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中国石油大学（北京）
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化工过程设备设计-第二阶段在线作业
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化工过程设备设计-第二阶段在线作业
1. 对于碳钢和低合金钢制容器，其最小厚度是考虑
A、刚度的影响
B、强度的影响
C、塑性的影响
正确答案：A
2. 内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的
A、第一强度理论
B、第三强度理论
C、第四强度理论
正确答案：A
3. 名义厚度指的是
A、计算厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
B、有效厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
C、设计厚度与厚度附加量之和再向上圆整至标准尺寸
正确答案：A
4. 内压容器设计最终应得到的厚度是
A、计算厚度。
《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。
可编辑修改精选全文完整版2012级《化工设备设计基础》期末试题及答案一、力学部分计算题：（共50分）1、（10分）1、图示三角形支架ABC ，A 、B 、C 三处为铰链链接。
在两杆的连接处B 悬挂有重物G=30kN 。
杆AB 和BC 材料相同，许用应力[σ]=120MPa 。
AB 、BC 两杆直径d 分别为25mm 、30 mm 。
试校核此支架是否安全。
(已知A 、B 、C 三处均为铰接)。
(AB 和BC 两杆的重量不计)（本题15分）2sin 30230603051.99tg300.577BC AB GS G KNG S KN===⨯====（5分）安全 （5分）2、（15分）解：0y F ∑= （5分）1()02ql qx Q x --=1()2Q x ql qx =-0x l3121322251.9910105.9[]120254601084.88[]120304AB BC S MPa MPa A S MPa MPa A σσπσσπ⨯===<=⨯⨯===<=⨯0M ∑=（5分）最大弯矩发生在梁的中点，其值为2max8ql M = （3分）（3分）max 159120MPa MPa σ=不满足要求 （2分）3、（15分）解： 首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩（3分）实心轴（5分）空心轴（5分）d 2＝0.5D 2=23 mm确定实心轴与空心轴的重量之比（2分）4、（10分）横梁承受拉弯组合荷载，危险面为梁中间。
75954995497162N m 100x P M T n ==⨯=⨯=⋅..max13111640MPa πx x P M M W d τ===3161671620045m=45mm π4010d ⨯==⨯⨯..()max234221640MPa π1x xP M M W D τα===-()32461671620046m=46mm π1-4010D α⨯==⨯⨯..()2231132222245101 1.28461010.51A d A D α--⎛⎫⨯==⨯ ⎪⨯--⎝⎭＝1()()2M x qx l x =-211()022qx qlx M x -+=()0x l ≤≤232max max 331112102881590.043232Zql M MPa W D σππ⨯⨯⨯====⨯（2分）（4分）（4分）（2分）二、 是非题：在题后括号内，正确划“√”，错误划“×”（共10分，每小题1分）1. 《压力容器安全技术监察规程》把压力容器按其破坏时造成的危害程度分为三类，其中三类容器破坏时造成的危害程度最大，因而在设计、制造和使用方面对其要求最高。
《化工安全技术》2015年秋学期在线作业（一）单选题多选题判断题一、单选题（共 10 道试题，共 50 分。
）1. 以下高温作业防护措施中不正确的是（）。
. 改进生产设备. 开放或半开放作业. 通风. 在夏季主导风向下风侧对热源隔离-----------------选择：2. 按照受热源的不同自燃分为受热自燃和自热自燃，不饱和油脂的自燃为（）。
. 受热自燃. 氧化热积蓄引起的自燃. 分解发热而引起的自燃. 聚合热、发酵热引起的自燃-----------------选择：3. 乙炔站房内的仪表必须应用（）型仪表。
. 防尘. 防水. 防爆. 数字-----------------选择：4. 会导致爆炸气体的爆炸极限范围变大的条件是（）。
. 初始温度降低. 管径减小. 点火源能量减小. 初始压力增大-----------------选择：5. 灭火的基本原理可以归纳为四种。
其中属于化学过程的是（）。
. 冷却. 窒息. 隔离. 化学抑制-----------------选择：6. 不能消除和减少噪声传播的措施是（）。
. 吸声. 隔声. 通风. 阻尼-----------------选择：7. 解释燃烧实质的现代燃烧理论是（）。
. 分子碰撞理论. 燃烧素学说. 活化能理论. 链式反应理论-----------------选择：8. 预防苯中毒的根本性措施是（）。
. 作业环境定期监测. 改革生产工艺，以无毒或低毒物质代替苯. 通风排毒. 实施就业前体验和定期体检-----------------选择：9. 根据能量转移理论的概念，事故的本质是（）。
. 能量的不正常作用. 造成人员死伤. 造成经济损失. 造成环境污染-----------------选择：10. 作业场所氧含量低于（）时，严禁入内以免造成窒息事故。
. 18. 21. 30. 15-----------------选择：《化工安全技术》2015年秋学期在线作业（一）单选题多选题判断题二、多选题（共 5 道试题，共 25 分。
第一章化工厂设计的内容与程序1、化工设计的种类有哪些？答：根据项目性质化工设计可分为：新建项目设计、重复建设项目设计、已有装置的改造设计。
根据化工过程开发程序化工设计可分为：概念设计、中试设计、基础设计和工程设计；其中工程设计又包括：初步设计、扩大初步设计和施工图设计。
2、请画出化工厂设计的工作程序示意图。
