过程设备设计试题(附答案)
过程设备设计答案(简答题和计算题)
过程设备设计答案（简答题和计算题）1.压力容器导言思考题1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。
筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。
封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。
密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。
开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。
支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。
安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。
2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？答：介质毒性程度越高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。
如Q235-A或Q235-B钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时，碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A、B类焊接接头还应进行100%射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。
而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。
毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如内部介质为中度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.0MPa；内部介质为高度或极度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于1.6MPa，且还应尽量选用带颈对焊法兰等。
易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。
如Q235-A·F 不得用于易燃介质容器；Q235-A不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。
3.《压力容器安全技术监察规程》在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类？答：因为pV乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。
《过程设备设计》期末复习题及答案
《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。
石大远程奥鹏-化工过程设备设计-第二阶段在线作业正确答案
中国石油大学（北京）
石大远程
化工过程设备设计-第二阶段在线作业
参考答案
试读一页
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。
过程设备设计期末考卷及答案
过程设备设计期末考卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 过程设备设计的主要目的是（）。
A. 提高设备性能B. 降低生产成本C. 保证设备安全D. 满足生产工艺要求2. 下列哪种设备不属于过程设备？（）A. 反应釜B. 蒸馏塔C. 风机D. 泵3. 过程设备设计的基本原则不包括（）。
A. 安全性B. 可靠性C. 经济性D. 实用性A. 生产能力B. 操作压力C. 设备材质D. 设备形状5. 下列哪种设备适用于高温、高压工况？（）A. 球罐B. 圆柱形储罐C. 立式储罐D. 卧式储罐6. 过程设备设计中，下列哪种应力属于一次应力？（）A. 温差应力B. 外压应力C. 重力应力D. 装饰应力A. GB 150B. ASMEC. JB 4732D. API8. 在过程设备设计中，下列哪种因素对设备的疲劳寿命影响最大？（）A. 材料性能B. 设备尺寸C. 工作温度D. 工作压力9. 下列哪种设备密封形式适用于有毒、易燃介质？（）A. 填料密封B. 垫片密封C. 橡胶密封D. 齿轮密封10. 过程设备设计中，下列哪种结构不利于设备的散热？（）A. 折流板B. 挡板C. 支承D. 拉杆二、填空题（每题2分，共20分）1. 过程设备设计的主要内容包括：____、____、____、____和____。
2. 压力容器的设计压力分为三个等级：____、____和____。
3. 设备的公称直径是指____的直径。
4. 过程设备设计中，常用的焊接方法有：____、____、____和____。
5. 在设备设计中，为了保证设备的强度和稳定性，通常需要对____、____、____和____等部位进行加强。
6. 设备的腐蚀裕量应根据____、____和____等因素确定。
7. 过程设备设计中，常用的法兰标准有：____、____和____。
8. 设备的绝热层分为____、____和____三个等级。
9. 设备的抗震设计应考虑____、____和____等因素。
机械加工过程及设备试题
机械加工过程及设备试题1 . 垂直于过渡表面度量的切削层尺寸称为。
[单选题]A.切削深度B.切削长度C.切削厚度(正确答案)D.切削宽度2 . 外径千分尺的分度值为（）mm。
[单选题]A.0.1B.0.01(正确答案)C.0.2D.0.023 . 进给量为工件每转一转刀具沿进给方向移动的距离，是（）加工。
[单选题]A.车削(正确答案)B.钻削C.铣削D.锉削4 . 粗车时为提高效率，在切削用量中应先选择较大的。
[单选题]A.进给速度B.切削深度(正确答案)C.切削速度D.进给速度和切削速度5 . 将万能角度尺的角尺、直尺和夹块全部取下，直接用基尺和扇形板的测量面进行测量，所测量的范围为。
[单选题]A.0°~50°B.50°~140°C.140°~230°D.230°~320°(正确答案)6 . 车削刚性较差的工件外圆，车刀主偏角Kr宜选 [单选题]A.30°B.45°C.75°D.90°(正确答案)7 . 改变生产对象的形状、尺寸及相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为 [单选题]A.生产过程B.工艺过程(正确答案)C.辅助过程D.调整过程8 . K类硬质合金刀具常用于切削（）材料。
[单选题]A.铸铁(正确答案)B.耐热钢C.不锈钢D.一般钢材9 . 在零件图中用来确定其他点、线、面位置的基准称为（）基准。
