《化工设备设计基础》期末试题及答案
化工设备机械基础 期末考试B卷 答案
《化工设备机械基础》期末考试（B卷）答案一、选择题1. D2. B3. A4. B5. C6. A7. D8. B9. C 10. A二、填空题1. 固定管板式换热器斧头式换热器2. 拉西环鲍尔环3. 焊接法兰连接螺纹连接4. 减振密封5. 事故磨损阶段三、判断题1. √2. ⅹ3. √4. √5. √6. ⅹ7. √8. √9. √ 10. ⅹ四、名词解释1. 壁流：填料塔中，气体上升时，中央的速度大于靠近塔璧的速度，液体下流时所受的作用力大小不同，加之液体沿内壁流动比在填料中流动所受阻力小，使得液体流经填料层时有向塔璧倾斜流动的现象。
2. 膨胀节：装在固定管板式换热器上的容易变形的构件，在轴向容易变形，当管子和壳体壁温不同而产生膨胀差时，由于膨胀节的变形可以大大减小温差应力。
3. 锥入度（针入度）：指质量为150g的标准圆锥体，在25℃的恒温下由脂表面经5s后沉入脂内部的深度（以0.1mm为基本单位），用于定量表示润滑脂的稠度。
4. 高温蠕变：指温度高于（0.3~0.5）T m时，在应力远低于材料的屈服强度的情况下，材料随加载的时间的延长缓慢产生塑性变形的现象。
5. 弹性变形：解除外力后，能够恢复其原来的形状和长度的变形。
五、简答题1. 化工生产中常用的动设备有哪些？各自的作用是什么？答：化工生产中常用的动设备有：泵、压缩机、粉碎机、离心机、输送机等。
泵：用于将液体或固体悬浮物，从一处输送到另一处或从低压腔体输送到高压腔体。
压缩机：①压缩气体便于完成反应，如氢压机；②压缩制冷气体用于化工制冷或冷冻，如氨压机、氟压机；③压缩气体用作自动仪表、风机等的起源，如空压机；④压缩气体以实现远程输送，如西气东输。
粉碎机：将固体进行粉碎，以达到改善固体参与的传质、传热效果，加快化学反应进行，或提高产品质量。
离心机：分离非均相混合物，且体系中必至少有一组分为液体。
输送机：用于输送固体物料或产品。
2. 换热管在管板上有哪几种固定方式？各适用范围如何？答：固定方式有三种：胀接、焊接、胀焊结合。
《化工设备》试卷(含答案)1
《化工设备》试卷（含答案）一、选择题（每题2.5分）1 、化工设备结构的发展趋势为（）。
A.小型化B.重量化C.大型化D.中型化答案: C2 、化工生产的特点要求化工设备必须具有足够的（）。
A.合理性B.经济性C.工艺性D.安全性答案: D3、下面不是化工生产对化工设备基本要求的是（）。
A.工艺性能B.拆装性C.安全性D.经济使用性答案: B4、在化工生产中，按换热方式应用最多的换热设备是（）。
A.直接混合式B. 蓄热式C.间壁式D.中间载热体式答案: D5、反应设备的作用是完成一定的化学物理反应，其中起主导作用的是（）。
A.化学反应B. 物理反应C.电化学反应D.核反应答案: A6、储存设备按其机构特征有立式储罐、卧式储罐和（）。
A.球形储罐B.柜式储罐C.椭圆形储罐D.水滴形储罐答案:A6、表示我国国家强制性标准的是（）。
A. GBB. JBC. GBTD. ASME答案: A7、我国国家压力容器行业标准的代号是（）。
A. GBB. HGC. JBD.ISO答案:C8、GB150《钢制压力容器》是我国压力容器技术标准，它适用于设计压力不大于多少MPa的钢制压力容器。
（）。
A.2B. 20C. 30 D .35答案: D9、下列钢板是压力容器受压部件常用钢板的是（）。
A. 45B. 20C. 16MnRD.45Cr答案: C10、某一材料的HRC值可能是（）。
A.15B. 60C. 120D. 220答案: B11、所谓压力容器的工作压力要求大于等于（）。
A. 0.1MPaB. 0.6MPaC. 1.0MPaD. 1.6 MPa答案: A12、根据用途可将压力容器分为反应容器、换热容器、分离（传质）容器和（）。
A. 输送设备B.储存容器C.加热设备D. 流体管道答案: B13、下列压力范围属于低压压力容器压力范围的是（）。
A. 0.1 MPa≤p＜1.6 MPaB. 1.6 MPa≤p＜10.0 MPaC. 10.0 MPa≤p＜100 MPa D .p≥100 MPa答案: A14 、下列压力范围属于高压压力容器压力范围的是（）。
【免费下载】级化工设备设计基础期末试题及答案
（5 分）
（5 分）
（5 分）
M (x) 1 qx(l x) 2
最大弯矩发生在梁的中点，其值为
max
M max WZ
1 ql 2
8
32
D13
max 159MPa 120MPa 不满足要求
3、（15 分）
0
1 2 103 22 8
0.043 32
（5 分）
（3 分）
