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《化工设备机械基础》期末考试（B卷）答案一、选择题1. D2. B3. A4. B5. C6. A7. D8. B9. C 10. A二、填空题1. 固定管板式换热器斧头式换热器2. 拉西环鲍尔环3. 焊接法兰连接螺纹连接4. 减振密封5. 事故磨损阶段三、判断题1. √2. ⅹ3. √4. √5. √6. ⅹ7. √8. √9. √ 10. ⅹ四、名词解释1. 壁流：填料塔中，气体上升时，中央的速度大于靠近塔璧的速度，液体下流时所受的作用力大小不同，加之液体沿内壁流动比在填料中流动所受阻力小，使得液体流经填料层时有向塔璧倾斜流动的现象。
2. 膨胀节：装在固定管板式换热器上的容易变形的构件，在轴向容易变形，当管子和壳体壁温不同而产生膨胀差时，由于膨胀节的变形可以大大减小温差应力。
3. 锥入度（针入度）：指质量为150g的标准圆锥体，在25℃的恒温下由脂表面经5s后沉入脂内部的深度（以0.1mm为基本单位），用于定量表示润滑脂的稠度。
4. 高温蠕变：指温度高于（0.3~0.5）T m时，在应力远低于材料的屈服强度的情况下，材料随加载的时间的延长缓慢产生塑性变形的现象。
5. 弹性变形：解除外力后，能够恢复其原来的形状和长度的变形。
五、简答题1. 化工生产中常用的动设备有哪些？各自的作用是什么？答：化工生产中常用的动设备有：泵、压缩机、粉碎机、离心机、输送机等。
泵：用于将液体或固体悬浮物，从一处输送到另一处或从低压腔体输送到高压腔体。
压缩机：①压缩气体便于完成反应，如氢压机；②压缩制冷气体用于化工制冷或冷冻，如氨压机、氟压机；③压缩气体用作自动仪表、风机等的起源，如空压机；④压缩气体以实现远程输送，如西气东输。
粉碎机：将固体进行粉碎，以达到改善固体参与的传质、传热效果，加快化学反应进行，或提高产品质量。
离心机：分离非均相混合物，且体系中必至少有一组分为液体。
输送机：用于输送固体物料或产品。
2. 换热管在管板上有哪几种固定方式？各适用范围如何？答：固定方式有三种：胀接、焊接、胀焊结合。
化工机械基础考试题目及答案.doc一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 化工设备中，承受内压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B2. 化工设备中，承受外压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：A3. 化工设备的设计压力通常是指（）。
A. 设备的最高工作压力B. 设备的最低工作压力C. 设备的工作压力范围D. 设备的工作压力的平均值答案：A4. 化工设备的设计温度是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A5. 化工设备中，承受真空的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D6. 化工设备中，承受常压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：C7. 化工设备的设计温度通常是指（）。
A. 设备的最高工作温度B. 设备的最低工作温度C. 设备的工作温度范围D. 设备的工作温度的平均值答案：A8. 化工设备中，承受负压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：D9. 化工设备的设计压力和设计温度是（）。
A. 设备的最高工作压力和最高工作温度B. 设备的最低工作压力和最低工作温度C. 设备的工作压力范围和工作温度范围D. 设备的工作压力的平均值和工作温度的平均值答案：A10. 化工设备中，承受正压的容器称为（）。
A. 外压容器B. 内压容器C. 常压容器D. 真空容器答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分）11. 化工设备的设计参数包括（）。
A. 设计压力B. 设计温度C. 设计容积D. 设计流量答案：A, B12. 化工设备承受的压力类型包括（）。
A. 内压B. 外压C. 常压D. 真空答案：A, B, C, D13. 化工设备的设计温度和工作压力是（）。
化工机械基础试题库及答案解析一、单选题1. 下列关于化工设备材料选择的描述，错误的是：A. 根据介质的腐蚀性选择材料B. 根据设备的工作温度选择材料C. 根据设备的工作压力选择材料D. 根据设备的美观性选择材料答案：D2. 化工设备中，承受压力的部件通常称为：A. 壳体B. 封头C. 法兰D. 垫片答案：B3. 化工设备设计时，需要考虑的因素不包括：A. 设备的强度B. 设备的刚度C. 设备的重量D. 设备的颜色答案：D二、多选题1. 化工设备常见的腐蚀类型包括：A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案：A、B、D2. 下列哪些因素会影响化工设备的使用寿命：A. 材料的耐腐蚀性B. 设备的维护保养C. 操作人员的技术水平D. 设备的制造工艺答案：A、B、C、D三、判断题1. 化工设备的设计必须满足工艺要求和安全要求。
