化工设备设计基础
- 格式:docx
- 大小:36.45 KB
- 文档页数:1
《化工设备设计基础》综合练习题第一篇工程力学基础第一章构件的受力分析一简答题1.什么叫力?力的三要素是什么?2.二力平衡条件是什么?什么叫二力杆?3.平面一般力系的平衡条件是什么?4.什么叫约束反力?5.工程中有哪几种常见的约束型式?二计算题1.如图所示的简易起重机横梁AB的A端以铰链固定,B端有拉杆BC,起重量W=10KN。
AB梁重P=4KN。
BC杆自重忽略不计,试求载荷W位于图示位置时BC杆的拉力和铰链A的约束反力。
2.车刀的A端禁固在刀架上,B端受到切削刀作用,已知Py=18KN,Px=7.2KN,L=60mm,求固第二章直杆的拉伸与压缩一简答题1.什么叫内力?如何求出直杆各截面处的内力?2.什么叫强度?直杆拉伸或压缩时的强度条件是什么?3.低碳钢的拉伸试验中,从开始加载至断裂经过哪几个阶段?4.钢材的机械性能主要包含哪些指标?5.什么叫应力集中?二计算题1.试求图示的杆横截面1-1的内力,已知P1=26KN,P2=14KN,P3=12KN。
32.一个总重为200N的电动机,采用M8吊环螺钉,螺纹根部的直径为6.4mm,其材料的许用应力[σ]=40MPa。
问起吊电动机时,吊环螺钉是否安全?第三章直梁的弯曲一简答题1.什么叫梁?2.什么叫平面弯曲?3.梁中内力有哪些?4.剪力和弯矩的正负如何规定?5.什么剪力图和弯矩图?6.梁弯曲时的正应力强度条件是什么?7.梁纯弯曲时的正应力分布有什么特点?第五章复杂应力状态下的强度计算一简答题1.什么叫应力状态?2.什么叫主应力?什么叫二向应力状态?3.工程设计中有哪几种常用的强度理论?4.什么是第一强度理论?5.材料破坏有哪几种主要形式?第二篇化工设备常用材料一简答题1.金属材料有哪些基本性能?2.金属材料中碳,硫,磷,锰,硅对材料性能各有何影响?3.什么叫弹性变形?什么叫塑性变形?4.什么叫材料的韧性?什么叫无塑性转变温度?5.什么叫热处理?什么叫调质处理?6.碳钢按含碳量如何分类?按冶炼方法如何分类?7.碳钢按质量如何分类?碳钢的牌号如何规定?8.指出Q235B中各符号的含义?指出20R中各符号的含义?9.合金钢按用途如何分类?10.合金钢的牌号如何规定?11.指出0Cr18Ni9Ti及16MnR中各符号的含义?第三篇化工设备设计基础绪论一简答题1.什么叫压力容器?2.内压容器有几种分类方法?3.判断容器是一类、二类或三类容器的原则是什么?4.何谓公称直径?管子DN20表示什么意思?5.何谓公称压力?第八章内压薄壁容器的应力理论一简答题1.什么叫薄壁容器?2.什么叫回转壳体?什么叫经线?什么叫纬线?3.什么叫无力矩理论?什么叫薄膜应力?4.什么叫边缘应力?边缘应力如何产生?边缘应力有何特点?5.什么叫第一曲率半径?什么叫第二曲率半径?二判断题1.下列直立薄壁容器,受均匀气体内压力作用。
化工设备基础设计化工设备是化工工艺过程的核心,对于化工生产具有至关重要的作用。
化工设备的基础设计是实现化工流程控制和操作的关键,因此必须重视。
一、化工设备的分类根据化工过程的特点,化工设备可以分为反应器、蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、离心机、过滤机、干燥机等多个类型。
其中,反应器是化工生产中的核心设备,用于完成化学反应,蒸馏塔则用于将混合物分离成不同的组分,吸收塔和萃取塔则主要用于气体分离和液体分离,离心机和过滤机则用于固液分离,干燥机则用于将制品的水分去除。
二、化工设备的基础设计化工设备的基础设计要考虑到化学反应、物料传输、热传导和传质等多种因素。
首先,设备的体积要大到足够容纳反应物和产物,同时确保反应物能充分混合。
其次,设备的加热和冷却方式要具有良好的热传导性,既能保证设备内的温度均匀分布,又能保证加热和冷却的速度可以得到控制。
