸之間的相對(duì)距離H和B(圖13-2),但H值比B值容易調(diào)整,因此都以調(diào)整H來滿足毛料滾彎的要求。滾軸直徑,毛料厚度和卷圓直徑之間,可按圖13-2所示,求出H值。但由于材料的回彈量難以精確確定,因此,在實(shí)際卷圓中,都采用經(jīng)驗(yàn)方法,逐次試滾調(diào)整H值,以達(dá)到所要求的卷圓半徑。毛料也可在四輥卷板機(jī)上卷圓。剪切機(jī)三輥卷板機(jī)

圖13—1三軸卷板機(jī)示意

圖13-2滾彎各項(xiàng)參數(shù)示意

在三輥卷板機(jī)上卷圓,首尾兩處滾不到而產(chǎn)生直線段。因此可采取弧形墊板消除直線段(圖13-3)。四輥卷板機(jī)卷圓時(shí),毛料首尾兩段都能滾到,不存在直線段的問題。毛料卷圓后,可用弧形樣板檢查橢圓度。如圖13-4所示。圖13—3墊板消除直線段圖13一4弧形樣板檢查橢圓度

1一拼件2一樣板3一接觸面三輥卷板機(jī)

橢圓度校正方法是在卷板機(jī)上再滾彎若干次,也可在弧度誤差處用氧一乙炔氣割槍加熱校正。三輥機(jī)上輥和四輥機(jī)側(cè)傾斜安裝后還可卷制大小頭等錐形零件,但輥筒傾角均不大于10°~12°。大直徑管子或罐身卷圓后堆放及焊接時(shí),為了防止變形,保證質(zhì)量,可采取如圖13-5所示的米字形活動(dòng)支撐固定,還可校正弧度誤差。

圖13-5米字形支撐l一箱形梁2一管套3一螺旋千斤頂4一弧形襯板5一鋼管(2)封頭制作給水排水容器的封頭,常見的有碟形和橢圓形,如圖13-6所示。也有半圓形、錐形和平形。一般情況下,直徑不大于500mm時(shí)采用平封頭。

平封頭可在現(xiàn)場(chǎng)采取氧-乙炔氣割得到;但非平封頭則需委托容器制造廠加工。容器制造廠制造封頭常采取熱壓成型。即采用胎具,平板毛料加熱至700~1200℃,在不小于1000噸位的油壓或水壓壓力機(jī)下壓制成型。

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行封頭和罐身拼接時(shí),兩者直徑誤差不應(yīng)超過±1.5mm,如圖13-7所示。

圖13-7封頭和罐身拼接允許誤差圖13-6封頭(碟形)

搭接接頭的搭接長(zhǎng)度,一般為3~5倍的焊件厚度(圖13-8),用于焊接厚度12mm以下的焊件,采用雙面焊縫。管零件的焊接常采用T形接頭(圖13-9)。這種接頭的焊縫強(qiáng)度高,裝配和加工方法簡(jiǎn)單。圖13-8搭接接頭焊縫

圖13-9T形接頭

罐腳采用鋼管,三只罐腳呈120℃焊于罐底。容器的法蘭接管口、窺視孔、罐底泄空口等,均可按有關(guān)規(guī)范制作。

(1)焊條電弧焊焊條電弧焊的電焊機(jī)分交流和直流兩種,施工現(xiàn)場(chǎng)多采用交流電焊機(jī)。2.碳鋼管道與容器的焊接

焊接的方法有手工電弧焊、手工氬弧焊、自動(dòng)埋弧焊和接觸焊等。施工現(xiàn)場(chǎng)常采取手工電弧焊和氣焊。1)焊接接頭形式根據(jù)焊件連接的位置不同,焊接接頭分為對(duì)接接頭、搭接接頭、T形接頭和角式接頭。鋼管的焊接采取對(duì)接接頭。焊縫強(qiáng)度不應(yīng)低于母材的強(qiáng)度,需有足夠的焊接面積,并在焊件的厚度方向上焊透。因此,應(yīng)根據(jù)焊件的不同厚度,選用不同的坡口形式。

對(duì)接接頭焊縫有平口、V形坡口、X形坡口、單U形坡口和雙U形坡口等,如圖11-10所示。焊接厚度≤6mm,采取不開坡口的平接。大于6mm,采用V形或X形坡口。當(dāng)焊件厚度相等時(shí),X形坡口的焊著金屬約為V形坡口的1/2,焊件變形及產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也較小。單U形和雙U形坡口的焊著金屬較V形和X形坡口都小,但坡口加工困難。

搭接接頭的搭接長(zhǎng)度,一般為3~5倍的焊件厚度(圖11-9),用于焊接厚度12mm以下的焊件,采用雙面焊縫。管零件的焊接常采用T形接頭(圖11-10)。這種接頭的焊縫強(qiáng)度高,裝配和加工方法簡(jiǎn)單。

容器拼裝焊接常采用角式接頭(圖11一11)。圖13-10對(duì)接接頭a)Ⅰ形坡口b)V形坡口C)X形坡口d)單U形坡口e)雙U形坡口圖13-11搭接接頭焊縫

開坡口方法有下列幾種:①氣割坡口在施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于較厚的焊件,采用氣割坡口,但須用砂輪機(jī)或風(fēng)鏟修整不平整處;②手提砂輪機(jī)坡口;③風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)的扁鏟坡口;④成批定型坡口在加工廠用專用機(jī)床加工。2)焊縫形式和焊接方法焊縫形式有平焊、橫焊、立焊、仰焊,如圖13-12所示。平焊操作方便,焊接質(zhì)量易保證。橫焊、立焊、仰焊操作困難,焊接質(zhì)量較難保證。因此,凡是有條件采用平焊的,都應(yīng)采用平焊接法。

圖13-12焊縫形式a)平焊縫b)立焊縫c)橫焊縫d)仰焊縫3)焊接應(yīng)力與變形管道或容器拼裝焊接時(shí),焊件上溫度分布極不均勻,使金屬的熱脹冷縮表現(xiàn)為焊件扭曲、起翹,產(chǎn)生變形。焊接完畢,焊接金屬在冷卻時(shí)收縮,但附近的金屬阻止其收縮,導(dǎo)致在焊縫處產(chǎn)生應(yīng)力和變形。這種應(yīng)力超過一定值時(shí),焊縫金屬產(chǎn)生裂縫。焊接溫度越高或者連續(xù)焊接長(zhǎng)度越長(zhǎng),焊接應(yīng)力就越大。

防止焊接應(yīng)力過大的方法,一是合理地設(shè)計(jì)焊縫的位置;二是從工藝上減少焊接應(yīng)力。分段焊接法可減少金屬變形。這是因?yàn)楹附娱L(zhǎng)度較短時(shí),金屬的升溫和冷卻都較快,產(chǎn)生的變形也較小。分段焊接法是一種常用的焊接法,如鋼管焊接時(shí),常將管口周長(zhǎng)分成三至四段或更多段進(jìn)行焊接,分段數(shù)隨管徑增大而增加。大面積的容器底板的焊接順序如圖13-13所示。圓筒體或管接口采取同時(shí)對(duì)稱焊接也可減少焊接應(yīng)力,如圖13-14所示。圖13-13大面積容器底板焊接順序圖13-14同時(shí)對(duì)稱焊接

反變形焊接法是減少焊接應(yīng)力和變形的常用方法。即在焊接前,焊件按相反的變形進(jìn)行拼裝,焊后焊接應(yīng)力互相抵消,從而達(dá)到減少變形的目的。客器制造廠常采取焊件退火的應(yīng)力消除法。退火溫度為500~600℃。退火時(shí)金屬具有很大的塑性,焊接應(yīng)力在塑性變形后完全消失。4)焊接缺陷及其檢查方法焊縫外觀缺陷主要有:焊縫尺寸不符合設(shè)計(jì)要求,咬邊;焊瘤;弧坑;焊疤;焊縫裂縫;焊穿等;內(nèi)部缺陷有:沒焊透、夾渣、氣孔、裂紋等。焊接缺陷如圖13-15所示。

圖13-15焊接缺陷a)咬邊b)焊瘤C)弧坑d)焊縫下削e)焊縫鼓凸

焊接質(zhì)量檢查方法有:外觀檢查、嚴(yán)密性檢查、x或γ射線檢查和超聲波檢查等。外觀缺陷用肉眼或借助放大鏡進(jìn)行檢查。在給水排水工程中,焊縫嚴(yán)密性檢查是主要的檢查項(xiàng)目。檢查方法主要為水壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。對(duì)于無壓容器,可只作滿水試驗(yàn)。即將容器滿水至設(shè)計(jì)高度,焊縫無滲漏為合格。

水壓試驗(yàn)是按容器工作狀態(tài)檢查,因此是基本的檢查內(nèi)容。

水壓試驗(yàn)壓力:當(dāng)工作壓力小于0.5MPa時(shí),為工作壓力的1.5倍,但不得小于0.2MPa;當(dāng)工作壓力大于0.5MPa時(shí),為工作壓力的1.25倍,但不得小于工作壓力加0.3MPa壓力。容器在試驗(yàn)壓力負(fù)荷下持續(xù)5min,然后將壓力降至工作壓力,并在保持工作壓力的情況下。對(duì)焊縫進(jìn)行檢查。若焊縫無破裂、不滲水、沒有殘余變形,則認(rèn)為水壓試驗(yàn)合格。X射線檢查需用X光發(fā)射機(jī),常在室內(nèi)使用。γ射線檢查需用γ射線發(fā)射機(jī),具有操作簡(jiǎn)單、射線強(qiáng)度較小、攜帶方便和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛使用。