（2 分）（3 分）（ 分）（5 分） （5 分） （2 分）
（2 分）
max
max
M max W
M max W
6Pl1sin bh2
N A
6Pl1sin Pcos 148.7 MPa [ ] （2 分）
bh2
bh
（4 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）
A. ρ1=r，ρ2=D/2
C. ρ1=∞，ρ2= D/2
6. 从受力角度考虑，椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种凸形
封头中， 的受力情况最好。
A．椭圆形封头 B. 碟形封头 C. 半球形封头 D. 折边球面封头
7. 低碳钢拉伸试验的整个过程，按顺序大致可分为如下四个阶段。 （ B ）
向垂直于圆筒的轴线，且长短轴之比越大越好。
10. 卧式容器选用鞍座时，一般可选用两个鞍座，容器较长时也可选用多于两个，其
中应当有一个而且只能有一个 F 型，其余应为 S 型。（√）
三、 选择题：将正确答案的顺序号填入题后的括号内（共 10 分，每小题 1 分）
共6页 第3页
化工设备设计基础_郑州大学3中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
化工设备设计基础_郑州大学3中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.低碳钢拉伸曲线具有以下阶段答案:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段2.以下所给的材料中，不能够用作制造压力容器壳体的是答案:203.下列薄壁容器，受均匀气体内压力作用，不能用薄膜理论求解壁内应力的是答案:蝶形封头中的环壳与球形交界处4.决定压杆抗失稳的截面几何参数是答案:截面轴惯性矩5.MFM表示密封面为：答案:凹凸面6.纯弯曲梁横截面上弯曲正应力的分布为答案:线性分布7.针对压力容器上开孔补强，以下说法不正确的是：答案:只要最大接管外径≤89mm，可以不另行补强8.一般卷制圆筒公称直径是指答案:筒体内径9.常规压力容器设计中考虑下列因素答案:椭圆封头在考虑失稳情况下对厚度会有要求边缘应力进行适当处理壳体最大薄膜应力小于许用值最小厚度10.提高梁弯曲强度的主要途径答案:合理安排支座位置合理布置载荷选择截面的合理工作位置11.壳体补强的方法有：答案:厚壁管补强圈整体补强整体锻件12.针对壳体开孔局部补强，下列说法正确的是：答案:补强圈与壳体采用搭接连接，难以与壳体形成整体，抗疲劳性能差补强圈贴焊在壳体与接管连接处，补强面积分散，补强效率不高补强圈与壳体金属之间不能完全贴合，在补强局部区域产生较大的热应力加强管补强结构简单，焊接接头少，补强效果较好13.答案:换热管外径25mm该换热器是4管程换热器换热面积100平方米前端管箱结构是带有分程隔板且为椭圆封头的管箱14.补强圈的作用是提高筒体的刚性答案:错误15.计算压力就是设计压力答案:错误16.等面积补强是指补强圈的圆环面积大于开孔削弱的面积答案:错误17.板式塔一般要设置液体分布器答案:错误18.对弯曲变形提出两个假设，即（）假设和纵向纤维间无正应力。
根据这两个假设对纯弯曲时的正应力进行推导。
答案:平面19.法兰尺寸是以Q345R在200℃的许用应力计算确定的。
《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。
040108化工设备设计基础 - 19
10.答：弹性段：比例极限、弹性极限、弹性模量
屈服段：屈服极限
强化段：强度极限
颈缩断裂段：延伸率、断面收缩率
11.答：不能使用。
PN=0.6MPa、20钢制的乙型平焊法兰300℃时最大允许工作压力为0.36MPa，小于设计压力。
12.答：A：R1=r，R2= D/2cosθ-r
图2
4.有一内压卧式汽包，其内径Di=1300mm，设计压力为17.2MPa，汽包上装有安全阀，设计温度为300℃，材质为18MnMoNbR，双面焊缝，100%探伤， =190 MPa， =410 MPa，壁厚附加量C=2.5mm。
①设计该容器的名义壁厚。
②校核该汽包水压试验时的强度。
综合复习资料参考答案
=10 MPa
B点： =7.94 MPa
=14.9 MPa
2.解：① =3.34 mm
=6.34 mm
圆整得， 7 mm
② =7 mm
=69.17 MPa
由于 MPa所以容器强度合格。
3.解：A点： =40 MPa
B点： =40 MPa
=1.72 MPa
=172 MPa
4.解：已知双面对接焊缝，100%探伤