此外,设备的流动性能也是令人关注的问题,必须考虑到物料在设备中的传输速度,避免产生物料的淤积和结块等问题。
最后,还要注意设备的可靠性和安全性,避免发生意外事故。
三、化工设备基础设计中的关键因素化工设备基础设计中的关键因素包括物料特性、工艺流程、温度、压力、材料选择等方面。
首先,物料特性对于设备的选择和设计具有决定性的作用。
例如,对于粉状物料,需要考虑到粉尘的排放和防止物料出现结块等问题;对于易燃易爆的物料,则需要考虑到设备的安全性和防火措施。
其次,工艺流程也是化工设备基础设计中不可忽视的因素,必须考虑到工艺流程的稳定性和可操作性。
温度和压力也是影响化工设备基础设计的关键因素,必须仔细考虑。
最后,材料选择对于设备的耐腐蚀性、耐高温性和耐压性等方面起着重要作用,需要进行精心的选择。
四、化工设备基础设计中的常见问题及解决方法在化工设备基础设计过程中,常见的问题包括设备的维修难度、生产周期和成本问题、设备的升级和改进等。
维修难度可能会影响设备的使用寿命和生产效率,因此需要在设计过程中考虑到设备的易维护性和耐用性。
化工设备设计基础知识1. 介绍化工设备设计是化工工程领域中至关重要的一部分。
它涉及到各种化工过程中所需的设备设计和选择,以满足生产需求并确保工艺的稳定和安全运行。
本文将介绍化工设备设计的基础知识,包括设备选择、设备设计准则、材料选择等。
2. 设备选择在化工设备设计过程中,选择合适的设备对于工艺的成功运行至关重要。
以下是一些常见的设备选择准则:•反应器:反应器是化工过程中最常见的设备之一。
它用于进行化学反应,并根据反应类型和条件选择适当的反应器。
常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
•蒸馏塔:蒸馏塔用于分离液体混合物中的组分。
在选择蒸馏塔时,需要考虑混合物的组成、分离的目标和运行条件等。
•干燥器:干燥器用于脱除固体物料中的水分。
在选择干燥器时,需要考虑物料的性质、水分含量和所需的干燥程度等因素。
•离心机:离心机用于液固分离或液液分离。
在选择离心机时,需要考虑分离的目标、物料的性质和流量等。
3. 设备设计准则在进行化工设备设计时,需要遵守一些基本的设计准则,以确保设备的可靠性和安全性。
以下是一些常见的设备设计准则:•材料选择:选择适当的材料对设备的耐久性和性能至关重要。
常见的材料选择准则包括化学兼容性、温度和压力限制以及耐腐蚀性等。
•结构设计:设备的结构设计应考虑到其所需的强度和刚度。
常见的结构设计准则包括静态和动态负荷分析、应力和变形分析等。
•传热和传质:在化工过程中,传热和传质是非常重要的。
设备的传热和传质性能应根据所需的热流量和物质传递速率进行设计。
•安全性:设备的安全性设计是至关重要的一部分。
设备应考虑到防爆和泄露的风险,并采取适当的安全措施,如安全阀和泄漏检测设备等。
4. 设备维护和检修设备的维护和检修是确保设备长期稳定运行的关键。
以下是一些常见的设备维护和检修准则:•定期检查:定期检查设备的工作状况,包括检查设备的运行参数、润滑系统的工作状态和泄漏等。
•清洁和保养:保持设备的清洁和保养,包括定期清洁设备的内部和外部,检查阀门和管道的漏损等。
一、单选题1.安全阀的排量应当()容器的安全泄放量。
A、大于B、等于C、不小于答案: C2.安全阀的安装必须要()。
A、水平安装B、垂直安装C、便于操作答案: B3.管道支吊架对管道有承重、导向、固定作用和()功能。
A、支承B、位移C、限位答案: C4.在工艺管架中管路采用U形管的目的是()。
A、防止热胀冷缩B、操作方便C、安装需要D、调整方向答案: A5.当截止阀阀芯脱落时,流体()。
A、流量不变B、流量减少C、不能通过D、流量加大答案: C6.HG 20592—1997《钢制管法兰型式、参数》规定了目前常用的钢管外径与DN的关系,该标准包括()和公制管两个系列。
A、英制管B、毫米管C、英寸管D、厘米管答案: A7.突面法兰密封面型式代号为()。
