化工设备机械基础
期末复习题
一、选择题（共75题）：
1、在一定条件下使化工原料（物料、介质）发生化学和物理变化，进而得到所需要的新物质（产品）的生产过程，称为：（）
A：化学工业B：化工生产C：过程工业
2、机械工作时不运动，依靠特定的机械结构等条件，让物料通过机械内部自动完成工作任务的，称为：（）
A：化工设备B：化工机械C：化工机器
3、化工容器中主要用于完成介质的热量交换的是：（）
A：反应压力容器B：分离类容器C：换热压力容器
4、某一化工容器的设计压力为5MPa，那么该容器属于：（）
A：低压压力容器B：中压压力容器C：高压压力容器
5、以下属于列管式换热器组成部件的是：（）
A：管板B：塔盘C：燃烧器
6、固定管板式换热器最大的缺点是会产生很大的：（）
A：温差应力B：流体阻力C：温差轴向力
7、列管式换热器中，管子与管板为活动连接的是：（）
A：固定管板式换热器B：浮头式换热器C：U形管式换热器
8、为了避免壳程流体对换热管产生的剧烈冲刷，延长换热管的使用寿命，我们应在壳程流体入口处设置：（）
A：设备法兰B：安全附件C：缓冲挡板与接管
9、列管式换热器中，折流板与支持板的固定主要是通过（）来实现：
A：拉杆和定距管B：导流筒C：填料函
10、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分，其中塔顶部分主要功能是：（）
A：固液分离B：气液分离C：液体再分布
11、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分，其中塔体部分主要结构元件是：（）A：泡罩B：浮阀C：塔盘
12、浮阀塔中最常用的F-1型浮阀，其避免浮阀与塔板粘黏的装置是：（）
A：阀腿B：降液管C：定距片
13、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于网体填料的是：（）A：拉西环B：鲍尔环C：鞍形网
14、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于实体填料的是：（）A：波纹板B：阶梯环C：鞍形网
15、搅拌反应釜为了使参加反应的各种物料混合均匀、接触良好，以加速反应进行和便于反应控制，我们需要设置：（）
A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置
16、搅拌反应釜为了使釜体内温度控制在反应所需的范围内，我们需要设置：（）
A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置
17、搅拌反应釜为了保持设备内的压力（或真空度），防止反应物料逸出和杂质的渗入，我们需要设置：（）
A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置
18、（）是使细颗粒状的固体物料装填在一个垂直的圆筒形容器的多孔板上，气体通过多孔板向上通过颗粒层，足够大的气速使固体颗粒浮起呈沸腾状态，以达到均匀反应。
A：固定床反应器B：流化床反应器C：鼓泡反应器
19、以下不属于管式加热炉的结构组成的是：（）
A：辐射室B：对流室C：分离室
20、以下属于管式加热炉的结构组成的是：（）
A：预热回收系统B：干燥系统C：循环系统
21、废热锅炉内的蒸汽压力为15MPa时，属于：（）
A：低压锅炉B：中压锅炉C：高压锅炉
22、烟道式废热锅炉具有的特点是：（）
A：炉气压力高于大气压力。
B：高温炉气中不含对金属产生腐蚀的腐蚀性气体。
C：高温炉气含有大量矿尘，对金属会造成严重磨损。
23、蒸发是一个热量传递的过程，它能完成以下操作：（）
A：使溶液增浓，制取浓溶液。
B：使固体溶质从溶液中析出。
C：利用加热除去固体物料中的水分或其他溶剂。
24、以下各类设备中属于对流干燥器的是：（）
A：厢式干燥器B：滚筒干燥器C：微波干燥器
25、以下各类结晶设备中与搅拌反应釜结构几乎相同的是：（）
A：循环式蒸发结晶器B：真空结晶器C：釜式结晶器
26、化工生产中，适用于深度冷冻的管道多采用：（）
A：铸铁管B：紫铜或黄铜管C：铝管
27、化工生产中，主要用于输送硫酸的管道是：（）
A：铝合金管B铅管C：硅铁管
28、日常生产生活中，我们使用的各种塑料管的主要原料是：（）
A：聚酯树脂B聚氯乙烯C：聚四氟乙烯
29、闸门是化工管道上控制介质流动的一种重要附件，其主要作用有：（）
A：切断或沟通管内的流体流动。
B：调节通过阀门的流体的温度。
C：使流体通过阀门后产生很大动压力。
30、根据介质压力自动启闭，避免设备管道遭受破坏的闸门是：（）
A：截止阀B：节流阀C：安全阀
31、机械传动按工作原理可以分为摩擦传动和啮合传动，以下属于摩擦传动的是：（）A：平带传动B：齿轮传动C：蜗杆传动
32、机械传动的工作能力可以用功率效率和传动比表示，其中传动比的公式为：（）A：η=Pw/Po B：i=n1/n2 C：Pm=（1-1.3）Po
33、能保持恒定的瞬时传动比，传递运动准确可靠的是：（）
A：齿轮传动B：链传动C：带传动
34、在传动中能缓和冲击、吸收振动，工作平稳无噪声的是：（）
A：带传动B：齿轮传动C：链传动
35、当承受重载时，由于齿面之间相互摩擦发热，而使两齿面啮合时互相黏着，分开时，较软的齿面材料被撕下，齿面形成撕裂沟痕，这种现象称为：（）
A：齿面磨损B：齿面点蚀C：齿面胶合
36、转轴可以分为空心轴和实心轴，，以下属于空心轴的是：（）
A：汽车转向轴B：火车车轮轴C：内燃机活塞
37、滚动轴承的滚动体是放在轴承内、外圈之间的（）内滚动。
A：轴瓦B：凹槽滚道C：保持架
38、轴毂连接中以键连接最为常见，其中普通平键连接里适用于轴端部的形状是：（）A：圆头（A型）B：方头（B型）C：单圆头（C型）
39、根据国家标准规定，螺纹连接件分为A、B、C三个等级，其中精度最高的是：（）A：A级B：B级C：C级
40、能缓和冲击、吸收振动并且允许被连接的两轴间有微小位移的是：（）
A：钢性联轴器B：弹性套柱销联轴器C：链条联轴器
41、（）是一种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的机器。
A：泵B：压缩机C：离心机
42、（）是压缩气体，提高气体压力，从而达到输送气体和使气体增压的目的的机器。A：离心机B：泵C：压缩机
43、固体原料、成品或半成品进行粉碎后，物料颗粒直径在20mm的分为：（）
A：粗碎B：中碎C：细碎
44、在化工生产中，我们需要依靠输送机来完成固体物料的输送及储存，以下三种输送机中，可以用于垂直方向输送物料的是：（）
A：带式输送机B：斗式提升机C：螺旋输送机
45、润滑不良、工作中加料和加载不均衡，都有可能造成：（）
A：疲劳裂纹B：振动与运转故障C：超压及超负荷
46、以下属于人为故障的是：（）
A：磨损B：腐蚀C：错用性故障
47、在水冷却器的水侧，不会产生的腐蚀形态是：（）
A：冲蚀B：汽蚀C：氢侵蚀
48、换热器开车操作前我们需要：（）
A：彻底排净气体和冷凝液B检查泄漏与结垢情况C：清洗
49、下列不属于塔设备的缺陷和故障的是：（）
A：塔内工作面积垢B：塔体壁厚减薄
C：换热管与管板间的缝隙腐蚀
50、目前最常用的清除积垢的方法有机械法和化学法，以下属于化学除垢法的是：（）A：水力除垢B：6%-8%的酸液除垢C：喷砂除垢
51、由于摩擦而引起零件表面层材料被破坏的现象称为：（）
A：摩擦B：磨损C：润换
52、机器零件在不正常的工作条件下，在很短的时间内产生的磨损，我们称之为（）A：自然磨损B：事故磨损C：正常磨损
53、润滑油是一种（）的润滑剂。
A：液体B：固体C：半固体
54、（）的润滑剂我们又称为润滑脂。
A：半固体B：液体C：固体
55、下列属于润滑脂润滑的是：（）
A：滴油润滑B：飞溅润滑C：旋盖注油杯
