纳什,高一物理必修二,7b002网扫校型

　　玻璃钢储罐是玻璃钢制品中的一种，其主要是以玻璃纤维为增强剂，树脂为粘合剂通过微电脑控制机器缠绕制造而成的新型复合材料。玻璃钢储罐具有抗腐蚀，高强度，质量轻，寿命长，由于其还具有可设计性灵活，工艺性强的特点，可以灵活的设计出运用在不同行业比如:化工、环保、食品、制药等行业中，正在逐步代替碳钢、不锈钢大部分市场领域。

　　玻璃钢储罐可以分为立式储罐、卧式储罐、玻璃钢罐、化工储罐、防腐储罐、盐酸储罐、硫酸储罐、食品罐、发酵罐、运输储罐、贮罐、胶水罐、化工罐、压力储罐、酱油罐、硝酸储罐等

　　物理性能　　玻璃钢储罐特性:　　(1)轻质高强　　相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。　　(2)耐腐蚀性能好　　FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。　　(3)电性能好　　是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。　　(4)热性能良好　　FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K)，只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。　　(5)可设计性好　　①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。　　②可以充分选择材料来满足产品的性能，如:可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。　　(6)工艺性优良　　①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。　　②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。　　由于玻璃钢储罐设计灵活性大，罐壁结构性能优异，纤维缠绕玻璃钢可以改变树脂系统或增强材料来高速玻璃钢贮罐及非标装置的物理化学性能，以适应不同介质和工作条件的需要。通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构和设计来调整罐体的承载能力，制成不同压力等级或某些特殊性能的玻璃钢贮罐及非标装置，这是各向同性的金属材料无法与其相比的。

　　适用范围　　1、玻璃钢储罐运用行业:黑色冶金业、有色冶金业、电力行业、煤炭业、石油化工、化学工业、机电工业、纺织工业、汽车及摩托车制造业、铁路业、船舶工业、建筑业、轻工业、食品工业、电子工业、邮电业、文化、体育及娱乐业、农业、商业、医药卫生业，及军工及民用应用等各个方面的应用领域。　　2、玻璃钢储罐可以储存的介质:　　(1)无机酸: (硫酸稀、硝酸稀、盐酸、磷酸、氢氟酸、氢溴酸、次氯酸、硅酸、亚硝酸、亚硫酸、碳酸、氟硅酸、氟硼酸等等)。　　(2)有机酸:(甲酸、醋酸、丙酸、丁烯酸、月桂酸、脂肪酸、乳酸、乙醇酸、过醋酸、草酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、苹果酸、酒石酸、苯二酸、苯醋酸等等)。　　(3)碱及氢氧化物:(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化氨、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化铁、硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、硝酸铵、磷酸铵、过硫酸铵、氯化铵、硅酸钠、次氯酸钾、碳酸铝、硝酸铝、硫酸铝、醋酸钾、甲酸钾、钾、硫酸铜、硝酸铜、明矾、碳酸钙等等)。　　(4)元素、气体、及其它无机化合物(硫、硫胶体、磷、汞、过氧化氢、氨、煤元、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、溴化氢、硫化氢、磷化氢、氟化硼、氧化钙、氧化锌等等)。　　(5)醇、醛、酮、醚、酯、烃及石油产品(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、稀丙醇、丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正乙醇、叔乙醇、甲醛、乙醛、丁醛、沥青等等)。　　(6)其他元素化合物、工业液体及制品、食品及植物油、大气、水、土壤(肥皂、洗涤剂、硫石灰、漂白液、墨水、胶乳、淀粉、明胶、动物油、松香、尼古丁、醋、酵母、酒、海水、盐水、高纯水、酸性矿水、污水、土壤等等)。　　(7)含卤素有机化合物、胺、酚、其他有机化合物(氯丙醇、氯胺、六氯苯、氟利昂、二甲替甲酰胺、间苯二酚、对苯二酚、苯酚钠、吗林、烟碱等等)。