A、FFB、MFC、RFD、TG答案: C8.离心泵流量不够,达不到额定排量可能是由于()。
A、轴承磨损B、过滤器堵塞C、电机转速高D、填料盖压得太紧答案: B9.下列四种阀门,可用于调节流量的阀门是()。
A、截止阀B、闸阀C、考克阀D、蝶阀答案: A10.齿轮泵属于()。
A、叶片式泵B、往复式泵C、容积式泵答案: C11.属于中压压力容器的是()。
A、1.5MPaB、2.05MPaC、115MPaD、205MPa答案: B12.透平油、机油、或其它粘度相近的油品所用滤网?()A、一级60目二级80目三级100目B、一级40目二级60目三级80目答案: A13.滚动轴承的特点是()。
A、承受冲击能力较好B、旋转精度低C、安装要求较低D、维修保养方便答案: D14.对于公称压力为1.0 MPa 的法兰连接公称直径为50的蝶阀下列标志正确的是﹙﹚A、D41H-1 DN50B、D41H-10 DN50C、D41H-10 DN25D、D41H-50 DN10答案: B15.承插焊法兰的代号为()。
A、PLB、SOC、SWD、WN答案: C16.随着季节的变化,设备所加润滑油()改变。
《化工设备设计基础》课程综合复习资料一、判断题1.在补强圈上设置一个M10的螺纹孔,其目的是为了检验焊缝紧密性。
答案:√2.轴力图可以确定最大轴力的值及横截面危险截面位置,为强度计算提供依据。
答案:√3.法兰联接中,预紧密封比压大,则工作时可有较大的工作密封比压,有利于保证密封,所以预紧密封比压越大越好。
答案:×4.一般情况下,钢板材料的许用应力[σ]t随钢板使用温度的升高而降低,随钢板厚度的增加而增加。
答案:×≤0,说明地脚5.塔设备的裙座地脚螺栓设计计算结果中,如果地脚螺栓承受的最大拉应力B螺栓实际并未承受载荷,设备自身足够稳定,因此可不必设置地脚螺栓。
答案:×6.16MnDR是低温压力容器专用钢材,其碳含量约为0.16%。
答案:√7.整体补强就是用增加整个筒体或封头壁厚的办法来降低峰值应力,使之达到工程许可的程度。
当筒身上开设排孔,或封头上开孔较多时,可采用整体补强的办法。
答案:√8.我国第一部压力容器的国家标准是GB/T 151-2014《热交换器》。
答案:×9.进行梁的弯曲强度计算时,对于抗拉和抗压强度不同的材料,只要求出最大拉应力,满足抗拉强度条件。
答案:×10.压力容器法兰的公称直径指的是与之相连的容器筒体或封头的公称直径。
答案:√11.薄膜理论中轴对称壳体主要指壳体的几何形状和约束条件是对称于旋转轴的。
答案:×12.当筒体足够长,两端刚性较高的封头对筒体的中部的变形不能起到有效支撑作用时,筒体最容易失稳压瘪。
答案:√13.“等面积补强法”的计算原则是:处于补强有效区内的补强金属截面面积,应该至少等于或大于被削去的金属截面面积。
答案:√14.由于边缘应力具有局部性,在设计中可以在结构上只作局部处理。
答案:×15.容器类别越高,设计、制造、检验、管理等方面的要求越严格。
答案:√16.薄壁圆筒两端受轴向均布外压作用,当达到临界压力值时,同样会发生失稳现象,这种失稳状态与径向承受外压圆筒失稳完全相同。
《化工设备设计基础》复习1工程力学基础1. 强度:构件抵抗破坏的能力2. 刚度:构件抵抗变形的能力3. 稳定性:构件保持原有平衡形态能力4. 强度性能:抵抗破坏的能力,用σs和σb表示弹性性能:抵抗弹性变形的能力,用E表示塑性性能:塑性变形的能力,用延伸率δ和截面收缩率ψ表示5. 什么叫强度?直杆拉伸或压缩时的强度条件是什么?6. 低碳钢的拉伸试验中,从开始加载至断裂经过哪几个阶段?7. 钢材的机械性能主要包含哪些指标?8. 工程设计中有哪几种常用的强度理论?9. 材料破坏有哪几种主要形式?2化工设备设计1. 内压薄壁圆筒设计1 什么叫强度失效准则?2 什么叫腐蚀余量?腐蚀余量与哪些参数有关?3 为何引入焊缝系数?焊缝系数与哪些参数有关?4 内压薄壁容器设计中,有几种壁厚名称?