2006 级《化工设备设计基础》课程试题(B卷).

精选文档化工设施机械基础试题库一、填空力学基础部分1．在外力的作用下 , 杆件可产生变形的基本形式为轴向拉、压、剪切、扭转、曲折。

2．就所受外力而言 , 受剪切直杆与受弯的梁两者之间的差异是受剪横向外力作用线相距很近、受弯横向外力作用线相距很远。

3．从工程意义上讲 , 资料的损坏可分为二类 , 一类是脆性断裂损坏 , 应采纳第一或二强度理论解说其损坏原由；另一类是服气流动损坏, 应采纳第三或四强度理论解说其损坏原由。

4．碳钢和铸铁都是铁塑性资料；而铸铁是典型的脆性资料。

和碳构成的合金 ,可是它们却有特别显然的性能差异 , 低碳钢是典型的5．碳钢和铸铁都是铁和碳构成的合金。

一般来说, 对钢材性能有害的元素是硫和磷 , 其有害作用主要表此刻硫使钢材发生热脆 , 磷使钢材发生冷脆。

6．碳钢和铸铁中的主要化学元素除铁外还有碳 2.11% 时为碳钢；假如构成的合金中碳含量大于 2.11% 时为铸铁。

, 假如构成的合金中碳含量小于7．就钢材的含碳量而言, 制造压力容器用钢与制造机器零件用钢的主要差异是制造容器用低碳钢, 而制造机器零件用中碳钢。

其主要原由是低碳钢有优秀的塑性与焊接性能 , 中碳钢可以经过调质提升其综合机械性能。

8．从应力角度看 , 等壁厚、内径和内压均同样的球形容器比圆筒形容器拥有优胜性 , 两者经向应力同样 , 而周向（环向） 2 倍。

应力不同样 , 圆筒形容器是球形容器9．受气体内压的锥形壳体 , 壳体上的薄膜应力随距锥顶经向距离的增大而增大 , 锥顶处应力为零 , 最大应力位于锥底处。

10．标准椭圆形封头的长、短半轴之比等于 2, 这类封头的最大拉应力位于椭圆壳体的极点处 , 最大压应力位于壳体的赤道。

11．标准椭圆形封头最大拉应力位于椭圆壳体的极点处 , 位于壳体的赤道出现经向的最大压应力 , 其绝对值与最大拉应力值相等。

12．边沿应力的两个基本特点是局部性, 自限性。

13．圆锥壳与圆柱壳的连结点 A 处圆锥壳的第一主曲率半径为_______, 第二主曲率半径为 ________。

5、内压薄壁容器的应力分析一般采用薄膜应力理论，该理论假定考虑的应力状况只有________，没有__ _______，是一种两向应力状态6、内压圆筒边缘应力的特点是具有__ ______和________。

7、装有爆破片的内压容器的设计压力等于爆破片的________压力加上所选爆破片制造范围的________。

8、压力容器的名义厚度等于_________和_________之和并且向_________达到常用的__________标准。

9、碟形封头可以有三部分构成，这三部分是：__ _______、__ _______、和________。

10、按照破坏情况，外压圆筒形壳体可以有_________、_______ __、和________三种。

11、对于外压长圆筒和短圆筒而言，设计过程中除了需要进行__ ______计算外，尤其需要进行_________校核。

12、按照法兰与设备或管道联接方式不同可以将法兰分为__ _______、__ _______、_________三类。

13、计算法兰厚度、确定法兰的公称压力级别时是以_______材料在________温度下的力学性能为基准制定的。

14、A型带垫板8号耳式支座可以表示为：________。

22、有一个承受内压的椭圆形封头，其平均直径为1930mm,厚度为30mm,工作压力为3MPa,试求封头长短半轴之比为21/2时，封头上的薄膜应力最大值。

3、某球形内压薄壁容器，内径为Di=5m,厚度为Sn=23mm,双面焊对接接头，100％探伤，厚度附加量为C=3mm,[σ]t=170MPa,试计算该球形容器的最大允许工作压力。

