期末复习题答案——化工过程设备设计
《过程设备设计》期末复习题及答案
《过程设备设计》期末复习题及答案第一章规程与标准1-1 压力容器设计必须遵循哪些主要法规和规程？答：1．国发[1982]22号：《锅炉压力容器安全监察暂行条例》（简称《条例》）；2．劳人锅[1982]6号：《锅炉压力容器安全监察暂行条例》实施细则；3．劳部发[1995]264号：关于修改《〈锅炉压力容器安全监察暂行条例〉实施细则》"压力容器部分"有关条款的通知；4．质技监局锅发[1999]154号：《压力容器安全技术监察规程》（简称《容规》）；5．劳部发[1993]370号：《超高压容器安全监察规程》；6．劳部发[1998]51号：《压力容器设计单位资格管理与监督规则》；7．劳部发[1995]145号：关于压力容器设计单位实施《钢制压力容器-分析设计标准》的规定；8．劳部发[1994]262号：《液化气体汽车罐车安全监察规程》；9．化生字[1987]1174号：《液化气体铁路槽车安全管理规定》；10．质技监局锅发[1999]218号：《医用氧舱安全管理规定》。
1-2 压力容器设计单位的职责是什么？答：1．设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责；2．容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样；3．容器设计总图应盖有压力容器设计单位批准书标志。
1-3 GB150-1998《钢制压力容器》的适用与不适用范围是什么？答：适用范围：1．设计压力不大于35MPa的钢制容器；2．设计温度范围按钢材允许的使用温度确定。
不适用范围：1．直接用火焰加热的容器；2．核能装置中的容器；3．旋转或往复运动的机械设备（如泵、压缩机、涡轮机、液压缸等）中自成整体或作为部件的受压器室；4．经常搬运的容器；5．设计压力低于0.1MPa的容器；6．真空度低于0.02MPa的容器；7．内直径（对非圆形截面，指宽度、高度或对角线，如矩形为对角线、椭圆为长轴）小于150mm的容器；8．要求作废劳分析的容器；9．已有其他行业标准的容器，诸如制冷、制糖、造纸、饮料等行业中的某些专用容器和搪玻璃容器。
过程设备设计期末考卷及答案
过程设备设计期末考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 过程设备设计的主要目的是（）。
A. 提高设备性能B. 降低生产成本C. 保证设备安全D. 满足生产工艺要求2. 下列哪种设备不属于过程设备？（）A. 反应釜B. 蒸馏塔C. 风机D. 泵3. 过程设备设计的基本原则不包括（）。
A. 安全性B. 可靠性C. 经济性D. 实用性A. 生产能力B. 操作压力C. 设备材质D. 设备形状5. 下列哪种设备适用于高温、高压工况？（）A. 球罐B. 圆柱形储罐C. 立式储罐D. 卧式储罐6. 过程设备设计中，下列哪种应力属于一次应力？（）A. 温差应力B. 外压应力C. 重力应力D. 装饰应力A. GB 150B. ASMEC. JB 4732D. API8. 在过程设备设计中，下列哪种因素对设备的疲劳寿命影响最大？（）A. 材料性能B. 设备尺寸C. 工作温度D. 工作压力9. 下列哪种设备密封形式适用于有毒、易燃介质？（）A. 填料密封B. 垫片密封C. 橡胶密封D. 齿轮密封10. 过程设备设计中，下列哪种结构不利于设备的散热？（）A. 折流板B. 挡板C. 支承D. 拉杆二、填空题（每题2分，共20分）1. 过程设备设计的主要内容包括：____、____、____、____和____。
2. 压力容器的设计压力分为三个等级：____、____和____。
3. 设备的公称直径是指____的直径。
4. 过程设备设计中，常用的焊接方法有：____、____、____和____。
5. 在设备设计中，为了保证设备的强度和稳定性，通常需要对____、____、____和____等部位进行加强。
6. 设备的腐蚀裕量应根据____、____和____等因素确定。
7. 过程设备设计中，常用的法兰标准有：____、____和____。
8. 设备的绝热层分为____、____和____三个等级。
9. 设备的抗震设计应考虑____、____和____等因素。
期末复习题答案——化工过程设备设计
期末复习题答案——化工过程设备设计1.什么是化工过程设备设计?化工过程设备设计是指根据化工工艺流程和操作要求，设计和选择适当的设备和设施来实现化工过程的目标。
该设计过程包括确定设备的类型、尺寸和操作条件等。
2.化工过程设备设计的目的是什么?化工过程设备设计的目的是确保化工过程能够安全、高效地进行，并满足产品质量和生产能力的要求。
此外，设备设计还应考虑经济性、可靠性和环境保护等方面的因素。