（对）2. 化工设备的设计可以不考虑环境因素。
（错）3. 化工设备的材料选择应优先考虑成本。
（错）四、简答题1. 简述化工设备设计中的压力容器设计要点。
答案：压力容器设计要点包括：确定容器的工作压力和工作温度；选择合适的材料；确保容器的结构强度和刚度；考虑腐蚀和磨损的影响；进行必要的热应力分析；确保容器的密封性能；考虑操作和维护的便利性。
2. 描述化工设备中常见的密封方式及其适用场合。
答案：常见的密封方式包括：填料密封，适用于低速、低压力的场合；机械密封，适用于高速、高压力的场合；软密封，适用于腐蚀性介质和有毒介质的密封；硬密封，适用于高温、高压的场合。
五、计算题1. 已知某化工设备的设计压力为1.0MPa，设计温度为200℃，材料的许用应力为150MPa，求该设备的最小壁厚。
答案：根据公式t = (P * D) / (2 * σ)，其中P为设计压力，D为设备直径，σ为材料的许用应力，可计算出设备的最小壁厚。
2. 设计一个化工设备，其容积为5立方米，工作压力为0.5MPa，工作温度为100℃，材料为碳钢，求该设备的设计壁厚。
浙江海洋学院2007-2008学年第一学期《机械设计基础》课程期末考试卷(适用班级 _________________________ A05储运 _____________________________________________________________ ______________________________ )考试时间：120分钟注意：考试所需查表数据如下：表1焊接接头系数。
表2铜板负偏差Ci (mm)表3腐蚀裕量C? (mm)1、今有一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，己知模数m=3mm,齿数zi=35, z?=70o(1) 求传动比、两轮中心距(2) 大齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径(3) 小齿轮的齿距、齿厚、齿槽宽。
(10分)解：(1)传动比 i = % =、乏=四=2co 2 d { % 35两轮中心距。
=空(弓+弓)=2x(35 + 70)= 157.5mm2 2 (2) 大齿轮分度圆直径 d 2 = z 2m = 70x3 = 21 Qmm齿顶圆直径 d a2 = d 2 4- 2h a =(京 +2龙；，? =(70+ 2)x3 = 216mm齿根圆直径 心2 = d 2 - 2h 」=(z 2 -2h ： —2c*)m =(70-2 - 2x0.25)x3 = 202.5mm(3)小齿轮齿距 p = mi = 3x3.14 = 9.42mm 齿厚和齿槽苑 s = e = p/2 = 4.7\mm 志B2、己知DN2000的内压薄壁圆筒，用来装氮气，筒体壁厚5 n=22mm,筒体承 受的最大应力130MPa,双面对接焊缝，局部探伤，试求该圆筒最大允许工作 压力。
（10分） 解：已知Di=2000mm,筒体壁厚8 n=22mm,筒体承受的最大应力［。
］ =130MPa,焊接接头系数6=0.85,壁厚附加量C=0.8+l=l.8mm 。
根据内压薄壁圆筒最大允许工作压力公式：［］=2旧］'。
《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A05储运）1、今有一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=5mm ，齿数Z 1=35，Z 2=70，求传动比、两轮分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿距。
（10分）解： （1）传动比 （1分）（2）分度圆直径 （2分）（3）齿顶圆直径 （3分）（4）齿根圆直径 （3分）（5）轮齿齿距 （1分）2、已知DN2000的内压薄壁圆筒，壁厚δn =22mm ，壁厚附加量为C=2mm ，筒体承受的最大气体压力P=2MPa ，双面对接焊缝，局部探伤，试求筒体的最大应力。
（10分）解：已知D i =2000mm ，δn =22mm ，C=2mm ，[P w ]=2MPa ，φ=0.85，δe =22-2=20mm 。
（2分） 代入公式计算（8分）所以筒体的最大应力为118.82MPa3、今欲设计一台反应器，直径为3000mm ，采用双面对接焊缝，100%探伤。
工作压力为1.8MPa ，工作温度450℃，试用20R 和16MnR 两种材料分别设计反应器的厚度，并进行分析比较。