焊縫射線檢查分兩種方式,一種是所有焊縫都檢查,另一種是焊縫抽樣檢查。抽樣數(shù)目按設(shè)計(jì)規(guī)定或有關(guān)規(guī)范。

(2)氧-乙炔氣焊氧-乙炔氣焊簡(jiǎn)稱氣焊,是利用乙炔氣和氧氣混合燃燒后產(chǎn)生3100~3300℃的高溫,將兩焊接接縫處的基本金屬熔化,形成熔池進(jìn)行焊接,或在形成熔池后,向熔池內(nèi)充填熔化焊絲進(jìn)行焊接。由于這種焊接方法散熱快、熱量不集中,焊接溫度不高,遠(yuǎn)不及電焊使用普遍。一般僅用于6mm以下薄鋼板、DN40mm以下鋼管焊接,或用于切割金屬材料,也可以用于焊接有色金屬管道及容器。氣焊操作要點(diǎn)和安全技術(shù)

焊接火焰是一種熱源,用于加熱、熔化焊件和填充金屬并實(shí)行焊接作業(yè)?;鹧娴恼{(diào)節(jié)十分重要,它直接影響到焊接質(zhì)量和焊接效率。圖13-16氣焊的火焰a)中性焰b)氧化焰c)碳化焰焰心;2-內(nèi)焰;3-外焰

火焰可分為中性(正常)焰、可氧(氧化)焰、和過炔焰3種,如圖13-16所示。不同的火焰有不同的火焰外形、化學(xué)性能和溫度分布。中性焰的氧與乙炔的比值為1:1.2,它有3個(gè)不同的區(qū)域,即焰芯、內(nèi)焰和外焰。焰芯呈尖錐形,色白而明亮,輪廓清楚;內(nèi)焰呈藍(lán)白色,杏核形;外焰就是最外層的火焰。它是一氧化碳和氫氣與大氣中的氧完全燃燒后生成的二氧化碳和水蒸汽,具有氧化性。

氣焊火焰內(nèi),正常焰時(shí)溫度相差很大,焰芯頂端高達(dá)3500℃,外焰末端一般為1000℃。在焊接中,依靠改變焊嘴與焊件的距離和夾角,以控制焊接的溫度。正常焰焰芯末端離工件2~4mm,并且焊嘴垂直于工件時(shí)所得溫度最高,反之加大焰與工件的距離或減小焊嘴的夾角,所得溫度則低。

中性焰適宜焊接黑色金屬,也可焊接低合金鋼和有色金屬。氣焊操作可分為焊接方向從右向左的右焊法和焊接方向以左向右的左焊法。左焊法操作方便,易于掌握,是初焊者常用的方法。起焊時(shí),由于剛開始加熱,工作溫度一時(shí)上不去,焊槍傾角要大,并使焊槍在起焊點(diǎn)往復(fù)移動(dòng),使該處加熱均勻;如兩焊件厚度不同,則火焰可稍微偏向厚工件一側(cè),這樣才能保證兩側(cè)溫度平衡,熔化一致。當(dāng)起焊點(diǎn)形成清晰的熔池時(shí),即可添加表面無油污、除銹斑的焊絲,并保持速度均勻地向前移動(dòng)。11.3塑料給水排水設(shè)備制作

碳鋼設(shè)備制作方便、強(qiáng)度高、造價(jià)低,但不耐腐蝕。采用耐蝕金屬材料(如不銹鋼、銅)制造設(shè)備又存在價(jià)格昂貴、加工困難的問題。采用非金屬材料制作設(shè)備,具有易加工、造價(jià)低、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。制作給水排水設(shè)備的非金屬材料主要有熱塑性塑料、玻璃鋼、耐蝕混凝土。熱塑性塑料常常是制作給水排水設(shè)備的非金屬材料。

在施工現(xiàn)場(chǎng)制作給排水設(shè)備的塑料有硬聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯等。這些塑料均屬熱塑性塑料,其主要成分為聚合類樹脂。幾種主要熱塑性塑性的物理、機(jī)械性能如表11-1所列。表13-1熱塑性塑料物理、機(jī)械性能40.0~70.0≥30.0>20.030.0-39.010.0~24.035.0~50.0MPa

抗拉強(qiáng)度15~254860~150>200200~45020~40%伸長(zhǎng)率1.42~1.431.05~1.070.9~0.96O.9~0.911.1~1.351.35~1.45相對(duì)密度聚甲醛聚苯乙烯聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯硬聚氯乙烯單位性能指標(biāo)(1)硬聚氯乙烯塑性性能及其加工硬聚氯乙烯塑料的工作溫度一般為-10~50℃。無荷載使用溫度可達(dá)80~90℃。在80℃以下,呈彈性變形;超過80℃,呈高彈性狀態(tài)。至180℃,呈粘性流動(dòng)狀。熱塑加壓成型溫度為80~165℃

,板材的壓制溫度是165~175℃。在220℃塑料氣化,而在-30℃呈脆性。硬聚氯乙烯塑料線膨脹系數(shù)為(6~8)10-5/℃

,是碳鋼的5~6倍,因此熱脹冷縮現(xiàn)象非常顯著。

硬聚氯乙烯塑料在日照、高溫環(huán)境中極易老化。塑料的老化表現(xiàn)為變色、發(fā)軟、變粘、變脆、粉化、龜裂、長(zhǎng)霉,以及物理、化學(xué)、機(jī)械和介電性能明顯下降。為防止塑料設(shè)備老化,在使用過程中應(yīng)盡量避免能使其老化的條件存在,。此外,根據(jù)塑料的使用條件,選擇加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑和防老劑的塑料作為制造設(shè)備的材料,同樣可延緩塑料設(shè)備的老化。硬聚氯乙烯在熱塑范圍內(nèi),溫度愈高,塑性愈好。但加熱到板材壓制溫度時(shí),塑料分層。因此,成型加熱溫度應(yīng)控制在120~130℃。硬聚氯乙烯板、管的機(jī)械加工性能優(yōu)良,可采用木工、鉗工、機(jī)工工具和專用塑料割刀進(jìn)行鋸、割、刨、削、鑿、鉆等加工。但是加工速度應(yīng)控制,以防因高速加工而急劇升溫,使其軟化、分解。(2)硬聚氯乙烯設(shè)備成型硬聚氯乙烯塑料板下料劃線與碳鋼設(shè)備相同,但應(yīng)根據(jù)塑料性能預(yù)留冷收縮量和成型后再加工的余量。

硬聚氯乙烯設(shè)備成型加熱,應(yīng)在電熱烘箱或氣熱烘箱內(nèi)進(jìn)行。彎管、擴(kuò)口等小件也可采用蒸汽、電熱、甘油浴和明火加熱,加熱溫度和加熱時(shí)間根據(jù)試驗(yàn)確定。板材加熱后需在胎模內(nèi)成型。由于木材傳熱系數(shù)低。因此常采用木胎模。塑料木胎模成型如圖11-17所示。如果罐身是用弧形板拼裝接成的,各種弧形板用陰、陽(yáng)模或陽(yáng)、陰模成型,如圖13-18所示。圖13-17塑料木胎模成型圖13-18塑料弧形板成型

容器的封頭,根據(jù)其尺寸和徑深比,或用單板料成型,或分塊組對(duì)拼接。單塊板料成型模型如圖13-19所示。板料劃線下料所留加工余量不宜過大,以免產(chǎn)生壓制疊皺。分塊壓制拼焊的大封頭(如圖13-20所示),拼制尺寸誤差可用噴燈局部加熱矯形修正。圖11-19單塊板料封頭成型模型圖13—20拼接封頭分塊成型噴燈(3)硬聚氯乙烯管、板焊接與坡口塑料焊接是大多數(shù)熱塑性塑料最常用的加工方法。當(dāng)被焊物件受到焊槍噴出的熱空氣加熱至一定溫度時(shí),焊條和焊件表面就表現(xiàn)為塑性流動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)在焊條上施加一定的壓力,就可將焊件焊接牢固。塑料管的連接,管件制作和塑料設(shè)備的制作等常采用焊接。

圖13-21熱風(fēng)焊槍

1一槍嘴2一連接罩3一連接口4一鋼管5一把手6一電熱絲

7一絕緣體8一焊嘴9一壓縮空氣管

1)焊接設(shè)備和焊條熱風(fēng)焊槍是塑料焊接的專用工具,由電熱絲、風(fēng)管(鋼管)、焊嘴等組成,如圖13-21所示。塑料焊接溫度為190~220℃。熱風(fēng)焊槍

塑料焊接時(shí),空氣由熱風(fēng)系統(tǒng)(圖11-22)送至焊槍內(nèi)電阻絲,加熱后由焊嘴噴射至焊件和焊條上。焊嘴的最佳熱風(fēng)溫度為210~240℃。焊接所用焊條由硬聚氯乙烯樹脂制成。焊接用的焊條粗細(xì)應(yīng)根據(jù)被焊材料來確定,但不宜使用直徑大于4mm的單焊條進(jìn)行焊接。焊條過粗,焊槍噴出的熱空氣流在短時(shí)間內(nèi)不能使焊條內(nèi)外均勻受熱,所以焊接后焊條內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,從而引起收縮和龜裂,采用雙焊條(8字形焊條)則可避免上述情況。采用雙焊條還具有下述優(yōu)點(diǎn):①可以減少加熱次數(shù),從而減少由于熱應(yīng)力引起的強(qiáng)度降低;②雙焊條的焊接工藝易掌握,焊縫表面波動(dòng)少,排列整齊,焊縫緊密、強(qiáng)度高,速度快。③在焊縫根部應(yīng)采用細(xì)的(2mm)單焊條,以保證焊條熔化填滿焊縫間隙。

2)塑料焊接坡口和焊接要求。塑料管、板焊接時(shí),一般要求坡口。常用的坡口形式有兩種;一是V形坡口,用于薄管壁或薄板;二是X形坡口,用于厚管壁或厚板。塑料焊接的搭接及焊縫形式如圖11-23所示。圖13-22熱風(fēng)系統(tǒng)1--壓縮空氣機(jī)2--濾清器3--穩(wěn)壓器4--刀閘

5--漏電自動(dòng)切斷器6--調(diào)壓器;7--焊槍

圖13-23塑料板焊接的搭接及焊縫形式X型焊縫為兩面焊接(雙面焊),熱應(yīng)力分布比較均勻,強(qiáng)度較高;并且焊接同樣厚度的材料,X型焊縫所需的焊條比V型焊縫少。因此,在工藝允許的條件下,應(yīng)盡可能采用X型焊縫。