3.化工过程设备设计的基本步骤是什么?化工过程设备设计的基本步骤包括以下几个方面：a.确定工艺流程和操作要求b.选择适当的设备类型c.计算设备的尺寸和操作条件d.选择合适的材料和设备附件e.设计设备的基本结构和布局f.完善设计，考虑经济性和可靠性g.编写设备设计说明书和审查记录4.化工设备选择的关键因素有哪些?化工设备选择的关键因素包括以下几个方面：a.工艺流程要求b.操作条件和工作环境c.生产能力和质量要求d.经济性和可靠性e.安全性和环境保护5.什么是装置容积?装置容积是指化工设备（如反应器、塔式等）的内部容积大小，通常以立方米为单位。
装置容积是确定设备尺寸和物料平衡的重要参数。
6.化工过程设备设计中如何确定操作条件?确定操作条件需要考虑以下几个方面：a.反应物性质和反应条件b.物料流动和传热情况c.产品分离和处理要求d.设备操作和控制要求7.化工过程设备设计的最终目标是什么?化工过程设备设计的最终目标是确保设备能够安全、高效地运行，满足产品质量和生产能力的要求，并在经济和环境保护的前提下实现最佳效益。
8.设备附件的选择和设计有何重要性?设备附件的选择和设计对设备的安全性、可靠性和性能具有重要影响。
合适的设备附件可以提高设备的使用寿命，降低维护成本，并满足特定的操作和控制要求。
9.化工过程设备设计中如何考虑经济性?考虑经济性需要评估设计方案的投资成本、运行成本和维护成本，并与预期收益进行对比。
最经济的设计方案是在满足产品质量和生产能力要求的前提下，尽量降低总成本。
《化工过程设备设计》答案
中国石油大学（北京）网络与继续教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：姓名：学号：关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题10分，共60分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．设计某一钢制外压短圆筒时，发现Q245R钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比Q245R高35%的Q345R钢板来满足设计要求？为什么？答：不能，因为临界压力与材料的强度是无关的。
3.什么是无缝钢管的公称直径？答：无缝钢管公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸，公称通径是供参考用的一个方便的圆整数，与加工尺寸仅呈不严格的关系。
5. 指出圆柱壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设圆柱壳的半径为R？答：R1为正无穷大，R2=R7.解释什么叫压力容器的边缘应力？边缘应力具有什么性质？答：用无力矩理论分析壳体的应力时，不考虑壳体的弯曲变形，这曲率与载荷没有突变等条件。
但容器往往由不同几何形状的壳体组合而成，当壳体受压后，不同壳体的应力是不同的。
例如圆筒形壳体与较厚的平板封头连接时，在内压作用下，圆筒和平板受到相互间的约束。
由于平板较厚，在半径方向的变形量很小，在连接边缘（边缘：变形不连续处。
如：支承突变处）处的壳体因受平板的限制不能像远离连接边界处的其它部分的圆筒那样自由膨胀。
在筒体和平盖连接的局部区域，由于要达到变形协调而产生边缘力和边缘力矩，由边缘力和边缘力矩引起的应力，称为边缘应力或不连续应力。
过程设备设计复习题及答案
过程设备设计复习题及答案一、单选题1.压力容器导言所谓高温容器是指下列哪一种: （A ）A.工作温度在材料蠕变温度以上B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上C.工作温度在材料蠕变温度以下D.工作温度高于室温GB150适用下列哪种类型容器: （B ）A.直接火加热的容器B.固定式容器C.液化石油器槽车D.受辐射作用的核能容器一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则: （B ）A 弹性失效B 塑性失效C 爆破失效D 弹塑性失效有关《容规》适用的压力说法正确的是: （B ）A.最高工作压力大于(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于(不含液体静压力)C.最高工作压力大于1MPa(不含液体静压力)D.最高工作压力大于等于1MPa(不含液体静压力)毒性为高度或极度危害介质PV>=的低压容器应定为几类容器: （C ）A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围影响过程设备安全可靠性的因素主要有: 材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。
