化工设计复习题
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化工设计:
一、选择题(30分,2分/题)
1. 下面不属于工程设计阶段设计的是()
A.初步设计
B.扩大初步设计C. 中试设计D.施工图设计
1.下面工程设计必须采用三段设计的项目是(C)
A. 新建项目设计B.重复建设项目设计
C.石化行业新研制合成产品的车间设计
D.已有装置的改造设计
2. 不是生产方法和工艺流程选择的原则的是(A)
A.系统系B.先进性 C.可靠性 D.结合国情
2.不是工艺流程重要部分之一的是(B)
A原料预处理B.原料输送C.三废处理D.反应过程
3. 工艺流程图中不能用粗线条绘制的有(B)
A工艺物料管道、B.加热蒸汽管道C主产品管道、D设备位号线
3工艺流程图中需要用中线条绘制的有(B)
A工艺物料管道、B.加热蒸汽管道C主产品管道、D设备位号线
4 在工艺流程图中,设备表示方法说法正确的是(A)
A工艺流程图中应标绘出全部和工艺生产有关的设备、机械和驱动机B化工设备在图上要按比例绘出
C化工设备用粗线条绘出
D 化工设备外形没有规定要求
4在工艺流程图中,设备表示方法说法错误的是(D)
A工艺流程图中应标绘出全部和工艺生产有关的设备、机械和驱动机B化工设备在图上可以不按比例绘出
C化工设备用中线条绘出
D化工设备外形没有规定要求
5下面有关设备的标注正确的是(A)
A 设备标注内容包括设备位号及名称
B. 同一个车间同类设备有一个设备标注号
C.同一设备在施工设计和初步设计标注号可以不同
D.在工艺流程图中,设备名称标注在设备上
5下面说法正确的是(A)
A 离心泵的流量调节一般采用泵的出口阀门开度控制
B容积泵的流量调节一般采用泵的出口阀门开度控制
C管道仪表流程图上温度指示仪表的字母代号是TR
D管道仪表流程图上冷却水得物料代号是HS
6下列图可以不按比例绘制的是(C)
A设备装配图B车间布置图C工艺流程图 D 设备配件图
6当剖切平面通过标准件和实心零件的轴线时,必须作剖面线的是(D)
A 螺纹紧固件B键C轴D设备实体
7设备布置图的平面图一般为( )。
A左视图B右视图C俯视图D仰视图
7设备布置图上必须标注设备的(B)。
A定形尺寸B定位尺寸 C 装配尺寸D规格性能尺寸
8 不是化工设备图的基本内容是(B)
A标题栏B设备位号 C 明细栏 D 设备结构图
8明细栏是装配图中零件的详细目录,一般绘制在标题栏(?)方。零件的序号自(?)而(?)填写。(C)
(A)上上下(B)下下上(C)上下上(D)下上下
9 .工程概算书应在()阶段完成。
(A)项目建议书(B)设计(C)施工(D)竣工
9平面布置图的方位标,应在图纸右上方指向方。
(A)东(B)南(C)西(D)北
10下列软件中不属于流程模拟软件的是(?)。
A Aspen
B Pro II
C ChemCADDAutoCAD
10能用于工艺过程模拟的软件是。
(A)chemCAD(B)PVCAD(C)AutoCAD(D)PIDCAD
11初步设计阶段车间布置设计的主要依据是(D)
A 工艺流程草图
B 工艺物料流程图
C 管道仪表流程图
D 带控制点的工艺流程图
11 施工图阶段车间布置设计的主要依据是()
A 初步设计阶段的车间布置图
B 工艺流程图
C 物料性质D设备一览表
12 设备布置时,通常将下列哪些设备在底层布置(C)
A 计量装置B回流冷凝器C贮罐 D 主要设备
12设备布置时,通常将下列哪些设备在高层布置()
A计量装置B震动设备C贮罐 D 过滤设备
13下列图形中(?)表示焊接连接的管道。
(A)(B)
(C)(D)
13 下面对平台的设计说法不正确的是(B)
A平台的宽度一般不小于0.8m,平台上净空不应小于2.2m;
B 为人孔、手孔设置的平台,与孔底部的距离不应小于1.2m
C斜梯的宽度不宜小于0.7m,也不宜大于1.0m
D 直梯宜从侧面通向平台,每段直梯高度不应大于8m
14下面设计不属于非工艺条件设计的有(D)
A采暖通风 B 蒸汽用量计算 C 安全环保的相关设计条件 D 管道设计
14下面内容不属于工艺设计的内容的是(C)
A 工艺流程选择
B 工艺流程图的绘制C描图D设备装配图的绘制
15 车间的平面形式最常用的是哪一种()
A长方形 B L形 C T形 D II形
15 主要设备的管口方位图主要出现在那个工程图中()
A 工艺流程图
B 主要设备装配图
C 车间布置图
D 三个图中都要标注
二、填空题(20分,2分/题)
1.根据化工过程开发程序分类,可以分为:(概念设计)、中试设计、基础设计和(工程设计)
2.工程设计可以根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度以及计划任务书的规定,可分为三段设计、两段设计和一段设计。对于重大项目和使用比较复杂技术的项目,为了保证设计质量,可以按(初步设计)、(扩大初步设计)及
(施工图设计)三个阶段进行。
3.项目建议书的提出是以(基础设计)为依据的。
4.化工计算包括(物料衡算)、(热量衡算)和化工设备选型计算。
化工车间设计的内容主要包括: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、编制概算书和设计文件。
5.在选择生产方法和工艺流程时,应该着重考虑以下三项原则:先进性、可靠性和合理性
6.说出以下图例的设备是什么?