56、离心泵启动前，若有轴承水冷却系统，则需要打开（）
A：轴承冷却水给水阀门B：填料函冷却水给水阀门C：液封系统阀门
57、离心泵停车时，需要完成的作业是：（）
A：灌泵B：逐渐打开排液阀C：停止电机运转
58、阀门在使用的过程中，产生填料泄露故障的最主要的原因是：（）
A：阀杆螺纹生锈B：阀门密封面被破坏C：阀件开关频繁，填料磨损
59、阀门在使用的过程中，产生阀门关不严故障的最主要原因是：（）
A：填料老化变硬B：有杂质卡住阀门密封面C：填料加量不足或过多
60、设备的维护保养完全由操作工人独立负责执行的是：（）
A：日常保养B：二级保养C：三级保养
61、设备的维护保养必须由维修工人执行，操作工人参加的是：（）
A：日常保养B：一级保养C：三级保养
62、设备资产的编号方法各企业有所不同，但前面字母表示的都是：（）
A：设备的类型或代号B：设备的定位号C：管道编号
63、在设备润滑工作中，要做到定点、定质、定量、定人、定时，其中，按规定的油量注油是指（）
A：定人B：定量C：定时
64、机电设备中，连续旋转和往复运动的两个偶合件之间的密封属于：（）
A：静密封B：密封点C：动密封
65、设备及附属管线和附件，在运行过程中，两个没有相对运动的偶合件之间的密封属于：（）
A：动密封B：静密封C：密封点
66、在全厂系统的大检修中，用水、蒸汽、惰性气体将设备、管道里的可燃性或有毒、有害气体彻底交换出来的作业是：（）
A：置换B：排放C：吹扫
67、化工压力容器不仅承受压力，而且还受到介质的腐蚀和压力、温度波动的影响，所以我们每隔（）要作一次全面检验。
A：一年B：三年C：六年
68、化工生产上，用于高压、超高压容器的压力表，其精度不能低于：（）
A：2.5级B：1.5级C：1级
69、（）是指材料抵抗更硬物体压入而产生塑性变形，包括产生压痕或划痕的能力。
A：塑性B：硬度C：韧性
70、材料在外力作用下其尺寸和形状发生变化，当外力卸除，材料又恢复到原始形态和尺寸的特性，我们称之为（）。
A：弹性B：刚度C：强度
71、碳钢中含碳量大于或等于0.6%的属于（）
A：低碳钢B：中碳钢C：高碳钢
72、铸铁是含碳量为（）的铁碳合金。
A：2%—4.5% B：小于2.11% C：大于0.6%
73、下列属于无机非金属材料的是：（）
A：塑料B：玻璃C：石墨
74、下列属于有机非金属材料的是：（）
A：橡胶B：陶瓷C：搪瓷
75、金属材料常见的腐蚀破坏形式有多种，其中对应于化学腐蚀机理的腐蚀形式为：（）A：全面腐蚀B：气体腐蚀C：局部腐蚀
二、填空题（共25题,50个空）：
1、现代化工生产追求的生产运行目标为：安全、（）、（）、满负荷运行、优化生产组合和产品结构。
2、化工容器常见结构形式为：（）、封头、化工工艺接管、人孔手孔视孔、（）、支座等。
3、化工生产对化工设备在安全方面的要求有：强度、（）、稳定性、（）、耐腐蚀性。
4、列管式换热器根据管束、管板和壳体的结构和连接方式不同，主要可分为：固定管板式、（）、填料函式、（）等几种。
5、塔设备按其在生产操作过程中的作用来分，可将其分为：（）、解吸塔、吸收塔、（）等。
6、板式塔按照塔盘结构的不同，可以分为：泡罩塔、（）、（）。
7、填料塔内的液体喷淋装置常用的类型有：喷洒型、（）、（）。
8、搅拌反应釜内常用的搅拌器按结构来分，可以分为：（）、框式和锚式搅拌器、（）、涡轮式搅拌器。
9、搅拌反应釜内常用的搅拌器按流体的流动形态来分，可以分为：（）、（）、混合流搅拌器。
10、管式加热炉的结构组成主要由：（）、（）、余热回收系统、燃烧器及通风系统组成。
11、化工上常用的废热锅炉形式有：固定平管板式废热锅炉、（）、（）、螺旋管式废热锅炉。
12、化工管道的连接方法主要有：螺纹连接、（）、（）、承插连接。
13、把电动机输出的运动和动力传递给工作机的中间环节，称为（），一台完整的机器，主要由动力机、（）、传动系统组成。
14、根据齿轮的形状，齿轮传动可以分为以下三种类型：圆柱齿轮传动、( )、( )。
15、轴承主要分为滑动轴承和滚动轴承两大类，其中滚动轴承由四个基本部分组成，即：内圈、（）、滚动体、（）。
16、螺纹连接的基本类型有以下四种：螺栓连接、（）、（）、紧定螺钉连接。
17、粉碎机存在的目的在于将物料（）后，增加物料单位质量的（），从而改善固体物料参与的传热、传质过程，加快化学反应速度，提高化学产品质量。
18、刮刀卸料式离心机的特点是转鼓在连续全速运转的情况下，能自动依次循环，间歇地进行进料、（）、洗涤滤渣、甩干、（）、洗网等工序的操作。
19、在水冷却器的水侧，会产生各种形态的腐蚀，包括：冲蚀、（）、（）、电化学均匀腐蚀。
20、恢复设备法兰的密封能力可用以下三种措施：（）、（）、加工不平的法兰或更换新法兰。
21、根据磨损产生的原因和磨损过程的本质，磨损可分为：（）、黏着磨损、（）、腐蚀磨损。
22、化工运转设备操作维护的主要环节有：启动前的准备、（）、运行和维护、（）、事故停车或紧急停车、停车后的保养和修理。
23、化工压力容器的安全附件主要有：安全阀、爆破片、易熔塞、（）、（）、液位计、紧急切断阀和紧急排放装置等。
24、为了改善碳钢的力学性能和耐腐蚀性能，特意在钢中加入少量（），如铬、镍、钛、锰、钼、钒等熔合而成，所得到的钢统称为（）。
25、金属材料对应于化学腐蚀机理的腐蚀形式称为（），对应于电化学腐蚀机理的腐蚀形式称为（）。
三、判断题（共50题）：
1、反应釜、换热器、填料塔、输送机和废热锅炉都是化工设备。（）
2、具有对初级工传授技能的能力是化工操作中级工技术标准中的应会内容。（）
3、浮头式换热器应设置膨胀节以避免温差应力的产生。（）
4、换热管的直径、长度、数量和材料是决定换热管传热的主要因素。（）
5、换热器设计压力P≤4MPa、设计温度t≤300℃，则换热管与管板之间的连接最好使用胀接。（）
6、换热器内的支持板可以提高壳程内流体的流速，增加介质的湍流程度，提高传热效率。（）
7、泡罩塔具有结构简单、性能优良、制造和维护费用低等优点，因此应用最为广泛。（）
8、筛板塔结构与浮阀塔相似，不同之处是塔板上不是开设装置浮阀的阀孔，而只是开设许多筛孔，因此结构简单。（）
9、板式塔内的溢流装置包括溢流堰、降液管、筛孔等。（）
10、填料塔的塔顶安装有液体分布装置，其作用是将液体均匀地喷洒在塔顶填料上，使填料表面能够全部被淋湿。（）
11、填料塔内安装的液体再分布装置，其主要作用是避免干锥现象的产生，防止壁流。（）
12、搅拌反应釜釜体外部设置的供加热或冷却用的传热装置，使釜体内温度控制在反应所需的范围内的称为蛇管传热装置。（）
13、搅拌反应釜釜体内部设置的供加热或冷却用的传热装置，使釜体内温度控制在反应所需的范围内的称为夹套传热装置。（）
14、我们把管式加热炉对流室内的炉管称为对流炉管，辐射室内的炉管称为辐射炉管，辐射炉管往往采用翅片管或钉头管。（）
15、管式加热炉中的大型方炉与箱式炉、立式炉和圆筒炉的最大区别是其对流室单独设置在地面上，可以把几台方炉的烟气用烟道汇集起来统一处理。（）
16、利用加热除去固体物料中水分或其他溶剂的单元操作，称为蒸发。（）
17、使溶于液体中的固体溶质从溶液中析出的单元操作，称为结晶。（）
18、有缝钢管比无缝钢管的强度更高，主要用于高温高压的管道上或作为加热管。（）
19、改变管道的方向和管径的大小以及管道的分支和汇合，都必须依靠管件来实现。（）
20、化工管道的连接，当我们需要经常拆卸或车间不允许动火时，必须使用焊接。（）
21、截止阀、闸阀都是利用阀杆升降带动与之相连的阀盘，改变阀盘与阀座间的距离从而达到控制阀门的启闭和开度。（）
22、机械传动的作用，除了改变原动机输出的转速和动力的大小以满足工作机的要求外，还可以把原动机输出的运动形式转变为工作机所需要的运动形式。（）
23、齿面磨损、齿面点蚀和齿面胶合都可能引起轮齿折断。（）
24、轴承的作用是支承和固定传动零件，使其和传动零件一起转动。（）