以下说法错误的是: （ B ）A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力C.刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为: （B ）A.<m3m3内压容器中, 设计压力大小为50MPa的应划分为：（C ）A.低压容器B.中压容器C.高压容器D.超高压容器2.下列属于分离压力容器的是: （ C ）3. A.蒸压釜 B.蒸发器4. C.干燥塔 D.合成塔5.压力容器应力分析在厚壁圆筒中, 如果由内压引起的应力与温差所引起的热应力同时存在, 下列说法正确的是: （D ）A.内加热情况下内壁应力和外壁应力都有所恶化B.内加热情况下内壁应力和外壁应力都得到改善C.内加热情况下内壁应力有所恶化, 而外壁应力得到改善D.内加热情况下内壁应力得到改善, 而外壁应力有所恶化通过对最大挠度和最大应力的比较, 下列关于周边固支和周边简支的圆平板说法正确的是：（A）A.周边固支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边简支的圆平板B.周边固支的圆平板仅在刚度方面均优于周边简支的圆平板C.周边固支的圆平板仅在强度方面均优于周边简支的圆平板D.周边简支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边固支的圆平板下列有关受均布外压作用圆筒的失稳情况的叙述, 错误的是：（A ）A.失稳临界压力与材料屈服点无关B.受均布周向外压的长圆筒的临界压力与L无关C.很短的圆筒在受均布轴向压缩载荷时将出现对称失稳D.圆筒的形状缺陷对圆筒的稳定性产生很大影响下列不属于提高厚壁圆筒屈服承载能力的措施为：（D）A.增加壁厚B.采用多层圆筒结构, 对内筒施加外压C.自增强处理D.采用分析设计的方法下列有关不连续应力的叙述, 错误的为：（C ）A.不连续应力是由于结构不连续引起变形不协调造成的B.具有局部性与自限性的特征C.其危害程度比总体薄膜应力大D.脆性材料制造的壳体对不连续应力十分敏感下列关于局部载荷说法正确的是：（B ）A.对管道设备附件设置支架, 会增加附件对壳体的影响B.对接管附件加设热补偿元件, 无明显意义C.压力容器制造中出现的缺陷, 会造成较高的局部应力D.两连接件的刚度差大小与边缘应力无明显关系外压的短圆筒, 失稳时, 出现的波形个数为：（C ）A.两个B.四个C.大于两个D.大于四个下列关于薄壳应力分析中应用的假设, 错误的是：（D ）A.假设壳体材料连续, 均匀, 各向同性B.受载后的形变是弹性小变形C.壳壁各层纤维在变形后互不挤压D.壳壁各层纤维在变形后互相挤压6.关于薄圆平板的应力特点, 下列表述错误的是：（B ）7. A.板内为二向应力, 切应力可予以忽略 B.正应力沿板厚分布均匀8. C.应力沿半径分布与周边支承方式有关 D.最大弯曲应力与（R/t）的平方成正比9.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响在压力容器制造过程中应用最广的焊接方法是: （A ）A.熔焊B.压焊C.钎焊D.点焊一般高压容器的平盖制造用的钢材是: （C ）A.钢板B.钢管C.锻件D.铸件在焊接中力学性能得到明显改善, 是焊接接头中组织和性能最好的区域是：（B ）A.过热区B.正火区C.融合区D.焊缝下列不属于压力容器焊接结构的设计应遵循的原则的是：（D）A.尽量采用对接接头结构, 不允许产生未熔透缺陷B.尽量采用全熔透的结构, 不允许产生未熔透缺陷C.尽量减少焊缝处的应力集中D.尽量选用好的焊接材料下列焊接接头中可能出现的缺陷, 最危险的是：（A ）A.裂纹B.夹渣C.气孔D.未熔透下列金属会产生低温变脆的是: （B ）A.铜B.碳素钢C.铝D.奥氏体不锈钢磁粉检测属于: （D ）A.破坏性检验B.外观检查C.密封性检查D.无损检测下列关于硫化学成分在钢材中的作用说法正确的是：（C ）A.硫元素不是钢材中的有害元素。
期末复习题及答案-化工设计概论
期末复习题及答案-化工设计概论___（北京）远程教育学院化工设计概论期末复题一、给出下面概念和术语的定义1.热：指物体内部的能量，是由于分子、原子、离子等微观粒子的运动而产生的。
2.活塞流型反应器：是一种常见的化学反应器，其反应物在活塞的作用下进行反应。
3.管件：是指在管道系统中连接、支撑和控制流体流动的元件。
4.分离过程：是指将混合物中的不同组分分离出来的过程。
5.温-焓图(T-H)：是一种描述物质热力学性质的图表，横轴表示温度，纵轴表示焓。
6.固定床反应器：是一种化学反应器，反应物在固定的催化剂床上进行反应。
7.聚式流态化：是指在流化床反应器中，通过加入聚合物来增加固体颗粒的聚集度，从而改善反应器的性能。
8.传质分离过程（平衡分离过程）：是指在混合物中，由于不同组分的分子间相互作用力不同，导致它们在一定条件下达到平衡时，可以分离出来的过程。
9.工艺流程示意图：是指将化工生产过程中的各个步骤以图形化的方式表示出来，以便更好地理解和掌握整个过程。
10.连续过程：是指化工生产过程中，原料和产品以连续的方式流动，不断地进行生产。
11.中间反应：是指在化学反应过程中，生成的中间产物进一步参与反应，最终生成最终产物的过程。
12.速率控制分离过程：是指在分离过程中，分离速率由物质传质速率控制的过程。
13.逆流反应器：是一种化学反应器，反应物和产物在反应器中以相反的方向流动。
