《化工设备设计基础》综合复习资料
化工设备基础总复习
《化工设备设计基础》综合复习资料一、填空题1. 力的合成与分解法则有和两种。
2. 作用在梁上的载荷一般可分为集中力、和；根据梁的约束及支承情况可以分为简支梁、和三种。
3. 钢材中含有杂质硫会造成钢材的性增加，含有杂质磷会造成性增加。
4. 两物体之间的机械作用称之为力。
力的三要素是、和。
5. 材料破坏的主要形式有和。
6. 平面力偶系平衡的充要条件是。
7. 设计温度在压力容器的壁厚计算公式中尽管没有直接出现，但它是和确定时不可缺少的参数。
8. 压力容器制造完成之后必须进行压力试验，按照压力试验的介质种类可以分为和两种方法。
9. GB 150-1998《钢制压力容器》是我国压力容器标准体系中的标准。
10. 在压力容器的四个壁厚中，图纸上所标注的厚度是厚度，用来承担外载荷强度的厚度是厚度。
11. 法兰联接结构，一般是由、和三部分组成。
12. 为使薄壁回转壳体应力分析过程简化除假定壳体是的之外，还作了、和。
13. 塔设备的裙座与筒体搭接结构焊缝受应力作用；对接结构焊缝承受应力作用。
14. 内压操作的塔设备其最大组合轴向拉应力出现在工况时设备侧。
二、判断题1. 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。
2. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。
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。
4. 使梁变成凹形的弯矩为负弯矩，使梁变成凸形的弯矩为正弯矩。
5. 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。
6. 钢板卷制的压力容器筒体的公称直径指的是其内径，而无缝钢管做筒体时公称直径则是指其外径。
7. 平面力偶系平衡的充要条件是合力为零。
8. 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。
9. 由于容器的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的容器法兰和管法兰，他们的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。
化工设备机械基础-总复习
第一章 静力分析（刚体）
分析： 未知数与平衡方程数 BE与CE为二力杆
［例题］图示结构由曲梁ABCD及杆CE、BE和GE构成，A、B、C、E、G均为铰接。已知F=20kN，均布载荷q=10kN／m，M=20kN·m，a=2m。试求A、G处的反力及杆BE、CE所受之力。
第一章 静力分析（刚体）
贮运设备
按承压高低分类
常压容器：p < 0.1 MPa
低压容器：0.1≤p < 1.6 MPa
中压容器：1.6≤p < 10 MPa
高压容器：10≤p < 100 MPa
超高压容器：100 MPa ≤p
按综合安全管理分类
I类容器－II类容器－III类容器
第六章 化工设备设计概述
第六章 化工设备设计概述
第三章 弯曲(梁)
梁的弯曲强度公式
02
梁的弯曲要解决的三类问题
03
强度校核
04
确定梁的截面形状、尺寸
05
计算梁的许可载荷
06
首先进行静力分析，求解约束反力；
其次内力分析画出正确的剪力图和弯矩图，确定危险截面；
08
求解危险截面的最大弯曲应力；
09
利用弯曲强度条件（或其公式的变形）求解问题。
第四章 应力状态和强度理论
第三章 弯曲(梁)
［例题］已知梁的载荷F=10kN，q=10kN／m，b=1m，a=0.4m，列出梁的剪力、弯矩方程，并做出剪力、弯矩图。 解：⑴ 画受力图，列平衡方程，求支反力； NB=1kN Nc=19 kN ⑵ 利用截面法分别列出AC、CB段的剪力和弯矩方程； AC段：Q(X)=-10 M(X)=-10X (0≤X<0.4) CB段：Q(X)=13-10X M(X)=-5X2 + 13X - 8.4 (0.4<X≤1.4) ⑶ 画出剪力图和弯矩图
《化工设备设计基础》综合复习资料
《化工设备设计基础》综合复习资料一、名词解释1．外压容器容器内外的压力差小于零叫外压容器。
2．边缘应力由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。
3．基本风压值以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。
4．计算厚度由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。
5．低压容器对内压容器当其设计压力为 1.6MPa0<.时为低压容器。
≤1MPaP6．等面积补强法在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。
7．回转壳体一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。
8．公称压力将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准压力等级就是公称压力。