7.指出下列管道标注的意义:
PG 13 10-300
PG——(工艺气体),
13——(工序号)
10——(管道顺序号)
300——(管道公称直径)
8.给出下列物料的代号
A——空气
CW——冷却水
HS——高压蒸汽
S——蒸汽
9.阻火器的图例:
三通截止阀:
10.PIC——压力指示控制
103——第一工序,第三块压力表
11.化工设备从总体上分为两类:标准设备(或定型设备)和非标准设备(非定型设备)
12各部分结构尺寸大小相差悬殊,按比例画很难兼顾到细部结构表达清楚。可使用(局部放大图)和(夸大画法)。
13.对于过高或过长设备,为采用较大比例和清楚表达设备结构,合理使用图幅,常使用(断开画法),用(双点划线)将重复出现的结构断开,使图形缩短。
14.零件的接触面或配合面,规定只(一)条线。对于非接触面、非配合表面,即使间隙再小,也必须画(两)条线。
15.相邻两零件的剖面线倾斜方向应(相反)。同一零件在各个视图上的剖面线方向和间隔应(一致)。
16.不论采用何种比例,图样中所标注的尺寸数值都必须是机件的(实际)尺寸。图样中的尺寸标注与绘图所用的比例及作图的准确度(无关)图样中的尺寸以(毫米)为单位,机件的每一个尺寸,在图样上一般标注(一)次
17.车间平面图上建筑物的纵向定位轴线,应按水平方向从左至右顺次用(阿拉伯数字)编号:横向的定位轴线,则按垂直方向由下而上顺次用(大写英文字母)编号。
18建筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于某一基准面的高度,称为“标高”。标高数值以(m)为单位,一般标注至小数点以后第(三)位。
19基准面标注为(±0.000), 高于基准面的标高为(正),低于基准面的标高为(负)。20根据厂房宽度和设备尺寸来确定车间设备布置:当厂房宽度<9m (一)边布置;当厂房宽度>18m,(两)边布置,(中间)留3m通道.
三、判断题(10分,1分/题)
1平面图还要表示厂房建筑的方位,大小尺寸,分隔情况及与设备安装定位有关的建筑物、构筑物的结构形状和相对位置()
2设备布置图上一般不标注设备的尺寸()
3设备布置图上一般只标注设备安装定位尺寸()
4安装方位标只标注在流程图中()
5用细实线画出厂房剖面图。()
6画出各设备中心线,用粗实线画出设备的立面图,并注出设备的位号及名称。
()
7.车间平面布置图需标出每个图的标高。()
8车间平面布置图的各层平面图是以(上一层的楼板底面)水平剖切的俯视图
9化工设备镀涂层时,由于涂层太薄,在设备装配图中可不画出,也不用标注()
10化学过程的能量衡算只需计算反应过程的热效应,物料温度的变化可以忽略。()
四、简单题(25分,5分/题)
1化工设备图中需标注的的尺寸类型有哪几种
2化工设备的基本结构特点
3化工设备装配图的步骤
4初步设计阶段的车间布置设计内容
5化工车间(装置)工艺设计的程序及设计内容
1)设计准备工作
2)方案设计(工艺流程设计)
3)化工计算(物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算)
4)车间布置设计
5)化工管路设计
6)提供设计条件(非工艺专业的设计条件)
7)编制概算书及编制设计文件
6化工设备图的基本内容:标题栏、明细栏、管口表、设计数据表(技术要求和技术特性、设备图
7、化工设备的基本结构特点(回转体为主、各部分结构尺寸大小相差悬殊、壳体上开孔多、广泛采用标准化零部件、焊接结构较多、对材料有特殊要求、防泄
漏安全结构要求高)
8.毕业设计说明书内容
1)总论(概述、文献综述、设计任务的依据或项目来源等)
2)生产流程或生产方案确定
3)生产流程简述
4)工艺计算书(物料衡算、热量衡算)
5)主要设备的工艺计算和设备选型
6)原材料、动力消耗定额及消耗量
7)车间成本估算
8)环境保护与安全措施
9)设计体会和收获
10)参考文献
11)附工程图纸(带控制点的工艺流程图;主要设备装配图;设备平面布置图与立面布置图;主要车间的管道布置图)
9化工设备图上需要标注的尺寸有如下几类
1)规格性能尺寸、
2.)装配尺寸
3.)外形尺寸
4.)安装尺寸
5).其他尺寸
10什么情况可适当考虑设备露天布置?