54、有一承受内压的圆筒形容器，直径为D i=2000mm,最高工作压力为P w=2.5MPa,装有安全阀[σ]t=177.MPa,双面焊对接接头，局部无损探伤，壁厚S n=20mm,厚度附加量C=2.0mm,试验算容器的强度。

化工设备基本知识试题(附答案)化工设备基本知识试题姓名得分一选择题（2×20分）1．离心泵工作时，流量稳定，那么它的扬程与管路所需的有效压力相比应该（）。

A．大于管路所需有效压力B．一样C．小于管路所需有效压力答：A2．下列压力属于反应的是（）。

A．热交换器B．回收塔C．洗涤器D．流化床答：D3．不适宜做调节流体流量及输送含颗粒物料的阀门是（）。

A.旋塞阀B.截止阀C.闸阀答：C4．压力安全阀的起跳压力应（）的设计压力，（）爆破片的爆破压力。

A．小于大于Ｂ．等于等于Ｃ．大于小于答：Ａ5．在选择压力表量程时应注意在被测压力较稳定的情况下，最大压力值应不超过仪表量程的（）。

答：C6．某内的压力为1MPa，为了测量它，应用下列哪一量程的压力表（）。

A．0-1MPaB．0-1.6MPaC．0-2.5MPaD．0-4.0MPa。

答:B7．离心泵输送介质密度改变,随着变化的参数是（）。

A．流量B．扬程C．轴功率答：C8．泵出口压力与扬程成()关系。

A．正比B．反比C．无关答:A9．与离心泵叶轮直径平方成正比的参数是()。

答:B10．启动离心泵前关闭泵出口阀的目的是（）。

A．减小启动功率B．提高泵出口压力C．防止系统压力突变D．防止吸入管线突然抽空答: A11．在化工生产中，管子与阀门连接普通都接纳（）连接。

A．法兰B．焊接C．承插式D．螺纹答：A12．有一台离心泵，原来以3000转/分的转速转动，现在改为2000转/分，那么泵的流量为原来的（）。

答：A13．对管束和壳体温差不大，壳程物料较干净的场合可选（）换热器。

A.浮头式B.固定管板式C.U型管式D、套管式答：B14．设想压力在1.6Mpa和10Mpa之间的压力属于（）。

A．低压B．高压C．中压D．超高压答：C15．某段管道最高运转温度是是350℃，则该管道上的法兰应用（）垫片。

A．四氟B．石棉C．橡胶垫片D．金属石墨缠绕垫片答：D16．离心泵过滤网安装在（）。

一、填空（共10题,每题2分，共20分）1、创新就是“建立一种新的生产函数”,即企业实行对生产要素的“新的组合”。

它包括五种情况:①引入一种新产品或提供一种产品的新质量;②采用一种新的生产方法；③开辟一个新的市场；④获得一种原料或半成品的新的供给来源;⑤实现一种新的产业组织方式或企业重组,如创造一种垄断地位或打破垄断地位。

2、作为企业的一项重要的经济活动,技术创新的主要特征可归结为以下几个方面：(1)创造性（2)累积性 (3)效益性（4)扩散性 (5）风险性。

3、技术创新的风险性主要体现在以下三个方面：一是技术风险，二是市场风险, 三是社会风险.4、按照技术创新对象的不同，我们可以将技术创新分为产品创新和过程创新。

5、联想思维法则具有4种类型：具象类比；抽象类比;拟人类比；幻想类比 .6、分解与组合思维法则主要有：主要功能与辅助功能的组合；同种功能的组合；无关功能的组合；不同功能关系的组合四种组合方式。

7、化工技术开发过程有许多工作要作，但其主要的任务有如下三个方面：①开发新产品、新工艺以及新的原料路线；②对现有的生产技术进行革新和改造；③消化引进国外先进技术。

其中除工艺技术外,还包括设备仪表及配备的助剂和催化剂等的国产化。

8、初步可行性研究要解决的问题有：1)投资机会是否有希望 ;2）是否需要进行下一步可行性研究 ;3)有哪些关键性问题需做辅助研究（比如市场调查、实验室试验、中间工厂试验等）。

