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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。
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化工机械基础考试题目及答案.doc一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 化工设备中，承受内压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B2. 化工设备中，承受外压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：A3. 化工设备的设计压力通常是指（）。
A. 设备的最高工作压力B. 设备的最低工作压力C. 设备的工作压力范围D. 设备的工作压力的平均值答案：A4. 化工设备的设计温度是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A5. 化工设备中，承受真空的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D6. 化工设备中，承受常压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：C7. 化工设备的设计温度通常是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A8. 化工设备中，承受负压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D9. 化工设备的设计压力和设计温度是（）。
A. 设备的最高工作压力和最高工作温度B. 设备的最低工作压力和最低工作温度C. 设备的工作压力范围和工作温度范围D. 设备的工作压力的平均值和工作温度的平均值答案：A10. 化工设备中，承受正压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分）11. 化工设备的设计参数包括（）。
A. 设计压力B. 设计温度C. 设计容积D. 设计流量答案：A, B12. 化工设备承受的压力类型包括（）。
A. 内压B. 外压C. 常压D. 真空答案：A, B, C, D13. 化工设备的设计温度和工作压力是（）。
化工机械基础试题库及答案解析
化工机械基础试题库及答案解析一、单选题1. 下列关于化工设备材料选择的描述，错误的是：A. 根据介质的腐蚀性选择材料B. 根据设备的工作温度选择材料C. 根据设备的工作压力选择材料D. 根据设备的美观性选择材料答案：D2. 化工设备中，承受压力的部件通常称为：A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 垫片答案：B3. 化工设备设计时，需要考虑的因素不包括：A. 设备的强度B. 设备的刚度C. 设备的重量D. 设备的颜色答案：D二、多选题1. 化工设备常见的腐蚀类型包括：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：A、B、D2. 下列哪些因素会影响化工设备的使用寿命：A. 材料的耐腐蚀性B. 设备的维护保养C. 操作人员的技术水平D. 设备的制造工艺答案：A、B、C、D三、判断题1. 化工设备的设计必须满足工艺要求和安全要求。
（对）2. 化工设备的设计可以不考虑环境因素。
（错）3. 化工设备的材料选择应优先考虑成本。
（错）四、简答题1. 简述化工设备设计中的压力容器设计要点。
答案：压力容器设计要点包括：确定容器的工作压力和工作温度；选择合适的材料；确保容器的结构强度和刚度；考虑腐蚀和磨损的影响；进行必要的热应力分析；确保容器的密封性能；考虑操作和维护的便利性。
2. 描述化工设备中常见的密封方式及其适用场合。
答案：常见的密封方式包括：填料密封，适用于低速、低压力的场合；机械密封，适用于高速、高压力的场合；软密封，适用于腐蚀性介质和有毒介质的密封；硬密封，适用于高温、高压的场合。
五、计算题1. 已知某化工设备的设计压力为1.0MPa，设计温度为200℃，材料的许用应力为150MPa，求该设备的最小壁厚。
答案：根据公式t = (P * D) / (2 * σ)，其中P为设计压力，D为设备直径，σ为材料的许用应力，可计算出设备的最小壁厚。