　　自动旋转雾化式冷却塔是通过循环冷却水与冷、干空气的热传导和循环冷却水的蒸发带走气化潜热而达到降低水温的目的。具有一定压力的循环冷却水经进水管进入冷却塔，在雾化器的旋流喷射作用下，被雾化成直径为0.1mm的雾汽向塔顶方向喷射，喷射产生的反推力带动自动旋转装置旋转，致使雾化水充满整个塔体。安装在塔顶的轴流风机旋转，将周围环境的冷、干空气通过进风窗强行吸入冷却塔内与循环冷却水进行传质、传热。雾化器喷射出的雾化水流流速很快，并具有夹带、卷吸作用，使雾化器周围产生一定负压，加大了冷却塔从周围环境的抽风量和进风流速，同时带动底部空气向上 流动，致使冷、干空气与水雾混合、接触更充分(气水比可达1.2左右)，雾化水流的颗粒得到了进一步细化，直径可降至0.01mm，气、水充分混合后的雾气流向上喷射至安装在塔顶的收水器上，水被截留并以水帘状重新返回冷却塔内，空气和水中的热量经由收水器排出塔外。　　由以上工作过程可见，循环冷却水在冷却塔内有上升、悬浮、下降三个过程。同时冷却也有顺流冷却与逆流冷却两个过程，因此与冷、干空气接触时间更长、更充分，带走的热量更多。同时，由于取消填料，空气阻力现象不存在，降低了带动风机旋转的电机的功率，达到了降低运转费用和提高进出水温差的效果。另外，雾化后水与空气的接触面积远远超过填料式冷却塔水与空气的接触面积。基于这几点，雾化式冷却塔热交换效率更高，电机功率风扇型号选用更小，节能效果更明显。

　　冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。　　1.火力发电厂一般都有冷却塔。水经加热后，产生高压气体推动汽轮机发电，而剩余的气体需冷却。　　2.中 央空调也有冷却塔作用是起到冷却循环液的作用。　　3.还有生产玻璃钢冷却塔,俗称冷却水塔、冷水塔、凉水塔、玻璃钢塔、水塔等，主要有方形,圆形,横流式,逆流式,无填料喷雾式系列冷却塔。　　自动旋转雾化式冷却塔与传统填料式冷却塔相比较还具有以下不可比拟的优点：　　1、由于无填料，塔内基本处于空心状态，风机阻力小、噪音低。　　2、采用技术生产的收水器，有效的减少了漂水，节水效果明显。　　3、塔体采用流线型设计，风扇与风筒配合间隙小，产生风量大、风速快，冷却效果好。　　4、自动旋转雾化器采用高分子耐磨材料制造，耐腐蚀、使用寿命长。　　5、采用模块化设计，便于运输、安装、调试。　　6、无堵塞、无维修、运行稳定可靠。彻底消除了填料塔因循环水中的杂质堵塞填料和填料老化、变形、脆裂、布水喷头堵塞及冲落、填料碎片堵塞管道、泵和换热器等一系列影响塔和工艺系统设备性能的现象。彻底消除了频繁清洗、更换填料和布水喷头的麻烦。

　　组成　　玻璃钢冷却塔由冷却塔体、风机组件、电机组件、深水盘、溅水装置、布水装置、管道系统、支架、供货零部件间的连接紧固件、密封垫片及所有必需的零件和材料组成。　　通风筒　　通风筒多为钢筋混凝土双曲线旋转壳，具有较好的结构力学和流体力学特性。壳体下部边缘支承在等距离的V形或X形斜支柱上，以构成冷却塔的进风口。壳体的荷载经斜支柱传到基础上。基础多做成带斜面的环形基础以承受由斜支柱传来的部分环拉力，也可做成分离的单个基础或桩基础。　　通风筒的喉部直径小，当计算壳体受压稳定时，壳壁薄，由此向上直径逐渐增大构成气流出口扩散段，塔顶处设有刚性环，喉部以下按双曲线形逐渐扩大，下段壳壁也相应加厚，形成一个具有一定刚度的下环梁。通风筒也可做成截头锥壳或组合锥壳，或用钢构架外包木护板或石棉水泥护板的多边形塔筒。德国在施梅豪森的核电站的一座高146米的干式冷却塔中采用了网索结构的塔筒，外包铝质护板，外包铝质护板，具有较好的抗震和抗风性能。

　　工业生产或制冷工艺过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。例如：火电厂内，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，推动汽轮机做功使发电机发电，经汽轮机作功后的废汽排入冷凝器，与冷却水进行热交换凝结成水，再用水泵打回锅炉循环使用。这一过程中乏汽的废热传给了冷却水，使水温度升高，挟带废热的冷却水，在冷却塔中将热量传递给空气，从风筒处排入大气环境中。冷却塔应用范围：主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。

