欧皇挂机注册-地址Sixth chapter 搅拌设备本章内容§ 6.1 搅拌设备的用途及分类§ 6.2 机械搅拌设备结构及其工作原理§ 6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备§6.1 搅拌设备的用途及分类一、用途在水处理工艺中，搅拌设备主要用于药剂的溶解、稀释、混合反应和投加混凝剂或助凝剂。§6.1 搅拌设备的用途及分类二、搅拌设备的分类1、按搅拌功能分：混合搅拌设备、搅动设备、悬浮搅拌设备、分散搅拌设备等。2、按搅拌方式分：机械搅拌设备、水力搅拌设备、气体搅拌设备、磁力搅拌设备等3、按搅拌目的分：溶药搅拌设备、混合搅拌设备、絮凝搅拌设备、澄清搅拌设备、消化池搅拌设备和水下搅拌设备等。4、按液体的循环流动形式分：轴向流和径向流搅拌器两类本章讲机械搅拌设备。§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理一、组成主要由搅拌器、传动装置及搅拌轴系三大部分组成。1、搅拌器主要由搅拌桨(或叶轮)和附属构件组成；2、传动装置由电动机、减速机以及支架等组成；3、搅拌轴系由搅拌轴、轴承和联轴器等组成。11—夹套；12—载热介质出口；13—挡板；14—螺旋导流板；15—轴向流搅拌器；16—径向流搅拌器；17—气体分布器；18—下封头；19—出料口；20—载热介质进口；21—气体进口1—电动机；2—减速机；3—机架；4—人孔；5—密封装置；6—进料口；7—上封头；8—筒体：9—联轴器；10—搅拌轴；图17-1通气式搅拌反应器典型结构§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理二、工作原理水处理工艺对搅拌的要求可分为混合、搅动、悬浮、分散四种。1、混合是通过搅拌作用，使与水的比重、粘度不同的物质在水中混合均匀；2、搅动是通过搅拌使混合液强烈流动，以提高传热、传质的速率；3、悬浮是通过搅拌作用，使原来静止在水体中可沉降的固体颗粒或液滴悬浮在水体中；4、分散是通过搅拌作用，使气体、液体或固体分散在水体中，增大不同物相的接触面积，加快传热和传质过程。?实现搅拌的目的是通过能量的传递。§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理三、机械搅拌器的形式与结构1、桨式搅拌器2、推进式搅拌器3、涡轮式搅拌器4、其它型式的搅拌器§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理1、桨式搅拌器（1）类型：平直叶桨式搅拌器和折叶桨式搅拌器（2）特点：转速低，对粘度较敏感，桨叶不宜过长。（3）应用：适用于介质粘度低的液体。主要用于药剂溶解和混合。§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理1、桨式搅拌器结构图桨式搅拌器结构简单,其桨叶一般用扁钢制造的，强度不够时需加肋，单面加肋效果好。§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理2、推进式搅拌器（1）特点：以容积循环为主，循环速率高，剪切作用小，上下翻腾效果好。（2）应用：药剂溶解和悬浮操作。§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理2、推进式搅拌器结构图一般用铸铁、铸钢整体铸造而成，有时也采用焊接§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理3、涡轮式搅拌器类型：开启式和圆盘式两类，桨叶有平直叶、弯叶和折叶特点：可使液体均匀地由垂直方向的运动改变成水平方向的运动，自涡轮流出的高速液流沿切线方向散开，从而在整个液体内得到剧烈搅动。应用：搅拌器广泛用于快速溶解和进行乳化操作§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理3、涡轮式搅拌器结构§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理4、其它型式搅拌器框式、锚式、螺杆式、螺带式?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理四、搅拌器附件挡板或导流筒设置原因：搅拌器转速高时易产生漩涡流，影响搅拌效果，剧烈打旋的液体结合漩涡作用, 对搅拌轴产生冲击作用，从而影响搅拌器的使用寿命。?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理四、搅拌器附件1、挡板纵向挡板（如右图）横向挡板?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理四、搅拌器附件2、导流筒?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理五、 传动装置1、作用：提供能量2、组成：主要由电动机、减速机和机架组成 (1)电动机(2)减速机：立式减速机主要有：三角皮带减速机、两级齿轮减速机、摆线针轮减速机和谐波减速机四种。在水处理工艺中，通常采用摆线针轮减速机。它的特点：结构紧凑、体积小、重量轻、效率 高、减速比大、寿命长、故障少、过载能力强、耐冲击。特别适用于起动频繁和正反转兼有的场合。?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六、 搅拌轴1、功能：主要是用来固定搅拌器，并从减速装置的输出轴取得动力，在带动搅拌器转动的同时，将功率传递给搅拌器以克服其旋转时遇到的阻力偶矩而对流体作功。2、组成：轴颈：支承部分轴头：安装部件轴身：杆件部分?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六、 搅拌轴3、轴端结构(1)凸缘联轴器轴端结构(2)夹壳式联轴器轴端结构?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理六、 搅拌轴3、轴端结构(3)推进式搅拌器的轴端结构?