化工设备设计 试题及答案
《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（）。
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（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》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。
《化工设备》考试题及答案
2010/2011学年第一学期《化工设备》考试题一．填空题(37%)：１．按压力容器的设计压力划分，可将其分为、、、等四个等级2．化工设备在设计时，除了要满足之外，还必须保证在使用年限内能；必须便于、、与；必须有比较高的。
3．在制造圆筒形容器时，焊缝的质量要求应比焊缝高，以保证安全；在筒壁上开设椭圆形人孔或手孔时，必须使短轴在，长轴在，以尽量减少开孔对壳体强度的削弱（填纵向或环向）。
4．在使用无力矩理论时，壳体截面只考虑承受，完全不考虑承受的影响．所以这种理论又称为5．在内压的作用下，壳体的半径由18mm变到20mm，则其曲率的改变应为6．称为公称直径，公称直径为300mm的容器，表示为7．称为公称压力，例如公称压力为10MPa，则可表示为8．压力容器或设备制成以后或经过长期使用后进行检修时，在交付使用前都必须进行，试验的目的是检查结构和以及容器的。
试验通常有两种方法：和9．各种容器的封头中，最省材料的是最简单的是二．判断题(10%)：1．搪玻璃压力容器属于第二类压力容器。
( )2．第一曲率半径通常都比第二曲率半径大。
( )3．旋转体的法截线只有两条。
( )4．锥形壳体的σ1及σ2是随着r 改变的。
( )5．如容器壳体的曲率半径有突变，则无力矩理论不能适用。
三．试分析内压钢制容器工作时可能会受到的应力，并比较各应力的异同。
(23%)四．计算题(30%)：某化工厂现有一用16M n R制造的内径为600mm、厚度为7.5mm的双面焊接圆筒塔，该塔的封头是整体冲压而成的厚度为7.5mm的标准碟形封头（M=1.4)。
现欲用该塔作为石油分离中的乙烯精馏塔，已知生产时的最大压力为2.2MPa，试确定该塔是否可用。
（已知操作条件下16MnR的[σ]t=176MPa，σｓ=343MPa）2010/2011学年第一学期《化工设备》答案一．填空题：1．按压力容器的设计压力划分，可将其分为低压、中压、高压、超高压等四个等级2．化工设备在设计时，除了要满足工艺要求之外，还必须保证在使用年限内能安全运行；必须便于制造、安装、维修与操作；必须有比较高的技术经济指标3．在制造圆筒形容器时，纵向焊缝的质量要求应比环向焊缝高，以保证安全；在筒壁上开设椭圆形人孔或手孔时，必须使短轴在纵向，长轴在环向，以尽量减少开孔对壳体强度的削弱．4．在使用无力矩理论时，壳体截面只考虑承受拉应力，完全不考虑承受弯曲应力的影响．所以这种理论又称为薄膜理论．5．在内压的作用下，壳体的半径由18mm变到20mm，则其曲率的改变应为 0.005556．压力容器或设备的直径标准化以后的标准直径称为公称直径，公称直径为300mm的容器，表示为DN3007．经过标准化后的压力数值称为公称压力，例如公称压力为10MPa，则可表示为PN108．压力容器或设备制成以后或经过长期使用后进行检修时，在交付使用前都必须进行超过工作压力条件下的压力试验，试验的目的是检查密封性结构和焊缝有无渗漏以及容器的强度。
化工设备机械基础试题库(附参考答案)
化工设备机械基础试题库（附参考答案）一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1Omnb钢板负偏差0.3mm,其筒体名义厚度6n=（）mmA、11B、9.8C、10D、9.5正确答案：C2、填料塔中安装在填料层的底部,作用是防止填料穿过其而落下、支承操作时填料层的重量、保证足够的开孔率、使气液两相能自由通过的是（）A、填料的支承装置B、填料C、液体分布器D、填料限位器正确答案：A3、设计一容器，若工作压力为2MPa,若容器顶部装有爆破片，则其计算压力PC=（）MPaoA、2.30B、3.00C、3.25D、3.50正确答案：D4、一内压容器，计算压力为0.85MPa,设计温度为50℃；圆筒内径Di=1200mm,对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm∕a,设计寿命B=20年。