(1)生产中不需要经常看管的设备,辅助设备,气候影响较小的设备。
(2)需要大气来调节温度、湿度的设备,如凉水塔、冷却塔等。
(3)不需要人工操作,高度自动化的设备。
(4)气候温暖,无酷暑或严寒的地区。
11车间设备布置应遵循以下原则:
1. 应满足生产工艺的要求
2.应满足设备安装、检修的要求
3.应满足土建要求
4.应满足安全、卫生和环保的要求
5.工艺设备竖面布置的原则
12、车间设备布置图内容
①一组视图
②尺寸及标注
③安装方位标
④说明与附注
⑤设备一览表
⑥标题栏
五、计算题(15分)
浓度为20%(质量百分数,下同)的KNO
3
水溶液以1000kg/hr流量送入蒸发器,
在某温度下蒸出一部分水而得到浓度为50%的KNO
3
水溶液,再送入结晶器冷却
析出含有4%水分的KNO
3晶体并不断取走。浓度为37.5%的KNO
3
饱和母液则返回
蒸发器循环处理,该过程为连续稳定过程,试求:
1. 结晶产品量P,水分蒸发量W;?
2. 循环母液量R,浓缩量S。
解: 1. 衡算对象:总物料KNO3
衡算范围:如图所示的用一条封闭的虚线所包围的部分?衡算基准:单位时间--每小时?列方程:凡是穿过封闭虚线进入的衡算范围的物料为入; ?凡是穿出封闭虚线排出的衡算范围的物料为出;?总物料ΣMλ=ΣM出
则F= W+ P (1)?同理,对KNO3
0.2F = 0×W + P (1-4%) (2)?将(1)(2)代入数据后组成方程组? 1000 = W + P ? 0.2×1000 = P(1-4%) 解这个方程组得:? P = 208.3 kg/hr ? W = 791.7 k g/hr
2.有两个蒸馏塔的分离装置,将含50%苯,30%甲苯和20%(以上均为mo l%)二甲苯的混合物分成较纯的三个馏分,其流程图及各流股组成如图。计算蒸馏1000mol/h 原料所得各流股的量及进塔II 物料的组成。
解:
设S 2、S3……表示各流股物料量,mo l / h x 3B 、x 3T 表示流股3中苯、甲苯的组成。
该蒸馏过程中共可列出3组物料衡算方程,每组选三个独立方程。即 体系A(塔I):
总物料 1000=S 2 + S 3 (1) 苯 1000 × 0.5 =0.95S 2 +x3B S3 (2) 甲苯 1000 × 0.3 =0.03S2 +x3T S3 (3) 体系B(塔II ):
总物料 S 3 =S 4 + S 5 (4) 苯 x3B S3 =0.03S 4 + 0.0045 S 5 (5) 甲苯 x 3T S 3 =0.95S 4 + 0.43 S 5 (6) 体系C (整个过程):
总物料 1000 =S 2 + S 4 + S 5 (7) 苯1000 ×0.5=0.95S2 + 0.03S 4 + 0.0045S 5(8)
甲苯1000 ×0.3=0.03S
2 + 0.95S
4
+ 0.43S
5
(9)
以上9各方程,只有6各是独立的。因为(1)+(4)=(7)式,同样,
(2)+(5)=(8)式及(3)+(6)=(9)式。
因此,解题时可以任选二组方程。由题意,应选体系C(整个过程),因为三个流股
2、4、5的组成均已知,只有S
2、S
4
、S
5
三个未知量,可以从(7)、(8)、(9)
三式直接求解。
由(7)、(8)、(9)三式解得
S
2
= 520mol / h
S
4
= 150 mol / h
S
5
= 330 mol /h
再任选一组体系A或B的衡算方程,可解得:
S
3 = 480 mol / h,x
3B
=0.0125,x
3T
=0.5925,x
3x
=0.395