[单选题]A.定位B.测量C.设计(正确答案)D.装配10 . 若四刃立铣刀在铣削中的推荐进给量为0.02mm/齿，当主轴转速1200r/min时，程序编制进给量应给定（）mm/min。
[单选题]A.24B.48C.96(正确答案)D.12011 . 选择粗基准时，若要保证某重要表面余量均匀，则应选择（）表面。
[单选题]A.该重要(正确答案)B.余量小的C.半精加工后的D.任意12 . 根据GB6093-85，量块按照制造精度分（）级。
《化工过程设备设计》答案
中国石油大学（北京）网络与继续教育学院期末考试《化工过程设备设计》学习中心：姓名：学号：关于课程考试违规作弊的说明1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题10分，共60分。
注：学号末尾数为奇数的考生请对1、3、5、7、9、11题进行作答，学号末尾数为偶数的考生请对2、4、6、8、10、12题进行作答）1．设计某一钢制外压短圆筒时，发现Q245R钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比Q245R高35%的Q345R钢板来满足设计要求？为什么？答：不能，因为临界压力与材料的强度是无关的。
3.什么是无缝钢管的公称直径？答：无缝钢管公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸，公称通径是供参考用的一个方便的圆整数，与加工尺寸仅呈不严格的关系。
5. 指出圆柱壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设圆柱壳的半径为R？答：R1为正无穷大，R2=R7.解释什么叫压力容器的边缘应力？边缘应力具有什么性质？答：用无力矩理论分析壳体的应力时，不考虑壳体的弯曲变形，这曲率与载荷没有突变等条件。
但容器往往由不同几何形状的壳体组合而成，当壳体受压后，不同壳体的应力是不同的。
例如圆筒形壳体与较厚的平板封头连接时，在内压作用下，圆筒和平板受到相互间的约束。
由于平板较厚，在半径方向的变形量很小，在连接边缘（边缘：变形不连续处。
如：支承突变处）处的壳体因受平板的限制不能像远离连接边界处的其它部分的圆筒那样自由膨胀。
在筒体和平盖连接的局部区域，由于要达到变形协调而产生边缘力和边缘力矩，由边缘力和边缘力矩引起的应力，称为边缘应力或不连续应力。
过程设备设计复习题及答案——
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。
过程设备设计第三版课后答案及重点
过程设备设计题解1.压力容器导言习题1. 试应用无力矩理论的基本方程，求解圆柱壳中的应力（壳体承受气体内压p ，壳体中面半径为R ，壳体厚度为t ）。
若壳体材料由20R （MPa MPa s b 245,400==σσ）改为16MnR（MPa MPa s b 345,510==σσ）时，圆柱壳中的应力如何变化？为什么？解：○1求解圆柱壳中的应力 应力分量表示的微体和区域平衡方程式：δσσθφzp R R -=+21φσππφsin 220t r dr rp F k r z k=-=⎰圆筒壳体：R 1=∞，R 2=R ，p z =-p ，r k =R ，φ=π/2tpRpr tpR k 2sin 2===φδσσφθ○2壳体材料由20R 改为16MnR ，圆柱壳中的应力不变化。
因为无力矩理论是力学上的静定问题，其基本方程是平衡方程，而且仅通过求解平衡方程就能得到应力解，不受材料性能常数的影响，所以圆柱壳中的应力分布和大小不受材料变化的影响。
2. 对一标准椭圆形封头（如图所示）进行应力测试。
该封头中面处的长轴D=1000mm ，厚度t=10mm ，测得E 点（x=0）处的周向应力为50MPa 。
此时，压力表A 指示数为1MPa ，压力表B 的指示数为2MPa ，试问哪一个压力表已失灵，为什么？解：○1根据标准椭圆形封头的应力计算式计算E 的内压力： 标准椭圆形封头的长轴与短轴半径之比为2，即a/b=2，a=D/2=500mm 。
在x=0处的应力式为：MPa abt p btpa 15002501022222=⨯⨯⨯===θθσσ ○2从上面计算结果可见，容器内压力与压力表A 的一致，压力表B 已失灵。
3. 有一球罐（如图所示），其内径为20m （可视为中面直径），厚度为20mm 。
内贮有液氨，球罐上部尚有3m 的气态氨。
设气态氨的压力p=0.4MPa ，液氨密度为640kg/m 3，球罐沿平行圆A-A 支承，其对应中心角为120°，试确定该球壳中的薄膜应力。
过程设备设计复习题及答案
过程设备设计复习题及答案一、单选题1.压力容器导言所谓高温容器是指下列哪一种: （A ）A.工作温度在材料蠕变温度以上B.工作温度在容器材料的无塑性转变温度以上C.工作温度在材料蠕变温度以下D.工作温度高于室温GB150适用下列哪种类型容器: （B ）A.直接火加热的容器B.固定式容器C.液化石油器槽车D.受辐射作用的核能容器一个载荷稳定均匀的内压厚壁圆筒最好采用哪种设计准则: （B ）A 弹性失效B 塑性失效C 爆破失效D 弹塑性失效有关《容规》适用的压力说法正确的是: （B ）A.最高工作压力大于(不含液体静压力)B.最高工作压力大于等于(不含液体静压力)C.最高工作压力大于1MPa(不含液体静压力)D.最高工作压力大于等于1MPa(不含液体静压力)毒性为高度或极度危害介质PV>=的低压容器应定为几类容器: （C ）A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.不在分类范围影响过程设备安全可靠性的因素主要有: 材料的强度、韧性和与介质的相容性；设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。