　　一、性能特点　　玻璃钢工艺管道是一种性能优异的新型复合材料管材，它具有其它传统管材（金属管材、混凝土管材、塑料管材）无法比拟优越性能：　　1、优良的耐水、耐腐蚀性能：　　管道内衬层科学合理的树脂选型和工艺铺层设计，确保了管道具有优良的防水、防渗、耐化学腐蚀性能。　　2、力学性能好、比强度高　　管道的拉伸强度低于钢，高于球墨铸铁管和混凝土管，而比强度大约是钢管的3倍，球墨铸铁管的10倍，混凝土管的25倍。管道的拉伸强度≥320 Mpa， 抗冲击性能：落锤重量1.5kg在冲击高度1600mm下不损坏。　　3、优良的耐温性能　　普通玻璃钢工艺管道的使用温度一般为-40-70℃，若选用耐温树脂，玻璃钢工艺管道可以在120℃高温条件下长期运行，并保持良好的力学性能。　　4、比重小、重量轻，运输、安装方便　　比重仅为钢、铸铁管的1/4—1/5，混凝土的2/3。管道重量大约为同规格、同长度球墨铸铁管的1/4，混凝土管的1/10。因此，装卸方便，易于运输、安装。　　5、接口灵活，安全性高　　接口分柔性连接和刚性连接：　　1）柔性连接：　　◆ 单“O”型密封圈承插连接　　◆ 双“O”型密封圈承插连接　　◆ 双“O”型密封圈承插锁键连接　　2）刚性连接：　　◆ 法兰连接　　◆ 承插胶结　　◆ 对接胶结　　6 、维护费用低。　　玻璃钢夹砂管由于上述的耐腐、耐磨和抗冻和抗污等性能，因此工程不需要进行防锈、防污、绝缘、保温等措施和检修。对地埋管无需作阻极保护，可节约工程维护费用。　　7、卫生安全　　通过选用食品级不饱和聚酯树脂制成内衬层，玻璃钢钢夹砂管道可以满足GB 5749《生活饮用水卫生标准》要求。　　8、使用寿命长、安全可靠　　玻璃钢工艺管的设计使用寿命以50年为基准，是钢管和混凝土管的2倍。对于腐蚀性较强的介质，其使用寿命远高于钢管等。　　9、设计灵活、产品适应性强　　可以根据用户的各种特殊的使用要求，通过改变设计，制造出各种规格、压力等级、刚度等级或其它特殊性能的产品，适用范围广。　　二、成型工艺　　玻璃钢工艺管道采用微机控制纤维缠绕工艺生产，以优良不饱和聚酯树脂为基体、以无碱玻璃纤维纱及其制品为增强材料，通过微机控制缠绕设备制成。　　三、产品规格　　◆直径(mm)：DN100-DN4000　　◆压力等级：0.1MPa、0.25MPa、0.4MPa、0.6 MPa 、0.8 MPa 、1.0 MPa 、1.2 MPa 、1.4 MPa 、1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa　　◆刚度等级(N/m2)：SN1250、SN2500、SN5000、SN10000。　　◆标准有效长度：长度：6m、12m　　其他压力等级、刚度等级、非标长度的玻璃钢工艺管均可以定制加工。　　四、应用领域　　◆南水北调工程　　◆海水淡化工程　　◆核电站输水工程　　◆热电厂冷却循环水工程　　◆市政给水、排水、雨水工程　　◆市政污水治理工程　　◆农业灌溉工程　　◆化工管道　　◆油田污水管道　　五、执行标准　　JC/T552-1994  《纤维缠绕增强热固性树脂压力管》　　GB/T21238-2007 《玻璃纤维增强塑料夹砂管》　　ANSI/AWWA C—950美国水工协会标准：《玻璃纤维增强塑料压力管》。　　AWWA M45      《Fiber glass pipe design》。　　ISO10639:2004  《压力和非压力给水塑料管系统---玻璃纤维增强热固性塑料（不饱和聚酯树脂）管》。　　GB50332—2002 《给水排水工程管道结构设计规范》。　　CECS190—2005 《给水排水工程埋地玻璃纤维增强塑料夹砂管管道结构设计规程》。

