最新期末复习题答案——化工过程设备设计
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《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。
过程设备设计_南京工程学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对于气液分流型支承装置,以下说法中正确的是。
参考答案:避免了栅板式支承中气液从同一孔槽中逆流通过_是高通量低压降的支承装置_为气体及液体提供了不同的通道_既避免了液体在板上的积聚,又有利于液体的均匀再分配2.机械搅拌反应器中,搅拌容器的作用是为物料反应提供合适的空间,其筒体基本上是圆筒,封头常采用椭圆形封头、锥形封头和平盖,以椭圆应用最广。
参考答案:正确3.以下选项中,减小轴端挠度、提高搅拌轴临界转速的措施有。
参考答案:设置稳定器_设置底轴承或中间轴承4.对于反应器的搅拌功率计算,以下说法中正确的是。
参考答案:用于选择减速器_设计或校核搅拌器的强度和刚度_用于选择电动机_设计或校核搅拌轴的强度和刚度5.生活中常见的电风扇就是一种搅拌器,以下选项中,不是电风扇流型的是。
参考答案:径向流_切向流_紊乱流6.在搅拌反应设备中,应用最为广泛的搅拌器有,约占搅拌器总数的75%~80%。
参考答案:锚式搅拌器_涡轮式搅拌器_桨式搅拌器_推进式搅拌器7.对于反应器中的搅拌器,以下说法中正确的是。
参考答案:搅拌器对流体产生剪切作用和循环作用_搅拌器从电动机获得机械能,从而推动罐内流体运动8.对于反应器中搅拌器的流型,有。
参考答案:径向流_轴向流_切向流9.对于反应器中的换热元件,以下说法中正确的是。
参考答案:内盘管分为螺旋形盘管和竖式蛇管两类_换热元件分为夹套和内盘管两类_夹套分为整体夹套、型钢夹套、半圆管夹套和蜂窝夹套四类10.固定管板式换热器与其它类型换热器相比,在相同壳体直径下,排管数目最少。
参考答案:错误11.关于填料塔,以下描述中错误的是。
参考答案:气液两相组分的浓度或温度沿塔高呈阶梯式变化12.关于填料支承装置,以下说法正确的是。
参考答案:栅板型支承为气液混流型支承装置_气液分流型支承有波纹式、驼峰式和孔管式三种_填料支承装置分为栅板型支承和气液分流型支承13.对填料塔中的液体分布器,以下说法中正确的是。
中国石油大学(北京)网络与继续教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心:姓名:学号:关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容(包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文),带有明显外校标记,不符合学院要求或学生本人情况,或存在查明出处的内容或其他可疑字样者,判为抄袭,成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同,成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者,认定为“白卷”或“错卷”,成绩为“0”。
一、简答题(每题10分,共60分。
注:学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答,学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答)1.设计某一钢制外压短圆筒时,发现Q245R钢板算得的临界压力比设计要求低10%,能否改用屈服限比Q245R高35%的Q345R钢板来满足设计要求?为什么?答:不能,因为临界压力与材料的强度是无关的。
3.什么是无缝钢管的公称直径?答:无缝钢管公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸,公称通径是供参考用的一个方便的圆整数,与加工尺寸仅呈不严格的关系。
5. 指出圆柱壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设圆柱壳的半径为R?答:R1为正无穷大,R2=R7.解释什么叫压力容器的边缘应力?边缘应力具有什么性质?答:用无力矩理论分析壳体的应力时,不考虑壳体的弯曲变形,这曲率与载荷没有突变等条件。
但容器往往由不同几何形状的壳体组合而成,当壳体受压后,不同壳体的应力是不同的。
例如圆筒形壳体与较厚的平板封头连接时,在内压作用下,圆筒和平板受到相互间的约束。
由于平板较厚,在半径方向的变形量很小,在连接边缘(边缘:变形不连续处。
如:支承突变处)处的壳体因受平板的限制不能像远离连接边界处的其它部分的圆筒那样自由膨胀。
在筒体和平盖连接的局部区域,由于要达到变形协调而产生边缘力和边缘力矩,由边缘力和边缘力矩引起的应力,称为边缘应力或不连续应力。
过程设备设计复习题及答案换热设备6.1根据结构来分,下面各项中那个不属于管壳式换热器:(B )A.固定管板式换热器B.蓄热式换热器C.浮头式换热器D.U形管式换热器6.2常见的管壳式换热器和板式换热器属于以下哪种类型的换热器:(C )A.直接接触式换热器B.蓄热式换热器C.间壁式换热器D.中间载热体式换热器6.3下面那种类型的换热器不是利用管程和壳程来进行传热的:(B )A.蛇管式换热器B.套管式换热器C.管壳式换热器D.缠绕管式换热器6.4下列关于管式换热器的描述中,错误的是:(C )A.在高温、高压和大型换热器中,管式换热器仍占绝对优势,是目前使用最广泛的一类换热器。