以下说法错误的是: （ B ）A.材料强度是指在载荷作用下材料抵抗永久变形和断裂的能力B.冲击吸收功是指材料断裂过程中吸收变形能量的能力C.刚度是过程设备在载荷作用下保持原有形状的能力D.密封性是指过程设备防止介质或空气泄漏的能力毒性为中度危害的化学介质最高容许质量浓度为: （B ）A.<m3m3内压容器中, 设计压力大小为50MPa的应划分为：（C ）A.低压容器B.中压容器C.高压容器D.超高压容器2.下列属于分离压力容器的是: （ C ）3. A.蒸压釜 B.蒸发器4. C.干燥塔 D.合成塔5.压力容器应力分析在厚壁圆筒中, 如果由内压引起的应力与温差所引起的热应力同时存在, 下列说法正确的是: （D ）A.内加热情况下内壁应力和外壁应力都有所恶化B.内加热情况下内壁应力和外壁应力都得到改善C.内加热情况下内壁应力有所恶化, 而外壁应力得到改善D.内加热情况下内壁应力得到改善, 而外壁应力有所恶化通过对最大挠度和最大应力的比较, 下列关于周边固支和周边简支的圆平板说法正确的是：（A）A.周边固支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边简支的圆平板B.周边固支的圆平板仅在刚度方面均优于周边简支的圆平板C.周边固支的圆平板仅在强度方面均优于周边简支的圆平板D.周边简支的圆平板在刚度和强度两方面均优于周边固支的圆平板下列有关受均布外压作用圆筒的失稳情况的叙述, 错误的是：（A ）A.失稳临界压力与材料屈服点无关B.受均布周向外压的长圆筒的临界压力与L无关C.很短的圆筒在受均布轴向压缩载荷时将出现对称失稳D.圆筒的形状缺陷对圆筒的稳定性产生很大影响下列不属于提高厚壁圆筒屈服承载能力的措施为：（D）A.增加壁厚B.采用多层圆筒结构, 对内筒施加外压C.自增强处理D.采用分析设计的方法下列有关不连续应力的叙述, 错误的为：（C ）A.不连续应力是由于结构不连续引起变形不协调造成的B.具有局部性与自限性的特征C.其危害程度比总体薄膜应力大D.脆性材料制造的壳体对不连续应力十分敏感下列关于局部载荷说法正确的是：（B ）A.对管道设备附件设置支架, 会增加附件对壳体的影响B.对接管附件加设热补偿元件, 无明显意义C.压力容器制造中出现的缺陷, 会造成较高的局部应力D.两连接件的刚度差大小与边缘应力无明显关系外压的短圆筒, 失稳时, 出现的波形个数为：（C ）A.两个B.四个C.大于两个D.大于四个下列关于薄壳应力分析中应用的假设, 错误的是：（D ）A.假设壳体材料连续, 均匀, 各向同性B.受载后的形变是弹性小变形C.壳壁各层纤维在变形后互不挤压D.壳壁各层纤维在变形后互相挤压6.关于薄圆平板的应力特点, 下列表述错误的是：（B ）7. A.板内为二向应力, 切应力可予以忽略 B.正应力沿板厚分布均匀8. C.应力沿半径分布与周边支承方式有关 D.最大弯曲应力与（R/t）的平方成正比9.压力容器材料及环境和时间对其性能的影响在压力容器制造过程中应用最广的焊接方法是: （A ）A.熔焊B.压焊C.钎焊D.点焊一般高压容器的平盖制造用的钢材是: （C ）A.钢板B.钢管C.锻件D.铸件在焊接中力学性能得到明显改善, 是焊接接头中组织和性能最好的区域是：（B ）A.过热区B.正火区C.融合区D.焊缝下列不属于压力容器焊接结构的设计应遵循的原则的是：（D）A.尽量采用对接接头结构, 不允许产生未熔透缺陷B.尽量采用全熔透的结构, 不允许产生未熔透缺陷C.尽量减少焊缝处的应力集中D.尽量选用好的焊接材料下列焊接接头中可能出现的缺陷, 最危险的是：（A ）A.裂纹B.夹渣C.气孔D.未熔透下列金属会产生低温变脆的是: （B ）A.铜B.碳素钢C.铝D.奥氏体不锈钢磁粉检测属于: （D ）A.破坏性检验B.外观检查C.密封性检查D.无损检测下列关于硫化学成分在钢材中的作用说法正确的是：（C ）A.硫元素不是钢材中的有害元素。
过程设备设计5-8章思考题及答案
第三版过程设备设计思考题及答案（5-8）5.储存设备设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定试说明理由。
双鞍座卧式容器受力分析与外伸梁承受均布载荷有何相同何不同，试用剪力图和弯距图比较。
“扁塌”现象的原因是什么如何防止这一现象出现双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力如何产生的鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强球形储罐有哪些特点设计球罐时应考虑那些载荷各种罐体型式有何特点球形储灌采用赤道正切柱式支座时，应遵循那些准则液化气体存储设备设计时如何考虑环境对它的影响6.换热设备换热设备有哪几种主要形式间壁式换热器有哪几种主要形式各有什么特点管壳式换热器主要有哪几种形式换热器流体诱导震动的主要原因有哪些相应采取哪些防震措施换热管与管板有哪几种连接方式各有什么特点换热设备传热强化可采用哪些途径来实现7.塔设备塔设备由那几部分组成各部分的作用是什么填料塔中液体分布器的作用是什么试分析塔在正常操作、停工检修和压力试验等三种工况下的载荷简述塔设备设计的基本步骤。
塔设备振动的原因有哪些如何预防振动塔设备设计中，哪些危险界面需要校核轴向强度和稳定性8.反应设备反应设备有哪几种分类方法简述几种常见的反应设备的特点。
机械搅拌反应器主要由哪些零部件组成搅拌容器的传热元件有哪几种各有什么特点搅拌器在容器内的安装方法有哪几种对于搅拌机顶插式中心安装的情况，其流型有什么特点常见的搅拌器有哪几种简述各自特点。
涡轮式搅拌器在容器中的流型及其应用范围生物反应容器中选用的搅拌器时应考虑的因素搅拌轴的设计需要考虑哪些因素搅拌轴的密封装置有几种各有什么特点思考题答案：5.储存设备思考题根据JB4731规定，取A小于等于0.2L，最大不得超过0.25L，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。
因为当A＝0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯距和支座截面处的弯距绝对值相等，使两个截面保持等强度。
过程设备设计课后习题答案
习题1. 一内压容器，设计（计算）压力为0.85MPa ，设计温度为50℃；圆筒内径D i =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；工作介质列毒性，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。
试在Q2305-A ·F 、Q235-A 、16MnR 三种材料中选用两种作为圆筒材料，并分别计算圆筒厚度。
解：p c =1.85MPa ，D i =1000mm ，φ=0.85，C 2=0.1×20=2mm ；钢板为4.5~16mm 时，Q235-A 的[σ]t =113 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm ；钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
材料为Q235-A 时：[]mmC C ppD t1412.524mm 28.0724.99.724mm85.185.01132100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取材料为16MnR 时：[]mmC C ppD t109.243mm 28.0443.6mm443.685.185.01702100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取2. 一顶部装有安全阀的卧式圆筒形储存容器，两端采用标准椭圆形封头，没有保冷措施；内装混合液化石油气，经测试其在50℃时的最大饱和蒸气压小于1.62 MPa （即50℃时丙烷饱和蒸气压）；圆筒内径D i =2600mm ，筒长L=8000mm ；材料为16MnR ，腐蚀裕量C 2=2mm ，焊接接头系数φ=1.0，装量系数为0.9。
