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。
烟台大学化工设备机械设备期末考试复习题及参考答案
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超越高度一、单选题（每题2分，共25道小题，总分值50分）1.工程设计中，设备总装图上所标注的厚度是指（）。
A、计算壁厚B、设计壁厚C、名义壁厚D、有效壁厚正确答案:C2.无缝钢管做筒体时，其公称直径是指它们的（）。
A、内径B、外径C、中径D、名义直径正确答案:B3.在管壳式换热器中，只有O换热器才可能是单管程，其它最少双管程。
A、固定管板式B、U形管式C、浮头式D、填函式正确答案:A4.内压操作塔设备，其最大组合轴向压应力发生在（）。
A、停工时迎风侧B、停工时背风侧C、操作时迎风侧D、操作时背风侧正确答案:B5.薄壁容器是指（）的容器。
A、δ/Di<0.15B、δ∕D∣≤0.1C^K=D0∕Di≤1.2D、K=D0∕Di≤1.0正确答案:C6.钢材的热处理中，调质处理是指（）。
A、淬火加低温回火B、淬火加中温回火C、淬火加高温回火D、淬火加退火正确答案:C7.外压容器设计中，焊接接头系数随着焊缝检测比率的增加而（）。
A、增加B、减小C、不变D、无法确定正确答案:C8.压力容器制造过程中，筒体的焊接宜采用（）。
A、搭接焊B、对接焊C、角接焊D、T型焊正确答案:B9.外压圆筒的临界压力与仅材料的O性能指标有直接关系。
A、强度极限B、屈服点C、硬度D、弹性模量和泊松比正确答案:D10.法兰发生绕曲变形，主要是由于（）不够而引起的。
A、强度B、刚度C、硬度D、无法确定正确答案:B11.化工设备用普通碳素钢指（）。
A、低碳钢B、中碳钢C、高碳钢D、工业纯铁正确答案:A12.高真空法兰密封宜选用（）密封面形式。
A、梯形槽密封面B、凹凸密封面C、桦槽密封面D、锥密封面正确答案:C13.奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的温度范围是：（）。
A、250~450°CB、350-750℃C^450*^850℃D、850~1050°C正确答案:C14.为了提高工件的硬度、强度和耐磨性，通常采用的热处理工艺为（）。
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(I)_北京化工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
过程设备设计(I)_北京化工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在分析设计中,压力在圆筒壁厚中引起的平均应力和弯曲应力分别为一次整体薄膜应力和二次应力。
参考答案:正确2.如果承受以下载荷，不能应用无力矩理论：参考答案:气压_支座反力3.在非对称循环的交变应力作用下，平均应力增加将会使疲劳寿命 (上升/下降)。
参考答案:下降4.在气体作用下锥壳中周向应力和经向应力有以下特点：参考答案:与到锥顶的距离呈线性关系_锥顶处应力为零，离锥顶越远应力越大_周向应力是经向应力的两倍5.采用高强度钢可以显著提高筒体的稳定性。
参考答案:错误6.周向受均布外压的无限长圆筒发生屈曲时的临界压力和长度间的关系是：参考答案:无关7.球壳上开孔接管越大，应力集中系数参考答案:越大8.受横向压力载荷作用的圆平板，板中的弯曲应力沿着厚度的分布是：参考答案:线性9.所谓高温容器是指下列哪一种：参考答案:工作温度在材料蠕变温度以上10.内压容器中，设计压力大小为50MPa的应划分为：参考答案:高压容器11.厚壁圆筒全屈服压力指的是：参考答案:外壁面发生屈服时的压力12.实际壳体存在的形状缺陷使得壳体失稳临界压力参考答案:减小13.受内压p作用的厚壁圆筒，如果内加热，那么：参考答案:内壁应力得到改善14.一般高压容器的平盖制造用的钢材是：参考答案:锻件15.流体在密封口泄漏的途径有______泄露、界面泄露。
参考答案:渗透16.下列焊接接头中可能出现的缺陷，最危险的是：参考答案:裂纹17.下列金属会产生低温变脆的是：参考答案:碳素钢18.设计厚度为______与______之和。
参考答案:计算厚度_腐蚀裕量19.下列有关圆筒设计的叙述，正确的是：参考答案:对单层厚壁圆筒常采用塑性失效设计准则或爆破失效设计准则设计。
