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化工设备机械基础化工设备机械基础是涉及化工领域的重要概念。
化工设备的机械基础是指一切与化工领域相关的机械设备，包括但不限于反应釜、蒸发器、干燥器等。
这些设备在化工生产中扮演着至关重要的角色，其性能和质量直接关系到化工产品的生产效率和质量。
化工设备中的机械基础反应釜反应釜是化工生产中常见的一种设备，用于进行化学反应或物理变化。
它主要由釜体、搅拌装置、传热设备和控制系统组成。
反应釜在化工生产中扮演着“大锅”角色，通过控制温度、压力和搅拌速度等参数，实现目标产物的合成反应。
蒸发器蒸发器是化工设备中常用的分离设备，用于将液体中的溶剂蒸发并将溶质浓缩。
其主要由加热器、蒸发室和冷凝器组成。
蒸发器在化工生产中广泛应用于浓缩、提纯和分离各种溶液，提高产品的纯度和浓度。
干燥器干燥器是化工生产中用于去除物料中水分的设备，其工作原理是利用换热方式将物料中的水汽蒸发掉，通过排出干燥后的干燥空气，实现物料的干燥。
干燥器在化工生产中常用于固体产品的干燥，提高产品的稳定性和保质期。
机械基础的重要性化工设备的机械基础对化工生产具有重要意义：1.保障生产安全：机械基础的稳定性和可靠性直接关系到生产过程中的安全性，合格的机械基础能够有效降低事故发生的概率。
2.提升生产效率：优质的机械设备可以提高生产效率，降低成本，缩短生产周期，提高产品的产出量和质量。
3.保证产品质量：机械基础的合理设计和选用能够确保产品的稳定性和符合标准，保证产品质量。
未来发展趋势化工设备机械基础在未来的发展中将面临以下挑战和机遇：1.智能化发展：随着科技的不断进步，化工设备机械基础将向智能化、自动化方向发展，提高设备的智能化程度和自动控制水平。
2.节能环保：未来化工设备机械基础将更加注重节能环保，采用更加环保、节能的设计和制造技术，降低资源消耗。
3.数字化转型：化工设备机械基础将借助数字化技术，实现设备监控、数据分析和远程控制，提高生产的智能化程度和管理效率。
化工设备机械基础总结
化工设备机械基础是化工工程中的重要组成部分。
主要包括以下几个方面：
1. 设备机械基础的作用：设备机械基础是支撑和固定化工设备的重要部分，它的主要作用是承受设备的重量和振动，保证设备的稳定运行，并将设备与地面隔离，减少机械震动的传递。
2. 设备机械基础的材料：常见的设备机械基础材料有混凝土、钢筋和锚固件等。
混凝土是常用的基础材料，具有良好的抗压和耐久性能；钢筋用于加强混凝土的抗拉能力；锚固件用于将设备固定在基础上，防止设备的移动。
3. 设备机械基础的设计原则：设备机械基础的设计应考虑到设备的重量、振动特性和工作环境等因素。
基础的尺寸和形状应满足设备的布置要求，并保证基础的稳定性和承载能力。
同时，还应考虑基础内部的钢筋布置和混凝土配合比的设计，以确保基础的强度和耐久性。
4. 设备机械基础的施工过程：设备机械基础的施工包括基础的挖掘、钢筋安装、模板搭建和混凝土浇筑等工序。
施工需要严格按照设计图纸和相关规范进行，保证基础的质量和施工进度。
5. 设备机械基础的检测与维修：设备机械基础在使用过程中可能会出现裂缝、沉降等问题，需要进行定期的检测和维修。
常用的检测方法包括视觉检查、测量和无损检测等，根据检测结果进行必要的维修和加固。
总之，设备机械基础是保证化工设备安全运行的重要环节，其设计、施工和维护都需要严格按照相关规范和标准进行。
只有确保基础的质量和稳定性，才能保证设备的正常运行和工艺的安全性。
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。
化工设备机械基础课后答案第一题1.请解释什么是化工设备机械基础？化工设备机械基础是指化工设备的机械原理、结构和工作原理的基础知识。
它包括了机械工程、材料力学、流体力学、热力学等方面的知识，涉及化工设备的设计、操作、维护和修理等方面。
第二题2.请列举常见的化工设备机械基础知识。
常见的化工设备机械基础知识包括但不限于以下内容：•机械工程基础知识：力学原理、材料力学、工程制图等；•流体力学基础知识：压力、流量、管道、泵等；•热力学基础知识：温度、热量、传热等；•机械设计基础知识：齿轮、轴承、传动装置等；•设备维护与修理基础知识：润滑、密封、故障分析与排除等。
第三题3.请问为何要学习化工设备机械基础？学习化工设备机械基础对从事化工设备相关行业的人员来说是非常重要的。
学习化工设备机械基础可以帮助人们理解和掌握化工设备的机械原理和工作原理，从而更好地进行设备的操作、维护和修理工作。