试确定：○1各设计参数；○2该容器属第几类压力容器；○3圆筒和封头的厚度（不考虑支座的影响）；○4水压试验时的压力，并进行应力校核。
解：○1p=p c =1.1×1.62=1.782MPa ，D i =2600mm ，C 2=2mm ，φ=1.0，钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，σs =345 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
过程设备设计第5章课后习题试题
第五章储存设备单选题5.1双鞍座设计卧式储存罐双鞍座支承时，两支座的状态应采用：（）A.两个都固定B.两者均可移动C.一个固定，一个移动D.以上均可5.2柱式支座低温球罐的支柱与球壳连接处最好采用：（）A.接连接结构形式B.加托板结构C.U型柱结构形式D.支柱翻边结构5.3扁塌现象卧式储罐发生扁塌现象的根本原因是：（）A.支座处截面受剪力作用而产生周向弯矩B.圆筒上不设置加强圈C.支座的设置位置不适合D.设计压力过高5.4球罐随着石油业的发展，在大型球罐上最常采用的罐体组合方式是：（）A.纯桔瓣罐体B.足球瓣式罐体C.混合式罐体D.两个半球组成的罐体单选题5.1 C 单选题5.2 C 单选题5.3 A 单选题5.4 C无5.1 储罐的形式主要有卧式，立式和球形储罐，储存介质的性质是选择储罐形式和储存系统的一个重要因素。
5.2 鞍座包角越小，鞍角重量越轻，且储罐——支座系统的中心降低。
5.3 工程上可以将双鞍座卧式储存罐简化为均布载荷的外伸简支梁。
5.4 球罐支座中裙式支座用得最为广泛。
5.5 柱式支座的主要缺点是球罐的重心高，稳定性差。
5.6 需要开检查孔时，由于特殊原因而不能开设时，应相应缩短检查周期，或者对全部纵向环向焊缝作100%无损检测。
5.7 球罐接管除工艺特殊要求外，应尽量集中在上下极板上。
5.8 在用水压测试容器壁厚时，校合压力一般取1.25P.5.9 按形状改变比能屈服失效判剧计算出的内壁初始屈服压力和实际测量值最为接近。
判断题5.1 T判断题5.2 F判断题5.3 T判断题5.4 F判断题5.5 T判断题5.6T判断题5.7 T判断题5.8 T判断题5.9 T思考题5.1 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定？试说明理由。
5.2 双鞍座卧式容器受力分析与外伸梁承受均布载荷有何相同何不同，试用剪力图和弯距图比较。
5.3 “扁塌”现象的原因是什么？如何防止这一现象出现？5.4 双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力？如何产生的？5.5 鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响？5.6 在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强？5.7 球形储罐有哪些特点？设计球罐时应考虑那些载荷？各种罐体型式有何特点？5.8 球形储灌采用赤道正切柱式支座时，应遵循那些准则？5.9 液化气体存储设备设计时如何考虑环境对它的影响？思考题5.1根据JB4731规定，取A小于等于0.2L，最大不得超过0.25L，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。
过程设备机械设计基础课后习题答案
M1 = 10.8x − 5.99
M 2 = 5.4x − 4.37
RA
M3 = 0 M = 5.99kNm
max
MA
M(KNm)
300 A
510 150 B
或： M 1 = 0 M 2 = − 5 .4 x + 0 .81
0
x
-2.75
M 3 = − 10 .8 x + 4 .374
-5.99
2)
l
C
A
B
l 题4-8
2
查表选28a工字钢：Wz=508 cm3、q = 43.492Kg/m
∴Mmax
=
MG
+
Mq
=
56×103
+
1 8
43.492×9.8×82
=
59410N
⋅
m
校核：σ max
=
M max
[Wz ]
=
59410×103 508×103
=116.95 MPa< [σ ] =125MPa
=
28 .66 MPa
4
4
2
φ 10 mm 1 φ 20 mm
F
Q
1m1
∆ L1
=
N 1 L1 EA 1
12 × 10 3 × 1000 =
2 × 10 5 × π 10 2
= 0 .76 mm
4
∆L2
=
N 2L2 EA 2
=
9 × 10 3 × 500 2 × 10 5 × π 20 2
= 0 .072
M A yA Iz
10.9×106 ×60 = 120×2003
= 8.175MPa
中国石油大学(北京)--化工过程设备设计第二阶段在线作业
化工过程设备设计第二阶段在线作业第1题钢板卷制的筒体和成型的封头的公称直径是指它们的您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：容器公称直径的定义第2题无缝钢管作筒体时，其公称直径是指它们的您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：容器公称直径的定义第3题以下哪一个是外压力容器您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：外压容器的定义第4题薄壁内压容器的薄膜应力为您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：内压薄壁容器的薄膜应力第5题直径为D的圆筒体的第一曲率半径为您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：容器第一曲率半径的定义第6题球壳上任意一点，已知设计压力P=2MPa，D=1000mm，壁厚 =20mm，则球壳上这一点的两向薄膜应力分别为您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：受气压作用的球壳的薄膜应力计算公式第7题圆柱壳上任意一点，已知设计压力P=1MPa，D=2000mm，壁厚 =10mm，则圆柱壳上这一点的薄膜应力分别为您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：受气压作用的圆柱壳的薄膜应力计算公式第8题有一容器，其最高工作压力为1.6MPa，工作温度≤150℃且装有安全阀，该容器的设计压力为您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：有安全阀是的设计压力确定第9题标准椭圆形封头指的是其长轴是短轴的您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：标准椭圆形封头的定义第10题对于碳钢和低合金钢制容器，其最小厚度是考虑您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：最小厚度的定义第11题内压容器的强度设计公式是由第几强度理论推导而来的您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：第一强度理论第12题名义厚度指的是您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：名义厚度的定义第13题内压容器设计最终应得到的厚度是您的答案：C此题得分：0.5批注：名义厚度第14题焊缝系数与相关因素是您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：焊缝系数的选取第15题设计温度是设计中确定什么参数不可缺少的指标您的答案：C题目分数：0.5此题得分：0.5批注：许用应力第16题压力容器在制造完成之后或检修完成之后投入使用之前，必须进行的试验是您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：水压试验的目的第17题水压试验的试验压力是您的答案：B题目分数：0.5此题得分：0.5批注：水压试验中试验压力确实定第18题 16MnR钢制压力容器，水压试验时，水温不得低于您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：水压试验注意事项第19题水压试验的试验介质是您的答案：A题目分数：0.5批注：水压试验注意事项第20题乙烯贮槽，内径1600mm，厚度δn=16mm，设计压力P=2.5MPa，工作温度t= -35℃，材料为16MnR，焊缝系数为0.85，厚度附加量c=1.5mm，则此储槽的强度您的答案：A题目分数：0.5此题得分：0.5批注：内压容器的强度校核第21题中压容器指的是其设计压力为大于等于1.6MPa小于等于10MPa您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力容器按压力大小的分类方法第22题压力为4MPa的剧毒容器为三类容器您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力容器按压力、介质等综合的分类方法第23题公称直径为40的无缝钢管，其外径为40mm您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：钢管公称直径的定义第24题压力容器的公称压力一定，意味着容器在一定设计温度下所能承受的最高压力就确定了您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力容器公称压力的定义第25题横截面为半圆的柱壳能用薄膜理论求解壁内应力您的答案：错误题目分数：0.5批注：薄膜应力的应用范围第26题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您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：应使椭圆的长轴与筒体轴线垂直第27题薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径R1=R2，则该点的两向薄膜应力相等您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：薄膜应力计算公式中的相关因素第28题当材质与介质压力一定时，则壁厚大的容器的应力总小于壁厚小的容器您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：薄膜应力大小还与曲率半径有关第29题按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力沿壁厚均匀分布的您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：薄膜应力公式推导的第三个假设第30题厚度为60mm和6mm的16MnR热轧钢板，其屈服点是不同的，且60mm 厚钢板的δs大于6mm厚的钢板的δs您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：查书中附录中的材料特性表第31题对内压容器，考虑其刚性需要，要规定其相应的最小厚度您的答案：正确此题得分：0.5批注：最小厚度的定义第32题当焊缝结构形式一定时，焊缝系数随探伤比率的增加而减少您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：焊缝系数的影响因素第33题对于二向或三向应力状态，在建立强度条件时，必须将其转换成相当于单向拉伸应力状态的相当应力您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：复杂应力状态下的强度理论第34题标准椭圆形封头是长轴与短轴之比为2:1，且带有一段一直边您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：标准椭圆形封头的定义第35题设计压力是内压容器强度设计时的压力您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力容器设计压力的定义第36题计算压力指在相应的设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：压力容器计算压力的定义第37题腐蚀余量与介质对材料的腐蚀速率有关；与容器的设计寿命无关您的答案：错误题目分数：0.5批注：腐蚀余量的影响因素第38题内压薄壁容器设计中，有效厚度与计算厚度相等您的答案：错误题目分数：0.5此题得分：0.5批注：有效厚度与计算厚度的定义第39题焊缝系数与焊接型式及无损探伤的检验要求有关您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：焊缝系数的影响因素第40题对立式容器卧置做水压试验时，试验压力应考虑液柱高产生的静压力您的答案：正确题目分数：0.5此题得分：0.5批注：水压试验试验压力确实定作业总得分：20.0作业总批注：。
过程设备设计(第三版,郑津洋_董其伍)化工工业出版社答案
5．储存设备5.1 设计双鞍座卧式容器时，支座位置应该按照那些原则确定？试说明理由。
根据JB4731规定，取A小于等于0.2L，最大不得超过0.25L，否则容器外伸端将使支座界面的应力过大。
因为当A＝0.207L时，双支座跨距中间截面的最大弯距和支座截面处的弯距绝对值相等，使两个截面保持等强度。