9、市场预测主要包括的内容有：①预测生产的发展和变化趋势；②预测市场容量及其变化;③预测对外贸易的变化;④预测市场价格的变化；⑤预测消费者需求的变化；⑥预测市场占有率。

10、工艺路线的选择原则是“技术上先进，经济上有利”.11、按项目性质分类化工设计可分：①新建项目设计；②重复建设项目设计;③已有装置的改造设计三类。

12、设计任务书报批时，还应附上①可行性研究报告；②征地和外部协作条件意向书；③厂区总平面布置图；④资金来源及筹措情况这四个附件。

《化工设备》试卷（含答案）一、选择题（每题2.5分）1 、化工设备结构的发展趋势为（）。

A.小型化B.重量化C.大型化D.中型化答案: C2 、化工生产的特点要求化工设备必须具有足够的（）。

A.合理性B.经济性C.工艺性D.安全性答案: D3、下面不是化工生产对化工设备基本要求的是（）。

A.工艺性能B.拆装性C.安全性D.经济使用性答案: B4、在化工生产中，按换热方式应用最多的换热设备是（）。

A.直接混合式B. 蓄热式C.间壁式D.中间载热体式答案: D5、反应设备的作用是完成一定的化学物理反应，其中起主导作用的是（）。

A.化学反应B. 物理反应C.电化学反应D.核反应答案: A6、储存设备按其机构特征有立式储罐、卧式储罐和（）。

A.球形储罐B.柜式储罐C.椭圆形储罐D.水滴形储罐答案:A6、表示我国国家强制性标准的是（）。

A. GBB. JBC. GBTD. ASME答案: A7、我国国家压力容器行业标准的代号是（）。

A. GBB. HGC. JBD.ISO答案:C8、GB150《钢制压力容器》是我国压力容器技术标准，它适用于设计压力不大于多少MPa的钢制压力容器。

（）。

A.2B. 20C. 30 D .35答案: D9、下列钢板是压力容器受压部件常用钢板的是（）。

A. 45B. 20C. 16MnRD.45Cr答案: C10、某一材料的HRC值可能是（）。

A.15B. 60C. 120D. 220答案: B11、所谓压力容器的工作压力要求大于等于（）。

A. 0.1MPaB. 0.6MPaC. 1.0MPaD. 1.6 MPa答案: A12、根据用途可将压力容器分为反应容器、换热容器、分离（传质）容器和（）。

A. 输送设备B.储存容器C.加热设备D. 流体管道答案: B13、下列压力范围属于低压压力容器压力范围的是（）。

A. 0.1 MPa≤p＜1.6 MPaB. 1.6 MPa≤p＜10.0 MPaC. 10.0 MPa≤p＜100 MPa D .p≥100 MPa答案: A14 、下列压力范围属于高压压力容器压力范围的是（）。

《化工设备》试卷（含答案）一、选择题（每题2.5分）1、受气体压力作用的圆筒形容器，其环向薄膜应力是轴向薄膜应力的（ ）倍。

A.0.5B.1C.1.5D.2答案: D2、受气体压力作用的球形容器，其环向薄膜应力是轴向薄膜应力的关系是（ ）．A.环向是轴向的2倍B.轴向是环向的2倍C.环向、轴向一样大D.以上都不是答案: C3、受气体压力作用的椭圆形封头，其各点的薄膜应力是不相等的，它与各点的位置有关，应力的分布与其长短轴之比有关，当长短轴之比为（ ）时，会出现压应力？ A.1 B.2 C.2 D.3答案: B4、边缘应力的两个显著特征是（ ）。

A.局部性、不确定性B.局部性、自限性C.延展性、不确定性D. 自限性、延展性答案: B5、为了降低边缘应力，对于受静载荷作用的塑性材料壳体，采取合理的结构设计是有效的途径，常用的方法有（ ）。

A.减少两连接件的刚度差B.尽量采用圆弧过渡C.增大壳体的厚度D.采取局部区域补强E.选择合适的开孔方位F.增大两连接件各自的强度答案: ABDE6、4108⨯φ的无缝钢管制的容器，在2MPa 内压力作用下，其环向压力是（ ） A.24 MPa B.25 MPa C. 26 MPa D.27 MPa答案: C7、在压力容器设计中，其计算压力用（ ）表示。