9．计算压力在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。
10．20R20表示含碳量为0.2%，R表示容器用钢。
11．设计压力设定在容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。
12．强制式密封完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。
13．强度构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。
14．临界压力导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。
15．主应力在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力，这样的平面为主平面。
在主平面上作用的正应力为主应力。
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。
化工设备设计基础复习资料(本)
《化工设备设计基础》综合复习资料一、填空1.在工程上，强度条件可以解决三类问题： 、 、 。
2.杆件以轴线变弯为主要特征的变形称为 ；以此为主要变形的杆简称为 。
3.梁上向上的外力均产生 ；而向下的外力均产生 。
4.若梁上作用有集中力偶，则截面左侧顺时针转向的力偶或截面右侧逆时针转向的力偶取 ，反之取 。
5.工程上常用于联结构件的联结件的失效形式包括： 和 。
6.对发生剪切变形的构件，通常除了进行剪切强度计算外，还要进行 强度计算。
7.以扭转为主要变形的直杆，通常称为 。
8.金属材料的基本性能包括 、 、 和 。
9.δ、ψ是金属材料的 指标；b σ、s σ是材料的 指标；k α是材料的 指标。
10.按材料成分划分，Q235-A 属于 钢，16MnR 属于 钢。
11.纯铁在不同温度下具有两种不同的晶体结构，即 晶格与 晶格。
12.工程上以 和 作为衡量金属静载荷下塑性变形能力的指标。
13.对于承受波动或冲击载荷的零件及在低温条件下使用的设备，必须考虑 。
14.金属材料在高温长期工作时，在一定应力下，会随着时间的延长缓慢地不断发生塑性变化的现象，称为 现象。
15.碳钢和铁是工程应用最广泛、最重要的金属材料。
它们是由 铁和 碳及 杂质元素所组成的合金，称“铁碳合金”。
16.按照腐蚀反应进行的方式，金属的腐蚀可分为 与 两类。
17.工程中的约束可以归纳为 、 、 、 等几种基本形式。
18.边缘应力的两大特点是 和 。
19.卧式容器的支座有三种： 、 、 。
20.受外压的长圆筒，侧向失稳时波形数 ；短圆筒侧向失稳时波形数为 的整数。
21.按应用分类，可以将压力容器分为 、 、 、 。
22.按容器的外径Do 和内径Di 的比值K 不同，可将容器分为： 、 。
23.薄壁圆筒形压力容器环向应力为经向应力的 倍。
24.外压容器失稳前，壳壁内存在有压应力，外压卸掉后变形完全恢复；失稳后，壳壁内产生了以 为主的复杂应力。
化工设备综合复习
化工设备综合复习一、引言化工设备是指在化工生产过程中用来进行物质变换、分离、传热和传质等操作的机械设备。
其涉及的领域广泛，包括反应釜、蒸馏塔、分离设备、传热设备等。
本篇文档将对化工设备的相关知识进行综合复习，包括设备分类、设计原则、操作及安全等内容。
二、设备分类在化工领域中，常见的化工设备可以按照功能、结构和工艺性质进行分类。
1. 按功能分类•反应器：用于实现化学反应的设备，常见的有批量反应釜、连续流动反应器等。
•分离设备：用于将混合物中的不同组分进行分离的设备，例如蒸馏塔、萃取塔等。
•传热设备：用于实现物质之间的热量传递的设备，例如换热器、蒸发器等。
2. 按结构分类•塔式设备：通过采用塔式结构实现物质分离、反应等操作，例如蒸馏塔、吸收塔等。
•容器设备：主要用于储存和等静压加工的设备，例如储罐、发酵罐等。
•交换设备：用于进行物质传递的设备，例如换热器、吸附塔等。
3. 按工艺性质分类•物理设备：主要通过物理原理进行物质的分离和反应，例如蒸馏塔、分离器等。
•化学设备：通过化学反应实现物质的变换和合成，例如反应釜、合成塔等。
三、设备设计原则1. 安全性原则在化工设备的设计过程中，安全是首要考虑的因素。
设计人员需要考虑设备的结构强度、防爆措施、泄漏防止等方面，以确保设备在运行过程中的安全性。
2. 经济性原则化工设备的设计需要考虑经济性的因素，包括设备的成本、运行成本和维护成本等。
设计人员需要在满足工艺要求的前提下，尽可能降低设备的生产成本，提高设备的运行效率。
3. 实用性原则化工设备的设计应考虑使用的便利性和实用性。
设备的结构应简单明了，易于操作和维护，同时设备的布局和连接应方便，以提高生产效率。
四、设备操作及安全1. 设备操作在进行化工设备的操作时，操作人员需要熟悉设备的结构和工作原理，掌握正确的操作流程。
操作前，需要对设备进行检查，确保设备及其附属设备的正常工作状态。
在操作过程中，操作人员需要遵守操作规程，注意操作细节，确保操作的安全性和有效性。