20.下列有关压力容器设计技术参数的叙述，正确的是参考答案:设计压力不得低于最高工作压力。
最高工作压力不包括液柱静压力。
化工设计复习题答案
化工设计复习题答案填空题：1.根据化工过程开发程序分类,化工设计可分为四种设计类型,分别是概念设计、中式设计、基础设计和工程设计 ;2.化工设计中的计算主要包括：物料衡算、能量衡算和设备造型与计算 ;3.选择生产方法和工艺流程是应着重考虑先进性、可靠性和合理性三原则;4.换热器按照传热方式可分为直接传热式、间壁传热式和蓄热式 ;5.在化工施工图设计中,每个设备只能编一个位号,位号的第一个字母为设备类别代号,说明下列设备类别代号代表什么：T—储罐、塔 R—反应器 V—容器机运设备P—泵 E—换热器塔 F—容器6.在画设备布置图时,剖切到的厂房用粗实线画出,未剖到的厂房用细实线画出;7.在换热器的设计或选型时,需要核算液体在直管内的流速,根据经验,排出下列流体流速由小到大的顺序：a 冷却水；b油类蒸汽；c 气液混合流体；d 油类dacb ;8.在填料塔的设计时,陶瓷填料不适用于氢氟酸、热碱等工艺物料;9.工厂的三废治理工程要“三同时”, 即同时设计、同时加工安装、同时试车运行 ;10.工程设计中的种类主要有三段设计、二段设计和一段设计 ;11.化工设备布置设计的主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确位置,相应地确定厂房或框架的结构形式 ;12.在化工设计中,工艺设计人员提供设计条件的其他相关专业是土建、给排水、自控、电气、电讯等 ;13.扩大的初步设计完成后要编制的设计文件内容主要包括：编制准确度能满足控制投资或报价使用的工程概算、设计说明书、设计说明书附图附表 ;14.易燃物品的自燃点随压力增加而降低 ;15.工艺流程草图又称为方案流程图、流程示意图 ,一般在生产方法确定后绘制,主要为工艺计算服务,也是工艺方案的确定和工艺流程图设计的依据,但不列入设计文件;16.在泵的选型中,要求流量大而扬程低的,可选用单级离心泵；要求流量小而扬程高的,宜选用复泵、多级离心泵 ;17.在厂房建筑物的视图中,凡未被剖切的墙、梁、柱、楼板等结构的轮廓,用细实线画出；而被剖切后的剖面结构轮廓,用粗实线画出;18.常见的化工设备主要有泵、压缩机、换热器、反应器、蒸馏塔等;19.化工设备的装备图,除了一般机械装备图的内容外,还有技术特性表、接管表、修改表、选用表、图纸目录等,以满足化工设备图的特殊要求;20.在施工图设计中,设备布置设计一般应提供设备布置图、首页图、设备安装图、管口方位图 ;21.管道支架按照其作用可分为：固定支架、滑动支架、导向支架、弹簧吊架;22.在带控制点的工艺流程图中,设备的位号应标注在设备的附近位置;23.物质的可燃性取决于其闪电、自然点、爆炸极限和燃烧热四个因素;24.在冷冻工程中,常用的载冷剂有水、盐和有机物;25.在进行工程投资经济评价时,通常采用静态评价和动态评价两类评价方法;26.项目经济分析评价中的静态评价方法的评价指标为投资收益率、静态还本期和累计现金价值 ;27.目前,国内外化工设计院大多采用的流程模拟软件包括 Aspen plus 、chemCAD和 PRO//II ;图示题：1.在工艺流程图中,下列图形符号分别代表什么设备p302.说明下列图形符号表示的意义p353.画出下列阀门管件的图形符号;p38截止阀异经管球阀隔膜阀4.画出换热器无相变时载热体流量控制的下列两种温度自控方案;p43载热体单回路控制载热体旁路控制5.按照设备布置要求,画出某楼层上圆形、正方形预留孔、单扇门、空门洞或墙孔、窗的表示方法;p376.在带控制点的工艺流程图中,画出第4工段第2个温度指示仪表,画出第4工段第3个压力记录仪表,画出第4工段第1个流量记录检出元件为限流孔板仪表三种集中仪表盘安装仪表的位号标注方法;p40-417.在管路布置中,画出下列管道在同一个立面上的俯视图;p1698.画出管线离开本图纸界区到图号为0103、设备位号为P0203的表示方法,以及管线离开装置设计界区的表示方法;同29.画出离心泵两种流量调节的自控流程：出口节流调节和旁路调节;p4210.分别画出平面图上：圆形安装孔或地坑、方形安装孔或地坑、门、窗的表示方法;同511.画出管道或管件单线表示之间的下列连接方式或表示方法：同7法兰连接承插连接螺纹连接焊接管道转向管道重叠管道交叉12.在管道设计中,画出从左到右坡度为4/1000的管道的表示方法p174是非题：1.