4.在双鞍式卧式容器设计中为何要选用两个型式不同的鞍座？都是什么类型？
5.设置加强圈的目的是什么？加强圈的类型有哪些？
6.塔的最大质量、最小质量出现在何工况？写出其最大、最小质量的表达式。
7．GB150中，内压薄壁容器壁厚设计公式是从第几强度理论推导出来的？压力容器的强度理论分别是什么？
8.设计压力为6.5MPa柴油加氢精制反应器，V=200m3为几类容器？依据是什么？
9．什么情况下容器必须做气压试验？气压试验压力如何确定？
中国石油大学-化工过程设备设计-期末考试答案 (2)
中国石油大学-化工过程设备设计-期末考试答案第一题题目描述：请简述化工过程设备设计的基本流程。
答案：化工过程设备设计的基本流程包括以下几个步骤：1.项目预备阶段：确定项目的性质、规模和技术经济指标，进行前期调研和可行性研究，制定项目的总体要求和工艺流程。
2.工艺设计阶段：根据项目要求和工艺流程，进行工艺设计。
包括选择适当的反应装置、分离装置和加工工艺，确定原料和产品的配方和物料流动方式。
3.设备选型阶段：根据工艺设计的要求，选择适当的设备。
包括反应装置、分离装置、加工设备和辅助设备等。
需考虑设备的工作条件、材料耐受性和设备的可靠性。
4.设备绘图阶段：在设备选型的基础上，对设备进行绘图。
包括工艺流程图、设备布置图、设备结构图和设备管道图等。
5.设备安装阶段：根据设备绘图，进行设备的安装和调试。
包括设备的安装位置、管道连接和设备的测试。
6.设备运行阶段：设备安装完成后，进行设备的运行和监测。
包括设备的启动、操作和维护。
7.设备改造阶段：根据设备运行的需要，进行设备的改造和升级。
包括设备的结构优化、设备的性能提升和设备的安全改进。
8.设备报废阶段：设备达到使用年限后，需要进行设备的报废处理。
包括设备的拆卸、回收和环境处理。
第二题题目描述：简述化工过程设备设计中常用的分离装置。
答案：化工过程设备设计中常用的分离装置包括以下几种：1.蒸馏塔：用于分离混合液体中的组分。
根据混合液体的沸点差异，利用液体沸腾和汽液相平衡的原理，通过蒸馏塔内的塔板或填料等分离出不同组分的纯液体。
2.提取塔：用于从固体或液体中提取所需物质。
根据物质在不同溶剂中的溶解度差异，利用提取溶剂与原料溶剂的互溶性，将所需物质从原料中提取出来。
3.结晶器：用于从溶液中提取结晶物。
通过降低溶液的温度或增加溶质浓度，使溶质达到溶解度极限而结晶出来。
结晶器可分为连续式结晶器和批式结晶器。
4.脱水塔：用于去除气体或液体中的水分。
根据水分与气体或液体的互溶性差异，通过适当的干燥剂或吸附剂吸附水分，达到脱水的目的。
化工设备基础题库含答案
一、填空题1、轴按轴心线形状分为（直轴）、（曲轴）、（挠性轴）。
2、根据轴承工作的摩擦性质，可分为（滑动轴承）、（滚动轴承）。
3、滚动轴承由（内圈）、（外圈）、（滚动体）和（保持架）组成。
4、键联接的主要功用：1、实现轴承和轴上零件之间的（周向），2、传递（转矩）7、轮轮齿的常见失效形式有（齿面磨损）、（折断）、（点蚀）、（胶合）和（塑性变形）五种。
8、通常带传动的张紧装置使用两种方法，即（定期张紧）和（自动张紧）。
9、轴承按其所受载荷方向不同，可分为（向心轴承）、（推力轴承）、（向心推力轴承）。
10、一个机件的磨损过程大致可分为（跑合磨损）、（稳定磨损）和（剧烈磨损）三个阶段。
13、金属材料的力学性能主要指标有（强度）、（硬度）、（塑性）、（弹性）和（韧性）等。
15、螺纹联接有四种基本类型：（螺栓连接）、（双头螺栓连接）、（螺钉连接）和（紧定螺钉连接）。
17、轴按照所受载荷的性质分类可分为（转轴）、（心轴）和（传动轴）。
18、金属材料的热处理是将固态金属（加热）到一定温度，然后（保温）一段时间，采用不同的方法（冷却），得到想要的性能的一种工艺过程。
24、轴肩和套筒是用来进行_轴____向定位及固定，键联接主要用于___周__向固定。
26、Q235-A·F是（碳素结构钢）钢，A表示（质量等级）。
28、在螺纹联接中，若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、联接需要经常装拆时，宜采用（双头螺栓）联接。
31、用来联接两轴，运转时不能分开，停止运转时，可将两轴拆开的连接件为（联轴器）。
32、管件作用是改变管路_方向___、_改变管径大小___、_管路分支__、管路汇合____等。
33、管路连接方式主要有_焊接___、_法兰连接___、_螺纹连接___、_承插连接___。
34、活塞式压缩机工作过程按工作原理可分为__膨胀__、___吸气_、__压缩__、__排气__等。