25、滑动轴承具有摩擦因数小，机械效率高，启动容易，内部间隙小，运动精度高，润滑油耗量小，便于安装和维护等优点。（）
26、半圆键连接在圆锥形轴端部的轴毂连接中最常采用。（）
27、管螺纹用于管道中管件之间的连接，其牙型角为60°的正三角形。（）
28、叶片泵是依靠泵内作高速旋转的叶轮把能量传递给液体，进行液体的输送，其排液过程是连续的。（）
29、离心式压缩机多适用于中、小输气量及高压和超高压场合。（）
30、活塞式压缩机多适用于大流量连续式及中、低压的场合。（）
31、设备的故障，指的是整机或零部件在规定时间和使用条件下不能完成规定的功能，或各项技术经济指标偏离了它的正常状况，但在某种情况下尚能维持一段时间工作，若不能得到妥善处理将导致事故的情况。（）
32、换热器的正常运行与维护中，当螺栓温度上升到100℃及以上时，应重新紧固螺栓。（）
33、工艺操作人员参与塔设备的停车检查，对更加熟悉设备，更好地进行操作维护很有好处。（）
34、化工设备裂缝的修理，只适用于工作压力大于0.07MPa（表压）的常压设备。（）
35、当有硬质微粒进入摩擦表面时，由于它们对摩擦表面的刮伤而引起的磨损，称为腐蚀磨损。（）
36、润滑剂除了具有润滑作用外，还具有冷却、冲洗、减振、保护、卸荷、密封等作用。（）
37、润滑剂的选择应考虑轴承上载荷的大小和性质、润滑表面相对速度的大小，以及轴承的工作温度等因素。（）
38、化工生产企业的运转设备中，按台数计，压缩机类设备较多，而离心式压缩机又是使用最为广泛的液体输送设备。（）
39、离心泵与容积泵的启动与停车步骤完全一致。（）
40、现代的化工设备管理是指设备交付使用后只需要做好维修管理就好。（）
41、现代设备管理主要包括：设备管理的选择和评价；设备的使用；设备的检查、维护、保养和修理；设备的改造与更新；设备的日常管理等五大方面。（）
42、现代化工生产可以做到100%杜绝泄露。（）
43、压力容器运行中不准超过最高允许工作温度，但是可以低于最低允许工作温度。（）
44、安全阀与压力容器的连接最好采用直接连接、垂直安装的方法。（）
45、压力表的量程通常为最高工作压力的1.5—3倍，最好为2倍。（）
46、液位计上的玻璃板有裂纹或破碎时，不影响生产，还可以继续使用。（）
47、一般认为介质对材料的腐蚀速度在0.1mm/a以下时，在这种介质中材料是耐腐蚀的。（）
48、碳钢是含碳量大于2.11%的铁碳合金。（）
49、硬聚氯乙烯和聚四氟乙烯的使用温度范围都是-200到250℃。（）
50、化工设备常用的防腐蚀措施包括：改善介质的防腐蚀条件、采用电化学保护和采用表面覆盖层保护。（）
四、简答题（共4题）：
1、按照压力容器在生产过程中的作用机理，可以将压力容器分为哪几类？（P.7）
2、换热器需要满足的工艺条件要求是？（P.10）
3、机械传动系统的概念、作用、组成部分？（P.60）
4、化工生产操作中设备维护的主要要求是什么？（P.90）
化工设备机械基础模拟复习题 一解释以下术语 力偶力的平移原理固定端约束枝链约束名义屈服极限虎克定律剪切胡克定律弹性模量线应变强度指标应力状态主应力广义虎克定律硬度韧性剪力互等定理厚度附加量应力集中有效厚度纯剪切扭转角绕度公称肓径封头临界长度临界压力 二填空 1两力杆的变形特点是_________ :圆轴扭转的变形特点是 ___________ 。 2直径为10mm的直杆两端受1KN的拉力，则与轴线成30°角的斜截面上的正应力为，剪应力为_____ o 3脆性材料一般用作成压部件的原因是___________________ :圆轴扭转时常用空心的代替实心的，理由是______________ O 4有一三向主应力状态，o i> o 2> a 3，则最大剪应力为_________________ ,其作用位置 在_____________ 。 6有效厚度§ °、名义厚度6 n、设计厚度6
化工设备机械基础复习要点 第六章 1、910o C以下为具有体心立方晶格结构的α-铁，910o C以上为具有面心立方晶格结构的γ-铁。 2、碳溶解到α-铁中形成的固溶体叫铁素体，碳溶解到γ-铁中形成的固溶体叫奥氏体，钢的组织中只有铁素体，没有奥氏体。铁素体和奥氏体均具有良好的塑性。 钢分为碳素钢、低合金钢、高合金钢。 3、退火是将零件放在炉中，缓慢加热至某一温度，经一定时间保温后，随炉或埋入沙中缓慢冷却。正火只是在冷却速度上与退货不同，退火是随炉缓冷而正火是在空气中冷却。经过正火的零件，有比退火更高的强度和硬度。 淬火的目的是为了获得马氏体以提高工件的硬度和耐磨性，淬火要求很高的冷却速度。回火就是把淬火后的钢件重新加热至一定温度，经保温烧透后进行冷却的一种热处理操作。低温回火：加热温度为150—250o C；中温回火：加热温度为350—450o C；高温回火：加热温度为500—650o C。 4、碳钢分为低碳钢，中碳钢，高碳钢三种。低碳钢：含碳量小于0.3%，是钢中强度较低，塑性最好的一类。冷冲压及焊接性能均好，是用于制作焊制的化工容器及负荷不大的机械零件。中碳钢：含碳量在0.3%—0.6%之间，钢的强度和塑性适中，可通过适当的热处理获得优良的综合力学性能，适用制作轴、齿轮、高压设备顶盖等重要零件。
高碳钢：含碳量在0.6%以上，钢的强度及硬度均高，塑性较差，用来制造弹簧，钢丝绳等。 5、Q245R R 指“容”，容器专用 20G G 指“锅”，锅炉专用 6、高合金钢号表示：①不锈钢（Cr 含量高时为铁素体Cr1，含量低是为马氏体 1Cr13 2Cr13 Cr17Ni2）Cr17：铬含量为17% ②耐热钢 7、单轧钢板的公称厚度为3—400mm ，公称宽度为600—4800mm ，公称长度为2000—20000mm 。B 类钢板的负偏差为-0.3mm 。 8、无缝钢管做筒体公称直径为筒体的外径，板卷制钢管的公称直径为筒体径，筒体和封头的公称直径为径。 9、HT:灰铸铁 RuT ：蠕墨铸铁 QT ：球墨铸铁 KT ：可锻铸铁 BT ： 白口铸 HT150 150---用单铸试棒作出的最低抗拉强度为150MPa 。 QT350-22L ：22指有室温-22℃下的冲击性能要求。 QT500-7 500—抗拉强度R m /MPa 7—最小伸长率7/%(min) 钢和铸铁的分界线 碳含量＞2.11%为铸铁 ＜2.11%为钢 第七章 应力分类：单向应力状态、二向应力状态、三向应力状态 10、容器：化工设备虽然尺寸大小不一，形状结构不同，部构件多种多样，但是它们都有一个外壳，这个外壳就叫容器。容器是化工生产所用各种设备外部壳体的总称。容器一般由筒体、封头、法兰、支座、接管及人孔（手孔）等原件构成。 11、压圆筒中的拉伸应力 环向拉伸应力（环向薄膜应力）δθ=pD i 2δ （其中Di 为中径，δ为厚度。）经向拉伸应力（经向薄膜应力）δm =PD 4δ
化工设备机械基础考试 试卷 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