　　璃钢管可用三种不同的工艺方法进行制造：往复式纤维缠绕工艺、连续式纤维缠绕工艺、离心浇注工艺。　　目前世界上采用往复式纤维缠绕工艺制管的厂家比其它两种生产工艺生产厂家多的多，原因之一是往复式纤维缠绕工艺制造的玻璃钢管具有更广泛的用途和适用性。　　往复式纤维缠绕工艺(属于定长法)。　　在这种工艺方法中，浸胶槽随转动的芯模作往复运动，长纤维玻璃丝以一定的斜角相对于芯模轴辅放，辅角(即缠绕角)受浸胶槽的移动速度和芯模转速之比控制，浸胶槽的平移运动由计算机化的机—电控制。缠绕层数逐渐增加，达到设计的壁厚为止。缠绕完成后，使制品中的树脂基本固化。固化后，从玻璃钢管中脱出芯模。　　连续式纤维缠绕工艺(属于连续法)　　该工艺是管子在运动中通过一个供给树脂预浸无捻粗纱，短切玻璃钢纤维和树脂砂混合物的供料站，管子是在芯模连续不断的前进中制成的。　　离心浇注工艺(属于定长法)　　在此工艺中，用切断的玻璃纤维增强材料和砂，喂入固定在轴承上的钢制模具中，在钢模一端注入加催化剂的不饱和树脂，使其浸渍增强材料，在离心力作用下，树脂置换出纤维及填料中的空气，从而制造出无孔隙的致密复合材料，由于离心力的作用管内壁形成一个平滑、光洁的富有树脂的内表面层，管材在较高温度下固化。用这种方法制造的管又称HOBAS 管。　　不同工艺方法的比较　　按下列各点，对不同的制管工艺方法进行比较。　　机械性能　　往复式缠绕工艺仅使用连续玻璃纤维，树脂和砂，制造FRP 用作自流管和低压管，砂子用于增加管材的刚度。不加砂时，可用于制造较高压力的的管材，用往复式纤维缠绕工艺制成的FRP 管，都含有内衬层(富树脂层)对防腐蚀、防渗漏起到了有效的作用，内衬是FRP管重要的组成部分，内衬层存在的问题随时都可能造成管材的破坏；　　连续式纤维缠绕工艺中，管材的内衬层和结构层是同时形成的，在此情况下，只有管材进行水压试验后才能发现问题。离心浇注工艺是将树脂、玻璃纤维和砂子混合后喷在模腔里，内衬层制作是该工艺的一步，对大口径的FRP 管，内衬的任何破坏都可目视检查，而小口径的管则无法目测，只能通过水压检验才能查出其缺陷位置，相比之下，往复式缠绕工艺比其它两种工艺防渗漏和耐腐蚀性能优越。　　往复式缠绕纤维管的机械性能，由连续纤维控制，FRP管径向和轴向任一点的性能都是不变的。故而能承受很高的压力，而连续式纤维缠绕工艺及离心浇注工艺生产的产品，只适用于无压或低压的条件下。　　产品使用范围　　往复式缠绕工艺比连续式纤维缠绕工艺、离心浇注工艺两种工艺生产的产品使用范围广，机械强度好，连续式纤维缠绕工艺、离心浇注工艺两种生产工艺的产品刚度较高，但是管材结构较脆，只能抵抗较小的挠曲变形，且轴向抗拉强度远远低于往复式缠绕工艺，当外部荷载及安装条件相同时，连续式工艺及离心浇注工艺生产的产品容易导致管线破坏，极大的影响了管线的安全运行。　　相比之下，往复式纤维缠绕工艺方法生产灵活性很大。产品直径可以从50MM ——4200MM，更大直径的管道还可现场制作。而更高压力的管道可通过计算机特殊设计制造出来，管道连接方式灵活多变，接头采用典型双“O”型密封圈承 ——插连接，从而保证了接头良好的密封，往复式纤维缠绕管所有的管件(法兰、弯头、变径管、三通等)各项性能指标均能满足与管材在相同条件下的正常工作。

　　设计的灵活性能大，罐壁结构性能优异，纤维缠绕玻璃钢可以改变树脂系统或增强材料来高速玻璃钢贮罐及非标装置的物理化学性能，以适应不同介质和作条件的需要，通过结构层厚度、缠绕角和壁厚结构和设计来调整罐体的承载能力，制成不同压力等级或某些特殊性能的玻璃钢贮罐及非标装置，这是各向同性的金属材料无法与其相比的。　　玻璃钢酸碱罐耐化学腐蚀，使用寿命长：玻璃钢具有特殊的耐腐性能，在储存腐蚀性介质时玻璃钢显示出其他材料所无法比拟的优越性，可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂。　　我们可以通过改变原材料的组合和内衬层、结构层、外表抗老化层等各层厚度结构及成型工艺从而调整玻璃钢酸碱罐的物理化学性能,以适应不同介质和工作条件下的需要达到各方面的优化。