14.分离因子：是指在分离过程中，不同组分之间的分离程度。
15.化工过程：是指将原料经过一系列化学反应和分离过程，最终得到产品的过程。
16.间歇过程：是指化工生产过程中，原料和产品不是连续的流动，而是分批进行生产。
17.工艺过程阶段：是指化工生产过程中，不同的步骤所处的不同阶段。
18.夹点：是指在物料平衡计算中，两个物料流的交点。
19.化学反应路线：是指在化学反应过程中，原料和产物之间的化学反应路径。
20.流化床反应器：是一种化学反应器，反应物在流化床中进行反应。
《化工设备设计基础》期末试题及答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版2012级《化工设备设计基础》期末试题及答案一、力学部分计算题：（共50分）1、（10分）1、图示三角形支架ABC ，A 、B 、C 三处为铰链链接。
在两杆的连接处B 悬挂有重物G=30kN 。
杆AB 和BC 材料相同，许用应力[σ]=120MPa 。
AB 、BC 两杆直径d 分别为25mm 、30 mm 。
试校核此支架是否安全。
(已知A 、B 、C 三处均为铰接)。
(AB 和BC 两杆的重量不计)（本题15分）2sin 30230603051.99tg300.577BC AB GS G KNG S KN===⨯====（5分）安全 （5分）2、（15分）解：0y F ∑= （5分）1()02ql qx Q x --=1()2Q x ql qx =-0x l3121322251.9910105.9[]120254601084.88[]120304AB BC S MPa MPa A S MPa MPa A σσπσσπ⨯===<=⨯⨯===<=⨯0M ∑=（5分）最大弯矩发生在梁的中点，其值为2max8ql M = （3分）（3分）max 159120MPa MPa σ=不满足要求 （2分）3、（15分）解： 首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩（3分）实心轴（5分）空心轴（5分）d 2＝0.5D 2=23 mm确定实心轴与空心轴的重量之比（2分）4、（10分）横梁承受拉弯组合荷载，危险面为梁中间。
75954995497162N m 100x P M T n ==⨯=⨯=⋅..max13111640MPa πx x P M M W d τ===3161671620045m=45mm π4010d ⨯==⨯⨯..()max234221640MPa π1x xP M M W D τα===-()32461671620046m=46mm π1-4010D α⨯==⨯⨯..()2231132222245101 1.28461010.51A d A D α--⎛⎫⨯==⨯ ⎪⨯--⎝⎭＝1()()2M x qx l x =-211()022qx qlx M x -+=()0x l ≤≤232max max 331112102881590.043232Zql M MPa W D σππ⨯⨯⨯====⨯（2分）（4分）（4分）（2分）二、 是非题：在题后括号内，正确划“√”，错误划“×”（共10分，每小题1分）1. 《压力容器安全技术监察规程》把压力容器按其破坏时造成的危害程度分为三类，其中三类容器破坏时造成的危害程度最大，因而在设计、制造和使用方面对其要求最高。
期末复习题及答案——化工设计概论(可编辑)
期末复习题及答案——化工设计概论（可编辑）期末复习题及答案——化工设计概论中国石油大学(北京)远程教育学院化工设计概论期末复习题一、给出下面概念和术语的定义活塞流型反应器管件分离过程温-焓图 T-H 固定床反应器聚式流态化传质分离过程平衡分离过程工艺流程示意图连续过程中间反应速率控制分离过程逆流反应器分离因子化工过程间歇过程工艺过程阶段夹点化学反应路线流化床反应器1、( )衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
A(总质量衡算式;B(组分质量衡算式;C(元素原子物质的量衡算式;D(元素原子质量衡算式2、在进行过程的物料平衡计算时，对系统需要分析的内容有( )。
A(确定物料平衡方程式;B(确定物流约束式;C(确定设备约束式;D(确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有( )。
A(划分温区;B(各热流温度按高到低顺序排列;C(求每个温区的总热交换量;D(画出每个温区的总物流线4、( )不是化工设计的内容。
A(反应过程选择与优化;B(分离过程选择与优化;C(厂区道路规划与设计;D(化工过程系统优化5、管道布置图包括下面( )图样。
A(管件图;B(管架图管道施工说明;C(蒸汽伴管系统布置图;D(管道平面布置图6、( )分离过程不是速率控制分离过程。
A(膜分离过程;B(反渗透分离过程;C(冷冻干燥分离过程;D(超滤分离过程7、间歇过程有( )特点。
A(生产灵活性高;B(易实现自动化;C(适合有固相的物流;D(适合生产季节性产品8、分离过程的选择应分析分离过程的( )方面。