这些壁厚的含义是什么?这些壁厚之间的大小关系如何?5 水压试验的目的是什么?容器如何进行压力试验?6 如何确定水压试验的试验压力?对立式容器的卧置做水压试验时,其试验压力又如何确定?7 水压试验的强度校核公式2. 外压容器设计1 什么是外压容器?2 什么叫临界压力?临界压力与什么因素有关?3 什么叫计算长度?4 什么叫长圆筒?什么叫短圆筒?5 什么叫失稳?外压容器的稳定性条件是什么?6 设置加强圈的目的是什么?加强圈的类型有哪些?3. 压力容器开孔与接管1 开孔补强的目的是什么?2 等面积补强法的设计原则是什么?3 在内压薄壁圆筒上开一椭圆孔,椭圆孔的长轴应如何放置?为什么?4. 容器零部件标准的选用1 法兰联结结构一般是由哪三个部分组成?2 法兰的公称压力与哪些因素有关?3 鞍座有哪些型式?4 一台卧式容器的鞍座型式如何选择?为什么?5. 化工设备设计的基本要求1 安全可靠:材料的强度高、韧性好;材料与介质相容;结构有足够的刚度和抗失稳能力;密封性能好2 满足过程要求:功能要求;寿命要求(高压容器:20年,塔、反应设备:15年3 综合经济性好:生产效率高、消耗低;结构合理、制造方便、结构紧凑;易于运输和安装4 易于操作、维护和控制:操作简单、可维护性好和可修理性好、便于控制5 优良的环境性能:防污染、防噪声等6. 压力容器的一般分类方法常见的按下列等进行分类1 压力大小2 用途3 受压方式4 制造方法5 壳体结构形式7. 失效的最终表现形式:泄漏、过度变形和断裂。
化工设备设计基础主要涉及以下几个方面:
1.设备分类:根据化工过程的特点,化工设备可以分为反应器、蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、离心机、
过滤机、干燥机等多个类型。
2.设备材料:设备材料必须具有足够的强度、韧性和耐腐蚀性,以确保安全可靠。
常用的材料包括
碳钢、不锈钢、合金钢等。
3.结构设计:结构设计需要考虑设备的工艺要求、操作要求和安全要求。
例如,设备的结构应具有
足够的刚度和稳定性,能够承受内部压力和外部载荷,同时还要考虑设备的密封性能和热交换性能等。
4.工艺流程设计:工艺流程设计是根据生产工艺的要求,确定设备的工艺参数、操作条件和设备布
局等。
例如,对于反应器,需要确定反应温度、反应压力、物料流量和反应时间等参数。
5.控制系统设计:控制系统设计包括仪表选型、控制系统设计和安全控制系统设计等。
控制系统应
能够实现设备的自动化控制和安全控制,保证设备的正常运行和操作安全。
6.制造与安装:设备制造和安装应按照设计要求进行,确保设备的质量和性能。
制造和安装过程中
需要对设备进行质量检查和验收,确保设备符合设计要求。
7.操作与维护:设备的操作和维护应根据设备的使用说明书和操作规程进行,定期对设备进行检查
和维护,保证设备的正常运行和使用寿命。
总之,化工设备设计基础是一个综合性的过程,需要综合考虑多个因素,确保设备的安全性、可靠性和经济性。
化工设备设计基础
化工设备设计基础包括以下几个方面:1.化工工艺流程:了解化工工艺流程,包括原料的输入、反应、分离、净化等过程,以及工艺参数的控制和调节。
2.设备选型:根据化工工艺流程的要求,选择合适的设备,包括反应器、分离器、换热器、泵、阀门等。
3.设备设计:根据化工工艺流程和设备选型,进行设备的设计,包括设备的尺寸、材料、结构、传热、传质等方面的计算和分析。
4.安全设计:考虑设备的安全性,包括防爆、防腐、防漏等方面的设计和措施。
5.经济性设计:考虑设备的经济性,包括设备的造价、运行成本、维护成本等方面的设计和优化。
6.环保设计:考虑设备的环保性,包括废气、废水、废渣等方面的处理和排放。
7.自动化设计:考虑设备的自动化程度,包括自动控制系统、传感器、执行器等方面的设计和应用。
以上是化工设备设计基础的主要内容,需要结合实际工程项目进行具体的应用和实践。