过程设备设计第五版课后思考题
过程设备设计思考题(打印版)
第7章 塔设备
7.1 塔设备由那几部分组成？各部分的作用是什么？ 7.2 填料塔中液体分布器的作用是什么？ 7.3 试分析塔在正常操作、停工检修和压力试验等三种 工况下的载荷？ 7.4 简述塔设备设计的基本步骤。 7.5 塔设备振动的原因有哪些？如何预防振动？ 7.6 塔设备设计中，哪些危险界面需要校核轴向强度和 稳定性？
第4章 压力容器设计
4.1 为保证安全，压力容器设计时应综合考虑哪些因 素？具体有哪些要求？ 4.2 压力容器的设计文件应包括哪些内容？ 4.3 压力容器设计有哪些设计准则？它们和压力容器失
效形式有什么关系？ 4.4 什么叫设计压力？液化气体储存压力容器的设计压 力如何确定？ 4.5 一容器壳体的内壁温度为 Ti，外壁温度为 To，通过 传热计算得出的元件金属截面的温度平均值为 T，请问 设计温度取哪个？选材以哪个温度为依据？ 4.6 根据定义，用图标出计算厚度、设计厚度、名义厚 度和最小厚度之间的关系； 在上述厚度中， 满足强度 （刚 度、稳定性）及使用寿命要求的最小厚度是哪一个？为 什么？ 4.7 影响材料设计系数的主要因素有哪些？ 4.8 压力容器的常规设计法和分析设计法有何主要区 别？ 4.9 薄壁圆筒和厚壁圆筒如何划分？其强度设计的理论 基础是什么？有何区别？ 4.10 高压容器的筒体有哪些结构形式？它们各有什么 特点和适用范围？ 4.11 高压容器筒体的对接深环焊缝有什么不足？如何 避免？ 4.12 对于内压厚壁圆筒，中径公式也可按第三强度理论 导出，试作推导。 4.13 为什么 GB150 中规定内压圆筒厚度计算公式仅适 用于设计压力 p≤0.4[σ]tφ？ 4.14 椭圆形封头、碟形封头为何均设置直边段？ 4.15 从受力和制造两方面比较半球形、椭圆形、碟形、 锥壳和平盖封头的特点，并说明其主要应用场合。 4.16 螺栓法兰连接密封中， 垫片的性能参数有哪些？它 们各自的物理意义是什么？ 4.17 法兰标准化有何意义？选择标准法兰时，应按哪些 因素确定法兰的公称压力？ 4.18 在法兰强度校核时，为什么要对锥颈和法兰环的应 力平均值加以限制？ 4.19 简述强制式密封，径向或轴向自紧式密封的机理， 并以双锥环密封为例说明保证自紧密封正常工作的条 件。 4.20 按 GB150 规定，在什么情况下壳体上开孔可不另 行补强？为什么这些孔可不另行补强？ 4.21 采用补强圈补强时， GB150 对其使用范围作了何种 限制，其原因是什么？ 4.22 在什么情况下，压力容器可以允许不设置检查孔？ 4.23 试比较安全阀和爆破片各自的优缺点？在什么情 况下必须采用爆破片装置？ 4.24 压力试验的目的是什么？为什么要尽可能采用液 压试验？ 4.25 简述带夹套压力容器的压力试验步骤，以及内筒与 夹套的组装顺序。 4.26 为什么要对压力容器中的应力进行分类？应力分
过程设备设计第章课后习题试题
第一章压力容器导言单选题1.1高温容器所谓高温容器是指下列哪一种：（）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1.2GB150GB150适用下列哪种类型容器：（）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1.3设计准则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：（）A 弹性失效B 塑性失效C 爆破失效D 弹塑性失效1.4《容规》有关《容规》适用的压力说法正确的是：（）A.最高工作压力大于0.01MPa(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于0.1MPa(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)1.5压力容器分类毒性为高度或极度危害介质PV>=0.2MPa.m3的低压容器应定为几类容器：（）A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围1.6材料性质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：（）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1.7介质毒性毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为：（）A.<0.1mg/m3B.0.1~<1.0mg/m3C.1.0~<10mg/m3D.10mg/m31.8压力容器分类内压容器中，设计压力大小为50MPa的应划分为：（）A.低压容器B.中压容器C.高压容器D.超高压容器1.9压力容器分类下列属于分离压力容器的是：（）A.蒸压釜B.蒸发器C.干燥塔D.合成塔单选题1.1 A单选题1.2 B单选题1.3 B单选题1.4 B单选题1.5 C单选题1.6 B单选题1.7 B 单选题1.8 C单选题1.9 C多选题1.1介质危害性介质危害性有多种，其中影响压力容器分类的是：（）A. 毒性B. 腐蚀性C. 氧化性D. 易燃性1.2压力容器分类下列属于第三类压力容器的是：（）A .毒性程度为极度和高度危险介质的低压容器；B .毒性程度为极度和高度危险介质且PV大于等于0.2MPa.m3的低压容器；C .易燃或毒性程度为为中度危险介PV大于等于10MPa.m3的中压储存容器；D. 中压管壳式余热锅炉；E .高压容器1.3《容规》《容规》适用于具备下列哪些条件的压力容器：（）A. 最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液体静压力）；B .内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m；C .容积（V）大于等于0.025m3；D. 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
过程设备设计习题..