《化工设备机械基础》试卷适用专业: 应用化工技术年级: 2010级考试方式：闭卷 班级：姓名：学号：考试时间： 120 分钟 一、选择题：将正确答案的顺序号填入题后的括号内。（共8分，每小题1分） 1.设计压力为 2.5MPa的容器属于。（） 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．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。（） 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。（） A．低温强度 B. 低温刚度 C. 低温硬度 D. 低温脆性 5.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 6.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。（） A. 弹性阶段、强化阶段、屈服阶段和颈缩阶段 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、强化阶段和颈缩阶段 7.无缝钢管的公称直径指的是管子的。（） A．内径 B. 外径 C. 中径 D. 其他 8.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：（） A．公称直径 B. 密封面型式 C. 垫片种类 D. 工作温度二、填空题。（每空1分，共20分） 1．过载时带会在轮上，可防止其他零件的损坏，起到过载安全保护作用。 2．齿轮传动的失效形式 有、、、 、。 3．材料的化学性能有、抗氧化性。 4．碳钢是含碳量小于 %的铁碳合金。 5．工程上，伸长率δ≥5%的材料称为材料，δ<5%的材料称为 材料。 6．45钢，表示平均含碳量为 %的优质碳素结构钢。 7．对碳素结构钢、低合钢制容器，规定壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度为 mm。
《化工设备机械基础》习题解答 第三章 内压薄壁容器的应力分析 一、名词解释 A 组： ⒈薄壁容器：容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于0.1的容器。 ⒉回转壳体：壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。 ⒊经线：若通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。 ⒋薄膜理论：薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态，也称为无力矩理论。 ⒌第一曲率半径：中间面上任一点M 处经线的曲率半径。 ⒍小位移假设：壳体受力以后，各点位移都远小于壁厚。 ⒎区域平衡方程式：计算回转壳体在任意纬线上径向应力的公式。 ⒏边缘应力：内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。 ⒐边缘应力的自限性：当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时，弹性约束开始缓解，原来不同的薄膜变形便趋于协调，边缘应力就自动限制。 二、判断题（对者画√，错着画╳） A 组： 1. 下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用，哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？ （1） 横截面为正六角形的柱壳。（×） （2） 横截面为圆的轴对称柱壳。（√） （3） 横截面为椭圆的柱壳。 （×） （4） 横截面为圆的椭球壳。 （√） （5） 横截面为半圆的柱壳。 （×） （6） 横截面为圆的锥形壳。 （√） 2. 在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。（×） 3. 薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径R R 21=，则该点的两向应力σσθ=m 。 （√） 4. 因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总是小于壁厚小的容器。（×） 5. 按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。（√） B 组： 1. 卧式圆筒形容器，其内介质压力，只充满液体，因为圆筒内液体静载荷不是沿轴线对称分布的，所以不能用薄膜理论应力公式求解。（√） 2. 由于圆锥形容器锥顶部分应力最小，所以开空宜在锥顶部分。（√） 3. 凡薄壁壳体，只要其几何形状和所受载荷对称于旋转轴，则壳体上任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是真实的。（×） 4. 椭球壳的长，短轴之比a/b 越小，其形状越接近球壳，其应力分布也就越趋于均匀。（√） 5. 因为从受力分析角度来说，半球形封头最好，所以不论在任何情况下，都必须首先考虑采用半球形封头。（×） 三、指出和计算下列回转壳体上诸点的第一和第二曲率半径 A 组：
化工设备机械基础复习题 一、填空题 1.和断面收缩率φ是衡量金属静载荷下塑性变形能力的指标。 2.碳溶解在α-Fe中形成的固溶体称为，溶解在γ-Fe中形成的固溶 体称为；碳不能完全溶解在铁中时，铁和碳形成的化合物Fe3C 叫做。 3.钢材中含有杂质硫时，会造成钢材的性增加；含有杂质磷会造 成钢材的性增加；钢中溶解的氢原子会引起钢的、白点等缺陷。 4.容器结构一般由壳体（筒体）、、法兰、、接口管 和人孔等组成。 5.用钢板卷制而成的筒体，其公称直径指的是。 6.壁厚附加量C由钢板负偏差和组成。 7.弹塑性材料从拉伸到断裂所经历的四个阶段是、屈服阶段、 强化阶段和缩颈断裂阶段。 8.碳对铁碳合金性能的影响很大，铁中加入少量的碳，其强度显著增加。 碳原子在铁中的存在形式有、化合物和三种。 9.按冶炼质量（硫、磷含量），碳钢可以分为、优质碳素钢和高 级优质钢。其中，20A属于。 10.薄壁圆筒受内压时，应力是应力的两倍。 11.壁厚附加量C由钢板负偏差和组成。 12.采用单面焊接的局部检测时，其焊接接头系数为。 大型塔设备的支座通常选用。 13.弹塑性材料从拉伸到断裂所经历的四个阶段是弹性变形阶段、屈服阶 段、和缩颈断裂阶段。
14.碳溶解在α-Fe中形成的固溶体称为，溶解在γ-Fe中形成的固 溶体称为。 15.45号钢的平均含碳量为。 16.0Cr19Ni19钢的平均含铬量为。 17.容器结构一般由、封头（端盖）、法兰、、接口管 和人孔等组成。 18.用钢板卷制而成的筒体，其公称直径指的是。 19.采用单面焊接的局部检测时，其焊接接头系数为。 20.立式塔设备设计时所需要考虑载荷主要有操作压力载荷、、风 载荷、地震载荷和偏心载荷。 21.淬火后得到的组织是，可以增加零件的硬度、强度和耐磨性。 22.用钢板卷制而成的筒体，其公称直径指的是。 23.《压力容器》标准是我国压力容器标准体系中的核心标准。 24.薄壁圆筒受内压时，应力是应力的两倍。 25.球形壳体的应力计算公式为：。故当直径与内压相同时，球 壳内的应力是圆筒形壳体应力的一半。 26.壁厚附加量C由钢板厚度负偏差C1和组成。 27.采用单面焊接的局部检测时，其焊接接头系数为。 28.立式塔设备设计时所需要考虑载荷主要有操作压力载荷、、风 载荷、地震载荷和偏心载荷。 29.碳溶解在α-Fe中形成的固溶体称为，溶解在γ-Fe中形成的固溶 体称为；碳不能完全溶解在铁中时，铁和碳形成的化合物Fe3C 叫做渗碳体。 30.铁碳合金中，当含碳量小于2.11%时，其组织是在铁素体中散布着渗碳体， 这就是。当含碳量大于2.11%时，部分碳以石墨形式存在于铁碳合金中，称为。 31.用钢板卷制而成的筒体，其公称直径指的是。