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。
B.改变管子的固有频率。
C.在壳程插入平行于管子轴线的纵向隔板或多孔板。
D.在管子的外边面沿周向缠绕金属丝或沿轴向安装金属条。
6.1??按照换热设备热传递原理或传递方式进行分类可以分为以下几种主要形式:(ABC)A. 直接接触式换热器B. 蓄热式换热器C. 间壁式换热器D. 管式换热器6.2 下面属于管壳式换热器结构的有:(ABCD)A. 换热管B. 管板C. 管箱D. 壳体6.3 引起流体诱导振动的原因有:(ACD)A. 卡曼漩涡B. 流体密度过大C. 流体弹性扰动D. 流体流速过快6.4 传热强化的措施有:(BCD)A. 提高流量B. 增加平均传热温差C. 扩大传热面积D. 提高传热系数6.5 下列关于管壳式换热器的描述中,错误的是:(CD)A.管壳式换热器结构简单、紧凑、能承受较高的压力。
B.管壳式换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗的场合。
《化工过程设计》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1、(B)衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
A 总质量衡算式;B 组分质量衡算式;C 元素原子物质的量衡算式;D 元素原子质量衡算式2、塔盘在结构方面要有一定的(B)以维持水平。
A 强度B 刚度C 稳定性D 其它3、生产方法确定以后,就可以设计绘制(D)A 设备布置图B 车间布置图C 化工设备图D 流程草图4、流程草图中动力管线用(A)A 中粗实线画出。
B 中细实线画出。
C 粗实线画出。
D 粗虚线画出。
5、球壳上的开孔,开孔系数ρ,δnt/δn,应力集中系数K越大。
(B)A 越大,越大B 越大,越小C 越小,越小D 越小,越大6、下面那种类型的换热器不是利用管程和壳程来进行传热的:(B)A 蛇管式换热器B 套管式换热器C 管壳式换热器D 缠绕管式换热器7、在设备布置图中,视图的表达内容主要有建筑物及其构件和(B)A 装置。
B 设备。
C 管线。
D 厂房。
8、无缝钢管的公称直径指的是管子的(D)。
A 内径B 外径C 中径D 其他9、不锈钢材料0Cr18Ni9牌号中的“0”表示其含碳量低于(B)A 百分之一B 千分之一C 万分之一D 万分之三10、(B)不是连续过程具有的性质。
A 整年不间断进料;B 具有稳定的反应区间;C 产物不间断的分离;D 具有稳定的物流流率。
11、立式容器的管口方位取决于(B)A 车间布置的需要。
B 管道布置的需要。
C 设备布置的需要。
D 工艺流程的需要。
12、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,(C)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13、工艺管道及仪表流程图是以(B)A 工艺流程图为依据。
B 物料流程图为依据。
C 管道流程图为依据。
D 仪表流程图为依据。
14、在化工设计过程中,下面的哪个步骤不需要主管部门批准(C)A 编制项目建议书B 可行性研究报告C 施工图设计,提出预算D 扩大初步设计,提出总概算15、在塔和塔段最底一层塔盘的降液管末端设置液封盘,其目的是(B )。
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。
中国石油大学-化工过程设备设计-期末考试答案第一题题目描述:请简述化工过程设备设计的基本流程。
答案:化工过程设备设计的基本流程包括以下几个步骤:1.项目预备阶段:确定项目的性质、规模和技术经济指标,进行前期调研和可行性研究,制定项目的总体要求和工艺流程。
2.工艺设计阶段:根据项目要求和工艺流程,进行工艺设计。
包括选择适当的反应装置、分离装置和加工工艺,确定原料和产品的配方和物料流动方式。
3.设备选型阶段:根据工艺设计的要求,选择适当的设备。
包括反应装置、分离装置、加工设备和辅助设备等。
需考虑设备的工作条件、材料耐受性和设备的可靠性。
4.设备绘图阶段:在设备选型的基础上,对设备进行绘图。
包括工艺流程图、设备布置图、设备结构图和设备管道图等。
5.设备安装阶段:根据设备绘图,进行设备的安装和调试。
包括设备的安装位置、管道连接和设备的测试。
6.设备运行阶段:设备安装完成后,进行设备的运行和监测。
包括设备的启动、操作和维护。
7.设备改造阶段:根据设备运行的需要,进行设备的改造和升级。
包括设备的结构优化、设备的性能提升和设备的安全改进。
8.设备报废阶段:设备达到使用年限后,需要进行设备的报废处理。
包括设备的拆卸、回收和环境处理。
第二题题目描述:简述化工过程设备设计中常用的分离装置。
答案:化工过程设备设计中常用的分离装置包括以下几种:1.蒸馏塔:用于分离混合液体中的组分。
根据混合液体的沸点差异,利用液体沸腾和汽液相平衡的原理,通过蒸馏塔内的塔板或填料等分离出不同组分的纯液体。
2.提取塔:用于从固体或液体中提取所需物质。
根据物质在不同溶剂中的溶解度差异,利用提取溶剂与原料溶剂的互溶性,将所需物质从原料中提取出来。
3.结晶器:用于从溶液中提取结晶物。
通过降低溶液的温度或增加溶质浓度,使溶质达到溶解度极限而结晶出来。
结晶器可分为连续式结晶器和批式结晶器。
4.脱水塔:用于去除气体或液体中的水分。
根据水分与气体或液体的互溶性差异,通过适当的干燥剂或吸附剂吸附水分,达到脱水的目的。
《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 。