A.pB. pcC. pwD. pT答案: B8、计算厚度与设计厚度的关系是（ ）A.设计厚度等于计算厚度加腐蚀裕量B.设计厚度等于计算厚度加厚度附加量C.设计厚度等于计算厚度加钢板或钢管厚度负偏差D.设计厚度与计算厚度加没有直接关系答案: A9、有效厚度与名义厚度的关系是（ ）A.有效厚度等于名义厚度减去钢板或钢管厚度负偏差B.有效厚度等于名义厚度减去厚度附加量C.有效厚度等于名义厚度加上钢板或钢管厚度负偏差D.有效厚度等于名义厚度加上厚度附加量答案: B10、下列说法不正确的是（ ）A.有效厚度一定大于计算厚度B.设计厚度一定大于计算厚度C.有效厚度一定小于名义厚度D.计算厚度一定大于最小厚度答案: D11、设计碳钢压力容器时，其最小厚度不小于（ ）。

2010/2011学年第一学期《化工设备》考试题一．填空题(37%)：１．按压力容器的设计压力划分，可将其分为、、、等四个等级2．化工设备在设计时，除了要满足之外，还必须保证在使用年限内能；必须便于、、与；必须有比较高的。

3．在制造圆筒形容器时，焊缝的质量要求应比焊缝高，以保证安全；在筒壁上开设椭圆形人孔或手孔时，必须使短轴在，长轴在，以尽量减少开孔对壳体强度的削弱（填纵向或环向）。

4．在使用无力矩理论时，壳体截面只考虑承受，完全不考虑承受的影响．所以这种理论又称为5．在内压的作用下，壳体的半径由18mm变到20mm，则其曲率的改变应为6．称为公称直径，公称直径为300mm的容器，表示为7．称为公称压力，例如公称压力为10MPa，则可表示为8．压力容器或设备制成以后或经过长期使用后进行检修时，在交付使用前都必须进行，试验的目的是检查结构和以及容器的。

试验通常有两种方法：和9．各种容器的封头中，最省材料的是最简单的是二．判断题(10%)：1．搪玻璃压力容器属于第二类压力容器。

( )2．第一曲率半径通常都比第二曲率半径大。

( )3．旋转体的法截线只有两条。

( )4．锥形壳体的σ1及σ2是随着r 改变的。

( )5．如容器壳体的曲率半径有突变，则无力矩理论不能适用。

三．试分析内压钢制容器工作时可能会受到的应力，并比较各应力的异同。

(23%)四．计算题(30%)：某化工厂现有一用16M n R制造的内径为600mm、厚度为7.5mm的双面焊接圆筒塔，该塔的封头是整体冲压而成的厚度为7.5mm的标准碟形封头（M=1.4)。

现欲用该塔作为石油分离中的乙烯精馏塔，已知生产时的最大压力为2.2MPa，试确定该塔是否可用。

（已知操作条件下16MnR的[σ]t=176MPa，σｓ=343MPa）2010/2011学年第一学期《化工设备》答案一．填空题：1．按压力容器的设计压力划分，可将其分为低压、中压、高压、超高压等四个等级2．化工设备在设计时，除了要满足工艺要求之外，还必须保证在使用年限内能安全运行；必须便于制造、安装、维修与操作；必须有比较高的技术经济指标3．在制造圆筒形容器时，纵向焊缝的质量要求应比环向焊缝高，以保证安全；在筒壁上开设椭圆形人孔或手孔时，必须使短轴在纵向，长轴在环向，以尽量减少开孔对壳体强度的削弱．4．在使用无力矩理论时，壳体截面只考虑承受拉应力，完全不考虑承受弯曲应力的影响．所以这种理论又称为薄膜理论．5．在内压的作用下，壳体的半径由18mm变到20mm，则其曲率的改变应为 0.005556．压力容器或设备的直径标准化以后的标准直径称为公称直径，公称直径为300mm的容器，表示为DN3007．经过标准化后的压力数值称为公称压力，例如公称压力为10MPa，则可表示为PN108．压力容器或设备制成以后或经过长期使用后进行检修时，在交付使用前都必须进行超过工作压力条件下的压力试验，试验的目的是检查密封性结构和焊缝有无渗漏以及容器的强度。