化工设备机械基础期末考试A卷（） 工艺1215 成绩 一、选择题（2＊10） 1.填料塔里由于容易产生壁流现象，所以需要（）将液体重新分 布。 A、喷淋装置 B、液体再分布器 C、栅板 D、支撑装置 2.根据塔设备内件的不同可将其分为板式塔和填料塔，下列零部件板 式塔和填料塔都有的是（） A、泡罩 B、裙座 C、栅板 D、液体分布器 3.工业生产上最早出现的典型板式塔，其结构复杂，造价较高，安装 维修麻烦，气相压力降较大而逐渐被其他新的塔形取代的是（）。 A 泡罩塔 B 浮阀塔 C 筛板塔 D 填料塔 4.填料塔中传质与传热的主要场所是（） A 、填料 B 、喷淋装置 C、栅板 D、人孔 5.轴与轴上零件的主要连接方式是（） A、法兰连接 B、承插连接 C、焊接 D、键连接 6.利用阀前后介质的压力差而自动启闭，控制介质单向流动的阀门是 （） A、蝶阀 B、节流阀 C、止回阀 D、旋塞阀 7.将管子连接成管路的零件我们称为管件，下列管件可用于封闭管道 的是（）。 A、等径四通 B、等径三通 C、堵头 D、弯头 8.在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是（） A.节流阀 B.截止阀 C.安全阀 D.旋塞阀 9.管式加热炉中（）是进行热交换的主要场所，其热负荷约占全 炉的70%-80%的，也是全炉最重要的部位。 A.、辐射室 B.、对流室 C.、余热回收系统 D.、通风系统 10.（）是一种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的机器。 A、泵 B、压缩机 C、离心机 D、风机 二、填空题（1＊40 ） 1、列管式换热器不存在温差应力的有、、 和。 2、常见填料的种类有、、、
一、填空题） ●管路的热补偿分____、____两种。 ●过压保护用____阀，排水阻汽用____阀。 ●按工作原理可将泵分为____、____和其他类型泵等三类。 ●根据离心泵泄漏位置的不同，可将泄漏分为____和____。 ●风机按排气压力分为____（Pd≤1.5×104Pa）和____（1.5×104Pa＜Pd＜2.0×104Pa）。 ●活塞式压缩机工作过程按工作原理可分为____、____、____、____等。 ●离心式压缩机主要由____、____、轴承及密封装置等部件组成。 ●GB150—98《钢制压力容器标准》中按内压容器的设计压力（P），将内压容器分为____、 ____、____、____四个压力等级。 ●按冷热流体热量交换方式将热交换器分为____、____、____三种。 ●板式塔气液接触属于____式传质、传热过程；填料塔气液接触属于____式传质、传热过 程。 ●搅拌反应釜由____、____、____、轴封装置和其他结构等几部分组成。 ●搅拌反应釜最常用的传热装置有____和____。 ●多级离心泵轴向力平衡的措施有（）、（）、（）。 ●活塞的基本结构有：（）（）（）。 ●列管式换热器中，需要设置膨胀节以消除温差应力的是( )；换热管一端 固定，另一端可以在管内自由移动的是( )。 ●离心式风机叶片有三种主要弯曲形式，（）叶片，（）叶片和 （）叶片。 ●在换热器中参加换热的两种流体在间壁两边分别以相反的方向流动，称为 ( )，若以相同的方向流动，则称为( )，在工业生产中，一般都采用 ( )，只有在特殊情况时，才采用( )。 ●活塞式压缩机工作原理包括（）、（）、（）、 膨胀四个过程。 ●填料塔中的填料分为实体填料和网体填料，拉西环和鲍尔环属于实体填料。实体 填料的填充方式有（）和（）。 ●止回阀的作用是控制流体的方向，按照结构的不同可以将其分为两种，主要是 （）和（）。 ●1MPa≈（）kgf/cm2
化工设备基本知识考试题 1、设备巡检的五字经是：听、摸、查、看、闻 2、润滑管理中五定：定点、定质、定量、定期、定人；三过滤：领油大桶到贮油桶、从贮油桶到油壶、从油壶到润滑部位。 3、设备管理中的四懂：懂原理、懂构造、懂性能、懂工艺流程；三会：会操作、会保养、会排除故障。 4、压力容器的合理维修有哪些？保持压力容器防腐完好无损，防止介质和大气对其腐蚀，安全附件按规定校验，保持齐全、灵敏、准确，固定件必须完整可靠及时清除跑、冒、滴、漏现象，减少和消除容器的振动现象。 5、润滑剂的作用：冷却、洗涤、密封、防锈、减振、传递、润滑。 6、谈谈你对治理跑冒滴漏的意义和认识：影响厂容厂貌，危害生产，影响无泄漏工厂的验收，化工生产易燃、易爆、易中毒，如果到处跑冒滴漏会危害人的身体健康，会造成生产不必要的损失，甚至会给职工带来伤亡事故，或造成严重后果。 7、滚动轴承常见的故障及原因是：1、轴承发热：（1）润滑油供应不充分或选号不对（2）有杂物侵入（3）安装不正确；2、声音不正常：（1）轴承滚道剥落或滚道损坏（2）支架散（3）轴承严重缺油（4）滚道和钢球有麻点；3、传动不灵活：（1）轴承附件如密封件有松动或摩擦（2）轴承被油污或污物卡住（3）轴承内外环与轴承箱配合不好过松或过紧。 8、离心泵不打液主要原因是：（1）介质温度过高，形成气蚀（2）吸
液口堵塞（3）机体和密封件漏气（4）叶轮螺母松动，叶轮与轴键磨损，键不起作用（5）叶轮片冲刷严重（6）电机反转（7）泵抽空（8）泵空气没排除形不成真空等。 9、叙述齿轮油泵的工作原理：当泵启动后主动轮带动从动齿轮，从动齿轮以相反的方向旋转，齿轮与齿轮之间有很好的啮合，两个齿轮的齿将进口处的油刮走一些，于是形成低压吸入液体进入泵体的液体分成两路，在齿轮与泵壳的空隙中被齿轮推着前进，压送到排油口形成高压而排液。 10、吹风气回收锅炉主要设备有那些：燃烧炉、蒸汽过热器、锅炉本体、第二空气预热器、软水加热器、第一空气预热器、引风机、送风机。 11、炉条机打滑的原因：（1）推动轴承坏，刹车片磨损严重（2）炉条机严重缺油，各件严重磨损（3）炉子结疤，灰盘移位；（4）链条过长，链轮磨损严重（5）宝塔弹簧没压紧等。 12、油压波动的原因：（1）油温过高，季节性油型不对（2）油泵磨损严重（3）溢流阀磨损严重（4）油缸密封件坏，串油（5）电磁阀磨损严重，串油（6）油质脏，油中进水（7）贮能器缺压（8）油泵功率小，流量达不到（9）系统安装贮能少（10）系统油外漏（11）系统油缸配套不均（12）滤网脏，吸液量差等。 13、罗茨风机响声大的原因：（1）出口压力高，负荷重（2）电机部件出故障（3）风机内焦油粘接严重(4)缺油（5）风机内进水（6）轴承磨损严重，齿轮啮合不好（7）部分部件螺栓松动（8）近路阀没关
第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量 Ａ组 B组：
第二章容器设计的基本知识 一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围 第三章内压薄壁容器的应力分析 四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力 σσθ 和 m。 A组：
MP S PD m 6384100824=??==σ S P R R m = +2 1 σσθ MP S PD 634== σ θ 2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。 α cos 2,:21D A R R = ∞=点 MP S PD m 58.14866.010410105.0cos 4=???==ασ S P R R m = +2 1 σσθ MP S PD 16.29866 .01021010 5.0cos 2=???== ασ θ 0,:21=∞=R R B 点 0==σ σθ m 3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。B 点处坐标x=600mm 。 25051010==b a 标准椭圆形封头 b b b y x A a R a R 2 2 21,:),0== ==点（ MP S Pa m 5.5020 10101=?== =θσσ