化工设备设计基础
《化工设备设计基础》综合复习资料一、填空题1. 力的机械作用对物体产生两种效应：使 ，即外效应；使 ，即内效应。
2. 杆件在外力作用下变形的基本形式有拉伸或压缩、 、 和 。
3. b s σσ,是金属材料的 指标，ψδ,是金属材料的 指标。
4. 一容器的筒体由钢板卷制而成，则筒体的公称直径是指它们的 。
5. 边缘应力特征为 和 。
6. 压力容器做水压试验时的试验介质是 。
7. 受外压的长圆筒首先发生的是 破坏，而不是 破坏。
8. 焊缝系数的选择与 和 有关。
9. 力的合成与分解法则有 和 两种。
10. 作用在梁上的载荷一般可分为集中力、 和 ；根据梁的约束及支承情况可以分为简支梁、 和 三种。
11. 钢材中含有杂质硫会造成钢材的 性增加，含有杂质磷会造成 性增加。
12. 直立设备塔除承受工作介质压力作用外，一般还承受 、 、 和 的作用。
13. 一筒体由无缝钢管制成，则筒体的公称直径是指它的 。
14. 对一台卧式容器应选2个鞍式支座，其中一个为 型鞍式支座，另一个为 型鞍式支座。
15. 根据直杆拉伸与压缩的强度条件可以进行 、 和 等三类强度计算问题。
16. 分布载荷和剪力的关系式是 ，和弯矩的关系式是 。
17．压力容器按容器壁温可分为 、 、 和 容器四种。
18. 外压容器的焊缝系数均取φ= 。
19. 当地震烈度 度时，设计塔设备必须考虑地震载荷。
20. 压力容器法兰分为 法兰和 法兰两类。
21. 在外压圆筒外部或内部装几个加强圈，能够缩短圆筒的 ，增加圆筒的 。
二、判断题1. 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。
2. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。
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。
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。
化工设备设计基础复习资料
化工设备设计基础一、简答题1、换热器管箱在什么情况下要进行热处理？为什么？答：碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头盖以及管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，应进行焊后热处理。
设备法兰密封面热处理后精加工。
因为热处理使得设备法兰较大变形得以恢复，充分保证了设备法兰的密封性。
2、构件在外力作用下，安全可靠地进行工作应满足哪些力学条件？答：（1）强度条件；（2）刚度条件；（3）稳定性条件 2、常见典型平面约束有几种？答：（1）柔索约束，如绳子、链条、皮带、钢丝等（2）理想光滑面约束（3）圆柱铰链约束3、材料力学对变形固体作了哪些假设？答：（1）连续性假设（2）均匀性假设（3）各向同性假设4、提高梁弯曲强度和刚度的措施？答：（1）合理安排梁的受力情况（2）选择合理的截面形状4、引构件产生交变应力的原因有哪些？答：（1）载荷作周期性变化（2）载荷不变化，但构件作某些周期性运动 6、提高构件疲劳强度的措施？答：（1）减缓应力的集中（2）降低表面粗糙度（3）增加表面强度7、化工容器零部件标准化的意义是什么？答：标准化是组织现代化生产的重要手段，实现标准化，有利于成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本，从而提高产品的竞争力，实现标准化，可以增加零部件的互换性，有利于设计、制造、安装和维修，提高劳动生产率。
标准化为组织专业生产提供了有利条件。
有利于合理利用国家资源，节省材料等。
标准化的基本参数公称直径、公称压力。
8、从容器的安全、制造、使用等方面说明对化工容器机械设计有哪些基本要求？答（1）强度（2）刚度（3）稳定性（4）耐久性（5）密封性（6）节省材料和便于制造（7）方便操作和便于运输。
9、轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围？答：（1）回转壳体曲面在几何上是轴对称的壳体厚度无实变。
曲率半径连续变化的、材料均匀、连续且各向同性。
（2）载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的没有突变情况（3）壳体边界应该是自由。
《化工设备设计基础》综合复习资料
《化工设备设计基础》综合复习资料一、填空题1. 平面力系问题的各类约束中，光滑面约束存在个约束反力，固定端约束存在个约束反力。
2. 提高梁弯曲强度条件的主要途径有选用合理截面提高；合理安排受力情况减小等措施。
3．压力容器按其用途可分为反应器、分离器、热交换器和储存等四类。
4．内压圆筒的设计采用_________强度理论。
5. 压力容器开孔进行补强设计的原则有和两种。
6．裙座与塔体的焊接有和2种型式。
7. 标准椭圆形封头的长、短半轴之比a/b= ，此时K= 。
8. 单元体的应力状态可以分为三类：、和。
9. 法兰尺寸系列表中的法兰尺寸计算是在规定设计温度为、材料是的基础上，考虑多种因素，通过多种方案的比较计算和尺寸圆整得到的。
