《環(huán)境工程原理實(shí)驗(yàn)》

環(huán)境工程原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院指導(dǎo)教師：周文兵朱端衛(wèi),緒論,一、教材及參考資料二、本課程的目的、要求三、授課方式與考察方式四、學(xué)時(shí)分配與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容五、實(shí)驗(yàn)課紀(jì)律六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫七、實(shí)驗(yàn)安全須知,一、教材及參考資料,教材：化工原理，王志魁編著，第3版，2005年1月，化學(xué)工業(yè)出版社參考資料：1.環(huán)境工程原理，胡洪營，張旭，黃霞，王偉合編，2005年8月，第1版，高等教育出版社2.化工原理素材庫光盤，北京東方仿真控制技術(shù)有限公司，2005年11月,緒論,二、本課程的目的、要求,目的：通過這門課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)對(duì)環(huán)境工程中主要單元操作的原理和設(shè)備構(gòu)造原理和功能有深刻理解，為本課程理論課的學(xué)習(xí)，進(jìn)而為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，和分析問題、解決問題的獨(dú)立工作能力。要求：通過實(shí)驗(yàn)觀摩，熟悉環(huán)境工程中主要單元操作的基本原理，掌握典型設(shè)備的構(gòu)造原理和功能，能解釋三類單元操作中各種相關(guān)現(xiàn)象。,緒論,三、本課程的授課方式與考察方式,授課方式主要通過問題解答的方式開展教學(xué)，即圍繞重要設(shè)備模型設(shè)置問題，請(qǐng)學(xué)生思考及回答后，教師作要點(diǎn)講解，闡明有關(guān)過程原理和設(shè)備構(gòu)造原理，并請(qǐng)學(xué)生進(jìn)一步提出問題或教師再提問讓學(xué)生回答來加深對(duì)有關(guān)原理的理解?？疾旆绞街饕ㄟ^學(xué)生的到課率（遲到、曠課情況）和回答問題情況綜合考察學(xué)生成績，實(shí)驗(yàn)課成績占課程總成績的10%。,緒論,緒論,四、學(xué)時(shí)分配與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)時(shí)分配：每次實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)，共6學(xué)時(shí)。本課程理論課計(jì)劃學(xué)時(shí)為66學(xué)時(shí)，課程總學(xué)時(shí)為72學(xué)時(shí)。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件實(shí)驗(yàn)二傳熱過程及換熱器設(shè)備實(shí)驗(yàn)三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,緒論,五、實(shí)驗(yàn)課紀(jì)律,1.遵守實(shí)驗(yàn)室的一切規(guī)章制度，按時(shí)上課。2.注意安全是實(shí)驗(yàn)的基本要求。在實(shí)驗(yàn)前，了解實(shí)驗(yàn)室一些儀器設(shè)備使用方法及安全操作規(guī)程。3.認(rèn)真預(yù)習(xí)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確試驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅私鈱?shí)驗(yàn)的基本原理、內(nèi)容和方法，牢記操作中的注意事項(xiàng)。4.在老師提問、講解過程中應(yīng)注意細(xì)心觀察和及時(shí)作簡要記錄。,緒論,五、實(shí)驗(yàn)課紀(jì)律,5.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持安靜和遵守秩序，思想要集中，操作認(rèn)真，不得擅自離開。6.愛護(hù)公物、儀器，注意節(jié)約水、電。7.保持實(shí)驗(yàn)室整潔，做到臺(tái)面，地面，水槽，儀器干凈，儀器放置整齊有序，以免損壞。使用過的儀器整理復(fù)原。實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)把試驗(yàn)臺(tái)整理干凈，關(guān)好水電等。,緒論,六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫,（一）實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容：1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.主要設(shè)備及試材3.按實(shí)驗(yàn)講義逐一回答實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題4.