考虑到除弯距以外的载荷，所以常取外圆筒的弯距较小。
所以取A小于等于0.2L。
当A满足小于等于0.2L时，最好使A小于等于0.5Rm（Rm为圆筒的平均半径）。
这是因为支座靠近封头可充分利用封头对支座处圆筒的加强作用。
5.2 双鞍座卧式容器受力分析与外伸梁承受均布载荷有何相同何不同，试用剪力图和弯距图比较。
外伸梁的剪力和弯矩图与此图类似，只是在两端没有剪力和弯矩作用，两端的剪力和弯矩均为零5.3 “扁塌”现象的原因是什么？如何防止这一现象出现？由于支座处截面受剪力作用而产生周向弯距，在周向弯距的作用下，导致支座处圆筒的上半部发生变形，产生所谓“扁塌”现象。
可以设置加强圈，或者使支座靠近封头布置，利用加强圈或封头的加强作用。
5.4 双鞍座卧式容器设计中应计算那些应力？如何产生的？①圆筒上的轴向应力。
由轴向弯矩引起。
②支座截面处圆筒和封头上的切向切应力和封头的附加拉伸应力。
由横向剪力引起。
③支座截面处圆筒的周向弯曲应力。
由截面上切向切应力引起。
④支座截面处圆筒的周向压缩应力。
通过鞍座作用于圆筒上的载荷所导致的。
5.5 鞍座包角对卧式容器筒体应力和鞍座自身强度有何影响？鞍座包角的大小不仅影响鞍座处圆筒截面上的应力分布，而且也影响卧式储罐的稳定性和储罐－支座系统的重心高低。
包角小，鞍座重量轻，但重心高，且鞍座处圆筒上的应力较大。
5.6 在什么情况下应对卧式容器进行加强圈加强？如卧式储罐支座因结构原因不能设置在靠近封头处（A>0.5Ri），且圆筒不足以承受周向弯距时，就需在支座截面处的圆筒上设置加强圈，以便与圆筒一起承载。
过程设备设计试题(附答案)
一. 填空题1. 储罐的结构有卧式圆柱形.立式平地圆筒形.球形2. 球形储罐罐体按其组合方式常分为纯桔瓣式足球瓣式混合式三种3. 球罐的支座分为柱式裙式两大类4. 双鞍座卧式储罐有加强作用的条件是A《0.2L条件下A《0.5R5. 卧式储罐的设计载荷包括长期载荷短期载荷附加载荷6. 换热设备可分为直接接触式蓄热式间壁式中间载热体式四种主要形式7. 管壳式换热器根据结构特点可分为固定管板式浮头式U型管式填料函式釜式重沸器8. 薄管板主要有平面形椭圆形碟形球形挠性薄管板等形式9. 换热管与管板的连接方式主要有强度胀接强度焊胀焊并用10. 防短路结构主要有旁路挡板挡管中间挡板11. 膨胀节的作用是补偿轴向变形12. 散装填料根据其形状可分为环形填料鞍形填料环鞍形填料13. 板式塔按塔板结构分泡罩塔浮阀塔筛板塔舌形塔14. 降液管的形式可分为圆形弓形15. 为了防止塔的共振操作时激振力的频率fv不得在范围0.85Fc1Fv 1.3Fc1内16. 搅拌反应器由搅拌容器搅拌机两大部分组成17. 常用的换热元件有夹套内盘管18. 夹套的主要结构形式有整体夹套型钢夹套半圆管夹套蜂窝夹套等19. 搅拌机的三种基本流型分别是径向流轴向流切向流其中径向流和轴向流对混合起主要作用切向流应加以抑制20. 常用的搅拌器有桨式搅拌器推进式搅拌器涡轮式搅拌器锚式搅拌器_21. 用于机械搅拌反应器的轴封主要有填料密封机械密封两种22. 常用的减速机有摆线针轮行星减速机齿轮减速机三角皮带减速机圆柱蜗杆减速机23. 大尺寸拉西环用整砌方式装填小尺寸拉西环多用乱堆方式装填二. 问答题1. 试对对称分布的双鞍座卧式储罐所受外力的载荷分析并画出受力图及剪力弯矩图。
2. 进行塔设备选型时分别叙述选用填料塔和板式塔的情况。
答填料塔1分离程度要求高2 热敏性物料的蒸馏分离3具有腐蚀性的物料4 容易发泡的物料板式塔1塔内液体滞液量较大要求塔的操作负荷变化范围较宽对物料浓度要求变化要求不敏感要求操作易于稳定2 液相负荷小3 含固体颗粒容易结垢有结晶的物料4 在操作中伴随有放热或需要加热的物料需要在塔内设置内部换热组件5 较高的操作压力3. 比较四种常用减速机的基本特性。
过程设备设计课后习题答案
习题1. 一内压容器，设计（计算）压力为0.85MPa ，设计温度为50℃；圆筒内径D i =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；工作介质列毒性，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。
试在Q2305-A ·F 、Q235-A 、16MnR 三种材料中选用两种作为圆筒材料，并分别计算圆筒厚度。
解：p c =1.85MPa ，D i =1000mm ，φ=0.85，C 2=0.1×20=2mm；钢板为4.5~16mm 时，Q235-A 的[σ]t =113 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm ；钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
材料为Q235-A 时：[]mmC C ppDt1412.524mm 28.0724.99.724mm85.185.01132100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取材料为16MnR 时：[]mmC C ppDt109.243mm 28.0443.6mm443.685.185.01702100085.12n 21n ==++=++≥=-⨯⨯⨯=-=δδδφσδ取2. 一顶部装有安全阀的卧式圆筒形储存容器，两端采用标准椭圆形封头，没有保冷措施；内装混合液化石油气，经测试其在50℃时的最大饱和蒸气压小于1.62 MPa （即50℃时丙烷饱和蒸气压）；圆筒内径D i =2600mm ，筒长L=8000mm ；材料为16MnR ，腐蚀裕量C 2=2mm ，焊接接头系数φ=1.0，装量系数为0.9。
试确定：○1各设计参数；○2该容器属第几类压力容器；○3圆筒和封头的厚度（不考虑支座的影响）；○4水压试验时的压力，并进行应力校核。
解：○1p=p c =1.1×1.62=1.782MPa ，D i =2600mm ，C 2=2mm ，φ=1.0，钢板为6~16mm 时，16MnR 的[σ]t = 170 MPa ，σs =345 MPa ，查表4-2，C 1=0.8mm 。
2011春季模拟试卷—化工过程设备设计
《化工过程设备设计》模拟试题一一、名词解释1．外压容器2．边缘应力3．基本风压值4．计算厚度5．低压容器6．等面积补强法7．回转壳体8．公称压力9．计算压力10．20R11．设计压力12．强制式密封13．强度14．临界压力15．主应力二、判断是非题（正确的划√，错误划×）1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。
2．设计压力为4MPa的容器为高压容器。
3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。
4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。