焊接時(shí),焊條垂直于焊縫表面。如果角度大于90°,則部分分力會(huì)使焊條拉伸,在再加熱過程中,就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力,甚至斷裂,影響焊接強(qiáng)度。有時(shí)為了適應(yīng)各種施工條件,手工焊接時(shí)角度可適當(dāng)改變,但不宜大于100°

。當(dāng)角度小于90°時(shí),由于焊條過于靠近焊槍,焊條易被加熱伸長(zhǎng),造成焊條分段同時(shí)軟化,在所施壓力的分力下易使焊條在焊縫中形成波紋,從而降低焊接強(qiáng)度,也容易造成滲漏。焊條位置如圖13-24所示。

圖13-24焊條位置1--焊條2--焊件3--波紋

焊接終了時(shí),焊條應(yīng)堆出坡口端面10mm左右,焊完全后再切去。焊接過程中須切斷焊條時(shí),應(yīng)用刀將留在焊縫內(nèi)的端頭切成斜面。從切斷處焊接的新焊條也必須切成斜口。焊縫局部或全部焊接完畢后,應(yīng)讓焊接件自然冷卻,采用人工冷卻(如用水)會(huì)造成焊條與母材不均勻收縮而裂開。

焊縫是管道或容器強(qiáng)度薄弱處,如有特殊要求,可采用玻璃鋼強(qiáng)化。塑料焊接質(zhì)量要求如下:①焊縫表面平整無凸瘤,切斷面必須緊密均勻,無氣孔與夾雜物;②焊接時(shí),焊條與焊縫兩側(cè)應(yīng)均勻受熱,外觀不得有彎曲、斷裂、燒焦和寬窄不一等缺陷;③焊條與焊件熔化要良好,不允許有浮蓋、重積等現(xiàn)象;④焊縫的強(qiáng)度一般不能低于母材強(qiáng)度的60%;⑤焊縫接頭處必須錯(cuò)開50mm以上,以免影響強(qiáng)度。

接觸焊或稱摩擦焊,是兩連接表面在一定壓力下,作相對(duì)迅速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生摩擦熱而使兩接觸面的塑料融熔,熔接后停止旋轉(zhuǎn),直至冷卻固化。由于焊接速度快,塑料表面不易氧化,密封性可靠。接觸焊主要應(yīng)用于工程塑料(ABS)、聚丙烯醋酸酯類、聚苯乙烯等塑料管的連接。(4)塑料管、板的其它焊接方法除熱風(fēng)加熱焊外,塑料管還可采用接觸焊和超聲焊;塑料板還可采用接觸加熱擠壓焊接、高頻電流加熱焊接。

超聲波焊是通過換能器,將50~60Hz的輸入電源變成2×104Hz左右的輸出電源,并通過傳振頭將其轉(zhuǎn)換為2×104次/S左右的機(jī)械振動(dòng)。由于直接接觸表面的焊頭摩擦生熱,使連接表面熔化產(chǎn)生分子結(jié)合。超聲焊具有焊接速度快、效率高、強(qiáng)度好、質(zhì)量穩(wěn)定、能源消耗低等優(yōu)點(diǎn)。但它要求有專門的接頭設(shè)計(jì)(圖13-25),材料和尺寸也都有一定要求,還需專用超聲焊接設(shè)備和專用焊頭。磨擦焊機(jī)超聲波焊接機(jī)圖13-25超聲焊焊件接頭設(shè)計(jì)

超聲波焊一般只能焊按一種塑料管或板,不同塑料之間,只有當(dāng)熔融溫度相近(不超過200C),化學(xué)成分相差不大時(shí)才能采取超聲焊。(5)圓形塑料容器的拼裝與焊接圓形塑料容器系由封頭.筒身、筒底等組成,由各自成型塑料板拼裝,然后焊接。各塑料板件成型后需用標(biāo)準(zhǔn)弧尺檢查,弧形正負(fù)誤差不大于0.1%D。兩塊弧形拼裝時(shí),對(duì)口錯(cuò)邊不應(yīng)大于板厚的10%,且不大于2mm。簡(jiǎn)單拼接時(shí),兩筒體不應(yīng)產(chǎn)生過大軸向與徑向的間隙。筒體軸向和徑向誤差、板和筒體的尺寸誤差,可用焊槍或噴燈加熱后糾正。

(6)塑料容器的檢查塑料容器焊接成型后應(yīng)檢查質(zhì)量,常用下列方法檢查:1)焊縫外觀檢查焊縫表面應(yīng)清潔、平整,焊紋排列整齊而緊密,擠漿均勻,無焦灼現(xiàn)象;

2)常壓容器注水試驗(yàn)對(duì)于常壓容器,注滿水,24h內(nèi)不滲漏為合格;

3)壓力容器試壓對(duì)于壓力容器,在1.5倍工作壓力的試驗(yàn)壓力(水壓試驗(yàn))下,保持5min不滲漏為合格;

4)電火花檢查在焊縫兩側(cè)同時(shí)移動(dòng)電火花控制線和地線,根據(jù)漏電情況確定質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

5)氣壓試驗(yàn)向容器內(nèi)打入有壓空氣,在焊縫外側(cè)涂滿肥皂水,根據(jù)漏氣與否確定施工質(zhì)量。

一般焊縫外觀檢查是必須檢查的內(nèi)容。其它檢查方法,可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件,任選一種進(jìn)行。11.4玻璃鋼設(shè)備制作

在熱固性塑料內(nèi),摻入玻璃纖維等填料予以增強(qiáng)的復(fù)合材料,稱為玻璃鋼。根據(jù)熱固性塑料的不同,常用的玻璃鋼有環(huán)氧玻璃鋼、不飽合聚酯玻璃鋼、酚醛玻璃鋼等。玻璃鋼的抗拉強(qiáng)度很高,耐熱性好,化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性好,而且重量輕。玻璃纖維的機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過大塊玻璃的機(jī)械強(qiáng)度,直徑愈小,強(qiáng)度愈高。直徑4mm的玻璃纖維抗拉強(qiáng)度為3000~3800MPa。固化環(huán)氧樹脂抗拉強(qiáng)度為84~105MPa。固化聚酯抗拉強(qiáng)度為40~70MPa。環(huán)氧玻璃鋼的抗拉強(qiáng)度為430~500MPa。聚酯玻璃鋼的抗拉強(qiáng)度為210~355MPa。因此,玻璃鋼抗拉強(qiáng)度接近或超過碳鋼抗拉強(qiáng)度。高強(qiáng)度組分主要是玻璃纖維,當(dāng)然也受樹脂種類影響。玻璃鋼的相對(duì)密度為1.8~2.2,對(duì)酸、堿和各種無機(jī)物的耐腐蝕性能良好。

玻璃鋼制造工藝很多,在玻璃鋼設(shè)備制造廠,多采用機(jī)械成型工藝,常用制造方法有纏繞法、噴射法和換壓法,對(duì)產(chǎn)品的固化處理常采用感應(yīng)加熱或紅外加熱。1.玻璃鋼的組分材料及施工方法(1)玻璃纖維玻璃纖維按制造工藝不同,分定長(zhǎng)纖維和連續(xù)纖維兩類。玻璃鋼設(shè)備多采用連續(xù)纖維。連續(xù)纖維按化學(xué)組成分為有堿和無堿兩種。一般采用金屬鋰、鈉含量小于l%的無堿纖維。無堿纖維的耐水性、機(jī)械強(qiáng)度、耐老化性、電絕緣性都較好,但價(jià)格高。根據(jù)在紡紗過程中是否退繞、加捻、玻璃纖維紗分有捻和無捻兩種。有捻紗強(qiáng)度高,但樹脂不易浸透。為了保證玻璃纖維的拉絲質(zhì)量,拉絲時(shí)要浸潤(rùn)。浸潤(rùn)劑有石蠟乳劑、聚醋酸乙烯和其它浸潤(rùn)劑。

采用石蠟乳劑,纖維的蠟覆阻礙了與樹脂的粘結(jié),所以,使用前應(yīng)進(jìn)行加熱脫蠟。無捻紗一般用聚醋酸乙烯浸潤(rùn)。無捻粗紗織成的玻璃布,稱為無捻粗紗方格布,鋪覆性、抗沖擊性、耐變形性都較好;樹脂易浸潤(rùn),增厚效果好;價(jià)格便宜。有捻玻璃布分平紋布、斜紋布、緞紋布等。后兩種的致密、強(qiáng)度(除抗沖擊強(qiáng)度)和柔性都較好。緞紋布的強(qiáng)度較斜紋布高,而斜紋布的強(qiáng)度又較平紋布高。玻璃布愈厚,耐壓強(qiáng)度愈低,但抗沖擊強(qiáng)度提高。用于手糊玻璃鋼的玻璃布有無堿無捻粗紗方格布,還可用無堿有捻斜紋布、緞紋布。無捻粗紗和短切纖維填充容器死角。玻璃鋼設(shè)備手糊前,應(yīng)對(duì)玻璃布進(jìn)行剪裁。剪裁尺寸,應(yīng)考慮由于玻璃布經(jīng)緯方向的強(qiáng)度不同,玻璃布應(yīng)縱橫交替鋪設(shè),而且應(yīng)保證兩塊玻璃布有不小于50mm的搭接寬度。如要求壁厚均勻,可采用對(duì)接。玻璃布剪裁時(shí)應(yīng)使兩層玻璃布的搭接縫、對(duì)接縫、或其它粘接縫錯(cuò)開,剪裁尺寸應(yīng)以便于操作為宜。

(2)樹脂樹脂是制作玻璃鋼設(shè)備的粘結(jié)劑。因此,應(yīng)能配制成粘度適宜的粘液,而且應(yīng)符合設(shè)備所需的防腐要求,有一定強(qiáng)度、無毒或低毒,價(jià)格要便宜。常用的樹脂有環(huán)氧、酚醛、聚酯、有機(jī)硅等。