目录第一章压力容器导言 (1)第二章压力容器应力分析 (5)第三章压力容器材料及环境和时间对其性能的影响 (13)第四章压力容器设计 (16)第五章储存设备 (23)第六章换热设备 (24)第七章塔设备 (26)第八章反应设备 (26)【概念题参考答案】 (27)第一章压力容器导言【教学基本内容和要求】1．了解压力容器基本组成和主要零部件；2．了解介质的毒性和易燃性，掌握压力容器几种不同分类方法；3．了解压力容器的质量保证体系的内容，了解常用压力容器标准和规范。
一．【思考题】1．介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？2．压力容器主要由哪几部分组成？分别起什么作用？3．《容规》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？4．《容规》与GB150的适用范围是否相同？为什么？5．GB150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同？它们的适用范围是什么？6．过程设备的基本要求有哪些？要求的因素有哪些？7．在我们做压力容器爆破实验时发现，容器首先破坏的地方一般在离封头与筒体连接处一段距离的地方，而并非处于理论上应力集中的连接处的地方，请问原因何在？二．【判断题】1．压力容器主要是由筒体、封头、开孔与接管、支座以及安全附件组成。
（）2．易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10％或爆炸上限和下限之差小于等于20％的气体。
（）3．高压容器（代号H）和超高压容器（代号U）是典型的第一类压力容器。
（）4．压力容器中，封头与筒体之间一定要有密封装置。
（）5．压力容器在设计时只要满足企业要求就行了，不需要满足GB150。
（）6．盛装毒性程度为高度危害介质的容器制造时，容器上的A、B类焊接接头应进行100%射线或超声检测。
（）7．压力容器分为三类：第一类压力容器，第二类压力容器，第三类压力容器，其中低压的具有极度毒性的压力容器属于第一类压力容器。
过程设备设计复习题及答案
1.7毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为：（B）
A.<0.1mg/m3
B.0.1~<1.0mg/m3
C.1.0~<10mg/m3
D.10mg/m3
1.8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
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
3.5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
3.6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
3.7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
3.8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。
B.硫元素能提高钢的强度，但会增加钢的脆性。
C.硫元素能促进非金属夹杂物的形成，使塑性和韧性降低。
D.压力容器用钢对硫的限制和一般结构钢相当。
B.蛇管式换热器是管式换热器的一种，它由金属或者非金属的管子组成，按需要弯曲成所需的形状。
C.套管式换热器单位传热面的金属消耗量小，检测、清洗和拆卸都较为容易。
D.套管式换热器一般适用于高温、高压、小流量流体和所需要的传热面积不大的场合。
6.5下列措施中，不能起到换热器的防振效果的有：（A）
A.增加壳程数量或降低横流速度。
过程设备设计课后习题答案
习题1. 一内压容器，设计（计算）压力为0.85MPa ，设计温度为50℃；圆筒内径D i =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；工作介质列毒性，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。
试在Q2305-A ·F 、Q235-A 、16MnR 三种材料中选用两种作为圆筒材料，并分别计算圆筒厚度。
解：p c =1.85MPa ，D i =1000mm ，φ=0.85，C 2=0.1×20=2mm ；钢板为4.5~16mm 时，Q235-A 的[σ]t =113 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm ；钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