化工设备机械基础试题库（附参考答案）一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1Omnb钢板负偏差0.3mm,其筒体名义厚度6n=（）mmA、11B、9.8C、10D、9.5正确答案：C2、填料塔中安装在填料层的底部,作用是防止填料穿过其而落下、支承操作时填料层的重量、保证足够的开孔率、使气液两相能自由通过的是（）A、填料的支承装置B、填料C、液体分布器D、填料限位器正确答案：A3、设计一容器，若工作压力为2MPa,若容器顶部装有爆破片，则其计算压力PC=（）MPaoA、2.30B、3.00C、3.25D、3.50正确答案：D4、一内压容器，计算压力为0.85MPa,设计温度为50℃；圆筒内径Di=1200mm,对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm∕a,设计寿命B=20年。

采用Q235-C作为圆筒材料，钢板厚度为3"16mm时，Q235-C的[o]t=120MPa,查GB/T3274,钢板为7.5~25mm时∖C1=0.8mmo则设计厚度为（）mm。

（注:计算结果小数点后保留两位）A、5.02B、7.02C、5.20D、6.205、有关TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》适用的压力说法正确的是：（）A、工作压力大于IMPaB、工作压力大于等于IMPaC、工作压力大于等于0.IMPaD、工作压力大于0.01MPa正确答案：C6、设计一容器，已知计算厚度8.5mm,腐蚀裕量1.0mm,钢板负偏差0.3mm,其筒体有效厚度δ=（）mmeA、9.8B、10C、9.5D、8.7正确答案：D7、直径较大的板式塔,为便于制造、安装、检修，可将塔盘板分成数块,通过（）送入塔内，装在焊于塔体内壁的塔盘支承件上。

A、接管B、检查孔C、手孔D、人孔正确答案：D8、填料塔中将液相加料及回流液均匀地分布到填料表面的是（）A、填料限位器B、填料的支承装置C、填料D、液体分布器正确答案：D9、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：（）A、直接接触式换热器B、间壁式换热器C、中间载热体式换热器D、蓄热式换热器10、球壳的中径D为60Omnb壁厚为8ι≡ι其第一曲率半径为（）mm°A、296B、300C、304D、8正确答案：B二、判断题（共90题，每题1分，共90分）1、浮头式换热器中两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。

《机械设计基础》课程期末考试卷B参考答案和评分标准（适用班级D06储运）1、有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，两轮中心距a=276mm ，小齿轮齿顶圆直径d a1=70mm ，小齿轮齿数Z 1=33，试求大齿轮分度圆直径。

（10分）解：由于这是一对一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，所以各项参数都取标准值。

根据 a=1/2（Z 1+Z 2）m （1） （4分）d a1=（Z 1+2）m （2） （4分）把d a1=70mm ，Z 1=33代入（2）式，得m=2mm把a=276mm ，Z 1=33，m=2mm 代入（1）式，得Z 2=243大齿轮分度圆直径d 2=mZ 2=2×243=486mm （2分）2、某工厂脱水塔塔体内径为700mm ，壁厚为12mm ，工作温度为180℃，压力为2MPa ，材料为20R 。

塔体采用手工电弧焊，局部探伤，壁厚附加量为C=2mm ，试校核塔体水压试验强度。

（15分）（20R 在≤20℃下[σ]=133MPa ，150℃下[σ]=132MPa ，200℃下[σ]=123MPa ，σs=245MPa ）解：已知D i =700mm ， t=180℃， P c =1.1×2=2.2MPa ，δn =12mm ，[σ] 20℃=133MPa ， [σ] 180℃=126.6MPa （内插法），φ=0.8，C=2mm 。

（2分） 根据水压试验应力公式（4分）（2分）δe =δn -C =12-2=10mm代入得 ()MPa 60.1021021070089.2T =⨯+⨯=σ （2分） 0.9φσs=0.9×0.8×245=176.4MPa （2分）σT ＜0.9φσs （2分）水压试验时满足强度要求。