MPa sb P B b a x a m 3.43)(2 2 224 =--= σ点： MPa b a x a a sb P b a x a 7.27)(2)(2 222442 22 4=????? ?-----= θσ :)0,(==y a x C 点 MPa S Pa m 25.25202101012=??== σ MPa S Pa 5.5020 10101-=?-=-=σ θ 五、 工程应用题 1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄 膜应力σσθ 和m 。 【解】 P= D=816mm S=16mm 1.00196.0816 16 <==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 875.311648165.24=??==σ MPa S PD m 75.631628165.22=??==σ 2. 有一平均直径为10020 mm 的球形容器，其工作压力为，厚度为20 mm ，试求该球形容器壁内的工作压力是多少。 【解】 P= D=10020mm S=20mm 1.0001996.010020 20<==D S 属薄壁容器 MPa S PD m 15.7520410020 6.04=??===σσθ 3. 有一承受气体内压的圆筒形容器，两端封头均为椭圆形封头，已知：圆筒平均直径为2030 mm ，筒体与封头厚度 均为30 mm ，工作压力为3Mpa ，试求； ⑴圆筒壁内的最大工作压力； ⑵若封头椭圆长，短半轴之比分别为2，2，时，计算封头上薄膜应力的σσθ和 m 的最大值并确定其所在的位置。 【解】(1) 圆筒 P=3Mpa D=2030mm S=30mm 1.00148.02030 30 <==D S 属薄壁容器
1. 化工厂安装塔设备时，分段起吊塔体如图所示。设起吊重量G=10KN，求钢绳AB、 BC及BD的受力大小。设BC、BD与水平夹角为60℃。 2. 桅杆式起重机由桅杆D、起重杆AB 和钢丝BC用铰链A连接而组成。P＝20KN，试求BC绳的拉力与铰链A的反力(AB杆重不计)。 3. 起吊设备时为避免碰到栏杆，施一水平力P，设备重G=30KN，求水平力P及绳子 拉力T。
4. 悬臂式壁架支承设备重P(KN )，壁架自重不计，求固定端的反力。 5. 化工厂的塔设备，塔旁悬挂一侧塔。设沿塔高受风压q(N／m)，塔高H(m)，侧 塔与主塔中心相距为e(m)，主塔重P1(KN)，侧塔重P2(KN) 。试求地面基础处的 支座反力。 6. 梯子由AB与AC两部分在A处用铰链联结而成，下部用水平软绳连接如图放在光
滑面上。在AC上作用有一垂直力P。如不计梯子自重，当P＝600N，α=75℃，h=3m， a＝2m时，求绳的拉力的大小。 .7 试用截面法求各杆件所标出的横截面上的内力和应力。杆的横截面面积A为250mm2，P=10KN。 8. 一根直径d=3mm，长L=3m的圆截面杆，承受轴向拉力P=30KN，其伸长为ΔL=2.2mm。 试求此杆横截面上的应力与此材料的弹性模量E。 参考答案 9. 一根钢杆，其弹性模量E=2.1×105MPa，比例极限σp=210MPa；在轴向拉力P作用下，纵向 线应变ε=0.001。求此时杆横截面上的正应力。如果加大拉力P，使杆件的纵向线应变增加到ε=0.01，问此时杆横截面上的正应力能否由虎克定律确定，为什么？ 10. 两块Q235-A钢板用E4301焊条对焊起来作为拉杆，b=60mm，δ=10mm。已知钢板的许用应 力[σ]=160MPa，对接焊缝许用应力[σ]＝128MPa，拉力P=60KN。试校核其强度。
填空 1、对检修完的设备及管线，开工前必须进行严密性试验，包括（）（）。 答案：水压试验、气压试验 2、各类压力容器应按规定安装（），并定时检验，保持灵活好用。在压力容器上装设( )后，可直接测出容器内介质的压力值。 答案：安全阀、压力表 3、离心泵主要依靠叶轮的高速旋转产生的( )使液体提高压力而径向流出叶轮。一般离心泵启动前出口阀关闭就是（），避免电机超载。 答案：离心力、减少起动电流 4、离心泵叶轮按结构不同一般可分为（）、半开式、（）三种类型。答案:闭式、开式 5、阀门的基本参数为（）（）适用介质。 答案: 公称直径、公称压力 6、轴承通常分为两大类，即（）（）。 答案: 滚动轴承、滑动轴承 7、压力容器必须定期检查，分为（）（）全面检验。 答案:外部检验、内部检验 8、为了保证轴承工作温度在60--85度范围内，在巡回检查中应检查轴承的（）振动和（）情况。 答案：润滑、发热
9、离心泵的优点是结构简单紧凑，安装使用和维修方便，而且（）易调，又能输送有腐蚀性和有（）的液体。 答案：流量、悬浮物 10、压力容器的安全部件主要有（）爆破片，液面指示的仪器、仪表和（）装置。 答案：安全阀、紧急切断 11、泵的扬程与叶轮的( )( )( )有关。 答:结构、大小、转速 12、对装置的所有工艺管线或外系统管线，检修部分与不检修部分要用盲板隔断，盲板厚度要求，( ) 。）。 答案：5mm以上 13、浮头式换热器中，浮头起（）的作用。我分厂浮头式换热器为( )答案：热补偿、中冷器 14、阀门的主要作用有：接通和（）介质；防止介质倒流；调节介质的（）、（）；分离、混合或分配介质；防止介质压力超压等。 答案：截断、压力、流量 15、润滑油的使用必须严格遵守（）（）的要求 答案：5定、3过滤。 16、电动机过热的原因：（）通风不良，电压不正常，（） 答案：电机过载、轴承磨损 17、润滑油不仅有润滑作用，而且对润滑面有（）（）作用 答案：冲洗、冷却
化工设备机械基础 期末复习题 一、选择题（共75题）： 1、在一定条件下使化工原料（物料、介质）发生化学和物理变化，进而得到所需要的新物质（产品）的生产过程，称为：（） A：化学工业B：化工生产C：过程工业 2、机械工作时不运动，依靠特定的机械结构等条件，让物料通过机械内部自动完成工作任务的，称为：（） A：化工设备B：化工机械C：化工机器 3、化工容器中主要用于完成介质的热量交换的是：（） A：反应压力容器B：分离类容器C：换热压力容器 4、某一化工容器的设计压力为5MPa，那么该容器属于：（） A：低压压力容器B：中压压力容器C：高压压力容器 5、以下属于列管式换热器组成部件的是：（） A：管板B：塔盘C：燃烧器 6、固定管板式换热器最大的缺点是会产生很大的：（） A：温差应力B：流体阻力C：温差轴向力 7、列管式换热器中，管子与管板为活动连接的是：（） A：固定管板式换热器B：浮头式换热器C：U形管式换热器 8、为了避免壳程流体对换热管产生的剧烈冲刷，延长换热管的使用寿命，我们应在壳程流体入口处设置：（） A：设备法兰B：安全附件C：缓冲挡板与接管 9、列管式换热器中，折流板与支持板的固定主要是通过（）来实现： A：拉杆和定距管B：导流筒C：填料函 10、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分，其中塔顶部分主要功能是：（） A：固液分离B：气液分离C：液体再分布 11、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分，其中塔体部分主要结构元件是：（）A：泡罩B：浮阀C：塔盘 12、浮阀塔中最常用的F-1型浮阀，其避免浮阀与塔板粘黏的装置是：（） A：阀腿B：降液管C：定距片 13、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于网体填料的是：（）A：拉西环B：鲍尔环C：鞍形网 14、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于实体填料的是：（）A：波纹板B：阶梯环C：鞍形网 15、搅拌反应釜为了使参加反应的各种物料混合均匀、接触良好，以加速反应进行和便于反应控制，我们需要设置：（） A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置 16、搅拌反应釜为了使釜体内温度控制在反应所需的范围内，我们需要设置：（） A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置 17、搅拌反应釜为了保持设备内的压力（或真空度），防止反应物料逸出和杂质的渗入，我们需要设置：（） A：传热装置B：搅拌装置C：轴封装置