A(可行性;B(经济性;C(可靠性;D(生产规模9、对能量过程的分析方法有( )。
A(能量衡算法;B(热流分析法;C(熵分析法;D(功衡算法10、夹点之上区域不可设置( )。
A(热阱;B(保温器;C(热源;D(物流混合器11、对新过程的化工设计需要进行( )A(概念设计;B(装置设计;C(中试设计;D(反应设计12、换热网络设计的目的是( )。
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《化工过程设备设计》期末复习题答案
一、名词解释
1．外压容器
内外的压力差小于零的压力容器叫外压容器。
2．边缘应力
由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。
3．基本风压值
以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。
4．计算厚度
由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。
5．低压容器
对内压容器当其设计压力为 1.6MPa P 1MPa 0<≤.时为低压容器。
6．等面积补强法
在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。
7．回转壳体
一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。
8．公称压力
将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准等级就是公称压力。
9．计算压力
在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。
10．20R
20表示含碳量为0.2%，R 表示容器用钢。
11．设计压力
设定在容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。
12．强制式密封
完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。
13．强度
构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。
14．临界压力
导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。
15．主应力
在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力，这样的平面为主平面。
在主平面上作用的正应力为主应力。
16．内压容器
内外压力差大于零的压力容器叫内压容器。
17．强度
构件抵抗外力作用不致发生过大变形或断裂的能力。
18．无力矩理论
因为容器的壁薄，所以可以不考虑弯矩的影响，近似的求得薄壳的应力，这种计算应力的理论为无力矩理论。
19．压力容器
内部含有压力流体的容器为压力容器。
20.薄膜应力
由无力矩理论求得的应力为薄膜应力。
二、判断是非题（正确的划√，错误划×）
1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。
（×）
2．设计压力为4MPa的容器为高压容器。
（×）
3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。
（×）
4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。
（√）
5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。
（×）
6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。
（√）
7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。
（√）
8．边缘应力具有自限性和局限性。
（√）
9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。
（×）
10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。
（×）
11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来（√）
12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。
（×）
13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小（×）14．塔的最大质量出现在其水压试验时（√）
15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。
（×）。