（1分）3、试设计一反应釜锥形底的壁厚，该釜内径为800mm ，锥底接一公称直径为DN150（外径为159mm ）的接管。

一、填空题1、轴按轴心线形状分为（直轴）、（曲轴）、（挠性轴）。

2、根据轴承工作的摩擦性质，可分为（滑动轴承）、（滚动轴承）。

3、滚动轴承由（内圈）、（外圈）、（滚动体）和（保持架）组成。

4、键联接的主要功用：1、实现轴承和轴上零件之间的（周向），2、传递（转矩）7、轮轮齿的常见失效形式有（齿面磨损）、（折断）、（点蚀）、（胶合）和（塑性变形）五种。

8、通常带传动的张紧装置使用两种方法，即（定期张紧）和（自动张紧）。

9、轴承按其所受载荷方向不同，可分为（向心轴承）、（推力轴承）、（向心推力轴承）。

10、一个机件的磨损过程大致可分为（跑合磨损）、（稳定磨损）和（剧烈磨损）三个阶段。

13、金属材料的力学性能主要指标有（强度）、（硬度）、（塑性）、（弹性）和（韧性）等。

15、螺纹联接有四种基本类型：（螺栓连接）、（双头螺栓连接）、（螺钉连接）和（紧定螺钉连接）。

17、轴按照所受载荷的性质分类可分为（转轴）、（心轴）和（传动轴）。

18、金属材料的热处理是将固态金属（加热）到一定温度，然后（保温）一段时间，采用不同的方法（冷却），得到想要的性能的一种工艺过程。

24、轴肩和套筒是用来进行_轴____向定位及固定，键联接主要用于___周__向固定。

26、Q235-A·F是（碳素结构钢）钢，A表示（质量等级）。

28、在螺纹联接中，若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、联接需要经常装拆时，宜采用（双头螺栓）联接。

31、用来联接两轴，运转时不能分开，停止运转时，可将两轴拆开的连接件为（联轴器）。

32、管件作用是改变管路_方向___、_改变管径大小___、_管路分支__、管路汇合____等。

33、管路连接方式主要有_焊接___、_法兰连接___、_螺纹连接___、_承插连接___。

34、活塞式压缩机工作过程按工作原理可分为__膨胀__、___吸气_、__压缩__、__排气__等。

35、活塞式压缩机中活塞的基本结构形式有__筒形__、__盘型__、__级差型__等。

《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。

化工机械基础试题及答案一、名词解释（10分）1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受内压的薄膜相似，又称薄膜理论。

2、法兰的公称压力：以16MnR在200C时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。

3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松比。

是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。

-4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。

5、热脆：硫以FeS的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点（9850C）化合物，而钢材的热加工温度一般在1150°C-1200°C以上，当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。

二. 作图题（共10分）根据受力图画出剪力图和弯矩图（10分）三、问答题（共26分）1. Q235-A SF代表普通碳素钢（钢种），其中Q为屈服强度的头一个拼音字母，235 为屈服强度值，A表示质量等级，F表示沸腾钢；0Cr18Ni9代表铭镣不锈钢（钢种），18表示含铭18% , 9表示含镣9% ; ZL7代表铸铝（钢种）；H80代表< 铜（钢种），80表示平均含铜80% 。

（5分）2 .埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分）埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。

不锈钢焊接可采用氯弧焊，用氯气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。

3. 什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外压容器的类型？（ 8分）容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。

《化工设备机械基础》单元测试题第一章化工设备基础知识一、填空题1.化工设备广泛地应用于化工、食品、医药、石油及其相关的其他工业部门。

虽然它们服务的对象、操作条件、内部结构不同，但是它们都有一个外壳，这一外壳称为容器。

2.要保证化工容器能长期安全运转，化工容器必须具备足够的强度、密封性、耐蚀性及稳定性。

3.化工容器是一个钢制圆筒形结构，主要由钢制圆筒体和两端的封头组成，并设有各种化工工艺接管。

4.按压力容器的设计压力(p)，可将容器分为低压压力容器、中压压力容器、高压压力容器和超高压压力容器四个压力等级。

5.根据容器所受压力的大小、介质的毒性和易燃、易爆程度以及压力和体积乘积的大小，可将压力容器分为三类，即一类压力容器、二类压力容器、三类压力容器。

二、简答题1.化工容器与其他行业的容器相比较有哪些特点？它经常在高温、高压下工作，它里面的介质有可能是易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。