§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理七、联轴器1、作用：将两个独立的轴牢固地连在一起,以进行传递旋转运动和功率2、基本要求：最主要是应确保两根联接轴的同心,有时还应具有一定的减少震动缓和冲击的能力。§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理3、结构形式（1）凸缘联轴器§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理3、结构形式（2）夹壳联轴器§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理3、结构形式（3）套筒联轴器§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理3、结构形式（4）弹性圈柱销联轴器§6.2 机械搅拌设备组成及其工作原理八、轴承1、作用：为搅拌轴设置的支承。2、分类：按承载方向按轴承工作时的摩擦性质常见轴承见课本p216-217页。§6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备1.溶液搅拌设备§6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备1.溶液搅拌设备JBT型推进式搅拌机：它采用螺旋桨叶式搅拌器，并同钢制搅拌罐配套，罐内设有挡板和水下支承，罐体内衬玻璃钢。适用于大、中型污水处理厂或 给水厂投加絮凝剂或混凝剂的溶解和稀释搅拌。SJ型带罐框架式搅拌机：一般同钢制搅拌罐配套，罐体内衬玻璃钢，防腐性能好，桨叶主轴和罐体也可采用不锈钢材质。特点是搅拌强度大且均匀。根据介质的性质和搅拌桨外缘线速度分别用于药 剂的溶解、混合和反应。常用于给水处理厂投加 絮凝剂、助凝剂的溶解稀释、混合及反应等过程§6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备2.混合搅拌设备WHJ型机械混合搅拌机，具有产生对流循环和剧烈涡流的特点，从而使混凝剂与水快速充分混合，以满足混凝工艺的要求。JBJ型折桨式混合搅拌机，具有运行平稳，搅拌均匀的特点，适用于大水量的混合搅拌。§6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备3.絮凝搅拌设备LJF型立轴式机械絮凝搅拌机§6.3 水处理工艺中常用的机械搅拌设备3.絮凝搅拌设备WJF型卧轴式机械絮凝搅拌机END第3讲 医学超声成像技南方医术科术大学汇报人姓名主要内容超声成像基本原理——超声回波法医学超声设备的分类超声诊断仪的主要参数7/20/2023医学超声仪器原理讲义36超声成像基本原理——超声回波法Part .01超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声脉冲回波法。脉冲宽度：几微秒脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间）脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。回波时间 t、探测距离 L 的关系，c 为声速7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义超声回医学波超声仪器法原理讲示义 意图7/20/202341仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、7/2检0/2023 波及抑制电路、视频医学超声放仪器原大理讲义器（UFA）422 医学超声设备的分类Part .02A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制 (Amplitude Modulation)而得名。A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式，即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度，故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深度以及病灶的大小。根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，7/2还0/2023 可在一定程度上对病医学超声灶仪器原进理讲义行定性分析。447/20/2023医学超声仪器原理讲义由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在临床诊断上需要 的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师 的识图经验关系很大，因此其应用价值已 渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也很少生产和使用了。7/20/2023医学超声仪器原理讲义M型超声M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查。由于其显示的影像是由运 动回波信号对显示器扫描线实行辉度调制，并按时间顺序展开而获得一维空间多点运 动时序（motion-time）图，故称之为M型超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超声心动图。7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显示方式。对于运动脏器，由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间而变化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的波形图。