環(huán)氧樹脂耐腐蝕性好,與玻璃纖維的粘結(jié)力強(qiáng),機(jī)械強(qiáng)度高,但價(jià)格較高。環(huán)氧樹脂的品種很多,常用的為雙酚A型環(huán)氧樹脂。不飽合聚酯樹脂的價(jià)格低,但強(qiáng)度和耐熱性差,毒性較大。酚醛樹脂價(jià)格也低,但需高溫高壓成型,現(xiàn)場(chǎng)手糊玻璃鋼中很少采用。(3)摻合劑為了改變樹脂某種性能,或?yàn)榱私档统杀?,可在樹脂?nèi)根據(jù)需要,摻入固化劑、稀釋劑、增韌劑、觸變劑、填料等。固化劑能縮短玻璃鋼設(shè)備的固化時(shí)間,常用固化劑為乙二胺。稀釋劑用于降低樹脂粘度,便于操作,如環(huán)氧丙烷丁基醚甲苯、酒精等。樹脂里加入增韌劑能增強(qiáng)玻璃鋼設(shè)備的抗沖擊性,常用的有鄰苯二甲酸、二丁酯。摻入觸變劑可減少樹脂在操作時(shí)沿垂直面下墜流掛,常用的觸變劑有二氧化硅、膨潤(rùn)土、聚氯乙烯粉。樹脂內(nèi)加入填料石棉、鋁粉可提高抗沖擊性;石英粉、鐵粉、三氧化二鋁可提高壓縮強(qiáng)度;滑石粉、石膏粉可減少樹脂固化收縮。

環(huán)氧樹脂粘接劑配比為:

1)618號(hào)環(huán)氧樹脂:乙二胺:二丁酯=100:(6~8):(10~15);

2)618號(hào)環(huán)氧樹脂:8羥乙基乙二胺:二丁酯:環(huán)氧丙烷:丁基醚=100:(17~20):10:5。

為了使粘結(jié)劑便于涂刷和滲入玻璃布,同時(shí)又不流墜,粘結(jié)劑粘度應(yīng)為0.5~1Pa·s。為了保證粘接劑在涂刷過程中不膠凝,而在涂刷完畢后較快膠凝,應(yīng)根據(jù)施工需要確定膠凝時(shí)間,一般為3~6h,經(jīng)過試驗(yàn)由不同配比而定。2.玻璃鋼設(shè)備的層間結(jié)構(gòu)

玻璃鋼設(shè)備一般由多層組成層間結(jié)構(gòu)。內(nèi)層為表面耐腐蝕層,由于與腐蝕介質(zhì)接觸,因而要求有一定的抗蝕性和致密性。該層玻璃鋼中樹脂含量較高,達(dá)70%~80%,厚度較薄,約0.5~1mm。次層為中間層又稱中間防滲層,主要起防滲作用,玻璃鋼中樹脂含量一般為50%~70%,厚度為2~2.5mrn。其次層為強(qiáng)度層,玻璃鋼設(shè)備主要由此層承受外力。強(qiáng)度層的承載能力與玻璃鋼中玻璃纖維含量有關(guān),玻璃纖維含量一般為50%~70%。外層由樹脂膠液與填料組成,粘結(jié)玻璃纖維布。樹脂含量一般為80%~90%,厚度一般為1~2mm。手糊玻璃鋼設(shè)備層間結(jié)構(gòu)如表13-2所示。環(huán)氧環(huán)氧聚酯環(huán)氧

環(huán)氧環(huán)氧聚酯環(huán)氧

環(huán)氧雙酚A聚酯雙酚A聚酯環(huán)氧僭醛

環(huán)氧雙酚A聚酯雙酚A聚酯酚醛

環(huán)氧玻璃鋼環(huán)氧/聚酯玻璃鋼聚酯玻璃鋼環(huán)氧俐醛玻璃鋼外層

強(qiáng)度層

中間層

內(nèi)層

玻璃鋼名稱層間結(jié)構(gòu)3.模具和脫模劑表13-2手糊玻璃鋼設(shè)備層間結(jié)構(gòu)

手糊玻璃鋼容器必須在模具上成型。模具的材料有木、混凝土、石膏、聚氯乙烯等。模具材料應(yīng)有足夠的剛度,以承受玻璃鋼的重量而不變形;不為樹脂粘結(jié)劑腐蝕;不因熱固化而變形;收縮、產(chǎn)生裂紋等;不影響樹脂熱固化。根據(jù)容器形狀復(fù)雜程度,要求模具重復(fù)使用次數(shù)等因素選擇模具材料。模具制造的形狀和尺寸應(yīng)該正確,構(gòu)造應(yīng)便于裝模和脫模。環(huán)氧玻璃鋼槽的木模具如圖13-26所示。在容器模具上應(yīng)留設(shè)法蘭接管模,如13-27所示。圖13-26環(huán)氧玻璃鋼槽的木模具

a)陽(yáng)模b)陰模圖13-27法蘭接管模D--接管底盤直徑Ф--接管內(nèi)徑t--接管管壁厚度d

--接嘴根部底盤厚度d--接嘴管外徑

為了在玻璃鋼固化后便于脫模,應(yīng)在模具的工作面上涂刷脫模劑。脫模劑還可修正模具制作尺寸誤差,并使玻璃鋼表面平整光滑。脫模劑有過氯乙烯溶液、聚乙烯醇溶液等溶液類,聚酯薄膜,聚氯乙烯薄膜等膜類和硅脂,變壓器油等油脂類。其中以溶液類使用最廣泛。聚乙烯醇溶液無毒且價(jià)廉,其配方為:聚乙烯醇:乙醇:水=5~8:35~60:60~35

還可在脫模劑內(nèi)摻入各種附加劑,以改善其使用性能。4.膠衣層和手糊操作

為了防止粘結(jié)劑固化收縮導(dǎo)致玻璃布紋凸出,應(yīng)采用膠衣層改善玻璃鋼設(shè)備內(nèi)層表面平整度。膠衣層必須采用具有彈性的樹脂,并與樹脂粘結(jié)良好。

手糊玻璃鋼操作時(shí),先在模具表面用摻人填料的樹脂涂刷一層類似于底漆的膠衣層,再在膠衣層上涂刷樹脂,然后鋪貼玻璃布,壓平,防止產(chǎn)生皺褶,并排出氣泡,使樹脂滲入玻璃布。壓平、驅(qū)趕氣泡都應(yīng)沿玻璃布的徑向進(jìn)行。

容器或設(shè)備的死角、凹陷處,采用如圖13-28所示方法填滿,然后涂貼樹脂和玻璃布。

手糊完畢后進(jìn)行固化。一般在常溫下固化。固化時(shí)間取決于樹脂配方、固化溫度和制品質(zhì)量要求。固化后脫模,宜用木制或銅制工具起模,若需起重工具吊模,應(yīng)墊設(shè)柔性材料,以防止損傷玻璃鋼。圖13-28玻璃鋼容器凹角填覆5.手糊玻璃鋼設(shè)備操作環(huán)境及其衛(wèi)生防護(hù)

手糊玻璃鋼操作不宜露天進(jìn)行,通常在固定的室內(nèi)操作。由于玻璃鋼所使用的材料有一定的低毒性,要求室內(nèi)具有良好的采光通風(fēng)設(shè)施,操作工人應(yīng)配置必要的勞保用品。

玻璃鋼成型過程中使用的材料,大多為易燃材料,燃燒后產(chǎn)生有毒有害煙塵,因此,施工現(xiàn)場(chǎng)必須杜絕煙火,并配置消防器材。廢棄的玻璃鋼應(yīng)妥善處理,不得就地焚燒,以免污染環(huán)境。第十三章結(jié)束14第14章設(shè)備的安裝與運(yùn)行管理

隨著水工業(yè)的發(fā)展,給水排水工程設(shè)備的種類越來越多,除通用設(shè)備(通用機(jī)械)外,有很多是屬于給水排水工程專用設(shè)備。根據(jù)設(shè)備的功能、給水排水工程系統(tǒng)組成和專業(yè)方向的不同,給水排水工程設(shè)備有多種不同的分類方法,但目前應(yīng)用較多的還是按照設(shè)備原理、構(gòu)造、功能等進(jìn)行分類。按照設(shè)備的主要功能可作如下分類:常用設(shè)備給水排水工程設(shè)備計(jì)量設(shè)備減速機(jī)械設(shè)備閘門與啟閉機(jī)閥門與電動(dòng)裝置水錘消除設(shè)備起重設(shè)備空氣壓縮機(jī)水泵加藥設(shè)備攪拌設(shè)備排泥設(shè)備沖洗設(shè)備消毒設(shè)備攔污設(shè)備曝氣設(shè)備污泥干化與焚燒設(shè)備污泥脫水機(jī)械小型給水設(shè)備軟化除鹽及冷卻設(shè)備污水處理一體化設(shè)備消火栓系統(tǒng)的主要設(shè)備自動(dòng)噴水滅火裝置及設(shè)備其他消防設(shè)備水景噴泉設(shè)備專用設(shè)備消防及水景噴泉設(shè)備14.1常用設(shè)備的安裝14.1.1設(shè)備安裝的一般要求

水處理設(shè)備的安裝,必須嚴(yán)格按該設(shè)備安裝工藝及要求進(jìn)行,否則將影響整個(gè)水處理工藝,嚴(yán)重時(shí)可使整個(gè)水處理系統(tǒng)癱瘓。如水泵安裝不水平,會(huì)出現(xiàn)水泵運(yùn)行噪聲大的問題。甚至?xí)撾x基礎(chǔ),造成設(shè)備事故;又如風(fēng)機(jī)的安裝,如果不符合安裝工藝要求,則不僅設(shè)備噪聲大,而且會(huì)降低風(fēng)機(jī)的效率。

設(shè)備安裝的一般注意事項(xiàng)如下:(1)開箱開箱逐臺(tái)檢查設(shè)備的外觀,按照裝箱單清點(diǎn)零件、部件、工具、附件、合格證和其他技術(shù)文件,檢查是否有因運(yùn)輸途中受到振動(dòng)而損壞、脫落、受潮等情況,并作詳細(xì)記錄。