材料为Q235-A 时：[]mmC C ppD t1412.524mm 28.0724.99.724mm85.185.01132100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取材料为16MnR 时：[]mmC C ppD t109.243mm 28.0443.6mm443.685.185.01702100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取2. 一顶部装有安全阀的卧式圆筒形储存容器，两端采用标准椭圆形封头，没有保冷措施；内装混合液化石油气，经测试其在50℃时的最大饱和蒸气压小于1.62 MPa （即50℃时丙烷饱和蒸气压）；圆筒内径D i =2600mm ，筒长L=8000mm ；材料为16MnR ，腐蚀裕量C 2=2mm ，焊接接头系数φ=1.0，装量系数为0.9。
试确定：○1各设计参数；○2该容器属第几类压力容器；○3圆筒和封头的厚度（不考虑支座的影响）；○4水压试验时的压力，并进行应力校核。
解：○1p=p c =1.1×1.62=1.782MPa ，D i =2600mm ，C 2=2mm ，φ=1.0，钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，σs =345 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
过程设备设计第五版课后思考题
过程设备设计第五版课后思考题摘要：I.引言- 过程设备设计的重要性和挑战- 第五版课后思考题的目的和价值II.过程设备设计的基本原则- 满足工艺要求- 考虑设备的安全性- 优化设备的结构设计- 选用合适的材料和零部件III.过程设备设计的具体步骤- 确定设计目标和要求- 进行设备选型和布局- 进行设备结构设计- 进行设备零部件设计- 进行设备材料选择- 进行设备性能分析IV.过程设备设计的新技术和趋势- 数字化设计技术- 智能化设计技术- 可持续设计理念V.结论- 过程设备设计的重要性- 第五版课后思考题对于过程设备设计能力的提升正文：过程设备设计是工业生产和科研中的关键环节，它涉及到许多复杂的因素和挑战。
为了帮助读者更好地理解和掌握过程设备设计的基本原则和方法，本书提供了第五版课后思考题。
这些思考题旨在引导读者深入思考和探讨过程设备设计的各个方面，从而提升其设计能力和水平。
过程设备设计的基本原则包括满足工艺要求、考虑设备的安全性、优化设备的结构设计以及选用合适的材料和零部件。
这些原则是过程设备设计的基础，需要设计师在设计过程中全面考虑和遵循。
过程设备设计的具体步骤包括确定设计目标和要求、进行设备选型和布局、进行设备结构设计、进行设备零部件设计、进行设备材料选择以及进行设备性能分析。
这些步骤是过程设备设计的核心内容，需要设计师具备丰富的知识和经验。
近年来，过程设备设计领域出现了许多新技术和趋势，如数字化设计技术、智能化设计技术以及可持续设计理念。
这些新技术和理念为过程设备设计带来了新的机遇和挑战，需要设计师不断学习和掌握。
总之，过程设备设计是工业生产和科研的重要组成部分，需要设计师具备全面的知识和丰富的经验。
过程设备设计第五版课后思考题
过程设备设计第五版课后思考题第一部分：简介本文为过程设备设计第五版课后思考题文档，旨在帮助读者巩固对过程设备设计的理解和应用。
通过回答以下问题，读者将能够更深入地了解过程设备设计的相关知识，并能够在实际应用中灵活运用。
第二部分：能量平衡1.什么是能量平衡？能量平衡是指在一个封闭系统中，输入和输出的能量之和相等的原理。
在过程设备设计中，能量平衡是评估和优化能源消耗的重要方法。
2.如何进行能量平衡计算？能量平衡计算可以通过以下步骤进行：-确定系统边界：确定所关注的系统的范围和边界。
-列出能量输入和输出项：将系统的能量输入和输出项列出，包括热量、功和物质的输入和输出。
-建立能量平衡方程：根据系统边界和能量输入输出项，建立能量平衡方程。
-解决能量平衡方程：解决能量平衡方程，求解未知量。
3.能量平衡计算的意义是什么？能量平衡计算的主要意义包括：-确定能源消耗：通过能量平衡计算，可以准确评估系统的能源消耗情况，为能源节约提供依据。
-优化系统设计：通过对能量平衡的计算，可以识别和解决能量损失和浪费的问题，从而优化系统设计。
第三部分：物料平衡1.什么是物料平衡？物料平衡是指在一个封闭系统中，输入和输出的物料质量之和相等的原理。
在过程设备设计中，物料平衡是评估和控制物料流动的重要方法。
2.如何进行物料平衡计算？物料平衡计算可以通过以下步骤进行：-确定系统边界：确定所关注的系统的范围和边界。
-列出物料输入和输出项：将系统的物料输入和输出项列出，包括原料、产品和副产物的输入和输出。
