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環(huán)保工程師重要考點:電磁噪聲源與離子交換

發(fā)表時間:2018/9/28 16:33:34 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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電磁噪聲源

由于機械構(gòu)件受到電場或磁場力的作用,導致磁致伸縮和電磁感應(yīng)的發(fā)生,鐵磁性物質(zhì)或構(gòu)件發(fā)生振動而輻射噪聲的聲源稱為電磁噪聲源。

1、直流電動機的電磁噪聲

不平衡的電磁力是使電動機產(chǎn)生電磁振動并輻射電磁噪聲的根源。直流電動機的電磁噪聲與電機的功率有很大的關(guān)系,電機噪聲包括電磁噪聲、風扇噪聲、電刷噪聲、軸承噪聲等,大功率低轉(zhuǎn)速的直流電動機,電磁噪聲為主要噪聲。

2、交流電動機的電磁噪聲

同步交流電動機的電磁噪聲的特點與直流電動機的相同,異步交流電動機的電磁噪聲,是由于定子和轉(zhuǎn)子的各次諧波相互作用而產(chǎn)生的,也稱為槽噪聲,它的大小取決于定子、轉(zhuǎn)子的槽配合情況。

電動機的定子、車子的諧波次數(shù)不同,相互作用合成的磁力波的次數(shù)也不同。當兩個諧波相互作用產(chǎn)生的電磁力波動次數(shù)愈低時,其磁勢幅值也愈大,激發(fā)的振動和噪聲也愈強。

3、變壓器的電磁噪聲

變壓器的電磁噪聲是由于鐵心在電磁場作用下產(chǎn)生磁致伸縮性振動而引起的。其基頻是供電頻率的2倍。除基頻外,變壓器的電磁噪聲還有高次諧波的噪聲成分,一般體積較大的變壓器,其最響的諧波頻率較低;體積較小的變壓器,其最響的諧波頻率較高。

變壓器的電磁噪聲,主要是由于鐵心振動耦合到變壓器的外殼,使外殼振動形成的。這種磁噪聲是由變壓器向外輻射的,特別是產(chǎn)生共振時,所輻射的噪聲較強。

離子交換

1.1離子交換的基本原理

水處理中主要采用離子交換樹脂和磺化煤用于離子交換。其中離子交換樹脂應(yīng)用廣泛,種類多,而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。

離子交換樹脂按結(jié)構(gòu)特征,分為:凝膠型、大孔型和等孔型;

按樹脂母體種類,分為:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交換基團性質(zhì),分為:強酸型、弱酸型、強堿型和弱堿型。

⑴離子交換樹脂的構(gòu)造

是由空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構(gòu)成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成兩部分:固定部分,仍與骨架牢固結(jié)合,不能自由移動,構(gòu)成所謂固定離子,活動部分,能在一定范圍內(nèi)自由移動,并與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應(yīng),稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形,顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等,

②交聯(lián)度

指交聯(lián)劑占樹脂原料總重量的百分數(shù)。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響,一般水處理中樹脂的交聯(lián)度為7%~10%.

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率,一般為50%,交聯(lián)度越大,孔隙越小,含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現(xiàn)象。一般來說,交聯(lián)度越小,活性基團越容易電離,可交換離子的水合離子半徑越大,則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質(zhì)濃度越高,樹脂溶脹率就越小。

在生產(chǎn)中應(yīng)盡量保證離子交換器有長的工作周期,減少再生次數(shù),以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能,是設(shè)計離子交換過程裝置時所必須的數(shù)據(jù),定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。

⑦有效ph范圍

由于樹脂的交換基團分為強酸強堿和弱酸弱堿,所以水的ph值對其電離會產(chǎn)生影響,影響其工作交換容量。弱堿只能在酸性溶液中以及弱酸在堿性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優(yōu)先交換的性能。除與樹脂類型有關(guān)外,還與水中濕度和離子濃度有關(guān)。

⑨離子交換平衡

離子交換反應(yīng)是可逆反應(yīng),服從質(zhì)量作用定律和當量定律。經(jīng)過一定時間,離子交換體系中固態(tài)的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應(yīng)達到平衡,其平衡常數(shù)也稱為離子交換選擇系數(shù)。降低反應(yīng)生成物的濃度有利于交換反應(yīng)的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能:如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶于水,機械強度用年損耗百分數(shù)表示,一般要求小于3%~7%/年。另外,溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降,陽離子比陰離子耐熱性能好,鹽型比酸堿型耐熱好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂,從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例,以交換柱的深度為橫坐標,以樹脂的飽和度為縱坐標,可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言,樹脂層的變化可分為三個階段。

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