2. 设计一个化工设备，其容积为5立方米，工作压力为0.5MPa，工作温度为100℃，材料为碳钢，求该设备的设计壁厚。
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浙江海洋学院2007-2008学年第一学期《机械设计基础》课程期末考试卷(适用班级 _________________________ A05储运 _____________________________________________________________ ______________________________ )考试时间：120分钟注意：考试所需查表数据如下：表1焊接接头系数。
表2铜板负偏差Ci (mm)表3腐蚀裕量C? (mm)1、今有一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，己知模数m=3mm,齿数zi=35, z?=70o(1) 求传动比、两轮中心距(2) 大齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径(3) 小齿轮的齿距、齿厚、齿槽宽。
(10分)解：(1)传动比 i = % =、乏=四=2co 2 d { % 35两轮中心距。
=空(弓+弓)=2x(35 + 70)= 157.5mm2 2 (2) 大齿轮分度圆直径 d 2 = z 2m = 70x3 = 21 Qmm齿顶圆直径 d a2 = d 2 4- 2h a =(京 +2龙；，? =(70+ 2)x3 = 216mm齿根圆直径 心2 = d 2 - 2h 」=(z 2 -2h ： —2c*)m =(70-2 - 2x0.25)x3 = 202.5mm(3)小齿轮齿距 p = mi = 3x3.14 = 9.42mm 齿厚和齿槽苑 s = e = p/2 = 4.7\mm 志B2、己知DN2000的内压薄壁圆筒，用来装氮气，筒体壁厚5 n=22mm,筒体承 受的最大应力130MPa,双面对接焊缝，局部探伤，试求该圆筒最大允许工作 压力。
（10分） 解：已知Di=2000mm,筒体壁厚8 n=22mm,筒体承受的最大应力［。
］ =130MPa,焊接接头系数6=0.85,壁厚附加量C=0.8+l=l.8mm 。
根据内压薄壁圆筒最大允许工作压力公式：［］=2旧］'。
化工机械基础考试题答案
《机械设计基础》课程期末考试卷B参考答案和评分标准（适用班级A05储运）1、今有一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=5mm ，齿数Z 1=35，Z 2=70，求传动比、两轮分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距。
（10分）解： （1）传动比 （1分）（2）分度圆直径 （2分）（3）齿顶圆直径 （3分）（4）齿根圆直径 （3分）（5）轮齿齿距 （1分）2、已知DN2000的内压薄壁圆筒，壁厚δn =22mm ，壁厚附加量为C=2mm ，筒体承受的最大气体压力P=2MPa ，双面对接焊缝，局部探伤，试求筒体的最大应力。
（10分）解：已知D i =2000mm ，δn =22mm ，C=2mm ，[P w ]=2MPa ，φ=0.85，δe =22-2=20mm 。
（2分） 代入公式计算（8分）所以筒体的最大应力为118.82MPa3、今欲设计一台反应器，直径为3000mm ，采用双面对接焊缝，100%探伤。
工作压力为1.8MPa ，工作温度450℃，试用20R 和16MnR 两种材料分别设计反应器的厚度，并进行分析比较。
（15分）（450℃下20R 的[σ]=61MPa ，16MnR 的[σ]=66MPa ）解：已知D i =3000mm ， t=450℃， P c =1.1×1.8=1.98MPa ，φ=1，C 2=2mm 。