2.按照压力容器在生产过程中的作用原理，可将压力容器分为哪几种？①反应压力容器(代号为R)。

它主要用于完成介质的物理、化学反应，如反应釜、分解塔、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。

②换热压力容器(代号为E)。

它主要完成介质的热量交换，如热交换器、冷凝器、蒸发器、冷却器等。

③分离类容器（代号为S）。

它主要完成介质的净化分离，如分离器、洗涤塔、过滤器、吸收塔、干燥塔等。

④储存类容器(代号为C，其中球罐的代号为B)。

它主要用于储存或盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等，如各种形式的储罐。

3.化工设备在使用年限内，安全可靠是化工生产对其最基本的要求，要达到这一目的，必须对化工设备提出哪几方面的要求？(1)强度(2)刚度(1)强度(2)刚度(3)稳定性(4)耐蚀性(5)密封性4.什么是强度？什么是刚度？化工设备的强度是指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力，或在外力作用下不被破坏的能力。

刚度是指容器及其零部件抵抗外力作用下变形的能力。

2306030tg300.577G KN ===2（3分） 120MPa MPa 首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩()0M x +=0x l（2分）DN（压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。

（√一般都大于计算厚度δ，因此容器最高允许工作压力（√）从稳定性考虑，外压容器设计选材时应选用弹性模量较大的材料。

（√决定外压加强圈抗失稳能力的截面几何参数是截面面积。

（×σσK。

（=为减小鞍座处壳体截面的应力，卧式容器的鞍座距椭圆形封头直边切线的距离为筒体外径）。

（×容器较长时也可选用多于两个，应当有一个而且只能有一个F型，其余应为S√）三、选择题：将正确答案的顺序号填入题后的括号内（共10分，每小题1分）1.设计压力为2.5MPa的容器属于。

（B）A．低压容器B. 中压容器C.高压容器D. 超高压容器2.钢材的强度随温度的升高而，韧性和塑性随温度的降低而。

（A）A．下降，升高B．下降，下降C．升高，下降D．升高，升高3.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. 万分之三4.对于低温容器，设计选材时应特别注意材料的。

（D）A．低温强度B. 低温刚度C. 低温硬度D. 低温韧性5.直径为D，过渡圆弧半径为r的碟形封头过渡圆弧与直边交点处过渡圆弧上的第一、A）A. ρ1=r，ρ2=D/2B. ρ1=D/2，ρ2=rC. ρ1=∞，ρ2= D/2D. ρ1=∞，ρ2=r6.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，的受力情况最好。

（C）A．椭圆形封头B. 碟形封头C. 半球形封头D. 折边球面封头7.低碳钢拉伸试验的整个过程，按顺序大致可分为如下四个阶段。

B ）A. 弹性阶段、强化阶段、屈服阶段和颈缩阶段B. 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段C. 弹性阶段、颈缩阶段、强化阶段和屈服阶段D. 屈服阶段、弹性阶段、强化阶段和颈缩阶段8.球壳上的开孔，开孔系数ρ，δnt/δn，应力集中系数K越大。

学而不思则惘，思而不学则殆《化工设备机械基础》习题解答学而不思则惘，思而不学则殆《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04. 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(口):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，二o. 3 07. 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Si02 和A1203 0钢镀膜上大下小，浇注后钢液从底部向上，向中心顺序地凝固。

钢键上部形成集中缩孔，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。

其链模上小下大，浇注后钢液在键模中发生自脱氧反应，放出大量CO 气体，造成沸腾现象。

沸腾钢徒中没有缩孔，凝固收缩后气体分散为很多形状不同的气泡，布满全键之中，因而内部结构疏松。

3. 半镇静钢:介于镇静钢和沸腾钢之间，链模也是上小下大，钢链内部结构下半部像沸腾钢，上半部像镇静钢。

一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分）1．已知杆件作用力如图示，F1=8kN，F2=20kN，F3=8kN，F4=4kN，则AC段轴力为8 kN，CD段轴力为-12 kN，DB段轴力为-4 kN。