可燃液体的燃点温度低于闪点温度,所以,在化工设计时可以只考虑其燃点温度; ×2.两种可燃液体混合物的闪点是它们摩尔分数的加权平均值; ×3.可燃气体的爆炸极限范围随温度的升高而缩小,随压力的增大而扩大; ×4.在化工设备和管道布置时,其定位尺寸的标注要以米为单位,并精确到小数点后3位; ×5.物料流程图不是设计文件; √6.带控制点的工艺流程图又称管道仪表流程图;×7.压缩机流量控制可以采取旁路调节和出口流量调节; ×8.在管道布置图中,管接头、弯头、三通、法兰等,应按规定符号画出,并标出定位尺寸; ×9.易燃混合气体的自燃点化学反应计量比时最低; √10.可燃液体混合物的闪点介于两者之间,而不是摩尔数的加权平均值; √11.可燃液体的燃点高于闪点; √12.可燃气体或可燃液体蒸汽与空气混合,温度越高爆炸极限范围越大,压力越大爆炸极限范围越大; √13.工艺流程草图中的设备高低和相对位置不要求准确画出; √14.不能在容积式泵的管道上直接安装节流装置来调节流量; √15.换热器的温度调节中,调节传热面积的方式主要适合于蒸汽冷凝换热器,调节阀装在冷凝管路上; √16.填料塔的物料为氢氟酸或热碱是不能选用陶瓷材料的填料;√简答题：1.简述化工厂设计的工作程序;p32.简述化工装置设计的主要程序;p63.在化工设计中,简述工艺设计人员提供设计条件的其他主要相关专业;p84.在工艺流程设计中,常进行多种方案的比较论证,简要说明工程上常用的判断根据;p185.简要说明化工容器或管道需要保温的场合类型;p236.简要说明在管道仪表流程图绘制中,常用的三种线条类别及其推荐应用;p297.在管道标注时,例如PL0901–50 A1A –H,说明有关数字及字母符号表示的意义;p358.在绘制化工设备图时,哪些零部件或结构常采用简化画法p969.化工设备图尺寸标注时,尺寸标注的基准面主要有哪些p10310.简述工厂车间布置设计的主要内容;p11511.浮头式换热器布置时需要注意的问题;p12512.简要说明设备布置图的线宽要求p13213.简述建筑统一模数的主要内容;p11714.简要说明设备平面布置设计时,设备定位尺寸的标注基准;p13515.简要说明化工装置管道布置设计的主要任务p15716.在化工设计中公用工程主要指那些p19517.管道仪表流程图和带控制点的工艺流程图有何不同p2818.在工艺管道和仪表流程图中,说明下列物料代码代表的物料名称：RO—原料油 CW—循环水PA—工艺空气 PG —工艺气体PW—工艺水 FG —燃料气IA—仪表空气 SC—蒸汽冷凝水19.简要说明化工设备图尺寸标注常选用的基准p10320.简要说明车间布置施工图设计的主要内容p11521.简要说明车间布置施工图设计和车间布置初步设计的区别p11522.简要说明大型转动设备车间安装布置应注意的问题p12223.简要说明车间设备布置的主要内容p11824.简要说明设备布置图的主要内容;p12825.容积泵主要有哪些种类,调节流量的方式有哪些p4226.循环水的水质稳定处理,有哪些措施p19627.在化工设计中,通风主要包括哪些方式p2021、化工厂设计的工作程序：以基础设计为依据提出项目建议书；经上级主管部门认可后写出可行性研究报告；经上级主管部门批准后,编写任务设计书,进行扩大初步设计；经上级主管部门认可后,进行施工图设计;2、化工装置设计的主要程序：设计准备工作；方案设计；化工计算；车间布置设计；配管工程设计；提供设计条件；编制概算书及编制设计文件;3、简述工艺设计条件的其他主要相关专业：总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、给排水、工业炉等4、多种方案比较论证,常用的判断依据：产物收率、原材料单耗、能量单耗、产品成本、工程投资、还有环保、安全占地面积等元素5、化工容器或管道需要保温的场合类型：凡设备或管道表面的温度超过50℃,需要减少热损失；设备内或输送管道内的介质要求不结晶、不凝结；制冷系统的设备和管道中介质输入要求保冷；介质的温度低于周围空气露点温度,要求保冷；季节变化大,有些常温湿气或液体冬季易冻结,有些介质在夏季易引起蒸发、汽化;6、管道仪表流程图绘制中,常用的三种线条类型及其推荐应用：粗线条：主要工艺物料管道、主产品管道和设备位号线、主辅助物料、主公用物料管道和设备位号线；中线条：次要物料、产品管道和其他辅助物料管道,设备、机械图形符号,代表设备、公用工程站等长方框,管道的图纸接续标志,管道的界区标志；细线条：其他图形和线条;如阀门、管件等图形符号和仪表图形符号线,仪表管线、尺寸线;各种标志线、引出线、范围线、表格线、分界线,保温、绝热层线,伴管、夹套管线,特殊件编号框及其他辅助线;7、PL 