（2分）（1）采用20R 材料设计反应器的厚度[σ] 450℃=61MPa ，代入公式得（5分） [][]()()MPa D P e e i w t 82.1182085.022*******=⨯⨯+⨯=+=φδδσmm m z d 35057022=⨯==()()mm m h z h d d a a a 360527022222=⨯+=+=+=*()()mm m c h z h d d a f f 5.337525.02270222**222=⨯⨯--=--=-=mm m p 7.1514.35=⨯==π23570121221=====z z d d i ωωmm m z d 17553511=⨯==()()mmm h z h d d a a a 185523522111=⨯+=+=+=*()()mm m c h z h d d a f f 5.162525.02235222**111=⨯⨯--=--=-=[]mm C P D P ct i c d 49.51298.11612300098.122=+-⨯⨯⨯=+-=φσδ钢板负偏差取C 1=1.3mm ，圆整后δn =53mm（2）采用16MnR 材料设计反应器的厚度[σ] 450℃=66MPa ，代入公式得（5分）钢板负偏差取C 1=1.2mm ，圆整后δn =49mm比较两种材料设计反应器厚度可知，16MnR 比20R 节省材料 （3分）4、如图所示轮系中，已知z 1=25，z 2=45，z 2/=20，z 3=90，n 1=1000r/min ，求n 3=？（10分）解：根据定轴轮系传动比计算公式（6分）则，n 3=n 1/i =-1000/8.1=-123.46r/min （4分） 负号表示1与3齿轮转向相反。
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姓名 学号 订 线 答案一、选择题1.B2.B3.A4.A5. D6.C7.C8.C9.A 10.A二、填空题1.浮头式 填料函式 U 形管式2.拉西环 鲍尔环 鞍形填料 阶梯环3.模数相同 齿形角相同4.法兰连接 螺纹连接 焊接 承插连接5.流堰 降液管 受液盘6.蛇管式 夹套式7.桨式 锚式 框式 推进式 （涡轮式） 8.箱式炉 立式炉 圆管炉 （大型方炉）9.螺栓连接 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 10.齿面磨损 齿面点饰 齿面胶合 轮齿折断 11.挤压破碎 弯曲破碎 冲击破碎 磨碎 12.旋回破碎机 辊式破碎机 球磨机 三、简答题1.折流板有两个作用，一是支承管子，二是增加流体的湍流程度，提高换热效果。
分为单弓形、双弓形和三弓形三种。
2.当活塞1在外力作用下从左向右移动时，泵内的容积增加，压力降低。
当压力降到低于吸液管的压力时，吸入阀6被推开，液体进入吸液管，进而经过吸入阀，被吸入泵体内，而排出阀4则被泵体外的液体压紧而关闭。
当活塞1向左移动时，泵体内的液体受到挤压，压力逐渐增高并顶开排出阀4将液体排出泵外，吸入阀6则被泵内的液体压紧而关闭。
活塞往复运动一次，完成一个吸入和排出过程，称为一个循环。
姓名 学号 订 线 3. 四、计算题i=z 2/z 1得z 2=20×4=80 d1+d2=m(z 1+z 2)=400×2=800模数m=800/100=8mm 分度圆直径d1=m×z 1=10×20=200mmd2=m×z 2=10×80=800mm。
最新天大.6《化工机械基础》期末试题及答案
2004.6 《化工机械基础》期末试题 (A) 答案一、名词解释（10分）1、名义屈服极限：对于没有明显屈服极限的材料，规定用出现0.2%塑性变形时的应力作为名义屈服极限，用2.0σ表示。
2、冲击韧度：材料的抗冲击能力常以使其破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积来衡量，称为材料的冲击韧度，以k α表示，单位J/cm 2。
3、薄壁容器：根据容器外径0D 与内径i D 的比值K 来判断，2.1≤K 为薄壁容器。
iD D K 0=4、筒体的弹性失稳：在外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象称为弹性失稳。
5、垫片密封比压力：在法兰密封中形成初始密封条件的压紧应力叫垫片密封比压力。
二．问答题（共42分）1、画出低碳钢的拉伸和压缩应力—应变示意图，简要说明各个阶段的名称以及各种极限应力的名称。
（8分）（1）弹性变形阶段，弹性极限或比例极限； （2）屈服阶段，屈服极限； （3）强化阶段、强度极限； （4）颈缩阶段或局部变形阶段。
2．不锈钢为什么含碳量都很低？（4分）在铬不锈钢中，起决定作用的主要元素是铬。
由于钢中存在的碳元素能与铬形成铬的碳化物，因而消耗了铬，致使钢中的有效铬含量减少，使钢的耐腐蚀性降低，故不锈钢中的含碳量都是较低的。
3．下列钢号各代表何种钢，符号中的字母和数字各有什么意义？（8分）Q235-A.F 代表普通碳素钢（钢种），其中Q为屈服强度的头一个拼音字母，235为屈服强度值，A表示质量等级，F表示沸腾钢。