2．提高梁抗弯强度的主要措施有（1）合理安排梁的受力情况；（2）选用合理截面；（3）采用变截面梁。

3．长圆筒失稳后出现2个波，短圆筒失稳后出现3个及以上的波数。

4．开孔补强的设计原则是等面积补强法的设计原则和塑性失效补强的设计原则。

二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）1．左端固定的圆截面直杆受扭转力偶作用，如图1所示，杆中的最大扭矩|T max|为（ B ）mkN⋅。

A．6 B．7 C．8 D．92．简支梁受集中力作用，如图2所示，以下结论中（ C ）是错误的。

A．AC段，剪力表达式为()LFbxQ=Ｂ．AC段,弯矩表达式为xLFbxM=)(；Ｃ．CB段，剪力表达式为()LFaxQ=Ｄ．CB段,弯矩表达式为)()(xLLFaxM-=3．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？（ D ）A．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；B．切应力造成，破坏断面在横截面；C．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45º方向；D．正应力造成，破坏断面在横截面。

4．工作压力为10Mpa，容积为2m3的乙烯贮罐属于（ C ）。

A．Ⅰ类容器B．Ⅱ类容器C．Ⅲ类容器D．不上类5．最终在图纸上标注的厚度为（ A ）。

A．名义厚度B．计算厚度C．设计厚度D．毛坯厚度6．目前国内外广泛采用的中低压容器封头是（ D ）。

A．锥形B．蝶形C．半球形D．椭圆形7．对于存储有毒介质的法兰密封面型式，一般不选用（ A ）。

A．平面型B．凹凸面型C．榫槽面型8．对于薄壁圆筒内压容器来说，理论上筒壁上环向压力是经向压力的（ C ）倍。

A．1/2 B．1 C．2 D．49．下列不属于工程上常采用的开孔补强结构的是（ B ）。

《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。

一、填空题）●管路的热补偿分____、____两种。

●过压保护用____阀，排水阻汽用____阀。

●按工作原理可将泵分为____、____和其他类型泵等三类。

●根据离心泵泄漏位置的不同，可将泄漏分为____和____。

●风机按排气压力分为____（Pd≤1.5×104Pa）和____（1.5×104Pa＜Pd＜2.0×104Pa）。

●活塞式压缩机工作过程按工作原理可分为____、____、____、____等。

●离心式压缩机主要由____、____、轴承及密封装置等部件组成。

●GB150—98《钢制压力容器标准》中按内压容器的设计压力（P），将内压容器分为____、____、____、____四个压力等级。

●按冷热流体热量交换方式将热交换器分为____、____、____三种。

●板式塔气液接触属于____式传质、传热过程；填料塔气液接触属于____式传质、传热过程。

●搅拌反应釜由____、____、____、轴封装置和其他结构等几部分组成。

●搅拌反应釜最常用的传热装置有____和____。

●多级离心泵轴向力平衡的措施有（）、（）、（）。

●活塞的基本结构有：（）（）（）。

●列管式换热器中，需要设置膨胀节以消除温差应力的是( )；换热管一端固定，另一端可以在管内自由移动的是( )。

●离心式风机叶片有三种主要弯曲形式，（）叶片，（）叶片和（）叶片。

●在换热器中参加换热的两种流体在间壁两边分别以相反的方向流动，称为( )，若以相同的方向流动，则称为( )，在工业生产中，一般都采用( )，只有在特殊情况时，才采用( )。

●活塞式压缩机工作原理包括（）、（）、（）、膨胀四个过程。

●填料塔中的填料分为实体填料和网体填料，拉西环和鲍尔环属于实体填料。

实体填料的填充方式有（）和（）。

●止回阀的作用是控制流体的方向，按照结构的不同可以将其分为两种，主要是（）和（）。

●1MPa≈（）kgf/cm2●压缩比是压缩机（）和（）之比。