（15分）（450℃下20R 的[σ]=61MPa ，16MnR 的[σ]=66MPa ）解：已知D i =3000mm ， t=450℃， P c =1.1×1.8=1.98MPa ，φ=1，C 2=2mm 。
（2分）（1）采用20R 材料设计反应器的厚度[σ] 450℃=61MPa ，代入公式得（5分） [][]()()MPa D P e e i w t 82.1182085.022*******=⨯⨯+⨯=+=φδδσmm m z d 35057022=⨯==()()mm m h z h d d a a a 360527022222=⨯+=+=+=*()()mm m c h z h d d a f f 5.337525.02270222**222=⨯⨯--=--=-=mm m p 7.1514.35=⨯==π23570121221=====z z d d i ωωmm m z d 17553511=⨯==()()mmm h z h d d a a a 185523522111=⨯+=+=+=*()()mm m c h z h d d a f f 5.162525.02235222**111=⨯⨯--=--=-=[]mm C P D P ct i c d 49.51298.11612300098.122=+-⨯⨯⨯=+-=φσδ钢板负偏差取C 1=1.3mm ，圆整后δn =53mm（2）采用16MnR 材料设计反应器的厚度[σ] 450℃=66MPa ，代入公式得（5分）钢板负偏差取C 1=1.2mm ，圆整后δn =49mm比较两种材料设计反应器厚度可知，16MnR 比20R 节省材料 （3分）4、如图所示轮系中，已知z 1=25，z 2=45，z 2/=20，z 3=90，n 1=1000r/min ，求n 3=？（10分）解：根据定轴轮系传动比计算公式（6分）则，n 3=n 1/i =-1000/8.1=-123.46r/min （4分） 负号表示1与3齿轮转向相反。
姓名 学号 订 线 答案一、选择题1.B2.B3.A4.A5. D6.C7.C8.C9.A 10.A二、填空题1.浮头式 填料函式 U 形管式2.拉西环 鲍尔环 鞍形填料 阶梯环3.模数相同 齿形角相同4.法兰连接 螺纹连接 焊接 承插连接5.流堰 降液管 受液盘6.蛇管式 夹套式7.桨式 锚式 框式 推进式 （涡轮式） 8.箱式炉 立式炉 圆管炉 （大型方炉）9.螺栓连接 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接 10.齿面磨损 齿面点饰 齿面胶合 轮齿折断 11.挤压破碎 弯曲破碎 冲击破碎 磨碎 12.旋回破碎机 辊式破碎机 球磨机 三、简答题1.折流板有两个作用，一是支承管子，二是增加流体的湍流程度，提高换热效果。
分为单弓形、双弓形和三弓形三种。
2.当活塞1在外力作用下从左向右移动时，泵内的容积增加，压力降低。
当压力降到低于吸液管的压力时，吸入阀6被推开，液体进入吸液管，进而经过吸入阀，被吸入泵体内，而排出阀4则被泵体外的液体压紧而关闭。
当活塞1向左移动时，泵体内的液体受到挤压，压力逐渐增高并顶开排出阀4将液体排出泵外，吸入阀6则被泵内的液体压紧而关闭。
活塞往复运动一次，完成一个吸入和排出过程，称为一个循环。
姓名 学号 订 线 3. 四、计算题i=z 2/z 1得z 2=20×4=80 d1+d2=m(z 1+z 2)=400×2=800模数m=800/100=8mm 分度圆直径d1=m×z 1=10×20=200mmd2=m×z 2=10×80=800mm。
2004.6 《化工机械基础》期末试题 (A) 答案一、名词解释（10分）1、名义屈服极限：对于没有明显屈服极限的材料，规定用出现0.2%塑性变形时的应力作为名义屈服极限，用2.0σ表示。
2、冲击韧度：材料的抗冲击能力常以使其破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积来衡量，称为材料的冲击韧度，以k α表示，单位J/cm 2。
3、薄壁容器：根据容器外径0D 与内径i D 的比值K 来判断，2.1≤K 为薄壁容器。
iD D K 0=4、筒体的弹性失稳：在外压作用下，筒体突然失去原有形状的现象称为弹性失稳。
5、垫片密封比压力：在法兰密封中形成初始密封条件的压紧应力叫垫片密封比压力。
二．问答题（共42分）1、画出低碳钢的拉伸和压缩应力—应变示意图，简要说明各个阶段的名称以及各种极限应力的名称。
（8分）（1）弹性变形阶段，弹性极限或比例极限； （2）屈服阶段，屈服极限； （3）强化阶段、强度极限； （4）颈缩阶段或局部变形阶段。
2．不锈钢为什么含碳量都很低？（4分）在铬不锈钢中，起决定作用的主要元素是铬。
由于钢中存在的碳元素能与铬形成铬的碳化物，因而消耗了铬，致使钢中的有效铬含量减少，使钢的耐腐蚀性降低，故不锈钢中的含碳量都是较低的。