20代表优质碳素钢，20为含碳量0.2%。
16MnDR 代表普通低合金钢，含碳量0.16%，含Mn小于1.5%，D表示低温用钢，R 代表容器用钢HSn70-1 代表锡黄铜（钢种），又称海军黄铜，H为黄铜牌号，70 表示平均含铜70%，1表示含锡1%，含锌29%。
4．手工电弧焊、埋弧自动焊和氩弧焊的特点是什么？（6分）手工电弧焊：设备简单，操作灵活，对空间不同位置、不同接头形式的焊缝均能方便地进行焊接，被广泛使用。
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《机械设计基础》课程期末考试卷B参考答案和评分标准（适用班级D06储运）1、有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，两轮中心距a=276mm ，小齿轮齿顶圆直径d a1=70mm ，小齿轮齿数Z 1=33，试求大齿轮分度圆直径。
（10分）解：由于这是一对一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，所以各项参数都取标准值。
根据 a=1/2（Z 1+Z 2）m （1） （4分）d a1=（Z 1+2）m （2） （4分）把d a1=70mm ，Z 1=33代入（2）式，得m=2mm把a=276mm ，Z 1=33，m=2mm 代入（1）式，得Z 2=243大齿轮分度圆直径d 2=mZ 2=2×243=486mm （2分）2、某工厂脱水塔塔体内径为700mm ，壁厚为12mm ，工作温度为180℃，压力为2MPa ，材料为20R 。
塔体采用手工电弧焊，局部探伤，壁厚附加量为C=2mm ，试校核塔体水压试验强度。
（15分）（20R 在≤20℃下[σ]=133MPa ，150℃下[σ]=132MPa ，200℃下[σ]=123MPa ，σs=245MPa ）解：已知D i =700mm ， t=180℃， P c =1.1×2=2.2MPa ，δn =12mm ，[σ] 20℃=133MPa ， [σ] 180℃=126.6MPa （内插法），φ=0.8，C=2mm 。
（2分） 根据水压试验应力公式（4分）（2分）δe =δn -C =12-2=10mm代入得 ()MPa 60.1021021070089.2T =⨯+⨯=σ （2分） 0.9φσs=0.9×0.8×245=176.4MPa （2分）σT ＜0.9φσs （2分）水压试验时满足强度要求。
（1分）3、试设计一反应釜锥形底的壁厚，该釜内径为800mm ，锥底接一公称直径为DN150（外径为159mm ）的接管。
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33、以下材料哪一个是压力容器专用钢（B）
A.Q235-AB. 16MnR C. 20g D. 0Crl8Ni9Ti
3t;P<1.6 MPaB.1.6MPa < P <\ QMPa
C.l0MPa<P<l00MPaD.P > 100 MP a
41、一般传动轴的许用扭转角规定为（B）。
A.[0] =（0.25°~0.5°）/m B.[0] =（0.5。〜l.Oo）/m
C.[列=（1.0°〜2.0°）/mD.[列=（2（）〜4°）/m
42、圆筒形容器的直径为D,则其第一曲率半径为（C）。
A.DB. D/2C. ooD.0
43、下述封头中，哪一个制造容易但抗压性能最差（C）。P142
24、优质碳钢与普通碳钢的划分是依裾（D）的不同。
A.含碳量B.防腐性能C.强度D. S+P含量
25、若轴向拉伸等直杆选用同种材料，三种不同的截面形状：圆形、正方形、空心圆，比较 三种情况的材料用量，则（D）
A.正方形截面最省料B.圆形截面最省料
C.空心圆截而最省料D.三者用料相同
26、下列封头受力状况最好的是（A）P142
A.球形封头B.椭圆形封头C.碟形封头D.平板封头
27、容器的标准化参数包括（B）。
A.公称直径和公称容积B.公称直径和公称压力
C.公称压力和壁厚D.公称质量和公称容积
28、压力容器设计巾，碳素钢及低合金钢要求的最小厚度为（A）。
A.3mm B. 4mm C. 5mm D. 6mm
29、化工装賈中下述哪个设备受力可视为扭转变形（B）。
5、为保证整个机器设备在外力作用下安全可靠地工作，它们的每个构件必须满足三个基本 条件，即要有足够的（C）
6、下述类型设备中，承压性能最好的是（A）。