-建立物料平衡方程：根据系统边界和物料输入输出项，建立物料平衡方程。
-解决物料平衡方程：解决物料平衡方程，求解未知量。
3.物料平衡计算的意义是什么？物料平衡计算的主要意义包括：-确定物料流动：通过物料平衡计算，可以准确评估系统的物料流动情况，为生产规划和控制提供依据。
-优化生产过程：通过对物料平衡的计算，可以识别和解决物料损失和浪费的问题，从而优化生产过程。
过程设备设计课后习题答案
习题1. 一内压容器，设计（计算）压力为0.85MPa ，设计温度为50℃；圆筒内径D i =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；工作介质列毒性，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。
试在Q2305-A ·F 、Q235-A 、16MnR 三种材料中选用两种作为圆筒材料，并分别计算圆筒厚度。
解：p c =1.85MPa ，D i =1000mm ，φ=0.85，C 2=0.1×20=2mm ；钢板为4.5~16mm 时，Q235-A 的[σ]t =113 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm ；钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
材料为Q235-A 时：[]mmC C ppD t1412.524mm 28.0724.99.724mm85.185.01132100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取材料为16MnR 时：[]mmC C ppD t109.243mm 28.0443.6mm443.685.185.01702100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取2. 一顶部装有安全阀的卧式圆筒形储存容器，两端采用标准椭圆形封头，没有保冷措施；内装混合液化石油气，经测试其在50℃时的最大饱和蒸气压小于1.62 MPa （即50℃时丙烷饱和蒸气压）；圆筒内径D i =2600mm ，筒长L=8000mm ；材料为16MnR ，腐蚀裕量C 2=2mm ，焊接接头系数φ=1.0，装量系数为0.9。
试确定：○1各设计参数；○2该容器属第几类压力容器；○3圆筒和封头的厚度（不考虑支座的影响）；○4水压试验时的压力，并进行应力校核。
解：○1p=p c =1.1×1.62=1.782MPa ，D i =2600mm ，C 2=2mm ，φ=1.0，钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，σs =345 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
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过程设备设计第五版课后思考题
摘要：
一、引言
二、过程设备设计第五版课后思考题解析
1.思考题概述
2.思考题解答
三、过程设备设计的重要性
四、结论
正文：
一、引言
过程设备设计是化学工程和石油工程领域中的重要环节，涉及到各种单元操作和设备的设计。
过程设备设计第五版课后思考题是为了帮助学生巩固课堂所学知识，提高实际问题解决能力而设置的。
本文将对这些思考题进行详细解析，以期帮助大家更好地理解和掌握过程设备设计的相关知识。
二、过程设备设计第五版课后思考题解析
1.思考题概述
过程设备设计第五版课后思考题涵盖了各种设备的设计，如换热器、塔设备、反应器等。
题目设置结合实际工程案例，要求学生运用所学知识解决实际问题。
这些思考题有助于学生将理论知识与实际工程相结合，提高分析问题和解决问题的能力。
2.思考题解答
针对具体题目，我们可以通过以下步骤进行解答：
（1）仔细阅读题目，理解题意。
（2）分析题目所涉及的设备类型、工艺条件以及相关设计要求。
（3）运用所学的设备设计原理和方法，如热力学分析、传质传热计算等，进行详细设计。
（4）对设计结果进行校核，确保设备性能满足要求。
（5）将解答过程和结果整理成文，提交作业。
三、过程设备设计的重要性
过程设备设计在化工和石油工程领域具有重要意义，它关系到生产过程的安全、稳定、节能和环保。
通过过程设备设计，可以优化生产过程，提高产品质量和产量，降低能耗和成本，从而提高企业的经济效益和社会效益。
四、结论
过程设备设计第五版课后思考题对学生的专业素养和实际能力提出了较高要求。
通过对这些思考题的解答和解析，学生可以更好地掌握过程设备设计的相关知识和技能，为今后从事相关工作奠定坚实基础。