过程设备设计复习题及答案

《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。

1．根据几何形式的不同可以把化工生产中用到的反应器分为：锅式、塔式、管式、固定床或流化床反应器等。

2．选择釜式反应器的搅拌器时，需要考虑的主要因素有：搅拌目的、化学反应要求和物料物性等。

3．根据传热过程方程式，欲强化搅拌反应釜的传热，可以采取提高传热面积，提高传热系数和增大传热温差等措施。

4．反应器中流体微元在流动方向（即轴向）上的混合，称做返混。

这种现象的存在会使反应物的浓度降低，造成反应速度也降低。

5．物料衡算的理论基础是：质量守衡定律。

6．要控制一定的反应温度，可采用间壁传热式、直接传热式、蒸发式传热、外循环传热或绝热式传热等传热形式对反应器进行换热。

7．液体从轴向流入叶轮，并从轴向流出的叶轮，称为轴向流叶轮；液体从轴向流入，径向流出的叶轮，称为径向流叶轮。

8．在理想置换反应器中，所有流体微元的停留时间相同，同一横截面上各处物料的组成和温度都是相同的，反应时间也相同。

9．确定搅拌反应器的搅拌功率时，反映物料的流动特性的准数为：Re，反映重力影响的准数为：Fr。

10．间歇反应器内反应物料的浓度是时间的函数，与其在反应器内的空间位置无关；并且物料中的所有流体微元在反应器内的反应时间都是相同的。

11．确定搅拌反应器的搅拌功率时，准数Fr反映了重力对功率的影响，准数Re反映了物料的流动特性对功率的影响。

12．对于理想混合反应器来说，反应器内部各处的物料组成和温度都是相同的，且等于出口处的组成和温度。

13．间歇反应器内反应物料的浓度是时间的函数，与其在反应器内的空间位置无关；并且物料中的所有流体微元在反应器内的反应时间都是相同的。

14．对于理想混合反应器来说，反应器内部各处和出口处的物料的组成和温度都是相同的。

15. 精细化学品的特点：多品种、化学反应复杂、反应物料相态多样化、反应介质腐蚀性强、高技术密集度。

16. 精细化率=精细化工总产值/化工总产值17.一般说来，对于互不相溶的非均相体系，通常采用涡轮式或推进式搅拌器作强烈的混合；对于不太强烈的混合，如固态或悬浮态物料，不要求剧烈的搅拌，大多采用桨式或锚式搅拌器。

《化学反应过程及设备》期末复习题一、单项选择题1.在反应设备内，任取一尺度远小于反应器内物料体积的微元单位，在微元内不存在组成和温度的差异，且整个反应器内的物料均达到分子尺寸的均匀，这种体系称为（）体系。

（）。

A．均相体系 B．液相体系C．恒温体系 D．绝热体系2.一反应关键组分A的转化率为96%，对A产物的选择性为75%，则该反应中A的收率为（）。

A．0.77 B．0.75C．0.74 D．0.723.某反应的温度由300K上升10K时，反应速率常数增大为原来的4倍，如果此反应的温度由400K上升10K时，反应速率常数增大为400K时的（）4倍A．＜ B．=C．＞ D．无法判断4.可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应的速率的关系为：r正（）r逆。

A．＜ B．=C．＞ D．无法判断5.等温恒容条件下，某不可逆反应的达到一定转化率所需的反应时间与初始浓度有关，初始浓度越高，所需时间越短，那么该反应为（）。

A．零级B．一级C．二级 D．三级6.不同停留时间的质点之间的混合称为（）。

A．返混B．混合C．扩散 D．凝聚7.对于反应 A+B→R+S，对于A、B都是一级反应，当配料比大到反应中消耗的B组分可以忽略，该反应可以视为（）。

A．零级 B．一级C．二级 D．三级8.物料围绕搅拌轴做圆周运动，称为切向流或环向流，特别是切线流严重时，釜内液体在离心力的作用下，会沿着釜内壁上升，中心液面下降，形成一个大的漩涡，即出现（）。