討論實(shí)驗(yàn)中存在的問題,緒論,六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫,（二）關(guān)于回答問題：實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題的回答是本課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告的主要內(nèi)容，要求獨(dú)立、認(rèn)真完成。仔細(xì)觀察和思考，結(jié)合老師的講解和根據(jù)原理要點(diǎn)回答問題，并要求畫出重要設(shè)備/裝置簡圖，以供老師在評(píng)閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告后集中評(píng)講。,緒論,七、實(shí)驗(yàn)安全須知,本實(shí)驗(yàn)主要特點(diǎn)是結(jié)合環(huán)境工程相關(guān)單元操作的典型設(shè)備的來解釋單元操作的基本原理，同時(shí)掌握主要設(shè)備的構(gòu)造原理和功能。涉及到的主要對(duì)象是設(shè)備的模型，這些模型一般是按照實(shí)物設(shè)備按比例縮小的，材質(zhì)主要是有機(jī)玻璃，每一設(shè)備的各部分之間一般是用膠粘接，在搬動(dòng)時(shí)，一定要輕拿輕放，以免脫落或損壞。部分需通電演示的設(shè)備須由老師先演示，在通電前一定要檢查電線是否完好，防止電線裸露或潮濕現(xiàn)象，加水演示的設(shè)備，如潛水泵，更要特別注意。,實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件,一、目的要求二、主要設(shè)備及試材三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),一、目的要求,1、掌握流體靜力學(xué)、流體流動(dòng)過程中的相關(guān)原理；2、常用儀表、管件和設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作方式和原理；3、掌握液體輸送設(shè)備離心泵的結(jié)構(gòu)和使用中要注意的問題；4、了解沉降、旋風(fēng)（液）分離、過濾、離心等流體動(dòng)力過程的典型設(shè)備和工作方式。,實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件,二、主要設(shè)備及試材,本實(shí)驗(yàn)對(duì)象是流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件模型。主要模型有：微差壓差計(jì)、柏努利方程式的推導(dǎo)、流體在圓管內(nèi)分層流動(dòng)示意、雷諾實(shí)驗(yàn)裝置、孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、離心泵裝置示意、離心泵的三種葉輪、離心泵的安裝高度、幾種常見閥門（閘閥、截止閥）、往復(fù)泵、齒輪泵、多層降層室、旋風(fēng)分離器、旋液分離器、板框壓濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)、三足式離心機(jī)、臥式刮刀卸料離心機(jī)、活塞推料離心機(jī)、螺旋卸料離心機(jī)、文丘里洗滌器、靜電除塵器。,實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),重要模型有微差壓差計(jì)、孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、離心泵的安裝高度、閘閥、截止閥、旋風(fēng)分離器、旋液分離器、板框壓濾機(jī)，主要要求回答如下幾個(gè)問題：1.微差壓差計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、對(duì)兩種工作液體和擴(kuò)大室的要求是什么？2.孔板流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)在原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上的差異。3.閘閥和截止閥各有何優(yōu)缺點(diǎn)？,實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件,微差壓差計(jì),孔板流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量計(jì),閘閥和截止閥,多層降層室,文丘里洗滌器,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),4.離心泵的葉輪上為何要使用后彎葉片？5.離心泵的允許安裝高度受哪些因素的影響？6.旋風(fēng)分離器和旋液分離器在結(jié)構(gòu)上有何差異，為什么？7.板框壓濾機(jī)工作時(shí)過濾和洗滌有何不同？為什么說采用橫穿洗滌法時(shí)的洗滌速率是過濾終了時(shí)過濾速率的1/4？