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《化工设备机械基础》习题解答第一篇: 化工设备材料第一章化工设备材料及其选择一.名词解释A组：1.蠕变：在高温时，在一定的应力下，应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2.延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3.弹性模数(E)：材料在弹性范围内，应力和应变成正比，即σ=Eε,比例系数E为弹性模数。
4.硬度：金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5.冲击功与冲击韧性：冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6.泊桑比（μ）：拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材，μ=0.3 。
7.耐腐蚀性：金属和合金对周围介质侵蚀（发生化学和电化学作用引起的破坏）的抵抗能力。
8.抗氧化性：金属和合金抵抗被氧化的能力。
9.屈服点：金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
10.抗拉强度：金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
B组：1.镇静钢：镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si, Al等完全脱氧脱氧，是脱氧完全的钢。
把FeO中的氧还原出来，生成SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔，内部紧密坚实。
2.沸腾钢：沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧，是脱氧不完全的钢。
其锭模上小下大，浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全锭之中，因而内部结构疏松。
3.半镇静钢：介于镇静钢和沸腾钢之间，锭模也是上小下大，钢锭内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。
4.低碳钢：含碳量低于0.25%的碳素钢。
5.低合金钢：一般合金元素总含量小于5%的合金钢。
化工泵结构化工泵是化工行业中常用的设备之一，用于输送各种液体、气体及混合物。
它的结构设计至关重要，直接影响到泵的性能和使用寿命。
下面将介绍化工泵的结构及其功能。
1. 泵壳泵壳是化工泵的主体部件，起到支撑和固定其他零部件的作用。
泵壳通常采用铸铁、不锈钢等材质制成，具有较强的耐腐蚀性和耐磨性。
在泵壳内部设有叶轮腔，叶轮在其中旋转以产生流体的动能。
2. 叶轮叶轮是化工泵中最重要的零部件之一，其结构设计直接决定了泵的流量和扬程。
叶轮通常由叶片、轮盘和轴承组成，叶片的形状和数量会影响泵的性能参数。
叶轮通过轴与电机相连，受到电机驱动旋转产生动能，将液体输送到设定的位置。
3. 泵盖泵盖位于泵壳的顶部，起到密封泵腔的作用。
泵盖通常与泵壳采用螺栓连接，便于维修和更换零部件。
泵盖上还设置有进出口管道接口，方便连接管道输送液体。
4. 轴泵的轴是连接电机和叶轮的关键部件，其材质和强度需能承受叶轮的旋转力和液体的压力。
轴通常采用不锈钢或铬钼钢等材料制成，具有较好的耐腐蚀性和强度。
5. 轴封轴封位于泵壳与泵盖之间，用于防止液体泄漏。
轴封通常采用机械密封或填料密封，其密封性能直接影响泵的工作效率和安全性。
6. 轴承轴承支撑轴的旋转运动，减少摩擦力并提高泵的效率。
轴承通常采用滚动轴承或滑动轴承，具有较好的耐磨性和耐久性。
7. 泵座泵座固定泵壳和泵盖，保持泵的整体结构稳定。
泵座通常采用铸铁或钢板焊接而成，具有较好的强度和稳定性。
化工泵的结构设计是非常复杂的，各个零部件之间相互配合，共同完成液体输送的工作。
合理的结构设计可以提高泵的效率和可靠性，减少故障和维修成本，从而更好地满足工业生产的需求。
希望通过以上介绍，能够更好地了解化工泵的结构及其功能。
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化工设备 第二版 主讲人：李俊华 哈密职业技术学校 第一章 化工设备的基本知识 知识目标 了解化工设备的概念、应用特点及化工生产对 其的基本要求。
学习压力容器的结构组成、分类特点和压力容 器的常用材料及使用原则。
初步认识压力容器的常用标准和规范。
第一章 化工设备的基本知识 能力目标 区分各类化工设备名称。
初步掌握化工设备常用钢材牌号、使用情况。
第一章 化工设备的基本知识 第一节 第二节 第三节 第四节 认识化工设备 压力容器及其分类 化工设备常用材料 压力容器的标注与规范 第一节 认识化工设备 一、化工生产过程使用的化工机械装备 二、化工设备的概念 三、化工设备的基本要求 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 什么是化工生产？ 化工生产是在一定条件下，使原料发生一系列 的物理和化学变化，进而得到所需产品的生产 过程。
也可以说是将原料经过各种化工单元操 作过程后得到相应的化工产品。
实现化工过程的单元操作过程必须借助化工机 械装备。
一、化工生产过程使用的化工机 械装备 什么是化工机械装备？ 任何石油、化工产品都是按照一定的生产工艺 过程，依靠相配套的机械装置生产出来的。