因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是7/2静0/2023 止的，活动曲线将变医学超声为仪器原水理讲义平直线医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，并可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。7/20/2023医学超声仪器原理讲义B型超声为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应用于临床之后，B型、P型、BP型、C型 和F型超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共同特点是实现了对人体组织和脏器的断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度调制(Brightness Modulation)而得名，其影像所显 示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称 剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义C型超声C 型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查” (constant depth mode)。与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象显示方式，所不同的是 B 型扫查所获得的是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵 向切面象。可惜由于 C 型扫查的灵敏度较低，显象速度不易提高，使 C 型扫查技术的发展受到7/2限0/2023 制。医学超声仪器原理讲义 567/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官的运动状态。超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：即连续式超声多普勒(continuous wave doppler)成像诊断仪脉冲式超声多普勒(pulsed wave doppler)成像诊断仪实时二维彩色超声多普勒血流成像(color doppler7/20/2023 flow image)诊断仪。医学超声仪器原理讲义59F型超声F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的。区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中， C 型扫查平面距探头的深度是不变的，而 F型扫查面距探头的深度是一变量，不是一个常量。根据成像需要可作相应变动，从而可获得7/2斜0/2023 面、曲面的 F 型医图学超声仪像器原理讲义607/20/2023医学超声仪器原理讲义P型超声又称 P 型显示，它可视为一种持殊的 B 型显示，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。P 型超声诊断仪所使用的探头称为径向扫描探头，如尿道探头，直肠探头都属于径向扫描探头。扫 描时探头置于体腔内，如食道、胃或直肠等。7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义3 超声诊断仪的主要参数Part .01主要参数表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就是：声系统参数 图像特性参数电气特性参数在众多的参数中，我们只讨论其中几个主要参数。7/20/2023医学超声仪器原理讲义声系统参数：声输出的强度、总功率等； 超声场的时频特性，如波型、持续时间、脉冲重复频率、脉冲形状、频率、脉冲带宽等； 声场分布特性，如换能器类型、波束形状、聚焦特性、景深等。7/20/2023医学超声仪器原理讲义图像特性参数：分辨力；位置记录精度；深度测量精度；帧频；存贮器的容量；图像处理能力。7/20/2023医学超声仪器原理讲义电气特性参数：灵敏度；增益及TGC指标；压缩特性及动态范围；显示器的动态范围；系统的带宽等。7/20/2023医学超声仪器原理讲义几个主要参数Part .02动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(Dynamic Range, DR)， DR描述了信号幅度变化的大小，一般用分贝[dB]值表示。式中：Umax—信号最大值，Umin —信号最小7/20/2值023医学超声仪器原理讲义71生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定了信号的动态范围因此动态范围DR通常由两个部分组成：声界面特性（声阻抗差）所确定的信号幅度变化（SDR）超声在组织传播过程中衰减所引起的信号幅度变化，超声传播衰减取决于组织特性（超声衰减系数 ）与传播距离（L）由此超声回波总动态范围可写为：DR = 2 L + SDR7/20/2023医学超声仪器原理讲义对动态范围的影响因素超声在生物组织中传播所产生的全部回波； 超声发射功率、接受放大器的等效输入噪声；终端显示装置的动态范围；动态压缩方法时间增益控制——补偿传输衰减幅度增益控制——使有用信号相对压缩7/20/2023医学超声仪器原理讲义线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大器输入信号和输出信号之间成线性关系的区域。即Uo = KUi线性关系也用分贝值来表示式中：Umax—信号最大值，Umin —信号最小值，可7/20/20见23线性放大器的线性医学范超声仪围器原理讲即义 是动态范围747/20/2023医学超声仪器原理讲义当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着 K 值的减小而增大。7/20/2023医学超声仪器原理讲义分辨率分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开来的最短距离。