采用Q235-C作为圆筒材料，钢板厚度为3"16mm时，Q235-C的[o]t=120MPa,查GB/T3274,钢板为7.5~25mm时∖C1=0.8mmo则设计厚度为（）mm。
（注:计算结果小数点后保留两位）A、5.02B、7.02C、5.20D、6.205、有关TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》适用的压力说法正确的是：（）A、工作压力大于IMPaB、工作压力大于等于IMPaC、工作压力大于等于0.IMPaD、工作压力大于0.01MPa正确答案：C6、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1.0mm,钢板负偏差0.3mm,其筒体有效厚度δ=（）mmeA、9.8B、10C、9.5D、8.7正确答案：D7、直径较大的板式塔,为便于制造、安装、检修，可将塔盘板分成数块,通过（）送入塔内，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。
A、接管B、检查孔C、手孔D、人孔正确答案：D8、填料塔中将液相加料及回流液均匀地分布到填料表面的是（）A、填料限位器B、填料的支承装置C、填料D、液体分布器正确答案：D9、常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器：（）A、直接接触式换热器B、间壁式换热器C、中间载热体式换热器D、蓄热式换热器10、球壳的中径D为60Omnb壁厚为8ι≡ι其第一曲率半径为（）mm°A、296B、300C、304D、8正确答案：B二、判断题（共90题，每题1分，共90分）1、浮头式换热器中两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。
化工设备基本知识试题附答案
化工设备基本知识试题附答案一、选择题1. 下列哪种材料不适合用于制造高温、高压的化工容器？（A）不锈钢（B）碳钢（C）铝（D）钛答案：C2. 下列哪种容器属于反应容器？（A）储罐（B）换热器（C）塔（D）反应釜答案：D3. 下列哪种阀门常用于控制流体介质的流量？（A）截止阀（B）球阀（C）蝶阀（D）闸阀答案：B4. 下列哪种泵适用于输送腐蚀性、有毒、易燃易爆的液体介质？（A）离心泵（B）轴流泵（C）计量泵（D）螺杆泵答案：C5. 下列哪种压缩机适用于低压、大流量的气体压缩？（A）螺杆压缩机（B）活塞压缩机（C）涡轮压缩机（D）离心压缩机答案：D6. 下列哪种传感器可用于检测化工过程中的温度？（A）压力传感器（B）流量传感器（C）温度传感器（D）液位传感器答案：C7. 下列哪种控制系统属于自动控制系统？（A）手动控制系统（B）半自动控制系统（C）全自动控制系统（D）远程控制系统答案：C8. 下列哪种防腐蚀措施是在设备内部进行的？（A）涂层防腐蚀（B）衬里防腐蚀（C）电化学防腐蚀（D）更换材质答案：B9. 下列哪种安全装置能防止化工设备超压运行？（A）压力表（B）安全阀（C）爆破片（D）压力继电器答案：B10. 下列哪种设备不属于化工流程设备？（A）加热器（B）冷却器（C）过滤器（D）汽车答案：D二、填空题1. 化工设备的常用材料按化学成分可分为________、________和________等。
答案：金属材料、非金属材料、复合材料2. 化工容器按压力可分为________、________和________等。
答案：低压容器、中压容器、高压容器3. 离心泵的性能参数包括________、________、________和________等。
答案：流量、扬程、功率、效率4. 自动控制系统的组成主要包括________、________、________和________等。
答案：控制器、执行器、传感器、反馈环节5. 防止化工设备腐蚀的主要方法有________、________、________和________等。
化工设备设计规范与标准应用考核试卷
10.化工设备设计时，应考虑设备的_______，以确保设备的安全运行。（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.所有化工设备在设计时，只需要考虑最大工作压力即可。（）
2.化工设备的设计过程中，可以不考虑设备的耐腐蚀性能。（）