此外，学习化工设备机械基础还可以提高人们的机械工程能力和问题解决能力，帮助他们更好地处理工作中的机械问题，提高工作效率和质量。
第四题4.请列举化工设备机械基础在实际工作中的应用。
化工设备机械基础在实际工作中广泛应用于以下方面：•设备的选型和设计：根据工艺需求和工作条件，选择合适的设备类型和规格，并进行机械设计；•设备的操作和维护：根据设备的机械原理和工作原理，进行设备的操作、维护和保养工作；•设备的故障分析与排除：根据设备的机械原理和故障现象，进行故障分析和修理工作；•设备的改进和优化：根据设备的机械原理和工作现状，提出并实施设备的改进和优化方案。
第五题5.请问在学习化工设备机械基础时需要注意什么？在学习化工设备机械基础时，需要注意以下几点：•建立基础知识：化工设备机械基础是建立在机械工程、流体力学、热力学等基础知识之上的，因此需要先建立好这些基础知识；•多做实践：通过实际操作和实验，加深对化工设备机械基础知识的理解和应用能力；•与实际工作相结合：将学到的化工设备机械基础知识与实际工作中的设备相关问题相结合，提高问题解决能力；•不断学习更新：化工设备机械基础是一个不断演进的领域，需要及时学习新知识和技术，保持与行业的同步。
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。
上压下拉为正 +MM上拉下压为负-MM例：图中所示为简支梁，跨度l=1m，作用三个集中载荷，P1=500N,P2=1000N,P3=300N,a=0.25m，b=0.2m，P3作用在梁的中央。
试作该梁的剪力图和弯矩图。
解：由平面平行力系平衡条件可得：RA×l = P1×（l－a）+P2×l/2+P3bRA=500 ×+1000 ×+300 ×=935NRB×l = P1 ×a +P2×l/2+P3（l －b）RB=500×+1000 ×+300 ×=865N分段列剪力方程：AC段0<x≤0.25m，Q=RA=935N=Q1CD段0.25m≤x≤0.5m, Q=RA －P1=935 －500 = 435N = Q2DE段0.5m≤x<0.8m, Q=RA－P1－P2 = 935－500－1000 = －565N=Q3 EB段0.8m≤x<1m, Q = RA －P1 －P2 －P3= 935 －500 －1000 －300= －865N=Q40＝，＝∑∑BAMM分段列弯矩方程，作弯矩图： AC 段 0<x ≤0.25m ， M=RA·x=935x x=0，M=0; x=0.25m ，M=·m CD 段 0.25m ≤x ≤0.5m, M=RA·x －P1(x －）=435x+125 x=0.25m ，M=·m ; x=，M=·m DE 段 0.5m ≤x<0.8m, M=RA·x －P1(x －）－P2(x －）= －565x+625 x=，M=·m ; x=0.8m ，M=173N ·m EB 段 0.8m ≤x<1m, M=RA·x －P1(x －）－P2(x －）－P3(x －） = －865x+865 x=0.8m ，M=173N·m ; x=1，M=0常用截面的轴惯性矩和抗弯截面模量 常见截面的I Z 和 W Z(看ppt) 例：一反应釜重30kN ，安放在跨长为1.6m 的两根横梁截面中央，若梁的横截面采用图所示的两种形状（其中矩形截面a/b=2），试确定梁的截面尺寸，并比较钢材用量。
梁的材料为Q235-A,许用应力[σb]=120MPa 。
矩形截面 123Z bhI =62Z bh W =)1(3243Z απ-=D W 空心圆截面 )1(6444Z απ-=D I 323Z d W π=圆截面644Z d I π=⎰=AdAy I 2Z maxZ Z y I W =Z1EI M =ρZ max W M =σmax Z Z y I W =解：从图可知：最大弯矩：Mmax=RA·l/2=p·l/4=15000×4=根据正应力强度条件Mmax/W≤[σb]可得所需的最小抗弯截面模量为：W=Mmax/ [σb]=6000/（120×106）=50cm3（1）当横截面采用矩形平放时W=ab2/6=2b·b2/6=b3/3=50cm3b3=150cm3，b=5.3cm，a=10.6cm截面面积A=×=56.2cm2每米的质量G=×100××10-3=43.8kg/m（(2）当横截面采用矩形立放时W=ba2/6=a3/(6×2)=a3/12=50cm3 a3=600cm3，a=8.4cm ，b=4.2cm截面面积A=×=35.3cm2 每米的质量G=×100××10-3=27.5kg/m可得两种不同截面所需钢材质量比为：矩形立放：矩形平放=：= 1：第五章圆轴的扭转扭转剪应力及其分布规律圆轴扭转时横截面上各点的剪应力变化规律：圆轴横截面上某一点的剪应力大小与该点到圆心的距离成正比，圆心处为零，圆轴表面最大，在半径为ρ的同一圆周上各点的剪应力均相等，其方向与半径相垂直。