化工设备机械基础试题库 一、填空 力学基础部分 1．在外力的作用下,杆件可产生变形的基本形式为轴向拉、压、剪切、扭转、弯曲。 2．就所受外力而言,受剪切直杆与受弯的梁二者之间的区别是受剪横向外力作用线相距很近、受弯横向外力作用线相距很远。 3．从工程意义上讲,材料的破坏可分为二类,一类是脆性断裂破坏,应采用第一或二强度理论解释其破坏原因；另一类是屈服流动破坏,应采用第三或四强度理论解释其破坏原因。 4．碳钢和铸铁都是铁塑性材料；而铸铁是典型的脆性材料。和碳组成的合金,但是它们却有非常明显的性能差别,低碳钢是典型的 5．碳钢和铸铁都是铁和碳组成的合金。一般来说,对钢材性能有害的元素是硫和磷,其有害作用主要表现在硫使钢材发生热脆,磷使钢材发生冷脆。 6．碳钢和铸铁中的主要化学元素除铁外还有碳 2.11% 时为碳钢；如果组成的合金中碳含量大于2.11% 时为铸铁。,如果组成的合金中碳含量小于 7．就钢材的含碳量而言,制造压力容器用钢与制造机器零件用钢的主要区别是制造容器用低碳钢,而制造机器零件用中碳钢。其主要原因是低碳钢有良好的塑性与焊接性能,中碳钢可以通过调质提高其综合机械性能。 8．从应力角度看,等壁厚、内径和内压均相同的球形容器比圆筒形容器具有优越性,二者经向应力相同,而周向（环向）2倍。应力不同,圆筒形容器是球形容器 9．受气体内压的锥形壳体,壳体上的薄膜应力随距锥顶经向距离的增大而增大,锥顶处应力为零,最大应力位于锥底处。 10．标准椭圆形封头的长、短半轴之比等于2,这种封头的最大拉应力位于椭圆壳体的顶点处,最大压应力位于壳体的赤道。 11．标准椭圆形封头最大拉应力位于椭圆壳体的顶点处,位于壳体的赤道出现经向的最大压应力,其绝对值与最大拉应力值相等。 12．边缘应力的两个基本特征是局部性,自限性。 13．圆锥壳与圆柱壳的连接点A处圆锥壳的第一主曲率半径为_______,第二主曲率半径为________。 锥顶处B点的第一主曲率半径为__________,第二主曲率半径为_________。15．我国钢制压力容器常规设计所遵循的国家标准的名称是《钢制压力容器》,标准号是GB150-1998。 16．对于用钢板卷焊的压力容器筒体,用它的内径作为其公称直径,如果压力容器筒体是用无缝钢管直接截取的,规定用钢管的外径作为其公称直径。 17．钢板卷制的容器的公称直径是其内径,钢管制作的容器的公称直径是其外径；管子的公称直径既不是管子的内径也不是管子的外径,而是与管子外径相对应的一个数值。 18．壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度,对于碳素钢、、低合金钢制压力容器,不小于3mm；对于高合金钢制压力容器不小于2mm。 19.金属材料的腐蚀按破坏的形式分为均匀腐蚀与非均匀腐蚀,其中均匀腐蚀在容器设计阶段考虑腐蚀裕量即可保证容器强度。 20．计算压力Pc,设计压力P,最大工作压力Pw与安全阀的起跳压力Pk,四者之
题号 -一一-二二-三四总分 总分10 20 10 60 100 得分 一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分） 1.一阶梯杆如图所示， AB段横截面面积为：Ai=100mrH BC段横截面面积为 A=180mm贝U AB段杆横截面上的 正应力为 _80_Mpa , BC段杆横截面上的正应力为 _83.3_Mpa 。 2 ?当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度是原梁的_8 _______ 倍。 3 ?低碳钢拉伸过程中可分为 _弹性阶段_、_屈服阶段_、—强化阶段_和局部变形阶段。 4 ?边缘应力的特性主要为 _局部性_、_自限性_。 5.如图所示回转薄壳，中心线为回转轴，A点的第一曲率半径是 _R _____________ ，第二曲率半径是 二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）题5图 1?直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为（B ）。 A. T =25 kN m ; T2 =5kN m ; B. T1 =25 kN m ; T2 =- 5 kN m ; C. T1 =35kN m ; T2 =- 5kN m ； D. T1 =- 25 kN m ; T2 =5 kN m。 2 .简支梁受集中力偶Mo作用，如图2所示。以下结论错误的是（ C ）。 A. b =0时，弯矩图为三角形； B. a =0时，弯矩图为三角形； C.无论C在何处，最大弯矩必为Mo D .无论C在何处，最大弯矩总在 C处。 3 .截面上内力的大小：（C ）。 A.与截面的尺寸和形状有关； B.与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关； C.与截面的尺寸和形状无关； D.与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。 4 .下列常用压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列次序为（ B ）。 A.椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖； B .半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖； C.半球形、碟形、椭圆形、、锥形、平盖 D .碟形、半球形、椭圆形、、锥形、平盖 5.对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ C ）。 A.升高 B .不变 C .降低 D .未知数 6 .当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而（ A ）。 A.增大 B .减小 C .不变 D .不能确定 7 .工程上把3 /D i>( A ）的圆筒称为厚壁圆筒。 A. 0.1 B .0.2 C . 1.0 D .2 题2图
化工设备机械基础期末考试A卷（13.12） 工艺1215 成绩 一、选择题（2＊10） 1.填料塔里由于容易产生壁流现象，所以需要（）将液体重新分 布。 A、喷淋装置 B、液体再分布器 C、栅板 D、支撑装置 2.根据塔设备内件的不同可将其分为板式塔和填料塔，下列零部件板 式塔和填料塔都有的是（） A、泡罩 B、裙座 C、栅板 D、液体分布器 3.工业生产上最早出现的典型板式塔，其结构复杂，造价较高，安装 维修麻烦，气相压力降较大而逐渐被其他新的塔形取代的是（）。 A 泡罩塔 B 浮阀塔 C 筛板塔 D 填料塔 4.填料塔中传质与传热的主要场所是（） A 、填料 B 、喷淋装置C、栅板D、人孔 5.轴与轴上零件的主要连接方式是（） A、法兰连接 B、承插连接 C、焊接 D、键连接 6.利用阀前后介质的压力差而自动启闭，控制介质单向流动的阀门是 （） A、蝶阀 B、节流阀 C、止回阀 D、旋塞阀 7.将管子连接成管路的零件我们称为管件，下列管件可用于封闭管道 的是（）。 A、等径四通 B、等径三通 C、堵头 D、弯头8.在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是（） A.节流阀 B.截止阀 C.安全阀 D.旋塞阀 9.管式加热炉中（）是进行热交换的主要场所，其热负荷约占全 炉的70%-80%的，也是全炉最重要的部位。 A.、辐射室 B.、对流室 C.、余热回收系统 D.、通风系统 10.（）是一种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的机器。 A、泵 B、压缩机 C、离心机 D、风机 二、填空题（1＊40） 1、列管式换热器不存在温差应力的有、、 和。 2、常见填料的种类有、、、 等。 3、两齿轮能正确啮合的条件是和 。 4、管道常用的连接方式有、、 和。 5、溢流装置由、、三部分组成。 6、反应釜的传热装置有、。 7、搅拌器有、、、