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABC
16. BD
17. AB
18. A
19. ABC
20. ABCD
三、填空题
1.最大
2.防泄漏
3.合理性
4.腐蚀裕度
5.物理化学性质
6.疲劳
7.静强度、动强度
8.热效率
9. GB 50011-2010
10.安全系数
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. √
7. ×
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.材料选择对设备性能和使用寿命有重要影响。应考虑因素包括工作条件、介质的腐蚀性、材料的力学性能、成本和可获得性。
2.压力容器设计计算考虑参数包括设计压力、设计温度、材料性能、容器尺寸和载荷组合。计算步骤包括壁厚计算、应力分析、支撑和附件设计。
D.增加设备的维护频率
15.下列哪种化工设备通常不使用金属材料制造？（）
A.压力容器
B.换热器
C.阀门
D.塑料加工设备
16.关于化工设备的管道设计，以下哪项是错误的？（）
A.管道设计应考虑流体的流速
B.管道设计应考虑支架的设置
化工设备设计与制造基础考核试卷
7.传热过程中，传热系数的单位是_______。（）
8.化工设备中的搅拌器可以用来加速物料的_______过程。（）
9.在化工设备制造中，焊接是一种常用的_______连接方式。（）
10.化工设备中的安全阀通常设置在设备的_______位置，以防止超压。（）
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. C
3. D
4. D
5. B
6. C
7. A
8. D
9. D
10. A
11. C
12. B
13. D
14. C
15. B
16. C
17. C
18. A
19. D
20. B
二、多选题
1. ABD
2. ABCD
3. ABC
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. BD
8. ABCD
C.交流变压器
D.冷却器
2.化工设备设计时，下列哪个因素不是必须考虑的？()
A.材料的耐腐蚀性
B.设备的承压能力
C.设备的外观颜色
D.设备的传热效率
3.下列哪种材料不适合用于制造化工设备？()
A.不锈钢
B.碳钢
C.塑料
D.木材
4.在化工设备设计中，下列哪个单位不是压力的单位？()
A. MPa
B. bar
D.扩口连接
10.以下哪些设备可以用于固液分离？()
A.沉淀池
B.滤网
C.离心机
D.水力旋流器
11.化工设备设计时，对于易燃易爆环境，需要采取哪些安全措施？()
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化工设备设计试题
一、单项选择题（每题2分，共24分）
1．内压操作的塔设备，最大组合轴向压应力出现在（）。
A．正常操作 B．停车情况 C．检修情况 D．以上答案都不对
2．目前，裙座与塔体连接焊缝的结构型式有（）。
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
3．塔盘在结构方面要有一定的（）以维持水平。
A．强度 B．刚度 C．稳定性 D．其它
4．搅拌器罐体长径比对夹套传热有显著影响，容积一定时长径比越大，则夹套的传热面积（）。
A．越大 B．越小 C．不变 D．以上答案均不对
5．与填料密封相比，机械密封的（）大约为填料密封的百分之一。
A．泄漏率 B．密封性 C．磨损率 D．使用率
6．列管换热器的传热效率（）板式换热器，且金属消耗量大。
A．不如 B．高于 C．等同 D．以上答案均不对
7．在高温高压条件下，换热器的管板与管子一般采用（）连接保持紧密性。
A．胀焊结合 B．胀接 C．搭接 D．对接
8．膨胀节是装在固定管板换热器上的挠性元件，其作用是（）。
A．消除壳体薄膜应力B．消除或减小不利的温差应力
C．消除管子中的拉脱力 D．增大换热器的换热能力
9．塔设备设计中最需要设置地脚螺栓的工况是（）。
A．空塔检修 B．水压试验 C．满负荷操作 D．其它
10．列管式换热强度焊的连接方式适用的条件范围为（）。
A．较高压力和较大振动场合 B．较高温度和较大振动场合
C．较大振动和间隙腐蚀场合 D．较高压力和较高温度场合