,實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)及輸送設(shè)備、管件,離心泵,離心泵的葉輪,離心泵的安裝高度,旋風(fēng)分離器與旋液分離器,板框壓濾機(jī),板框壓濾機(jī)的板與框,實(shí)驗(yàn)二傳熱過程及換熱器設(shè)備,一、目的要求二、主要設(shè)備及試材三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),一、目的要求,1、了解傳熱過程的不同方式，換熱器的主要類別劃分；2、掌握不同換熱器的主要特點(diǎn)(優(yōu)缺點(diǎn))，重點(diǎn)掌握列管式換熱器的熱補(bǔ)償方式、列管式換熱器的主要性能參數(shù)；3、了解多效蒸發(fā)流程的不同加料方式及其各適合場合。,實(shí)驗(yàn)二傳熱過程及換熱器設(shè)備,二、主要設(shè)備及試材,本次實(shí)驗(yàn)對(duì)象是傳熱過程及換熱器設(shè)備模型。主要模型有：套管式換熱器、雙程列管式換熱器、夾套式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器、有補(bǔ)償圈的固定管板式換熱器、螺旋板式換熱器、翅片式換熱器、列文蒸發(fā)器、升膜式蒸發(fā)器、并流加料三效蒸發(fā)流程、逆流加料三效蒸發(fā)流程、平流加料三效蒸發(fā)流程。,實(shí)驗(yàn)二傳熱過程及換熱器設(shè)備,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),重點(diǎn)講解模型有雙層列管式換熱器、有補(bǔ)償圈的固定管板式換熱器、螺旋板式換熱器、翅片式換熱器、逆流加料三效蒸發(fā)流程，主要圍繞如下幾個(gè)問題開展講解：1.換熱器按不同方式分類的各自類別。2.列管式換熱器的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？什么是管層、殼層？,實(shí)驗(yàn)二傳熱過程及換熱器設(shè)備,套管式,夾套式,沉浸式蛇管,噴淋式蛇管,翅片式,雙程列管式,單程列管式,換熱器的類型,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),3.列管式換熱器的熱補(bǔ)償有哪幾種方式？4.螺旋板式換熱器中兩種流體的換熱方式如何？能實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格逆流的換熱器有哪三種？5.三種不同的加料方式的多效蒸發(fā)流程各適合于哪一種場合？,實(shí)驗(yàn)二傳熱過程及換熱器設(shè)備,三種不同的加料方式的三效蒸發(fā)流程,實(shí)驗(yàn)三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,一、目的要求二、主要設(shè)備及試材三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),一、目的要求,1、了解傳質(zhì)過程中主要單元操作；2、了解不同蒸餾方式在原理、設(shè)備、適用場合上的差異，掌握連續(xù)精餾操作的原理、設(shè)備和主要特點(diǎn)；3、了解不同塔板類別在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(優(yōu)缺點(diǎn))、適用場合上的差異，了解不同填料的類型和特點(diǎn)；4、了解萃取、干燥等常見傳質(zhì)單元操作的典型設(shè)備和工作特點(diǎn)。,實(shí)驗(yàn)三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,二、主要設(shè)備及試材,本次實(shí)驗(yàn)對(duì)象是傳質(zhì)過程主要單元操作設(shè)備模型。主要模型有：連續(xù)精餾裝置流程、間歇精餾裝置流程、精餾段和提餾段操作線方程式推導(dǎo)(示教板)、精餾塔的物料衡算、板式塔的典型結(jié)構(gòu)、篩板操作示意、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、溢流裝置類型四種、填料塔、常用填料8種、填料支承裝置兩種、液體分布裝置4種、蒸汽噴射式吸收器、POD離心萃取器、廂式干燥器、帶式干燥器、氣流干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器、噴霧干燥器、常用的霧化器三種。,實(shí)驗(yàn)三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),重點(diǎn)講解模型有連續(xù)精餾裝置流程、間歇精餾裝置流程、板式塔的典型結(jié)構(gòu)、篩板操作示意、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、泡罩塔板及泡罩、F1型浮閥、溢流裝置類型四種、填料塔、常用填料8種、POD離心萃取器、氣流干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器，主要圍繞如下幾個(gè)問題開展講解：,實(shí)驗(yàn)三傳質(zhì)過程主要單元操作及設(shè)備,三、典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1.連續(xù)精餾裝置的流程，塔底再沸器和塔頂冷凝器的作用分別是什么？全塔溫度分布如何？為什么一般有兩到三個(gè)高低不同的進(jìn)料位置？2.間歇精餾裝置流程與連續(xù)精餾裝置的流程的主要區(qū)別是什么？適用場合有何不同？3.泡罩塔板、浮閥塔板、篩孔塔板各自有何優(yōu)缺點(diǎn)？,實(shí)驗(yàn)三傳質(zhì)過