3、化工厂通常由哪些部门和设施所构成？答：化工厂通常由化工生产车间、辅助生产装置、公用工程及罐区、服务性工程、生活福利设施、三废处理设施和厂外工程等构成。
4、化工车间工艺设计的程序及主要内容有哪些？答：一、设计准备工作（1）熟悉设计任务书（2）制定设计工作计划（3）查阅文献资料（4）收集第一手资料。
二、方案设计方案设计的任务是确定生产方法和生产流程，是整个工艺设计的基础。
三、化工计算化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备选型与计算三个内容，其任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。
四、车间布置设计主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
五、配管工程设计任务是确定生产流程中全部管线、阀门及各种管架的位置、规格尺寸和材料，综合权衡建设投资和操作费用。
六、提供设计条件工艺专业设计人员向非工艺专业设计人员提供设计条件。
七、编制概算书及编制设计文件概算主要提供了车间建筑、设备及安装工程费用。
第二章工艺流程设计1、化工工艺设计包括哪些内容？答：生产方法选择，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，设备布置，管道设计对非工艺设计提条件，设计说明书，概预算书。
2、在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？其步骤有哪些？ 答：先进性、可靠性、合理性；资料搜集与项目调研、生产设备类型与制造厂商调研、对调研结果进行全面分析对比。
3、工艺流程设计的步骤有哪些？答：确定整个流程的组成，确定每个过程或工序的组成，确定工艺操作条件，确定控制方案，原料与能量的合理利用，制定“三废”处理方案，制定安全生产措施。
《化工设备机械基础》习题解答二、填空题1、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的（内）径。
2、无缝钢管做筒体时，其公称直径是指它们的（夕卜）径。
3、查手册找岀下列无封钢管的公称直径DN是多少亳米？4PN第三章内压薄壁容器的应力分析一、名词解释A组：1 •薄壁容器：容器的壁厚与其最大截面鬪的内径Z比小于0.1的容器。
2•凹转壳体：壳体的中间面是直线或平而曲线绕其同平而内的固定轴线旋转360° 1（0成的壳体。
3.经线：若通过冋转轴作一纵截面与壳体Illi面相交所得的交线。
4•薄膜理论：薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态，也称为无力矩理论。
5•第一曲率半径：中间面上任一点M处经线的曲率半径。
6.小位移假设：壳体受力以后，各点位移都远小于壁厚。
7•区域平衡方程式：计算冋转壳体在任意纬线上径向应力的公式。
8.边缘应力：内压圆筒壁上的弯1111应力及连接边缘区的变形与应力。
9•边缘应力的自限性：当边缘处的局部材料发牛屈服进入塑性变形阶段时，弹性约束开始缓解，原来不同的薄膜变形便趋于协调，边缘应力就口动限制。
二、判断题（对者画"，错着画X）A组：1.下列肓立薄壁容器，受均匀气体内压力作用，哪些能用薄膜理论求解壁内应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱壳。
（X）（2）横截而为圆的轴对称柱壳。
（V ）（3）横截面为椭圆的林売。
（X）（4）横截面为圆的椭球壳。
（J）（5）横截面为半関的柱壳。
（X）（6）横截面为圆的锥形壳。
（J）2.在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。
（X ）3.薄壁回转売体屮任一点，只要该点的两个1川率半径则该点的两向应力6 = 6。
（V）4.因为内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比，当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器，壁内的应力总是小于壁厚小的容器。
（X）5.按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。
化工设备机械基础习题及答案(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.化工厂安装塔设备时，分段起吊塔体如图所示。
设起吊重量G=10KN，求钢绳AB、BC及BD的受力大小。
设BC、BD与水平夹角为60℃。
2.桅杆式起重机由桅杆D、起重杆AB和钢丝BC用铰链A连接而组成。
P＝20KN，试求BC绳的拉力与铰链A的反力(AB杆重不计)。
3.起吊设备时为避免碰到栏杆，施一水平力P，设备重G=30KN，求水平力P及绳子拉力T。
4.悬臂式壁架支承设备重P(KN)，壁架自重不计，求固定端的反力。
5.化工厂的塔设备，塔旁悬挂一侧塔。
设沿塔高受风压q(N／m)，塔高H(m)，侧塔与主塔中心相距为e(m)，主塔重P1(KN)，侧塔重P2(KN)。
试求地面基础处的支座反力。
6.梯子由AB与AC两部分在A处用铰链联结而成，下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。
在AC上作用有一垂直力P。
如不计梯子自重，当P＝600N ，=75℃，h=3m，a＝2m时，求绳的拉力的大小。
.7试用截面法求各杆件所标出的横截面上的内力和应力。
杆的横截面面积A为250mm2，P=10KN。
8.一根直径d=3mm，长L=3m的圆截面杆，承受轴向拉力P=30KN，其伸长为ΔL=。
试求此杆横截面上的应力与此材料的弹性模量E。
参考答案9.一根钢杆，其弹性模量E=×105MPa，比例极限p=210MPa；在轴向拉力P作用下，纵向线应变=。
求此时杆横截面上的正应力。
如果加大拉力P，使杆件的纵向线应变增加到=，问此时杆横截面上的正应力能否由虎克定律确定，为什么10.两块Q235-A钢板用E4301焊条对焊起来作为拉杆，b=60mm，=10mm。
已知钢板的许用应力[]=160MPa，对接焊缝许用应力[]＝128MPa，拉力P=60KN。
试校核其强度。
11.已知反应釜端盖上受气体内压力及垫圈上压紧力的合力为400KN，其法兰联接选用Q235-A钢制M24的螺栓，螺栓的许用应力[]=54MPa，由螺纹标准查出M24螺栓的根径d=，试计算需要多少个螺栓(螺栓是沿圆周均匀分布，螺栓数应取4的倍数)。