A.球形容器B.圆筒形容器C.方形容器D.椭圆形容器
7、平面一般力系的平衡条件为（B）
D. IX=0,2X(00
8、受外压的圆筒壳体其破坏形式为失稳的是（C）
A.锥形封头B.椭圆形封头C.平板封头D.球形封头
A.承受风压的塔器B.转动的泵轴
C.荇器的拉杆D.塔器的地脚螺栓
30、从受力角度分析，锥形壳体（B）处应力最大，因此开孔应避开此位置。
A.锥顶B.锥底C.锥顶与锥底中间处D.各部位相同
31、下述材料中哪一个归属优质碳钢（B）。
A.lCrl3 B.20C. lCr25Si2 D. 16MnDR
32、下述哪一种封头没有直边（D）。
A.与筒体轴线平行B.与筒体轴线垂直
C.与筒体轴线成45度角D.任何方向均可
13、下述材料中哪一个与其它材料不同类（C/D）。
A.低碳钢B.优质钢C.铜D.铸铁
14、当采用无缝钢管作为筒体时，其公称直径为（A）
A.管子的外径B.管子的内径
C.管子的平均直径D.管子的公称直径
15、用三种不同材料制成尺寸相同的试件，在相同的试验条件下进行拉伸试验，得到的应力 一应变曲线如图示。比较三条曲线，可知拉伸强度最高、弹性模量最大、塑性S好的材 料是（A）
化工设备机械基础复4题
-选择题
1、材料的刚度条件是指构件抵抗（B）的能力。
A.破坏B.变形C.稳定性D.韧性
2、一梁截面上剪力左上右下，弯矩左顺右逆，描述正确的是（A）。
C.剪力为正弯矩为负D.剪力为负弯矩为正
3、内压容器封头直边的作用是（B）。
4、构件的强度、刚度和稳定性（C）
A.只与材料的力学性质有关；B.只与构件的形状尺寸有关;
A.2.25B. 1.0C.0.67D. 1.5
19、下述容器巾哪一个易发生失稳（D）
A.高大立式容器B.高压容器C.内压容器D.外压容器
20、下述设备哪一项不属于三类压力容器（D）
A.容积为60m3球形储罐B.移动式压力容器
C.高压界器D.低压管壳式余热锅炉
21、卧式布置的容器其受力情况可简化为（C）
38、化工装貫屮装有液体的卧式容器可视为（B）。
A.简支梁B.外伸梁C.非静定梁D.悬臂梁
39、对圆筒型容器下述说法正确的是（D）。
A.经向应力与环向应力相等B.经向应力与环向应力均为零
C.经向应力大于环向应力D.经向应力小于环向应力
40、造成梁断裂破环的主要原因是（B）。
A.弯矩B.剪应力C.弯矩和剪应力共同作用D.扭矩
B.短圆筒、刚性圆筒
D.长圆筒、短圆筒、刚性圆筒
9、单元体上的主平面是指（A）
B. 既有正应力乂有剪应力的平面D.既没有正应力又没有剪应力的平而
10、优质非合金钢20g表示（D）
A.含碳量为千分之20的容器用钢
B.含碳量为万分之20的容器用钢
C.含碳量为千分之20的锅炉用钢
D.含碳量为万分之20的锅炉用钢
35、压力容器在名义厚度计算时，不考虑记入下述哪一项（D）。
A.钢板负偏差B.腐蚀裕量C.圆整值D.容器最小厚度
36、塑性与脆性材料是用延伸率来划分的，塑性材料的延伸率为（B）。
A.>3%B.>5%C.>8%D.> 10%
37、下述哪种约束类型是由力和力矩共同作用（D）。
A.柔索约束B.光滑面约束C.固定铰约束D.固定端约束
A.a、b、
16、化工容器就其整体而言，通常属于轴对称M题，是因为（D
A.壳体的几何形状对称于回转轴B.约束对称于回转轴
17、根据小变形条件，可以认为（D）
A.构件不变形B.构件不破坏
C.构件仅发生弹性变形D.构件的变形远小于其原始尺寸
18、图示两截面面积相等，则抗弯截面模量Wzl/Wz2A（D）
⑴（2）
11、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有以下结论，正确的是（D）
A.应力和塑性变形很快增加，因而认为紂料失效；
B.应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；
C.应力不增加，塑性变形很快增加，因而认为材料失效；
D.应力不增加，塑性变形很快增加，但不意味着材料失效
12、在承受A压的圆柱形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴（B）
A.受均布载荷的简支梁B.受集中载荷作用的简支梁
C.受均布载荷的外伸梁D.受集中裁荷作用的外伸梁
22、下述各项屮哪一个不属于容器附件（D）。
A.视镜B.人孔C.液位计D.鞞器外保温
23、下述措施哪一项不会改善梁的强度与刚度（D）。
A.集中力改为分布力B.将简支梁变为外伸梁
C.将矩形梁改为工字钢梁D.将矩形梁改为圆形梁