这 些机械装置被称为化工机器和设备。
即化工机 械装备。
（按照一定的生产工艺过程，生产化 工产品的这些相配套的机械装置被称为化工机 器和设备。
） 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 主要工艺流程图： 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 主要工艺过程： 氮氢混合气混合气氨冷器油水分离器冷 凝塔上部氨冷器冷凝塔下部冷凝塔上部氨合成塔上部水冷器氨分离器减压液氨储槽 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 主要工艺过程： 氮氢混合气混合气氨冷器油水分离器冷 凝塔上部氨冷器冷凝塔下部冷凝塔上部氨合成塔上部水冷器氨分离器循环压 缩机油水分离器 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 工艺流程主要设备有： 氨冷器、油水分离器、冷凝器、氨合成塔、水冷 塔、循环压缩机、氨分离器、液氨储槽 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例二 主要工艺流程图： 甲醇回收工艺 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例二 甲醇回收工艺 主要工艺过程： 分离工段含甲醇溶液储槽进料泵预热器脱甲醇塔再沸器脱甲醇塔上部冷凝器液体甲醇储槽 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例二 甲醇回收工艺 主要工艺过程装备： 原料储槽、进料泵、预热器、脱甲醇塔、再沸器 和冷凝器 二、化工设备的概念 化工机械装备分两大类： 一类为动装备，如泵、压缩机、离心机、风 机，即“三机一泵”，又称“化工机器”。
化工设备书后习题第一章化工设备概述习题：1-1什么是化工设备和压力容器？它们有何特点？1-2为什么要对压力容器进行分类？其中，按《容规》分类有何意义？共分为几类？1-310m3的液氨储罐属于那一类容器？1-4什么是薄壁容器、高压容器、反应压力容器和换热压力容器？1-5对化工设备有何基本要求？怎样才能使其安全可靠的运行？1-6压力容器用材有哪些基本要求选材时应遵循什么原则？1-7有普通碳素钢做压力容器用材，应有那些限制条件？为什么？1-8中国GB150-1998《钢制压力容器》和JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》两个标准有何不同？其中，GB150-1998包括那些主要内容？第二章化工设备强度计算基础习题：2-1如习题2-1图所示带折边的锥形封头，是确定其上A、B、C各点处的第一和第二曲率半径，以及相应的曲率中心。
2-2设一圆筒形壳体承受气体内压p，圆筒壳体中间面直径为D，厚度为δ，失球圆筒形壳体中的应力。
若壳体材料有20R（σb=400MPa，σ=245MPa）改为16MnR（σb=510MPa，σ=345MPa）时，圆筒形壳体中的应力姜如何变化？为什么？2-3试分析椭圆行封头长短轴之比分别为2、2、3的受力特点，并求出该封头在这三种情况下出现最大和最小环向应力、经向应力的位置。
2-4如习题2-4图所示，对一标准椭圆形风头进行应力测定。
该封头中间面的长轴D=1000mm，厚度δ=10mm，现测得E点（某=0）处的环向应力为50MPa.cihi压力表A表示为1MPa，压力表B指示为2MPa，试问哪一只压力表不准确，为什么？2-5有一密闭平底平盖圆筒形容器，垂直放置在基础上。
内径Di、厚度为δ、高度为H，内装有密度为ρ的液体，页面高度为0.6H，现测得的液面上的压力为p0。
试求圆筒体1/2深度处器壁上的环向应力和经向应力。
2-6举例说明连接边缘及边缘应力的概念。
2-7边缘应力有何特点？在那些情况下应注意边缘盈利的影响？2-8单层厚壁圆筒应力状况与薄壁通体有何不同？其延壁厚方向的应力分布有什么特征？2-9单层厚壁圆筒同时承受内压pi和外压po作用时，能否用Δp=pi-po带入仅受内压或外压的应力计算式来计算厚壁圆筒的应力，为什么？2-10一单层厚壁圆筒，内径为3100mm，壁厚为165mm，承受的内压力为150MPa，试求该圆筒体内壁和外壁上的三向应力值，并根据计算结果绘制三向应力沿壁厚的分布图。
第一章刚体的受力分析及平衡规律一、基本概念1、刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。
约束：限制非自由体运动的物体。
（三种约束）二、力的基本性质三、二力平衡定律三力平衡定理三力平衡定理：如果一物体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点。
四、平面汇交力系、平面一般体系五、力的平移定理力的平移定理:作用在刚体上的力可以平移到刚体内任意指定点，要使原力对刚体的作用效果不变，必须同时附加一个力偶，此附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩，转向取决于原力绕新作用点的旋转方向。
第二章金属的力学性质⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑∑omYX一基本概念弹性模量：材料抵抗弹性变形的能力拉伸试件的横向线应变与纵向线应变之比的绝对值。
线应变：反应杆的变形程度，杆的相对伸长值。