(2)定位

設(shè)備在室內(nèi)定位的基準(zhǔn)線應(yīng)以柱子的縱橫中心線或墻的邊緣為準(zhǔn),其允許偏差為10mm。設(shè)備定位基準(zhǔn)的面、線或點(diǎn)對(duì)定位基準(zhǔn)線的平面位置和標(biāo)高的允許偏差,一般應(yīng)符合表14-1的規(guī)定。表14-1設(shè)備基準(zhǔn)面與定位基準(zhǔn)線的允許偏差±1±2與其他設(shè)備有機(jī)械上的聯(lián)系+20-10±10與其他設(shè)備無機(jī)械上的聯(lián)系標(biāo)高平面位置允許偏差/mm項(xiàng)目

設(shè)備找平時(shí),必須符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定,一般橫向水平偏差為1mm/m,縱向水平偏差為0.5mm/m。設(shè)備不應(yīng)跨越地坪的伸縮縫或沉降縫。(3)地腳螺栓和灌漿地腳螺栓上的油脂和污垢應(yīng)清除干凈。地腳螺栓離孔壁應(yīng)大于15mm。其底端不應(yīng)碰孔底,螺紋部分應(yīng)涂油脂。地腳螺栓擰緊螺母后,螺栓頭部必須露出螺母2~3個(gè)螺距。灌漿處的基礎(chǔ)或地坪表面應(yīng)鑿毛,被油沾污的混凝土應(yīng)鑿除,以保證灌漿質(zhì)量。灌漿一般宜用細(xì)碎石混凝土(或水泥沙漿),其標(biāo)號(hào)應(yīng)比基礎(chǔ)或地坪的混凝土標(biāo)號(hào)至少高一個(gè)標(biāo)號(hào)。灌漿時(shí)應(yīng)搗固密實(shí),并進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)。(4)清洗

設(shè)備上需要裝配的零、部件應(yīng)根據(jù)裝配順序清洗潔凈,并涂以適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑脂。加工面上如有銹蝕或防銹漆,應(yīng)進(jìn)行除銹及清洗。各種管路也應(yīng)清洗潔凈并使之暢通。(5)裝配

1)過盈配合零件裝配。裝配前應(yīng)測(cè)量孔和軸配合部分兩端和中間的直徑,每處在同一徑向平面上互成900位置上各測(cè)一次,得到平均實(shí)測(cè)過盈值。壓裝前,在配合面均需涂抹適宜的潤(rùn)滑油。

壓裝時(shí),必須與相關(guān)限位軸肩等靠緊,不準(zhǔn)有串動(dòng)的可能。實(shí)心軸與不同孔壓裝時(shí),允許在配合軸頸表面上磨制深度不大于0.5mm的弧形排氣槽。2)螺紋與銷連接裝配。螺紋連接件裝配時(shí),螺栓頭、螺母與連接件接觸緊密后,螺栓應(yīng)露出螺母2~4螺距。不銹鋼螺紋連接的螺紋部分應(yīng)加涂潤(rùn)滑劑。用雙螺母且不使用粘接劑防松時(shí),應(yīng)將薄螺母裝在厚螺母下。設(shè)備上裝配的定位銷,銷與銷孔間的接觸面積不應(yīng)小于65%,銷裝入孔的深度應(yīng)符合規(guī)定,并能順利取出。銷裝入后,不應(yīng)使銷受剪力。3)滑動(dòng)軸承裝配。同一傳動(dòng)中心上所有軸承中心應(yīng)在一條直線上,即具有同軸性。軸承座必須緊密牢靠地固定在機(jī)體上,當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),軸承座不得與機(jī)體發(fā)生相對(duì)位移。軸瓦合縫處放置的墊片不應(yīng)與軸接觸,離軸瓦內(nèi)徑邊緣一般不宜超過1mm。4)滾動(dòng)軸承裝配。滾動(dòng)軸承安裝在對(duì)開式軸承座內(nèi)時(shí),軸承蓋和軸承座的接合面間應(yīng)無間隙,但軸承外圈兩側(cè)的瓦口處應(yīng)留出一定的間隙。凡稀油潤(rùn)滑的軸承,不準(zhǔn)加潤(rùn)滑脂;采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的軸承,裝配后的軸承空腔內(nèi)應(yīng)注入相當(dāng)于65%~80%空腔容積的清潔潤(rùn)滑脂。滾動(dòng)軸承允許采用機(jī)油加熱進(jìn)行熱裝,油的溫度不得超過100℃。5)聯(lián)軸器裝配。各類聯(lián)軸器的裝配要求應(yīng)符合有關(guān)聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。各類聯(lián)軸器的軸向(Δx)、徑向(Δy)、角向(Δα)許用補(bǔ)償量見表14-2。表14-2聯(lián)軸器的許用補(bǔ)償量≤40/0.01(軸徑+0.25)NZ撓抓型聯(lián)軸器30≤0.20.5~3柱銷聯(lián)軸器≤40/≤0.2彈性聯(lián)軸器≤30/0.4~6.3齒輪聯(lián)軸器≤0.03剛性聯(lián)軸器≤0.05推銷套筒聯(lián)軸器ΔαΔyΔx許用補(bǔ)償量/mm形式6)傳動(dòng)帶、鏈條和齒輪裝配。每對(duì)皮帶輪或鏈輪裝配時(shí)兩軸的平行度不應(yīng)大于0.5/1000;兩輪的輪寬中央平面應(yīng)在同一平面上(兩軸平行),三角帶輪或鏈輪其偏移值不應(yīng)超過1mm,平帶不應(yīng)超過1.5mm。鏈輪必須牢固地裝在軸上,并且軸肩與鏈輪端面的間隙不大于0.10mm。鏈條與鏈輪嚙合時(shí),工作邊必須拉緊。當(dāng)鏈條與水平夾角不大于45°時(shí),從動(dòng)邊的弛垂度應(yīng)為兩鏈輪中心距離的2%;大于45°時(shí),弛垂度應(yīng)為兩輪中心距離的1%~1.5%。主動(dòng)鏈輪和被動(dòng)鏈輪中心線應(yīng)重合,其偏移誤差不得大于兩鏈輪中心距的2/1000。

安裝好的齒輪和蝸桿傳動(dòng)的嚙合間隙應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定。可逆?zhèn)鲃?dòng)的齒輪,兩面均應(yīng)檢查。7)密封件裝配。各種密封氈圈、氈墊、石棉繩等密封件裝配前必須浸透油。鋼板紙用熱水泡軟。O型橡膠密封圈,用于固定密封,預(yù)壓量為橡膠圓條直徑的25%;用于運(yùn)動(dòng)密封,預(yù)壓量為橡膠圓條直徑的15%。裝配V型,Y型,U8)潤(rùn)滑和液壓管路裝配。各種管路應(yīng)清洗潔凈并暢通。并列或交叉的壓力管路,其管子之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g距,防止振動(dòng)干擾。彎管的彎曲半徑應(yīng)等于3倍管子的外徑。吸油管應(yīng)盡量短,減少?gòu)澢?。吸油高度?yīng)根據(jù)泵的類型決定,一般不超過500mm;回油管水平坡度為0.003~0.005,管口宜為斜口伸到油面下,并朝箱壁,使回油平穩(wěn)。液壓系統(tǒng)管路裝配后,應(yīng)進(jìn)行試壓,試驗(yàn)壓力應(yīng)符合《管子和管路附件的公稱壓力和試驗(yàn)壓力》(GB1048-1990)的規(guī)定。型密封圈,其唇邊應(yīng)對(duì)著被密封介質(zhì)的壓力方向。壓裝油浸石棉盤根,第一圈和最后一圈宜壓裝干石棉盤根,防止油滲出,盤根圈的切口宜切成小于45°的剖口,相鄰兩圈的剖口應(yīng)錯(cuò)開90°以上。14.1.2水泵安裝

1.水泵的種類單級(jí)單吸離心泵單級(jí)雙吸離心泵多級(jí)離心泵自吸式離心泵立式軸流泵臥式軸流泵斜式軸流泵導(dǎo)葉式混流泵混流泵深井泵淺井泵深井潛水泵作業(yè)面水泵水輪泵螺旋泵往復(fù)泵回轉(zhuǎn)泵水環(huán)式真空泵往復(fù)式真空泵羅茨真空泵干式旋片真空泵射流泵水錘泵內(nèi)燃泵氣升泵水泵離心泵軸流泵長(zhǎng)軸井泵潛水電泵容積式水泵真空泵其它類型水泵2.水泵安裝(1)水泵基礎(chǔ)水泵基礎(chǔ)是作為固定水泵機(jī)組的位置,并承受水泵機(jī)組的重量以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所引起的振動(dòng)力,所以要求基礎(chǔ)不僅施工尺寸正確,還必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。水泵機(jī)組基礎(chǔ)采用混凝土灌注。首先確定基礎(chǔ)尺寸,然后進(jìn)行基礎(chǔ)放線開挖,最后進(jìn)行基礎(chǔ)灌注?;A(chǔ)尺寸必須符合設(shè)計(jì)圖的要求。若設(shè)計(jì)未注明時(shí),基礎(chǔ)平面尺寸的長(zhǎng)和寬應(yīng)比水泵底座相應(yīng)尺寸加大100~150mm?;A(chǔ)厚度通常為底腳螺栓在基礎(chǔ)內(nèi)的長(zhǎng)度(見表14-3)再增加150~200mm,并且不小于水泵、電機(jī)和底座重量之和的3~4倍,能承受機(jī)組荷載及振動(dòng)荷載,防止基礎(chǔ)位移。