35、活塞式压缩机中活塞的基本结构形式有__筒形__、__盘型__、__级差型__等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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）
8.为减小鞍座处壳体截面的应力，卧式容器的鞍座距椭圆形封头直边切线的距离A应该≤0.2L和0.25D0（式中L为筒体长度，D0为筒体外径）。（√）
9.圆筒形容器上开椭圆孔时，为降低开孔边缘的应力集中程度，应使椭圆的长轴方向垂直于圆筒的轴线，且长短轴之比越大越好。（×）
10.卧式容器选用鞍座时，一般可选用两个鞍座，容器较长时也可选用多于两个，其中应当有一个而且只能有一个F型，其余应为S型。 （√）
B.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段
C.弹性阶段、颈缩阶段、强化阶段和屈服阶段
D.屈服阶段、弹性阶段、强化阶段和颈缩 Nhomakorabea段8.球壳上的开孔，开孔系数ρ，δnt/δn，应力集中系数K越大。（B）
A．越大，越大B．越大，越小C．越小，越小D．越小，越大
9.无缝钢管的公称直径指的是管子的。（D）
A．内径B.外径C.中径D.其他
（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。（√）
2.容器法兰与管法兰的PN、DN相同时可以相互代用。（×）
C.ρ1=∞，ρ2=D/2 D.ρ1=∞，ρ2=r
6.从受力角度考虑，椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种凸形封头中，的受力情况最好。（C）
A．椭圆形封头B.碟形封头C.半球形封头D.折边球面封头
7.低碳钢拉伸试验的整个过程，按顺序大致可分为如下四个阶段。（B）
A.弹性阶段、强化阶段、屈服阶段和颈缩阶段
A．百分之一B.千分之一C.万分之一D.万分之三
4.对于低温容器，设计选材时应特别注意材料的。（D）
A．低温强度B.低温刚度C.低温硬度D.低温韧性
5.直径为D，过渡圆弧半径为r的碟形封头过渡圆弧与直边交点处过渡圆弧上的第一、第二曲率半径分别是： （A）
A.ρ1=r，ρ2=D/2 B.ρ1=D/2，ρ2=r
三、选择题：将正确答案的顺序号填入题后的括号内（共10分，每小题1分）
1.设计压力为2.5MPa的容器属于。（B）
A．低压容器B.中压容器C.高压容器D.超高压容器
2.钢材的强度随温度的升高而，韧性和塑性随温度的降低而。（A）
A．下降，升高B．下降，下降C．升高，下降D．升高，升高
3.不锈钢材料0Cr18Ni9牌号中的“0”表示其含碳量低于。（B）
（2分）
2、解：（1）设计筒体的壁厚
经圆整，取筒体的名义厚度 。（5分）
（2）设计封头的壁厚
设计厚度为： 经圆整，取封头的名义厚度 。（5分）
2、为了保证构件在外力作用下安全工作，其必须满足哪三方面的要求？
强度、刚度和稳定性
五、 计算题：（共20分，每小题10分）
1、解：（1）根据微体平衡方程：
在截面1-1处：R1＝∞，R2＝D/2，δ=S，
pz= -(p+ρgz)
则①（4分）
取分离体如右下图所示，建立区域平衡方程：
已知
则②（4分）
（2）由式①、②可知容器筒体上的最大应力为周向应力，发生在容器的底部
（5分）
安全（5分）
2、（15分）
解： （5分）
（5分）
最大弯矩发生在梁的中点，其值为
（3分）
（3分）
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）
d2＝0.5D2=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。
3.压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。（√）
4.内压容器的有效厚度δe一般都大于计算厚度δ，因此容器最高允许工作压力[pw]总是大于设计压力p。（√）
5.从稳定性考虑，外压容器设计选材时应选用弹性模量较大的材料。（√）
6.决定外压加强圈抗失稳能力的截面几何参数是截面面积。（×）
7.圆筒形容器上开孔处的应力集中系数是 。（×）
10.设计中选用标准法兰的压力等级时，除考虑法兰的类型、材料、最高工作压力外，还应考虑法兰的：（D）
A．公称直径B.密封面型式C.垫片种类D.工作温度
四、简答题：（共10分，每小题5分）
1、双面焊100％无损探伤，φ=1。局部探伤φ=0.85，
单面焊100％无损探伤，φ=0.9。局部探伤φ=0.80