A．扩散 B．打漩C．对流 D．涡流9.气固相催化剂反应的7个步骤里，可能存在最难进行的一步，即其阻力最大、速度最慢，其它步骤的速度都很大，可瞬间达到平衡状态。

速度最慢的这一步称为（）。

A．扩散步骤B．控制步骤C．表面反应步骤 D．吸附步骤10.以颗粒（非球形颗粒）体积相等的球体的直径表示的颗粒直径，称为（）直径。

A．体积相当 B．外表面积相当C．比表面积相当 D．平均11.均相反应的基本特点是反应体系已达到（ ）尺度上的均匀混合（ ）。

过程设备机械基础_202301_模拟卷1_答案注：找到所考试题直接看该试题所有题目和答案即可。

查找按键：Ctrl+F 超越高度一、判断题1. 大小相等的两个力偶为等效力偶。

（×）2. 受二力而平衡的构件为二力杆。

（√）3. 电阻丝通电加热，久而久之表面会出现锈蚀的情况，这就是化学腐蚀。

（√）4. 压力容器的公称直径指的是容器的外径。

（×）5. 按照《压力容器安全监察规程》，容器分为一、二、三类容器，其中一类容器最危险。

（×）6. 如果梁的某一段上没有载荷作用，那么这段梁为纯弯曲梁。

（×）7. 容器制造完成后，要进行一系列安全试验，包括水压，气压试验和气密性试验等。

（×）8. 不锈钢容易发生晶间腐蚀的原因是因为其含有Mn元素。

（×）9. 受均布载荷的简支梁，其端部的挠度为零，转角不为零。

（√）10. 压杆在轴向压力的作用下，可能出现失稳。

细长压杆失稳时的临界载荷与压杆的长度和横截面特征有关，与材料无关。

（×）二、选择题（B）1. 对压杆进行稳定计算时，若满足条件：λs <λ<λp，杆件所能承受的临界压应力可以通过方法计算。

a）欧拉公式b）经验公式c）材料屈服极限d）材料抗拉强度（B）2. 下列几种法兰中，刚性最好的是。

a）平焊法兰b）对焊法兰c）活套法兰d）螺纹法兰（A）3. 某弹性圆棒的弹性模量E=200GPa，当其横截面上正应力 =200MPa时，该圆棒的轴向线应变为：。

a）0.001；b）0.1；c）0.01；d）10%（B）4. 对于薄壁圆筒容器，其应力的特点是。

a）周向应力与轴向应力相等b）周向应力是轴向应力2倍c）轴向压力是周向应力的2倍d) 轴向压力与周向压力都为零（C）5. 某钢材材料的牌号为20，根据该材料的名义含碳量可以知道这种钢属于。

a）高碳钢b）中碳钢c) 低碳钢d) 不能确定（C）6. 有一球形内压压力容器，所承受内压为50MP，该容器属于。

一、判断题（×）1、压力容器分为三类：第一类压力容器，第二类压力容器，第三类压力容器，其中低压的具有极度毒性的压力容器属于第一类压力容器。

（×）2、弹性模数E 和泊桑比µ是金属材料的重要力学性能，一般钢材的E 和µ都不随温度的变化而变化，所以都可以取为定值。

（√）3、凹凸压紧面安装时易于对中，还能有效防止垫片被挤压出压紧面，适用与管法兰和容器法兰。

（√）4、在焊接中要注意，焊缝不要布置在高应力区，焊缝要尽可能避免交叉。

（√）5、在分馏塔机械设计中，水压试验时仅考虑风弯矩，最大弯矩为 e W M M M +=3.0max（ √ ）6、应变硬化将使材料的比例极限提高而塑性降低。

（ √ ）7、依据弹性失效理论，容器上一处的最大应力达到材料设计温度下的屈服点t s σ时，即宣告该容器已经“失效”。

（ √ ）8、影响焊接接头系数的因素较多，主要与焊接接头形式和焊缝无损检测的要求和长度比例有关。

（ ×）9、平焊法兰的刚度高于对焊法兰的刚度，可以承受更高的压力。

（ ×）10、壳体失稳时的临界压力随壳体材料的弹性模量E 、泊松比的增大而增大，而与其他因素无关。

（√ ）11、毒性程度为极度和高度危害介质，且PV 乘积大于等于0.2MPa•m 3 的低压容器属于第三类压力容器。

（√）12、开孔补强等面积补强法的的设计原则是：承受压力的壳体被削去的面积，必须在开孔周围补强范围之内补回同样的金属面积。

（×）13、对于受内压壳体，其上面各点一定是受到拉应力的作用，而不会受到压应力的作用。

（×）14、有效厚度为名义厚度减去钢材负偏差。

（√）15、对管壳式换热器，采用管内翅片虽然增加了传热面积，但是也改变了流体在管内的流动形势和阻力分布，泵功率的损失也会相应增加。

二、简答题1、压力容器设计有哪些设计准则？它们和压力容器失效形式有什么关系？答：压力容器的设计准则大致可分为强度失效设计准则、刚度失效设计准则、稳定失效设计准则和泄漏失效设计准则四大类。