5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。
6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。
7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。
8．边缘应力具有自限性和局限性。
9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。
10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。
11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。
13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小14．塔的最大质量出现在其水压试验时15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。
16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。
17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。
18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。
19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。
20．法兰联结结构中，垫片是一个不可缺少的元件之一。
三、简答题1．设置加强圈目的是什么？2．压力容器计算中壁厚名称有几种？3．为何要限定水压试验时的试验温度？4．为何在薄壁容器的壁厚设计公式中引入焊缝系数？5．设计某一钢制外压短圆筒时，发现20g钢板算得的临界压力比设计要求低10%，能否改用屈服限比20g高35%的16MnR钢板来满足设计要求？6．一管法兰为碳钢。
操作温度为300℃，操作压力为1.5MPa，试选择法兰型式及公称压力？7．一外压钢制圆筒，已知其临界压力为1.2MPa，试问当外压为0.6MPa，内压为0.1MPa时能否使用该圆筒？8．管法兰按联接方式分有哪些类型？9．指出球壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
过程设备设计期末考试题
p
K +1 <= φ [σ ]t 2(k − 1)
由上式可得
δ=
pc Di 4[σ ]t φ − pc
10,简述爆破片的作用，并与安全阀相对比，简述其特点 答： 爆破片是一种断裂型安全泄放装置， 它个爆破片在标定爆破压力下即发生断裂来达到泄 压目的，泄压后爆破片不能继续有效使用，容器也就被迫停止运行。与安全阀相比，它有两 个特点：一是密闭性能好，能作到完全密封；二是破裂速度快，泄压反应迅速。 11,预应力法提高厚壁圆筒屈服承载能力的基本原理是什么？ 答：通过压缩预应力，使内层材料受到压缩而外层材料受到拉伸。当厚壁圆筒承受工作压力 时， 筒壁内的应力分布由按拉美公式确定的弹性应力和残余应力叠加而成， 内壁处的总 应力有所下降，外壁处的总压力有所上升，均化沿筒壁厚度方向的应力分布，从而提高 圆筒的初始屈服压力。 12, 什么是不连续效应？并简述局部应力产生的原因。 不连续效应就是由于容器总体结构的不连续， 组合壳在连接处附近的局部区域出现衰减很快 的应力增大现象，称为不连续效应。产生原因：由几种简单的壳体组成的壳体，在两壳体的 连接处，若把两壳体作为自由体，即在内压作用下自由变形，在连接处的薄膜位移一般不相
π 2 D p 4 i
必与轴向内力 π Dδσ ϕ 相等。对于薄壳体，可近似认为内直径 Di 等与壳体的中面直径 D
π 2 D p = π Dδσ ϕ 4 i
由此得
σϕ =
pD 4δ pD t <= φ [σ ] 4δ
由强度理论知 用D=
σϕ =
K +1 K −1 Di ， δ = Di 代入上式，经化简得 2 2
=
3 + µ µ = 0.3 ⎯⎯ ⎯→ 1.65 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一. 填空题
1. 储罐的结构有卧式圆柱形.立式平地圆筒形. 球形
2. 球形储罐罐体按其组合方式常分为纯桔瓣式 足球瓣式 混合式三种
3. 球罐的支座分为柱式 裙式两大类
4. 双鞍座卧式储罐有加强作用的条件是A《0.2L条件下 A《0.5R
5. 卧式储罐的设计载荷包括长期载荷 短期载荷 附加载荷
6. 换热设备可分为直接接触式 蓄热式 间壁式 中间载热体式四种主要形式
7. 管壳式换热器根据结构特点可分为固定管板式 浮头式 U型管式 填料函式 釜式
重沸器
8. 薄管板主要有平面形 椭圆形 碟形 球形 挠性薄管板等形式
9. 换热管与管板的连接方式主要有强度胀接 强度焊 胀焊并用
10. 防短路结构主要有旁路挡板 挡管 中间挡板
11. 膨胀节的作用是补偿轴向变形
12. 散装填料根据其形状可分为环形填料 鞍形填料 环鞍形填料
13. 板式塔按塔板结构分泡罩塔 浮阀塔 筛板塔 舌形塔
14. 降液管的形式可分为圆形 弓形
15. 为了防止塔的共振 操作时激振力的频率fv不得在范围0.85Fc1 Fv 1.3Fc1内
16. 搅拌反应器由搅拌容器 搅拌机两大部分组成
17. 常用的换热元件有夹套 内盘管
18. 夹套的主要结构形式有整体夹套 型钢夹套 半圆管夹套 蜂窝夹套等
19. 搅拌机的三种基本流型分别是径向流 轴向流 切向流其中径向流和轴向流对混合起
主要作用 切向流应加以抑制
20. 常用的搅拌器有桨式搅拌器 推进式搅拌器 涡轮式搅拌器 锚式搅拌器_
21. 用于机械搅拌反应器的轴封主要有填料密封 机械密封两种
22. 常用的减速机有摆线针轮行星减速机 齿轮减速机 三角皮带减速机 圆柱蜗杆减速机
23. 大尺寸拉西环用整砌方式装填 小尺寸拉西环多用乱堆方式装填
二. 问答题
1. 试对对称分布的双鞍座卧式储罐所受外力的载荷分析 并画出受力图及剪力弯矩图。
2. 进行塔设备选型时分别叙述选用填料塔和板式塔的情况。
答 填料塔 1分离程度要求高
2 热敏性物料的蒸馏分离
3具有腐蚀性的物料
4 容易发泡的物料
板式塔 1塔内液体滞液量较大 要求塔的操作负荷变化范围较宽 对物料浓度要
求变化要求不敏感要求操作易于稳定
2 液相负荷小
3 含固体颗粒 容易结垢 有结晶的物料
4 在操作中伴随有放热或需要加热的物料 需要在塔内设置内部换热组件
5 较高的操作压力
3. 比较四种常用减速机的基本特性。
摆线针轮行星减速机 传动效率高 传动比大 结构紧凑 拆装方便 寿命长 重量轻 体积小 承载能力高 工作平稳 对过载和冲击载荷有较强的承
受能力 允许正反转 可用于防爆要求齿轮减速机 在相同传动比范围内具有体积小
传动效率高 制造成本低 结构简单
装配检修方便 可以正反转 不允许承受外加轴向载荷可用于防