超声显像仪的分辨力是衡量其质量好坏的最重要的指标，分辨力越高，越能显示出脏器的细小结构。7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。前者是指垂直于超声脉冲束方向上的分辨力，后者是沿波束轴方向上的分辨力。这两种分辨力的大小差别很大，纵向分辨力总是优于横向分辨力。而且，垂直于波束轴的两个维上的横向分辨力也往往不同。影响横向分辨力和纵向分辨力的因素各不相同，7/20/2023医学超声仪器原理讲义横向分辨力又称侧向分辨力，它表示区分处于声束轴垂直的平面上的两个物体的能力。超声波束直径尺寸直接影响横向分辨力，波束直径越细，能分辨的尺度越小，横向分辨力越高。7/20/2023医学超声仪器原理讲义影响横向分辨率的因素显示荧光点尺寸的影响波束直径尺寸的影响 动态范围的影响7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，小结构就能显示清楚。横向分辨力主要由换能器的尺寸、形状、发射频率、聚焦等因素决定。当显示屏光点尺寸较大时，也会影响横向分辨力。此外，随着深度的增加，脉冲频谱中的各种频率成分的衰减情况也不同，这个因素也潜在地影响着横向分辨力。现代化的显像仪横向分辨力可优于2mm。7/20/2023医学超声仪器原理讲义纵向分辨力又称轴向分辨力或距离分辨力，表示在声束轴线方向上对相邻两回声点的分辨力。纵向分辨力与发射超声频率有关，因为声波的纵向分辨力理论极限为声波的半波长。频率越高，波长越短。纵向分辨力与超声脉冲的持续时间有关，脉冲持续时间越短，即脉冲越窄，纵向分辨力越高。超声脉冲持续时间与发射电脉冲宽度及换能器阻7/2尼0/2023 有关。医学超声仪器原理讲义 85影响纵向分辨率的因素脉冲宽度的影响增益大小的影响7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义7/20/2023医学超声仪器原理讲义色散吸收对横向、纵向分辨率的影响吸收与频率的关系——频率越高，吸收越强；频谱中心向低频偏移；波束变宽；前沿变坏；7/20/2023医学超声仪器原理讲义理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；生物组织的平均衰减系数接近1dB/cm·MHz；频率3MHz—深度20 cm—衰减60dB，94%频率10MHz—深度20 cm—衰减200dB，99.5%在大多数情况下，最佳工作频率就是超声波穿透深度不超过200个波长时就能达到被探测脏器的 那个频率；例如：频率为3MHz时，波长是0.51mm它能够7/2形0/2023 成102mm深处组织的医学良超声仪好器原理讲图义像。90带宽7/20/2023医学超声仪器原理讲义91工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。首先，从分辨力的角度说，增高频率，可以改善分辨力。频率越高，波长越短，则波束的指向性越好（近场距离大，而发散角小），横向和纵向分辨力都能提高。其次，从穿透深度的角度来看，工作频率越高，则衰减成正比地增加，必然使探测深度减小。若7/2要0/2023 求较大的穿透深度，医学超声就仪器原得理讲义取较低的工作频率。92因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。比如眼科应用中，所要求深度小，可以用高频率以提高分辨力，一般用10MHz。而 要穿透较大深度（如腹腔）时，则只能取较低工作频率。通用B型超声诊断仪的工作频率一般在 3.5MHz，有些诊断仪配有多种不同频率的7/2探0/2023 头以满足不同检医查学超声仪深器原理讲度义的需要。93常用超声诊断仪的超声频率；动态范围分辨率(波长mm)频率(MHz)10dB1.520dB2.530dB3.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.910学0.2750.3750.45作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。超声医学成像系统的作用距离，通常要满足处于相当深度上的各种器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距离，而用于眼球的深度为 10cm。影响作用距离的主要因素是脉冲信号在传播途中的衰减，这是由于组织的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。7/20/2023 医学超声仪器原理讲义 95要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。 降低工作频率。但降低工作频率，则分辨力也随之降低，这是一个限制。 提高接收机的灵敏度和扩大动态范围，使能接收较远距离的微弱的反射信号，但这要受到换能器噪声的限制，信噪比极限对诊断超声的最大穿透深度上的限制为300个波长左右。 加大发射功率，使远距离的微小声阻抗差也能产生较强反射，从而使更远距离的病灶也能被探测到，但要考虑安全剂量的限制。7/20/2023 考虑到各方面的指医标学超声，仪器原理应讲义 合理选取作用距离。96脉冲重复频率指脉冲工作方式超声仪器每秒钟重复发射超声脉冲的次数，即探头激励脉冲的频率。7/20/2023医学超声仪器原理讲义重复频率主要取决于所需探测的最大深度以及扫描的回扫时间。设最大深度 L=20cm，超声速度 c=1540/s，则探测最大深度所需时间为 2L/c，最大重复频率为：7/20/2023医学超声仪器原理讲义重复频率过高，会造成多重界面的重复反射而互相干扰，使回波图形混乱和模糊。通常选用频率在50~2000Hz之间。M型超声多采用1000次/s，脉冲持续时间1.5 微秒。断层显像仪为了提高帧频，选用3000Hz7/20/2023医学超声仪器原理讲义帧频成像系统每秒钟可以成像的帧数称为帧频。动

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