基礎(chǔ)放線應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,用經(jīng)緯儀或拉線定出水泵進(jìn)口和出口的中心線、水泵軸線位置及高程。然后按基礎(chǔ)尺寸放好開挖線,開挖深度應(yīng)保證基礎(chǔ)面比泵房地面高100~150mm,基礎(chǔ)底有100~150mm的碎石或砂墊層。表14—3水泵底腳螺栓選用表600~700500200~400底腳螺栓埋入基礎(chǔ)內(nèi)的長(zhǎng)度/mm4236302420161210底腳螺栓直徑/mm49~5541~4834~4028~3323~2718~2214~1712~13底腳螺栓孔直徑/mm(2)基礎(chǔ)支模及澆筑支模前應(yīng)確定水泵機(jī)組底腳螺栓固定方法。固定方法有一次灌漿法和二次灌漿法兩種。一次灌漿法是將水泵機(jī)組的底腳螺栓固定在基礎(chǔ)模板上,然后,將底腳螺栓直接澆筑在基礎(chǔ)混凝土中。要求基礎(chǔ)模板尺寸、位置及底腳螺栓的尺寸、位置必須符合設(shè)計(jì)及水泵機(jī)組安裝要求,不能有偏差,并應(yīng)調(diào)整好螺栓標(biāo)高及螺栓垂直度。一次灌漿法不適用于大中型水泵安裝。二次灌漿法是施工基礎(chǔ)時(shí),預(yù)留好水泵機(jī)組的底腳螺絲孔洞,然后澆灌基礎(chǔ)混凝土。預(yù)留孔洞尺寸一般比直底腳螺栓直徑大50mm,比彎鉤底腳螺栓的彎鉤允許最大尺寸大50mm,洞深應(yīng)比底腳螺栓埋入深度大50~100mm。待水泵機(jī)組安裝時(shí),第二次灌混凝土固定水泵機(jī)組的底腳螺栓。

基礎(chǔ)混凝土澆筑時(shí)必須一次澆成,搗實(shí),并應(yīng)防止底腳螺栓或其預(yù)留孔模板歪斜、位移及上浮等現(xiàn)象發(fā)生?;A(chǔ)混凝土澆筑完成后應(yīng)做好濕養(yǎng)護(hù)工作(通常在基礎(chǔ)上覆蓋濕草袋養(yǎng)護(hù)),養(yǎng)護(hù)期通常為28天。在水泵基礎(chǔ)安裝前,應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)查。混凝土基礎(chǔ)的強(qiáng)度必須符合要求,基礎(chǔ)表面平整,不得有凹陷、蜂窩、麻面、空鼓等缺陷?;A(chǔ)的大小、位置、標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。底腳螺栓的規(guī)格、位置、露頭應(yīng)符合設(shè)計(jì)或水泵機(jī)組安裝要求,不得有偏差,否則應(yīng)重新施工基礎(chǔ)。對(duì)于有減震要求的基礎(chǔ),應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

水泵泵體與電動(dòng)機(jī)、進(jìn)出口法蘭安裝的允許偏差見表12-4。3.進(jìn)、出口管道及附屬設(shè)備安裝(1)進(jìn)水(吸水)管道安裝離心水泵的安裝位置高于吸入液面時(shí),水平吸水管的安裝,應(yīng)保證在任何情況下不能產(chǎn)生氣囊。因此吸水管路上必須采用偏心漸縮管;管路的水平方向的中心線必須向水泵方向上升,坡度應(yīng)大于5‰~20‰。<0.03泵軸與傳動(dòng)軸半徑方向小于規(guī)定的40%,兩側(cè)間隙之和小于規(guī)定最大值葉片外緣與殼體<5泵體進(jìn)口法蘭與進(jìn)水管<5泵體出口法蘭與出水管<0.1<0.1水泵與電動(dòng)機(jī)同軸度/mm·m-1徑向間隙/mm中心線偏差/mm垂直度/mm·m-1水平度/mm·m-1允許偏差項(xiàng)目表14-4水泵泵體與電動(dòng)機(jī)進(jìn)出口法蘭安裝的允許偏差

水泵吸水管路的接口必須嚴(yán)密,不能出現(xiàn)任何漏氣現(xiàn)象。管路連接一般應(yīng)采用法蘭連接或焊接連接,管材可用鋼管或鑄鐵管。水泵泵體進(jìn)、出口法蘭的安裝,其中心線允許偏差為5mm。在靠近水泵進(jìn)口處的吸水管路應(yīng)避免直接裝彎頭,而應(yīng)裝一段約為3倍直徑長(zhǎng)的直管段。以保證水流在進(jìn)口處的流速分布均勻,不影響水泵的效率。

為保證水泵正常運(yùn)行,吸水管路一定要設(shè)置支承架,以避免將管路重量傳到泵體上。吸水管在吸水井(槽)內(nèi)的安裝應(yīng)滿足圖14-1所示的基本要求。圖14-1吸水管在吸水井(槽)內(nèi)的安裝D=(1.25~1.5)d(2)出水(壓水)管道安裝

壓水管路安裝,應(yīng)做到定線準(zhǔn)確,管坡滿足設(shè)計(jì)要求。管路連接一般采用法蘭連接以便裝拆、維修,管材可用鋼管或鑄鐵管。鋪設(shè)在地溝內(nèi)的管道,法蘭外緣距溝壁與頂蓋不得小于0.3m。在壓水管路的轉(zhuǎn)彎與分支處應(yīng)采用支墩或管架固定。以承受管路上的內(nèi)壓力所造成的推力。(3)水泵附屬設(shè)備1)引水系統(tǒng)安裝引水箱及聯(lián)結(jié)管道應(yīng)嚴(yán)密,保證在0.1MPa的負(fù)壓時(shí)不漏氣。水泵泵軸的填料函處應(yīng)保證不能產(chǎn)生較多的漏氣。真空系統(tǒng)的管道安裝應(yīng)平直、嚴(yán)密、不得漏氣,不得出現(xiàn)上下方向的S型存水彎。真空系統(tǒng)的循環(huán)水箱出流管標(biāo)高應(yīng)與水環(huán)式真空泵中心標(biāo)高一致。2)其它設(shè)備安裝在水泵殼的頂部應(yīng)安裝放氣閥,供水泵啟動(dòng)前充水時(shí)排氣用。在水泵壓水管上應(yīng)安裝止回閥、閘閥、壓力表等。止回閥一般在水泵與閘閥之間安裝,壓力表安裝在水泵壓水管的連接短管上。在水泵吸水管上按設(shè)計(jì)要求可安裝真空表,閘閥等。

(4)水泵的隔振、減振安裝

當(dāng)水泵機(jī)組安裝采用減振措施時(shí),在水泵的吸、壓水管上應(yīng)安裝可曲撓橡膠接頭等,以隔絕水泵組通過管道而傳遞振動(dòng),防止管路上的應(yīng)力傳至水泵。一般可曲撓橡膠接頭等應(yīng)分別安裝在漸縮管與閥件之間,法蘭連接。4.水泵運(yùn)行調(diào)試

在水泵機(jī)組安裝完畢后,在運(yùn)行前應(yīng)檢查所有與水泵運(yùn)行有關(guān)的儀表、開關(guān),應(yīng)完好、靈活;檢查電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否符合水泵的轉(zhuǎn)向要求;各緊固連接部位不應(yīng)松動(dòng),按照水泵機(jī)組

按設(shè)計(jì)方式進(jìn)行水泵機(jī)組的啟動(dòng),同時(shí)觀察機(jī)組的電流、真空、壓力、噪聲等情況。若不能啟動(dòng),則應(yīng)從電氣設(shè)備、水泵、吸水管路、引水系統(tǒng)等方面逐個(gè)查找,排除故障。機(jī)組啟動(dòng)時(shí),周圍不要站人。水泵機(jī)組在設(shè)計(jì)負(fù)荷下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不應(yīng)少于2小時(shí),在此期間,附屬系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)正常,真空、壓力、流量、溫度、電機(jī)電流、功率消耗、電機(jī)溫度等要求應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件要求;運(yùn)轉(zhuǎn)中不應(yīng)有不正常聲音,無較大振動(dòng),各連接部分不得松動(dòng)或泄漏;泵的安全保護(hù)裝置應(yīng)靈敏、可靠。除此之外,還應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件及有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。的設(shè)備技術(shù)文件要求,對(duì)潤(rùn)滑部位進(jìn)行潤(rùn)滑。水泵機(jī)組的安全保護(hù)裝置應(yīng)靈敏、可靠。盤車應(yīng)靈活、正常。水泵起動(dòng)前進(jìn)水閥門應(yīng)全開,離心泵及混流泵真空引水時(shí)出水閥門應(yīng)全閉,其余水泵的出口閥門全開。然后,根據(jù)設(shè)計(jì)的引水方式進(jìn)行引水。若引水困難,則應(yīng)查明原因,排除故障。

試運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后,關(guān)閉泵的進(jìn)、出口閥門和附屬系統(tǒng)的閥門。離心泵停泵前應(yīng)先將壓水管閥門關(guān)閉,然后停泵;按要求放凈泵內(nèi)積存的介質(zhì),防止泵銹蝕、凍裂、堵塞。若長(zhǎng)時(shí)間停泵放置,應(yīng)防止設(shè)備玷污、銹蝕和損壞。表12-5為水泵調(diào)試、驗(yàn)收要求。表12-5水泵調(diào)試、驗(yàn)收要求滾動(dòng)軸承小于70℃,滑動(dòng)軸承小于60℃,運(yùn)轉(zhuǎn)溫升小于35℃軸承溫度無異常聲音,平穩(wěn),無較大振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況不超過額定值電動(dòng)機(jī)電流值松緊適當(dāng),應(yīng)有少量水滲出,溫度不應(yīng)過高填料函壓蓋處無滲漏,螺栓無松動(dòng)各法蘭連接處檢查結(jié)果項(xiàng)目5.一體化泵站安裝

一體化泵站(圖14-4),主體一般為復(fù)合纏繞一體化玻璃鋼筒體。自來水加壓泵站、污水泵站、雨水泵站越來越多地選擇一體化泵站。施工分為泵站基坑土方開挖、地基處理、現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)(圖15-5)、一體化泵站整體吊裝、進(jìn)出水管道連接、試壓與驗(yàn)收。

14.1.3風(fēng)機(jī)安裝

廣義地講,凡是用以獲得壓縮空氣的機(jī)械,都稱為壓縮機(jī)。但習(xí)慣上根據(jù)機(jī)械所達(dá)到的壓力高低分為鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)主要用于輸送氣體,而壓縮機(jī)主要用于提高氣體的壓力。在給水排水工程中,鼓風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)是常用的曝氣設(shè)備。1.離心式鼓風(fēng)機(jī)安裝