《化工设备机械基础》练习题 一、判断题 1、在所有封头中，平板封头的承压能力最差，球形封头的承压能力最好。（） 2、弹性模量和泊讼比是材料重要的力学性能，二者均不随着温度的变化而变化。（） 3、内压薄壁圆筒的薄膜应力与壁厚成反比，当容器材质和内部介质压力一定时，厚度大的容器壁内应力总小于壁厚小的容器。（） 4、根据弹性失效理论，容器器壁内某一处的最大应力达到材料设计温度下的屈服极限时，容器即宣告失效。（） 5、安全系数是一个不断发展变化的数据，随着科学技术的发展，其值将逐渐减小。（） 6、从承压角度考虑，半球型封头最理想，并且用料最省，在对封头选择时应优先考虑。（） 7、按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力沿壁厚均匀分布。（） 8、金属垫圈的材料一般并不要求强度高，而是要求其软韧。（） 9、无缝钢管用做容器的筒身时，其公称直径指的是外径。（） 10、梁上如果只有集中力偶作用，则截面上的内力只有弯矩没有剪力。（） 11.由钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径指的是它们的内径。（） 12、在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆孔的长轴与筒体轴线平行。（） 13、法兰密封中，法兰的强度和刚度具有同等重要的意义。（） 14、法兰联接中，预紧密封比压越大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封。（） 15、外压长圆筒在长径比一定的情况下，设置的加强圈数量越多，其临界压力越高。（） 16、材料的弹性模量和泊讼比一般随着温度的变化而变化。（） 二、填空题 1、组成机器、设备的构件在外力作用下若能够安全可靠地进行工作，则需要满足的力学条件是：
、 和 。2、法兰联接结构一般是由 、 、 三部分组成。在制定法兰标准尺寸系列时，是以 材料，在 ℃时的机械性能为基础的。 3、外压圆筒加工制造时，要求其椭圆度e ≤ ，设计外压圆筒时现行的稳定安全系数m= ，外压圆筒中设加强圈的目的是将 圆筒转化为 圆筒，在设计计算时外压容器的焊缝系数Ф= 。4、边缘应力又叫 ，其产生的原因是 ，它具有 和 两个性质。5、在椭圆形封头和碟形封头上开孔时，应尽量开在封头的 部位附近，并且要求孔边与封头边缘之间的投影距离不小于封头内径的 。6、常温工作的压力容器在投入生产之前进行压力试验的目的是 ，根据试验中所采用介质的不同可分为 和 。椭圆形封头的长短轴之比a/b 依次为 、 、 时，其赤道圆上的环向应力分别为σθ＞0,σθ＝0,σθ＜0。7、有一容器，其最高工作压力1.6MPa, 工作温度t≤150℃且装有安全阀，则该容器的设计压力P d = MPa;水压试验压力P T = MPa 。8、常用的压力容器开孔补强设计的原则是 ，通常采用的补强结构有 、 、 。9、容器设计参数中，设计温度尽管不直接反映在强度计算公式中，但它是 . 和 一个不可缺少的参数。三、解释名词1、薄壁容器 2、疲劳强度 3、泊松比 4、无力矩理论（薄膜理论） 5、第二曲率半径 6、轴向失稳7、边缘应力 8、弹性压缩失稳 9、塑性失效补强原则 10、临界长度 11、计算长度12、名义厚度 13、第一曲率半径14、名义屈服极限 15、垫片密封比压力 16、蠕变 17、低碳素钢18、第三强度理论19、第四强度理论20、切应力互等定理 四、试分析拉伸试验时低碳素钢试件出现滑移线的原因。 障各多项方严等板进行控试验统启动进行试人员气系统要在不必试卷保电机
一、 名词解释（10分） 1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受 内压的薄膜相似，又称薄膜理论。 2、法兰的公称压力：以16MnR 在200℃时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该 尺寸法兰的公称压力。 3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。 εεν'= 4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。 5、热脆：硫以FeS 的形态存在于钢中，FeS 和Fe 形成低熔点（9850C ）化合物，而钢材的热 加工温度一般在11500C-12000C 以上，当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。 二．作图题（共10分） 根据受力图画出剪力图和弯矩图（10分） ' 三、问答题（共26分） 1. 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 ；0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢 （钢种），18 表示 含铬18% ， 9 表示 含镍9% ；ZL7代表 铸铝 （钢种）； H80 代表 黄铜 （钢种），80 表示平均含铜80% 。（5分） 2．埋弧自动焊的优缺点是什么不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么（5分）
埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好 缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。 不锈钢焊接可采用氩弧焊，用氩气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。 、 3．什么是外压容器的失稳简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压 容器的类型（8分） 容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。其实质是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。 侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，产生的波形数n=2时，为长圆筒；n>2时，为短圆筒；如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒。 4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类（8分） （1） 直径为2000mm ，设计压力为10Mpa 的废热锅炉 （2） 设计压力为的氟化氢气体储罐 （3） 设计压力为的搪玻璃压力容器 （4） p 为4Mpa 的剧毒介质容器 （1） < （2） 为三类容器；（2）为二类容器；（3）为二类容器；（4）为三类容器。 四、计算题（共54分） 1、 一个低合金钢内压反应釜，内径mm D i 1000=，工作压力MPa 0.2（装有安全阀），工作温度C 0300，釜体采用单面手工电弧焊（有垫板），全部无损探伤，内部介质有轻微 腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。（[]MPa t 144=σ []MPa 170=σ MPa s 345=σ，()s e e i T T D p ?σδδσ9.02≤+=）（10分） 解：设壁厚mm 11，mm C 8.01=，mm C 12=