横截面的内力矩剪力：扭矩：扭矩MT的计算方法：受扭圆轴任一横截面上的扭矩等于该截面一侧所有外力（偶）矩的代数和。
扭矩正负规定:右手螺旋法则右手的四指弯曲的方向和外力偶矩的旋转方向一致,右手拇指指向背离所讨论的截面则方向为正(+)，反之为负(-)截面的抗扭截面模量圆截面的Ip 与Wp 的计算dxdGGϕργτρρ==dxddxEEϕργρ='=γτ⋅=GdAdQpτ=dAMATρτρ⋅⎰=PTWM=maxτPP WRI=dAAp⎰=I2ρ实心轴例2：图示为直径等于75mm的等截面圆轴，上面作用有驱动力偶矩共三个：m1=;阻力偶矩共三个：m2=，m3= ，m4=试问：（1）该轴的最大扭矩及最大扭转剪应力。
（2）若将驱动力偶矩m1与阻力偶矩m2的位置互换，仅从强度考虑，轴径可以做怎样的改变。
解：（1）由图可得轴的最大扭矩MTmax=已知轴径D=75mm，得：（2）MTmax=3333108.82)75(1616mmDWP⨯===ππMPaWMPT1.12108.8210136maxmax=⨯⨯==τMPaDM T1.123max16max==πτ6第六章化工设备常用材料和设计基础知识1.牌号的表示原则依据国家标准GB221-2000,牌号中化学元素——化学符号或汉字表示；产品用途、冶炼和浇铸方法——汉字或汉语拼音字母表示。
例如：沸腾钢——F或沸灰口铸铁——HT或灰铁铸钢——ZG锅炉钢——g或锅容器钢——R或容2 钢号表示法例：优质碳素钢:08 F 20 R沸腾钢容器钢含碳量为% 含碳量为%普通碳素钢：Q 235 - A,F沸腾钢类别为A屈服极限（Mpa）屈服点屈字的首位拼音字母低合金钢:16MnR 16——含碳量%；Mn——合金元素；R ——容器钢。
特殊性能钢:1Cr18Ni9 1——含碳量%（千分数）；Cr,Ni——主要合金元素；18——含铬量18%；9 ——含镍量9%。
常用热处理工艺缓慢加热，保温一定时间后随炉冷却（曲线1） -- 退火；空气中冷却（曲线2）--正火；热处理工艺曲线淬火缓慢加热，保温一定时间 ;淬火剂中冷却（曲线3）；回火淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却。
作用：消除内应力，稳定组织，满足技术要求。
3 化学热处理将零件放在化学介质中进行加热-保温-冷却的过程。
作用：使零件表面改性。
方式：渗碳，渗氮，渗铬，氰化等。
公称直径DN(p125):为了不用两个尺寸，而只用一个尺寸来说明两个零件能够实现连接的条件，引入公称直径的概念。
凡是能够实现连接的管子与法兰、管子与管件、管子与阀门，就规定这两个连接件具有相同的公称直径。
JB/T4712-92 鞍座A2600-FJB/T4712-92 鞍座B2600-S第七章压力容器中的薄膜应力、弯曲应力和二次应力回转曲面：以任何直线或平面曲线为母线，绕其同平面内的轴线旋转一周而形成的曲面。
回转壳体：据内外表面之间，且与内外表面等距离的面为中间面，以回转曲面为中间面的壳体。
环向薄膜应力σθ： 在介质均匀的内压作用下，壳壁的环向“纤维”受到拉伸，在壳壁的纵截面上产生的环向拉伸应力。
经向薄膜应力σm ：在介质均匀的内压作用下，壳壁的经向“纤维”受到拉伸，在壳壁的锥截面上产生的经向拉伸应力。
圆筒形壳体薄膜应力：球形壳体薄膜应力：标准椭球形壳体薄膜应力：圆锥形壳体薄膜应力：标准半椭球形封头特点为什么标准椭球形壳体 的长轴半径a 和短轴半 径b 的比值为2？ (p176)结论：标准半椭球内的最大 薄膜应力值与同直径、同厚度的圆筒形壳体内的最大薄 膜应力值相等。
2pDθσδ=4m pD σδ=4m pD θσσδ==max ()42m pD a pDb θσσσδδ====12cos pD θσδα=⋅14cos m pD σδα=⋅边界应力：筒体与封头在连接处所出现的自由变形不一致，导致在这个局部的边界地区产生相互约束的附加内力。
筒体和半球形封头连接： (181)结论：半球形封头与筒体的二次应力对整体强度影响很小。
薄膜应力的相当应力强度条件：双向薄膜应力的相当应力：根据强度理论对双向薄膜应力进行某种组合后得到。
第八章内压容器1 理论计算厚度δδ：为能安全承受计算压力pc 所需的最小理论计算厚度[]PAσσ=≤rσ2[]c itp Dδσϕ=c ip DCδ=+设计厚度：3 名义厚度δnδn:设计图样上标注的壳体厚度，将设计厚度加上钢板负偏差C 1后向上圆整至钢板标准中规定的厚度。