09 01-50 A1A-H物料代号工序号管道号管径管道等级隔热声8、哪些零部件或结构常采用简化画法：接管法兰、标准化零部件、外购部件、液面计、重复结构简化9、化工设备图尺寸标注基准面有：设备筒体和封头的轴线；设备筒体与封头的环焊缝；设备法兰的连接面；设备支座、裙座的底面；接管轴线与设备表面交点;10、简述工厂车间布置设计的主要内容：初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图、施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图;11、浮头换热器布置时需注意要预留抽出管束所需的面积和空间12、设备布置图线宽要求：设备轮廓采用粗线~1.2mm；设备支架与设备基础采用中粗线~0.7mm；对于动设备机泵等如只绘出设备基础,图线宽度用0.9mm；除此之外均采用细线~0.3mm;13、建筑统一模数主要内容：建筑平面立面统一规定一套相应的基数,有关尺寸是相应基数的倍数,便于施工设计; 14、设备平面布置设计时,设备定位尺寸的标准基准：平面上设备平面定位尺寸应以建构筑物的定位轴或管架、管廊的柱中心线为基准线标注定位尺寸,或以已标注定位尺寸的设备中心线为基准线进行标注;也有采用坐标系进行定位尺寸标注的,但应尽量避免以区的的分界线为基准线来标注定位尺寸;15、化工装置管道布置设计主要任务：1确定车间中各个设备的管口方位与之相连接的管段的接口位置2确定管道的安装连接和铺设、支撑方式3确定各管段包括管道、管件、阀门、及控制仪表在空间的位置;4画出管道布置图,表示出车间中所有管道在平面和立面的空间位置,作为管道安装的依据;5编制管道综合材料表,包括管道、管件、阀门、型钢等材质、规格和数量;16、化工设计中公用工程主要指给排水、供电、供热与冷冻以及采暖通风等专业17、管道仪表流程图和带控制点的工艺流程图区别：带控制点的工艺流程图是与初步设计阶段绘制,是一个工程项目设计的一个指导性文件,也是各专业开展设计的依据之一,而管道仪表流程图又称施工流程图,是施工设计阶段的主要成品之一;二者内容不同,带控制点的工艺流程图应画出所有工艺设备;工艺物料管线、辅助物料管线、主要阀门以及工艺参数T、P、流量液位、物料组成、浓度等的测量点,并表示出自动控制的方案;而管道仪表流程图要求画出全部设备,全部物料管线和主要公用工程管线以及开车、停车、事故、维修、取样、备用、催化剂再生所设置的全部阀门、管件、标注所有测量、调节仪表和控制器的安装位置和功能代号;18、工艺管道和仪表流程图中：RO-原料油 CW-循环水 PA-工艺空气 PG-工艺气体PW-工艺水 FG-燃料气 IA-仪表空气 SC-蒸汽冷凝水19、化工设备图尺寸标注常选用基准：设备筒体和封头的轴线；设备筒体与封头的环焊缝；设备法兰的连接面；设备支座、裙座的底面；接管轴线与设备表面交点;20、车间布置施工图设计主要内容：对初步设计进行修改、完善和深化;确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置；确定设备的安装方案；确定与设备安装有关的建筑和结构尺寸；确定管道及电电气仪表管线的走向等21、车间布置施工图设计和车间布置初步设计的区别车间布置施工图设计除落实车间布置初步设计的内容外,还要完成如下设计：1绘制设备管口和仪表位置图2物料和设备移动运输设计3与设备安装有关的建筑和结构尺寸4设备安装方案5确定管线位置22、大型转动设备车间安装布置应注意周围留一定的操作维修空间,设备基础要和建筑物基础分离,要设吊装设备,用于设备的安装维修23、车间设备布置主要内容：①确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置②确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置③确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置和尺寸④在上述各项基础上确定建筑物与场地的尺寸;⑤其他24、设备布置图主要内容1一组视图2尺寸与标注3安装方位标4说明与附注25、容积泵主要类型,调节方式往复泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵；旁路调节或改变转速、改变冲程大小来调节流量;26、循环水的水质稳定处理措施：排污、防垢处理、防腐蚀处理、防止微生物生长、除机械杂质27、化工设计中,通风包括哪些方式自然通风、机械通风。