爆要求
三角皮带减速机 结构简单 过载时能打滑 可起安全保护作用 但传动比不能保持精确 不能用于防爆要求
圆柱蜗杆式减速机 凹凸圆弧齿廓啮合 磨损小 发热低 效率高 承载能力高 体积小 重量轻 结构紧凑 广泛用于搪玻璃反应罐 可用于防爆要
求
三. 简答题
1. 结合草图解释“扁塌”现象。
答 如果圆筒上不设置加强圈 且支座的设置位置A 0.5Ri时 由于支座截面受剪力作用而产生周向弯矩 在周向弯矩作用下 导致支座处圆筒的上半部分发生变形 产生扁塌现象
2. 简述换热器基本的选择标准。
1. 所选换热器必须满足工艺过程要求 流体经过换热器换热后必须能够以要求的参数进入下个工艺流程
2. 换热器本身必须能够在所要求的工程实际环境下正常工作 换热器需要能够抗环境和工程介质的腐蚀 并且具有合理的抗结垢性能
3. 换热器应容易维护 要求换热器容易清理 对于容易震动 腐蚀等破坏的原件应容易更换 换热器应满足工程实际场地的要求
4. 换热器应尽可能经济 选用时综合考虑安装维护费用等 应使换热器尽可能经济
5. 根据场地的限制考虑换热器的直径、长度、重量和换热管结构等
3. 简述管壳式换热器基本类型的优缺点及适用场合。
答
A固定管板式换热器 结构简单紧凑 能承受较高压力 造价低 管程清洗方便 管子
损坏时易于堵管和更换 缺点是管束和壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时 壳
体和管束中将产生较大的热应力。
适用于壳侧介质清洁不易结垢并能进行清洗 管、壳
程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合
B浮头式换热器 管间和管内清洗方便 无热应力 缺点是其结构复杂 造价比固定管
板换热器高 设备笨重 材料消耗量大 且浮头端小盖在操作中无法检查 制造时对密
封要求高。
适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合
CU型管式换热器 结垢比较简单、价格便宜、承压能力强、适用于管、壳壁温差较或
壳程介质易结垢需要清洗 又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。
特别适用管内走
清洁而不宜结垢的高温、高压、腐蚀性强的物料。
D填料函式换热器 结构较浮头式换热器简单 加工制造方便 节省材料 造价比低廉 且管束可以从壳体内抽出 管内 管间都能进行清洗 维修方便。
缺点是填料处易产生
泄露 一般适用于4MPa一下的工作条件 且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵
重介质 使用温度也受填料的物性限制。
E釜式重沸器 清洗维修方便 可处理不清洁 易于结垢的介质 并能承受高温高压 4. 简述管束分程的作用。
答 增加管数可以增加换热面积 但介质在管束中的流速随着换热管数的增加而下降 结果反而是流体的传热系数降低 故不能采用增加管数的方法来达到提高传热系数的目的。
为解决这个问题 使流体在管束中保持较大的流速 可将管束分成若干程数 使流体依次流过各程管子 以增加流体流速 提高传热系数
5. 简述折流板的作用 常用的折流板形式有哪两种
答 提高壳程流体的流速 增加湍动程度 并使壳程流体垂直冲刷管束 以改善传热 增大壳程流体的传热系数 减少结垢
常用的折流板有弓形和圆盘——圆环形两种
6. 流体诱导振动的主要原因是什么 有何防振措施?
原因 1 漩涡脱落
2 流体弹性扰动
3 湍流颤振
4 声振动
5 射流转换
防振 1 改变流速2 改变管子固有频率3增设消声板4抑制周期性漩涡5设置防冲板或导流筒
7. 简述塔设备运行应满足的基本要求。
1 气液两相充分接触 相际间传热面积大
2 生产能力达 即气液处理量大
3 操作稳定 操作弹性大
4 阻力小
5 结构简单 制造安装维修方便 设备投资操作费用低
6 耐腐蚀 不易堵塞
8. 简述溢流堰的作用。
入口堰 当塔盘采用平型受液盘时 为保证降液管的液封 使液体均匀流入下层塔盘
并减少液流在水平方向的冲击
出口堰 保证塔盘上层液的高度 并使流体均匀分布
9. 卡曼漩涡的定义。
外层主流体绕过堆积的边界层 是堆积的边界层背后形成一流体的空白区 在逆向压
强梯度的作用下 流体倒流至空白区 并推开堆积层的流体 这样在塔体的背后就产生
了漩涡
10. 简述塔设备的防振措施。
1 增大塔的固有频率
2 采用扰流装置
3 增大塔的阻尼
11. 简述挡板与导流筒的作用 何谓全挡板条件
挡板 液体在离心力作用下产生漩涡 漩涡与桨叶接触 此时外面的空气进入桨叶被吸
入到液体中 液体混入气体后密度减小 从而降低混合效果 增加挡板可以消除这种现
象
导流筒 在搅拌混合中起导流作用
全挡板条件 当再增加挡板数和挡板宽度 功率消耗不再增加
12. 常用搅拌器的优缺点及适用范围。
桨式搅拌器 相同排量下 折叶式比平直叶式功耗小 操作费用低 故轴流桨叶使用较
多。
应用于液-液系中用于防止分离、使罐的温度均一 固-液系中多用于防止沉降
推进式搅拌器 结构简单 制造方便 适用于粘度低。
流量大的场合 主要用于液-液系混合 使温度均匀 在低浓度固液系中防止淤泥沉降
涡轮式搅拌器:能有效完成几乎所有搅拌操作 能处理黏度范围很广的流体 有较大的剪切力 可是流体微团分散的很细 适用于低黏度到中黏度流体的混合 液-液分散、液固悬浮
锚式搅拌器 只适用于对混合要求不太高的场合 常用于传热、析晶操作和搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆
13. 鞍形填料的相对改进
矩鞍形将弧鞍形两端由圆弧改为矩形 客服了弧鞍填料容易相互叠合的缺点
改进矩鞍填料将原矩鞍填料的平滑弧形边缘改为锯齿状
14. 填料密封 机械密封的结构及工作原理。
填料密封 在压盖压力作用下 装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料 对搅拌轴表面产生径向压紧力 由于填料中含有润滑剂 因此在对搅拌轴产生径向压紧力的同时 形成一层极薄的液膜 一方面使搅拌轴得到润滑 另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体的渗入 达到密封的目的
机械密封 它由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定在设备上的静环以及辅助密封
圈组成
当转轴旋转时 动环和固定不动的静环紧密接触 并经轴上弹簧压紧力的作用 阻止
容器内介质从接触面上泄露。
动环和轴之间的密封是静密封 密封件常用O型环 动环
和静环做相对运动时的端面密封 是动密封 是机械密封的关键。
两个密封端面的平面
度和粗糙度要求较高 依靠介质的压力和弹簧力使两端面保持紧密接触 形成一层极薄
的液膜起密封作用。
四. 选择看书计算题集中在5 7 8章 总结不全面 以老师画的重点为主 大家相互补充。