11．塔节的长度取决于（）。
A．工艺条件 B．塔径 C．操作情况 D．塔板数
12．在塔和塔段最底一层塔盘的降液管末端设置液封盘，其目的是（）。
A．防止液沫夹带B．保证降液管出口处的密封
C．防止淹塔D．防止液泛
二、填空题（每题2分，共12分）
1、塔设备按操作压力分为塔、常压塔和。
2．填料塔所用填料有鲍尔环、拉西环、阶梯环等填料；而随着金属丝网及金属板波纹等填料的使用，使填料塔效率大为提高。
3．管子与管板胀接时，除外，近年来已出现液压胀管
与胀管的方法。
4．搅拌反应器的传动装置包括：、、及机座等。
5．搅拌器转轴密封型式很多，有、液封、
和迷宫密封等。
6．正常操作的带夹套的反应器，其筒体和下封头的壁厚应按
和分别计算。
三、判断说明题（每题4分，共24分）
1．塔体压力试验时，不论水压试验或气压试验，限制条件都是相同的。
2．对易起泡的物料和具有腐蚀性的介质，已采用填料塔为好。
3．列管换热器温差应力只与换热器的类型及管壳程论热介质的温差有关，而与其它因素无关。
4．折流板与换热器壳体一般采用点焊固定连接。
5．填料密封中的液膜又使搅拌轴润滑和实现密封的双重作用。
6．安装在混凝土框架内的塔设备，不宜作轴向变形的限制。
．
四、简答题（每题4分，共20分）
1．裙座圈与塔体间的焊接接头形式有哪些，各有什么特点？
2．列管换热器机械设计包括哪些内容？
3．搅拌“打旋”是怎么回事，该如何考虑？
4．塔体上下封头受载有何区别？
5．设计多管程换热器时，确定分程隔板位置的原则是什么？
五、综合题（每题10分，共20分）
1．试述圆筒型裙座圈设计计算过程。
2．下图所示为一塔板的局部结构，是对各编号注上结构名称并说明作用。
化工设备设计答案
一、单项选择题（每题2分，共24分）
1．B 2．B 3．B 4．A 5．A 6．A 7．A 8．B
9．A 10．D 11．B 12．B
二、填空题（每题2分，共12分）
1．正压，负压塔 2．乱堆，规整 3．机械滚胀，爆炸 4．电机，减速装置 5．机械密封，填料密封 6．承受内压，外压
三、判断说明题（每题4分，共24分）
1．正确。
负压塔介质产生的是压应力，背风侧风弯矩产生的也是压应力。
2．正确。
因填料能使泡沫破裂，且可通过选择填料材料达到防腐目的。
3．不正确。
还与管壳所用材料有关。
4．不正确。
折流板一般通过拉杆、定距管进行定位连接。
便于检修时拆卸。
5．正确。
靠液膜作用使密封面的凹凸不平处实现密封，阻止设备内流体漏出和外部介质渗入。
6．正确。
因高塔在高温条件操作时，轴向膨胀量可达很大数值，要有自由伸缩的余地。
四、简答题（每题4分，共20分）
1．包括对接和搭接焊缝两种形式。
对接焊裙座圈直径与塔体直径相同，这种焊缝受压，可以承受较大的轴向载荷，常用于大塔，但因该焊缝位于塔底封头曲面部分，从而恶化了封头的受力状况。
采用搭接时裙座圈内径稍大于塔体外径，该焊缝受剪，承载能力较差，多用于小塔。
2．包括结构设计和强度设计。
结构设计包括管壳程结构形式、管子排列方式、管板结构及管子与管板连接、管板与壳体连接方式等内容。
强度设计包括设计筒体、封头、法兰、开孔、支座等；换热器特有的强度设计，包括管板设计、筒体和管子轴向应力校核及管子拉脱力校核等内容。
3．安装在搅拌设备中心的搅拌器，当液体粘度不高、搅拌器转速足够高时，切向流会形成“圆柱状回转区”；罐体内液体在离心力作用下甩向器壁，使周边的液体沿器壁上升而中心部分液面下降，形成一大旋涡，搅拌器转速越高，旋涡越深，即“打漩”。
打漩几乎不产生轴向混合作用，为了消除打漩现象，可在反应器内按设挡板。
4．塔体上封头受载主要是介质压力，其他载荷影响不大。
而下封头除受气体介质压力外，还有液体重量、风弯矩、地震弯矩、偏心弯矩等载荷作用。
5．各管程管数应大致相等；相邻程间平均壁温差一般不应超过28℃；各程间密封长度应最短；分程隔板形状应简单。
五、综合题（每题10分，共20分）
1．
（1）首先选取裙座圈厚度等于塔体壁厚；
（2）对基底截面（基础环与裙座圈的焊缝截面）及裙座开孔截面和其他危险截面进行轴向强度和稳定性校核；
（3）确定地脚螺栓直径、数量，基础环尺寸及选择混凝土牌号等。
2．
1–压圈，压紧石棉绳 2–溢流堰，保持液层高度，促使液流均匀分布 3–石棉绳，密封作用， 4–塔盘板，承液，实现气、液传质 5–降液管，液体由上层塔板流入下层塔板通道 6–液封盘，保证降液管出口处的液封 7–泪孔，检修、停工时排液。