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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。
10．20R20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。
（×）16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。
（×） 17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。
（×） 18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。
（×） 19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。
（√） 20．法兰联结结构中，垫片是一个不可缺少的元件之一。
（√）三、填空题1、弹塑性材料从拉伸到断裂所经历的四个阶段是①弹性变形阶段 ②屈服阶段③强化阶段 ④缩颈断裂阶段。
2、一钢管由无缝钢管而成，则钢管的公称直径是指它们的 名义直径 。
3、边缘应力特征为① 自限性 ② 局限性 。
4、中压容器是指其设计压力为 Mpa P MPa 106.1<≤ 。
5、受外压作用的长圆筒发生的是 稳定性 破坏，而不是 强度 破坏。
6、设计温度在壁厚设计时与的选择① 材料 ② 许用应力 有关。
7．钢材中含有杂质硫会造成钢材的 热脆 性增加，含有杂质磷会造成 冷脆 性增加。
8．压力容器按其用途可分为① 换热设备 ，② 反应设备 ，③分离设备 ，④ 储存设备 等四类。
9．压力容器边缘应力具有 局限性 和 自限性 两个特点。
10．直立设备塔除承受工作介质压力作用外，一般还承受① 地震载荷 ，② 风载荷 ，③ 质量载荷 的作用。
四、简答题1．设置加强圈目的是什么？答：设置加强圈的目的是减小计算长度，提高容器抗失稳的能力。
2．压力容器计算中壁厚名称有几种？答：有计算厚度，设计厚度，名义厚度，有效厚度。
3．为何要限定水压试验时的试验温度？答：限定水压试验的试验温度是为了使水温高于材料的转脆温度而低于水的沸点温度，确保水压试验正常进行。
4．为何在薄壁容器的壁厚设计公式中引入焊缝系数？答：为了补偿焊接应力或焊接缺陷等因素对容器强度的削弱，所以引入焊缝系数。
5．设计某一钢制外压短圆筒时，发现20g 钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比20g 高35%的16MnR 钢板来满足设计要求？答：不能。
因为临界压力与材料的强度无关。
6．一管法兰为碳钢。
操作温度为300℃，操作压力为1.5MPa ，试选择法兰型式及公称压力？答：选平焊法兰，其公称压力为2.5MPa 。
7．一外压钢制圆筒，已知其临界压力为1.2MPa ，试问当外压为0.6MPa ，内压为0.1MPa 时能否使用该圆筒？答：不能。
因为Pcr=4MPa 00321...=，cr i 0P 501060P P >=-=-... 所以，不能满足稳定性要求。
8．管法兰按联接方式分有哪些类型？答：管法兰按联接方式分有整体法兰、螺纹法兰、和活套法兰三种。
9．指出球壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设球的半径为R ？答：球壳上任意点的第一与第二曲率半径均为R 。
10．塔在水压试验时，其合成应力的计算为何不考虑地震载荷的作用？答：因为人们不会在地震时进行水压试验时，也就是说，水压试验时没有地震载荷，因此其合成应力的计算可以不考虑地震载荷的作用。
11．法兰联结中，影响法兰密封的因素有哪些？ 答：影响法兰密封的因素有：①螺栓预紧力 ②密封面型式③法兰刚度④垫片性能⑤操作条件。
12．标准法兰公称压力如何选取？答：法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三大因素有关。