蠕变：金属试件在高温下承受某已固定的应力时，试件会随着时间的延续而不断发生缓慢增长的塑性形变。
应力松弛：总变形量保持不变，初始的弹性变形随时间的推移逐渐转化为塑性变形并引起构件内应力减小的现象二拉伸曲线(重要，看书！！！)第四章直梁的弯曲中性层：梁内纵向长度既没有伸长也没有缩短的纤维层。
中性轴：中性层与横截面的交线。
剪力与弯矩的计算剪力：抵抗该截面一侧所有外力对该截面的剪切作用，大小应该等于该截面一侧所有横向外力之和。
弯矩：抵抗该截面一侧所有外力使该截面绕其中性轴转动，大小应等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取距之和。
εεμ'=μεε-='泊松比横向线应变剪力的符号约定计算剪力的法则：梁的任一横截面上的剪力等于该截面一侧所有横向外力的代数和；截面左侧向上的外力和截面右侧向下的外力取正值，截面左侧向下的外力和截面右侧向上的外力取负值。
据此法则：截面左侧 Q 左=R A －P 1截面右侧 Q 右=P 2 + P 3 －R B弯矩的符号约定计算弯矩法则：梁在外力作用下，其任意指定截面上的弯矩等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取矩的代数和；凡是向上的外力，其矩取正；向下的外力，其矩取负值。
1 《化工设备机械基础》习题解答第一篇: 化工设备材料第一章化工设备材料及其选择一. 名词解释A组 1.蠕变在高温时在一定的应力下应变随时间而增加的现象。
或者金属在高温和应力的作用下逐渐产生塑性变形的现象。
2.延伸率试件受拉力拉断后总伸长的长度与原始长度之比的百分率。
3.弹性模数E材料在弹性范围内应力和应变成正比即σEε比例系数E为弹性模数。
4.硬度金属材料表面上不大的体积内抵抗其他更硬物体压入表面发生变形或破裂的能力。
5.冲击功与冲击韧性冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。
冲击韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。
6.泊桑比μ拉伸试验中试件单位横向收缩与单位纵向伸长之比。
对于钢材μ0.3 。
7.耐腐蚀性金属和合金对周围介质侵蚀发生化学和电化学作用引起的破坏的抵抗能力。
8.抗氧化性金属和合金抵抗被氧化的能力。
9.屈服点金属材料发生屈服现象的应力即开始出现塑性变形的应力。
它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
10.抗拉强度金属材料在受力过程中从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。
B组 1.镇静钢镇静钢在用冶炼时用强脱氧剂Si Al等完全脱氧脱氧是脱氧完全的钢。
把FeO中的氧还原出来生成SiO2和Al2O3。
钢锭膜上大下小浇注后钢液从底部向上向中心顺序地凝固。
钢锭上部形成集中缩孔内部紧密坚实。
2.沸腾钢沸腾钢在冶炼时用弱脱氧剂Mn脱氧是脱氧不完全的钢。
其锭模上小下大浇注后钢液在锭模中发生自脱氧反应放出大量CO 气体造成沸腾现象。
沸腾钢锭中没有缩孔凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡布满全锭之中因而内部结构疏松。
3.半镇静钢介于镇静钢和沸腾钢之间锭模也是上小下大钢锭内部结构下半部像沸腾钢上半部像镇静钢。
4.低碳钢含碳量低于0.25的碳素钢。
5.低合金钢一般合金元素总含量小于5的合金钢。
6.碳素钢这种钢的合金元素含量低而且这些合金元素不是为了改善钢材性能人为加入的。
7.铸铁含碳量大于2的铁碳合金。
化工设备机械基础第一章1.1 概述化工设备机械是指在化工生产过程中用于处理原料、生产中间产品或最终产品的机械设备。
化工设备机械的选型和设计直接影响到生产效率、产品质量、安全性和能源消耗等方面。
因此，深入了解化工设备机械的基础知识对于化工工程师和从事相关领域的专业人员非常重要。
1.2 化工设备机械的分类化工设备机械可以根据其用途、工作原理、结构形式等多种方式进行分类。
常见的分类方式包括： - 用途分类：反应设备、传质设备、分离设备、加热设备等； - 工作原理分类：机械设备、热力设备、化学设备等； - 结构形式分类：容器设备、管道设备、泵设备等。
1.3 化工设备机械的基本要求化工设备机械的选用和设计需要满足一定的基本要求，包括： - 安全性：化工设备机械工作环境复杂，对设备的安全性要求非常高。
因此，设备的设计和选用必须满足相应的安全标准，并考虑到可能的事故情况。
- 可靠性：化工设备机械的可靠性直接影响到生产效率和产品质量。
设备必须具备足够的强度和稳定性，能够在长时间、高负荷的工作条件下正常运行。
- 高效率：化工生产通常对设备的吞吐量有较高的要求，因此化工设备机械的设计应尽可能提高产量和生产效率，减少物料和能源的浪费。
- 维修性：化工设备机械的维修和保养是常规操作，因此设备的结构和组件应考虑到易于维修和更换的因素，以降低维护成本并减少停机时间。
1.4 化工设备机械选型的关键因素在进行化工设备机械选型时，需要考虑的关键因素包括： - 工艺要求：根据化工生产的具体工艺要求选择合适的设备机械。
不同工艺需要不同的操作条件和设备能力。
- 物料特性：不同的物料性质会对设备机械的选型产生影响，例如物料的粘度、腐蚀性和温度等。
- 产量要求：根据生产的产量要求选择适用的设备型号和规格。
产量的增加可能需要更大的设备容积或更高的工作能力。
- 能源消耗：考虑设备机械的能源消耗情况，选择能效较高的设备型号和工艺参数，以降低能源成本。