以單級(jí)高速離心式鼓風(fēng)機(jī)為例,介紹離心式鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。這種型式的鼓風(fēng)機(jī)組使用比較普遍,主要由下列幾部分組成:鼓風(fēng)器、增速器、聯(lián)軸器、機(jī)座、潤(rùn)滑系統(tǒng)、控制和儀表系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)設(shè)備。如圖14-2所示。圖14-6單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)(1)鼓風(fēng)器

鼓風(fēng)器由轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、軸承、密封結(jié)構(gòu)和流量調(diào)節(jié)裝置組成。

1)轉(zhuǎn)子

葉輪和軸的裝配體稱為轉(zhuǎn)子。葉輪是鼓風(fēng)機(jī)中最關(guān)鍵的零件,常見的有開式徑向葉片葉輪、開式后彎葉片葉輪和團(tuán)式葉輪。葉輪葉片的形式影響鼓風(fēng)機(jī)的壓力流量曲線、效率和穩(wěn)定運(yùn)行的范圍。葉輪可以用不同的材料鑄造、焊接或機(jī)械加工。制造葉輪的常用材料為合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼和鋁合金等。葉輪與軸組裝后必須作動(dòng)平衡試驗(yàn)和超速試驗(yàn)。

2)機(jī)殼鼓風(fēng)機(jī)機(jī)殼由進(jìn)氣室、擴(kuò)壓器、渦殼和排氣口組成。機(jī)殼要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度,一般機(jī)殼用灰鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造,高壓鼓風(fēng)機(jī)用鑄鋼機(jī)殼,大型鼓風(fēng)機(jī)可以用焊接機(jī)殼。機(jī)殼半精加工后應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。渦殼的作用是集氣,并將擴(kuò)壓后的氣體引向排氣口。渦殼的截面有圓形、梯形和不對(duì)稱等外徑等形狀。3)軸承轉(zhuǎn)速低于3000r/min、功率較小的鼓風(fēng)機(jī)可以采用滾動(dòng)軸承。一般有下列情況之一應(yīng)采用強(qiáng)制供油的徑向軸承和推力軸承:①軸傳遞功率大于336kW或轉(zhuǎn)速高于600r/min;②DN系數(shù)大于300000。DN系數(shù)為軸承內(nèi)徑尺寸(mm)與額定轉(zhuǎn)速(r/min)的乘積;③標(biāo)準(zhǔn)型滾動(dòng)軸承不能滿足設(shè)計(jì)壽命,即在設(shè)計(jì)條件下連續(xù)運(yùn)行25000h或在最大軸向和徑向截荷下,以1.5倍額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行16000h。常用的滑動(dòng)軸承有對(duì)開式徑向軸承、自位式徑向軸承和自位式推力軸承。4)密封結(jié)構(gòu)

常用的密封結(jié)構(gòu)有迷宮式密封、浮環(huán)密封和機(jī)械密封3種。5)流量調(diào)節(jié)裝置多數(shù)污水處理廠利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),最主要的運(yùn)行費(fèi)是電能消耗費(fèi)用。鼓風(fēng)機(jī)給曝氣系統(tǒng)供氣時(shí),其排氣壓力相對(duì)穩(wěn)定,但需氣量和環(huán)境溫度是變化的。為適應(yīng)不同運(yùn)行工況,最大限度地節(jié)約電能,可以用變頻調(diào)速、進(jìn)口導(dǎo)葉或蝶閥節(jié)流裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。(2)增速器多數(shù)離心式鼓風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,因此必須配備增速器。增速器與鼓風(fēng)機(jī)可以綜合在一起成為整體式,也可以分別獨(dú)立安裝成為分體式。離心式鼓風(fēng)機(jī)常用平行軸齒輪增速器,增速比大于5時(shí)采用行星齒輪增速器。平行軸增速器的齒輪齒型有漸開線型和圓弧型,目前國(guó)內(nèi)廣泛采用圓弧型,大齒輪做成凹齒,小齒輪作成凸齒。(3)聯(lián)軸器常用的聯(lián)軸器有齒式和套筒式兩種。剛性聯(lián)軸器一般用于轉(zhuǎn)速不大于3000r/min的情況。對(duì)離心式鼓風(fēng)機(jī)所用聯(lián)軸器的要求是:①有一定的調(diào)心作用;②聯(lián)軸器最好采用錐形孔與軸配合,聯(lián)軸器拆裝方便;③聯(lián)軸器要有一定剛度,其剛度對(duì)軸系扭振臨界轉(zhuǎn)速有影響;④安裝聯(lián)軸器的軸端、軸伸不宜過長(zhǎng),以免影響轉(zhuǎn)子彎振的臨界轉(zhuǎn)速。(4)機(jī)座機(jī)座用型材和鋼板焊接,兼做油箱。機(jī)座應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。(5)潤(rùn)滑系統(tǒng)

潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包括主油泵、輔助油泵、濾油器、油冷卻器、必要的儀器、油箱、管路和閥門等。(6)控制和儀器系統(tǒng)

離心式鼓風(fēng)機(jī)的檢測(cè)儀表、監(jiān)控和安全裝置,它必需包括下列功能:①啟動(dòng)/停車;②遠(yuǎn)方/就地停車;③防喘振和超負(fù)荷保護(hù);④工作狀態(tài)顯示;⑤保護(hù)性停車和報(bào)警;⑥與全廠控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)所必須的接點(diǎn)。(7)驅(qū)動(dòng)設(shè)備

離心式鼓風(fēng)機(jī)通常用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng),使用維修較為方便。規(guī)模較大的污水處理廠若能產(chǎn)生足夠的沼氣,可以用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)。在工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)污水處理廠的能源供應(yīng)特點(diǎn),經(jīng)濟(jì)合理地選擇鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。離心式風(fēng)機(jī)安裝允許偏差如表12-6所示。表14-6離心式風(fēng)機(jī)安裝允許偏差d軸×(1.5/1000~2.5/1000主軸與軸瓦頂<D葉輪/100葉輪進(jìn)風(fēng)口與機(jī)殼進(jìn)風(fēng)口接管﹤2機(jī)殼與轉(zhuǎn)子﹤0.2軸承座縱、橫方向﹤0.1軸承座與底座軸向間隙/mm中心線重合度/mm水平度mm·m-1接觸間隙/mm允許偏差

項(xiàng)目2.羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝

羅茨鼓風(fēng)機(jī)由美國(guó)人羅特(Root)兄弟于1854年發(fā)明,故用羅茨命名。這是目前我國(guó)空氣壓縮機(jī)中唯一保留以人名稱呼的機(jī)器。羅茨鼓風(fēng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖12-3所示。圖14-7羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖

a)兩葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)b)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)

1---機(jī)殼2---主軸3---同步齒輪4---轉(zhuǎn)子羅茨鼓風(fēng)機(jī)(1)性能特點(diǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行平穩(wěn)、可靠,機(jī)械效率高,便于維護(hù)和保養(yǎng);對(duì)被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感;轉(zhuǎn)子工作表面不需潤(rùn)滑,氣體不與油接觸,所輸送氣體純凈。羅茨鼓風(fēng)機(jī)是低壓容積式鼓風(fēng)機(jī),排氣壓力是根據(jù)需要或系統(tǒng)阻力確定的。與離心式鼓風(fēng)機(jī)相比較,進(jìn)氣溫度的波動(dòng)對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能的影響可以忽略不計(jì)。選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)還是離心式鼓風(fēng)機(jī),最終取決于使用要求。例如,羅茨鼓風(fēng)機(jī)比較適合于好氧消化池曝氣、濾池反沖洗以及渠道和均和池等處的攪拌,因?yàn)檫@些構(gòu)筑物由于液位的變化,會(huì)使鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力不穩(wěn)定。離心式鼓風(fēng)機(jī)比較適合于大供氣量和變流量的場(chǎng)合。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)使用范圍:容積流量0.25~80m3/min,功率0.75~100kW,壓力20~50kPa,最高可達(dá)0.2Mpa。

(2)結(jié)構(gòu)形式按轉(zhuǎn)子軸線相對(duì)于機(jī)座的位置,羅茨鼓風(fēng)機(jī)可分為豎直軸和水平軸兩種。豎直軸的轉(zhuǎn)子軸線垂直于底座平面,這種結(jié)構(gòu)的裝配間隙容易控制,各種鼓風(fēng)機(jī)都有采用。水平軸的轉(zhuǎn)子軸線平行于底座平面。按兩轉(zhuǎn)子軸線的相對(duì)位置,又可分為立式和臥式兩種。立式的兩轉(zhuǎn)子軸線在同一豎直平面內(nèi),進(jìn)、排氣口位置對(duì)稱,裝配和聯(lián)結(jié)都比較方便,但重心較高,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差,多用于流量小于40m3/min的小型鼓風(fēng)機(jī)。

臥式的兩轉(zhuǎn)子軸線在同一水平面內(nèi),進(jìn)、排氣口分別在機(jī)體上、下部,位置可互換,實(shí)際使用中多將出風(fēng)口設(shè)在下部,這樣可利用下部壓力較高的氣體,一定程度上抵消轉(zhuǎn)子和軸的重量,減小軸承力以減輕磨損。排氣口可從兩個(gè)方向接出,根據(jù)需要可任選一端安裝排氣管道,另一端堵死或接旁通閥。這種結(jié)構(gòu)重心低,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好,多用于流量大于40m3/min的中、大型鼓風(fēng)機(jī)。

按轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、進(jìn)排氣口的形狀及工作特點(diǎn),羅茨鼓風(fēng)機(jī)可分為3種型式:普通型、預(yù)進(jìn)氣型和異形排氣口型。1)普通型的壓縮機(jī)不設(shè)計(jì)內(nèi)壓縮過程,排氣口為矩形其邊緣平行于主軸軸線,這種型式的工作特點(diǎn)如下:①當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部越過排氣口邊緣,即排氣縫隙開啟的瞬間,高壓氣體從排氣口回流到輸氣容積中,迅速實(shí)現(xiàn)升壓;②氣流脈動(dòng)與氣體動(dòng)力噪聲較大,一般介于往復(fù)壓縮機(jī)與螺桿壓縮機(jī)之間;③排氣溫度較高,通??刂圃?40℃以內(nèi);④單級(jí)壓力比大約在2.0以下,雙級(jí)的可達(dá)3.0左右,容積流量通常在500m3/min以下,最大可達(dá)1400m3/min。2)預(yù)進(jìn)氣型是為克服普通型瞬間壓縮的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的,其原理就是在氣缸上開設(shè)一定的回流通道,將高壓氣體在壓縮機(jī)排氣縫隙開啟之前逐漸導(dǎo)入壓縮腔,使其內(nèi)壓力在排氣縫隙開啟時(shí)盡量接近排氣壓力。常用的回流通道形式的工作特點(diǎn)如下:①可實(shí)現(xiàn)氣體的平緩壓縮;②可消除排氣縫隙開啟后的回流沖擊;③對(duì)于機(jī)殼開口的墻板開孔的回流形式,導(dǎo)入的氣體溫度較低(又稱逆流冷卻)時(shí),能降低排氣溫度,可提高壓力比(單級(jí)可達(dá)2.6左右)。3)異形排氣口型是將排氣口設(shè)計(jì)成非矩形狀,實(shí)現(xiàn)排氣縫隙的逐漸開啟。這種型式的工作特點(diǎn)如下:①可延緩排氣腔內(nèi)高壓氣體的回流過程;②可改善氣流脈動(dòng)與氣體動(dòng)力噪聲特性;③流量通常在40m3/min以內(nèi),壓力比在1.6以下。(4)傳動(dòng)方式

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)可采用電動(dòng)機(jī)直聯(lián)、皮帶傳動(dòng)、齒輪減速器傳動(dòng)3種方式。鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置有兩種:①將電動(dòng)機(jī)和同步齒輪放在轉(zhuǎn)子的同側(cè);②將電動(dòng)機(jī)和同步齒輪分別置于轉(zhuǎn)子的兩側(cè)。同側(cè)從動(dòng)轉(zhuǎn)子的扭矩直接由電動(dòng)機(jī)端的主動(dòng)齒輪提供,因而主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小,兩轉(zhuǎn)子間的間隙均勻。但這種傳動(dòng)方式的主動(dòng)軸上有3個(gè)軸承,加工和安裝都有一定困難,且同步齒輪的裝拆和檢修不便,整個(gè)結(jié)構(gòu)的重心移向電動(dòng)機(jī)和齒輪箱一端,顯得不勻稱,所以很少采用。電動(dòng)機(jī)和同步齒輪分置于轉(zhuǎn)子兩側(cè)的,在

(4)密封結(jié)構(gòu)、部位及形式

羅茨鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的外伸端與機(jī)體間存在徑向間隙,為防止氣體漏氣,必須進(jìn)行密封,不同的密封結(jié)構(gòu)適用于輸送不同介質(zhì)的羅茨鼓風(fēng)機(jī)。(5)使用選型

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選型應(yīng)遵循如下原則:①根據(jù)生產(chǎn)工藝條件所需要的風(fēng)壓和風(fēng)量,選擇不同性能規(guī)格的鼓風(fēng)機(jī);②根據(jù)輸送介質(zhì)的腐蝕情況,選擇不同材質(zhì)的零件;③根據(jù)工作地點(diǎn)的具體情況決定冷卻方式,有水的地方可選擇水冷式鼓風(fēng)機(jī),無水的地方應(yīng)選擇風(fēng)冷式鼓風(fēng)機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝允許偏差如表12-7所示。結(jié)構(gòu)上可克服前者的缺點(diǎn),但主動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)變形較大,可能導(dǎo)致兩轉(zhuǎn)子間間隙不均勻(可通過固定軸與轉(zhuǎn)子,增大軸的剛度來盡量避免),這種方案裝拆方便,應(yīng)用廣泛。對(duì)于大、中型鼓風(fēng)機(jī),也可用兩臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)兩轉(zhuǎn)子的反向旋轉(zhuǎn),但要求在電力拖動(dòng)的控制方面比較精確。表12-7羅茨鼓風(fēng)機(jī)安裝允許偏差符合設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子同機(jī)殼間<0.2機(jī)身縱、橫方向軸向間隙/mm水平度/mm·m-1允許偏差項(xiàng)目3.通風(fēng)機(jī)安裝

通風(fēng)機(jī)分為離心式鼓風(fēng)機(jī)和軸流式風(fēng)機(jī)。安裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)備清單核對(duì)其規(guī)格、型號(hào)是否與設(shè)計(jì)相符,零配件是否齊全。再觀察外表有無損壞、變形和銹蝕現(xiàn)象。對(duì)小型風(fēng)機(jī)可用手撥動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪,檢查是否靈活。旋轉(zhuǎn)后每次都不應(yīng)停留在同一位置上,并不能碰殼。對(duì)大型風(fēng)機(jī)需現(xiàn)場(chǎng)組裝,應(yīng)檢查各葉片尺寸、葉片角度、傳動(dòng)軸等使之符合設(shè)計(jì)要求。(1)安裝要點(diǎn)

風(fēng)機(jī)安裝,由于葉片尺寸大往往采用現(xiàn)場(chǎng)組裝。傳動(dòng)方式有直接傳動(dòng)和間接傳動(dòng)。1)組裝時(shí)搬運(yùn)和吊裝的繩索捆縛不得損傷機(jī)械表面,轉(zhuǎn)子齒輪軸兩端中心孔、軸瓦的推力面和推力盤的端面、機(jī)殼水平中分面的連接螺栓孔、轉(zhuǎn)子軸頸和軸封處均不得作為捆縛位置。不應(yīng)將轉(zhuǎn)子和齒輪軸直接放在地上滾動(dòng)或移動(dòng)。

2)組裝時(shí)應(yīng)保證葉片安裝角度符合設(shè)計(jì)要求,固定應(yīng)牢固,旋轉(zhuǎn)方向正確;保證葉片傳動(dòng)軸與電機(jī)軸應(yīng)同心連接,并且偏心不超過0.01mm;保證減速器軸、傳動(dòng)軸中心和電機(jī)軸在同一軸心上,其徑向振幅不大于0.05mm;葉片外緣與風(fēng)筒內(nèi)壁之間間隙誤差不大于±5mm,用手推動(dòng)葉片能靈活轉(zhuǎn)動(dòng);組裝時(shí)輪間間隙不超過1mm;機(jī)械各部螺絲應(yīng)牢固、齊全。

3)風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑、油冷卻和密封系統(tǒng)的管路的受壓部分應(yīng)作強(qiáng)度試驗(yàn),水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為最高工作壓力的1.25~1.5倍。減速箱內(nèi)應(yīng)注入50號(hào)機(jī)油在規(guī)定紅線以上;減速箱油溫等自動(dòng)控制設(shè)備準(zhǔn)確好用。電源接線應(yīng)正確牢固。

風(fēng)機(jī)一般安裝要求如下:

一般中、小型風(fēng)機(jī)都是整機(jī)安裝,電機(jī)與風(fēng)機(jī)之間有直接傳動(dòng)和間接傳動(dòng)。1)整機(jī)風(fēng)機(jī)安裝時(shí)搬運(yùn)和吊裝的繩索不得捆縛在轉(zhuǎn)子和機(jī)殼或承軸蓋的吊環(huán)上。

2)風(fēng)機(jī)一般安裝在墻洞內(nèi)、支架上或混凝土基礎(chǔ)上,預(yù)留底腳螺栓孔尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。安裝時(shí)應(yīng)使底座水平,風(fēng)機(jī)和電機(jī)應(yīng)找平找正,軸心偏差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),葉輪與機(jī)殼不得相碰。

3)擰緊風(fēng)機(jī)底腳螺栓,必要時(shí)可用橡膠減振墊或橡膠板來減小風(fēng)機(jī)振動(dòng)噪音。

4)風(fēng)機(jī)安裝允許偏差應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件及有關(guān)規(guī)定要求。(2)試運(yùn)轉(zhuǎn)要點(diǎn)表14-8軸流式風(fēng)機(jī)安裝允許偏差嚴(yán)密主體上部,前后風(fēng)筒與擴(kuò)散筒的連接法蘭符合設(shè)備技術(shù)文件規(guī)定軸承與軸頸、葉輪與主體風(fēng)筒口<0.2機(jī)身縱、橫方向接觸間隙軸向間隙/mm水平度/mm允許偏差項(xiàng)目1)風(fēng)機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)不小于2小時(shí),試運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn),轉(zhuǎn)子與定子、葉片與機(jī)殼無摩擦。

2)油路、水路應(yīng)正常,不得漏油、漏水;滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承以及潤(rùn)滑油的溫升、最高溫度等指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件及有關(guān)規(guī)定要求。

3)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的徑向振幅應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件及有關(guān)規(guī)定。

(3)軸流式風(fēng)機(jī)的安裝允許偏差見表14-8。(4)調(diào)試、運(yùn)轉(zhuǎn)及驗(yàn)收。離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不得小于2h,羅茨和葉氏鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不得小于4h。正常運(yùn)轉(zhuǎn)后調(diào)整至公稱壓力下,電動(dòng)機(jī)的電流不得超過額定值。如無異?,F(xiàn)象,將風(fēng)機(jī)調(diào)整到最小負(fù)荷(羅茨和葉氏除外)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)到規(guī)定時(shí)間為止,試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必須達(dá)到下列要求:①運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),轉(zhuǎn)子與機(jī)殼無摩擦聲音;②如技術(shù)文件無具體規(guī)定,徑向振幅可按表14-9規(guī)定執(zhí)行;③軸承溫度、油路和水路的運(yùn)轉(zhuǎn)要求見表14-10。表14-9離心式和軸流式風(fēng)機(jī)的徑向振幅0.030.050.080.100.130.160.180.20振幅/mm≥300

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