当法兰材料一定时，法兰公称压力的选取满足法兰在最高操作温度下的最高允许压力大于等于法兰的最大操作压力。
13．等面积不强法的补强原则是什么？答：局部补强的金属截面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积。
14．为何椭圆形封头一般带有一段直边？答：使椭圆形封头与筒体焊接时光滑连接，减小此焊缝处的边缘应力。
15．外压容器的临界压力与那些因素有关？答：①容器的长径比、厚径比有关②与容器所用材料的的弹性模量、泊松比有关③与容器的椭圆度有关。
16. Q235-B属于哪一类钢？并解释各符号的含义？答：属于乙类普通碳素钢。
Q——表示屈服限；235——表示屈服限为235MPa；B——表示乙类碳素钢；17. 水压试验的目的是什么？为什么水压试验时必须限制其环境温度？答：目的：降低开孔接管处的应力峰值，使这个应力峰值限定在一定许可范围内。
水压试验时必须限制环境温度，使环境温度小于水沸点温度以防止水转化为气体，高于材料的转脆温度以防止材料发生脆性破坏影响试验结果。
18. 内压容器强度设计时为什么要引入焊缝系数？答：为了补偿由于焊接工艺造成的对容器强度、塑性及韧性的破坏，所以引入一小于等于1.0的焊缝系数。
19. 何谓计算厚度δ？何谓名义厚度n δ？何谓有效厚度e δ？答：计算厚度：有公式计算而得的厚度；名义厚度:计算厚度加上壁厚附加量再向上圆整至标准值； 有效厚度：名义厚度减去壁厚附加量。
20．工程中常用的补强结构有哪些？补强圈上一M10孔的作用是什么？答：工程中常用的补强结构有：贴板补强，接管补强和整体补强。
贴板补强上一M10螺栓孔的作用是检查孔，以便焊后通压缩空气检查焊缝有无不紧密之处21．什么叫压力容器的最小厚度？规定压力容器最小厚度的目的是什么？答：为满足运输、制造和安装的刚度要求而规定的不包括腐蚀余量在内的厚度。
规定压力容器最小厚度的目的是在薄壁容器设计中满足运输、制造和安装的刚度要求。
22．压力容器何时要进行压力试验？为何要限制水压试验时的环境温度？ 答：容器制造完毕后或检修、安装完毕后投入使用之前，进行水压试验。
原因是防止水变为气体，同时确保在水压试验时不会发生材料突然变脆而造成强度破坏的现象，使水压试验能顺利进行，达到通过水压试验检验容器强度及有无渗透现象的目的。
23．20R 属于何类型钢？解释其中各符号的含义。
答：20R 属于优质碳素钢。
20表示含碳量为0.2%，R 表示为容器钢。
25．无力矩理论应用范围是什么？答:①压力容器几何形状应该是旋转体②压力容器的壁厚与直径的比值小于等于1.2③忽略薄壁壳体中的弯矩。
五、计算题1. 有一热油管线，已知设计压力为0.5MPa ，设计温度为300℃，试问在此管线上能否使用公称压力为0.6MPa 的20长颈对焊法兰？为什么？答：不能。
因为：查附表Ⅱ-7，0.6MPa 20号钢，300℃长颈对焊法兰的[P]=0.35MPa<P=0.5MPa 。
所以不能用。
2.已知球壳上一点A ，求A 点的第一、第二曲率半径。
答： 第一曲率半径: R 1=R第二曲率半径: R 2=R3．一外压钢制圆筒，已知其临界压力MPaP cr 2.1=，试问当外压MPaP 6.00=，内压MPaP i 1.0=时，能否使用该圆筒？为什么？解：因为圆筒为钢制圆筒，所以 0.3=m[])(4.00.32.1MPa mP P cr=== 所受外压力5MPa .01.06.0P =-=∆[]P P ∆<∴所以此圆筒不可以使用。
4．已知一构件的受力入图所示，求出1-1截面上的内力？由平衡条件：0=∑x F5+3-3-N=0N=5(KN)(拉力)答：1-1截面的内力为5KN ，是一拉力。
4．如图所示的简易起重机，起重量W=10KN 。
AB示位置时BC 杆的拉力和铰链A 的约束反力。
解：简易起重机受力分析如下：0xF =∑ cos300x F T -= 0yF=∑0sin300y F T W +-=00sin3020AMW a T a =⨯-⨯=∑代入 W=10KN ，解得：KNT KN F KN F y x 10566.8===六、工程应用题1．某化工厂反应釜。
内径Di=1600mm ，设计压力P=1.7MPa ，材料用0Cr18Ni9Ti ，工作温度120℃,.许用应力为[]t σ=137MPa ，容器的焊缝系数取ψ=0.85，壁厚附加量为C=0.8mm 。