3．下列钢号各代表何种钢，符号中的字母和数字各有什么意义？（8分）Q235-A.F 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。
20代表优质碳素钢，20为含碳量0.2%。
16MnDR 代表普通低合金钢，含碳量0.16%，含Mn小于1.5%，D表示低温用钢，R 代表容器用钢HSn70-1 代表锡黄铜（钢种），又称海军黄铜，H为黄铜牌号，70 表示平均含铜70%，1表示含锡1%，含锌29%。
4．手工电弧焊、埋弧自动焊和氩弧焊的特点是什么？（6分）手工电弧焊：设备简单，操作灵活，对空间不同位置、不同接头形式的焊缝均能方便地进行焊接，被广泛使用。
《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。
化工设备机械基础复习题一、填空题1、强度是指构件＿抵抗破坏＿的能力。
2、刚度是指构件＿抵抗变形＿的能力.3、稳定性是指构件＿保持原有＿平衡状态的能力。
4、如物体相对于地球静止或作匀速运动，则称物体处于＿平衡状态＿。
5、物体受外力作用变形时，其内部各部分之间因相对位置改变而引的相互作力称为＿内力6、脆性材料的安全系数一般取得比塑性材料要＿大一些＿。
7、在轴向拉伸或压缩时，杆件不但有＿纵向＿变形，同时＿横向＿也发生变形。
8、扭转是＿杆件＿的又种变形方式。
9、τ=Gr称为＿剪切＿虎克定律。
10、弯曲是工程实际中最常见的一种＿基本＿变形形式。
11、简支梁是梁的一端为固定铰支座，另一端为＿可动＿。
12、外伸梁是简支梁的一端或＿两端＿伸出支座之外。
13、悬臂梁是梁的一端固定，另一端＿自由＿。
14、最大拉应力理论又称＿第一＿强度理论。
15、最大伸长线应变理论又称＿第二＿强度理论。
16、最大剪应力理论又称＿第三＿强度理论。
17、形状改变比能理论,又称＿第四＿强度理论。
18、构件在工作时出现随时间作周期变化的应力称为＿交变＿应力。
19、硬度是用来＿衡量＿固体材料软硬程度的力学性能指标。
20、裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展的能力称为断裂＿韧性＿。
21、化工设备的密封性是一个十分＿重要＿的问题。
22、化工设备的耐久性是根据所要求的＿使用＿年限来决定.23、发生边缘弯曲的原因是由于＿薄膜＿变形不连续。
24、当q/b=＿2＿时为标准型椭圆形封头。
25、圆柱壳体的环向应力为σθ=PD/2δ26、球形壳体的环向应力为σθ=PD/4δ27、δd是圆筒的＿设计＿厚度.28、δ是圆筒的＿计算＿厚度。
29、有效厚度δe=＿δ+△＿30、凸形封头包括半球形封头＿椭圆形＿封头、碟形封头、球冠形封头四种。
31、碟形封头由以R i为半径的球面，以r为半径的＿过度弧＿高度为h0的直边三部分组成。
32、锥形封头在同样条件下与凸形封头比较,其＿受力＿情况较差.33、球冠形封头在多数情况下用作容器中两独立受压室的＿中间＿封头。
《化工设备机械基础》期末考试一、选择题（每题2分，共20分）1.在化工厂中，换热器的投资约占到了整个投资的40%，其中列管式换热器使用最为普遍。
以下各项中不属于列管式换热器的是：（）A固定管板式换热器B填料函式换热器CU形管式换热器D翅片式换热器2.下列属于填料塔内部部件的是：（）A折流板B联轴器C液体喷淋装置D溢流堰3.化工生产常用的反应器中，用于固体与气体直接反应的反应设备是：（）A流化床反应器B流动床反应器C固定床反应器D鼓泡反应器4.以下化工用管中，属于非金属管的是：（）A硅铁管B玻璃钢管C紫铜管D铸铁管5.在常用阀门中，用于防止超压保护设备的阀门是：（）A节流阀B截止阀C安全阀D旋塞阀6.常见机械传动中，能够自动防止过载的是：（）A皮带传动B齿轮传动C链传动D蜗杆传动7.以下哪种设备是用来分离非均相混合物的：（）A泵B压缩机C输送机D离心机8.不属于润滑油的特性的是：（）A黏性B滴点C黏温特性D润滑性9.以下代号中，表示合金钢的是：（）AQ235BQ255CQ295DQ27510.在输送机中，只能用于坡度不大于300的固体物料输送的是：（）A带式输送机B螺旋式输送机C气力输送机D螺旋式输送机二、填空题（每空2分，共20分）1.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。
2.填料塔常用的填料分为实体填料和网体填料，常用的网体填料是鞍形网，最常用的实体填料是：和。
3.化工管道是化工生产中用于输送流体的主要通道，化工管道的常见连接方式有、、、承插连接。
4.润滑剂的作用主要包括润滑、冷却、降噪、、、冲洗、卸荷等。
5.机械磨损一般分为三个阶段，即初磨阶段、稳定磨损阶段、。
三、判断题（每题2分，共20分）1.列管式换热器中的折流板的作用是时壳层流体改变流向，发生湍流，增强传热效果，另外还有支承换热管的作用。
（）2.筛板塔中的气相上升速度过小会导致泛塔，速度过大会导致漏液。