10. 求取构件内力的方法是。
11．最高工作压力是指在正常工作情况下，____________可能达到的最高压力。
12．封头按形状分为_______蝶形________、____椭圆____________和平板封头三类。
13. 化工设备开孔区强度受到削弱通常采用的补强结构有补强结构、补强结构和补强结构。
14. 法兰公称压力的确定与法兰的最大、和三个因素有关。
二判断题1．假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生失稳。
2．18MnMoNbR钢板的屈服点比Q235-AR钢板的屈服点高108%，因此，用18MnMoNbR钢板制造的外压容器要比用Q235-AR钢板制造的同一设计条件下的外压容器节省许多钢材。
3．设计某一钢制外压短圆筒时，发现采用20g钢板算得的临界压力比设计要求低10%，后改用屈服点比20g高35%的16MnR钢板，即可满足设计要求。
4．几何形状和尺寸完全相同的三个不同材料制造的外压圆筒，其临界失稳压力大小依次为：P cr不锈钢>P cr 铝>P cr铜。
5．外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。
化工设备基础复习.docx
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—O• 风机按排气压力分为 ____ （Pd<1.5xlO 4Pa ）和 ______ （1.5xl04Pa<Pd<2.0xl04Pa ）o • 活塞式压缩机工作过程按工作原理可分为__、__、—、—等。
• 离心式压缩机主要山—、—、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—、一—、—三种。
• 板式塔气液接触屈于—式传质、传热过程；填料塔气液接触属于—式传质、传热过 程。
• 搅拌反应釜山—、—、—、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（ 固定，另一端叫以在管内自山移动的是（ ）。
• 离心式风机叶片有三种主要弯曲形式，（ （ ）叶片。
• 在换热器中参加换热的两种流体在间壁两边分别以和反的方向流动，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（ ）0 • 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（ ）。
• 止冋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（ ）o）：换热管一端）叶片,）叶片和•压缩比是压缩机（）和（）之比。
•管件作用是、—、、—等。
•管路连接方式主要有—、—、—、—O•阀门主要山___ 、—、—_、—等几个部分组成。
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《化工设备设计基础》综合复习资料填空题1.容器按照壁厚大小分为________ 和__________ 。
2.双鞍座支承的卧式容器可简化为受均布载荷的_____________ 梁；而直立的塔设备进行校核计算时则简化为_________ 梁。
3.矩形截面（长=b、宽二h）对Z轴的惯性矩公式为 _______ 或 _________ 。
直径为D的圆形截面对其对称轴的惯性矩为__________ o4. ________________________________________ 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其_____________________________________________ 应力，而进行直立设备校核计算时主要是针对其______ 应力。
5.我国压力容器设计必须遵循的安全技术法规和标准为_____________________________和 __________________________ O6.立式容器的支座有腿式支廉、___________ 、 ___________ 和 ___________ 四种。
7.对与封头相连的外压容器筒体而言，其计算长度应计入封头的直边高度及凸形封头—的凸面高度。
二、判断题1.下列直立薄壁容器，受均匀气体内压力作用。
哪些能用薄膜理论求解壁内丿应力？哪些不能？（1）横截面为正六角形的柱売。
（2）横截面为圆的轴对称柱壳。
（3）横截面为椭圆的柱売。
（4）横截面为半圆的柱売。
（5）横截面为圆的锥形壳。
2.在承受内压的圆筒形容器上开椭圆孔，丿应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。
3.薄壁I叫转売体中任一点，貝要该点的两个曲率半径R1=R2,则该点的两向应力相等。
4.因为内压薄壁容器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, 壁内的应力总小于壁厚小的容器。
5.按无力矩理论求得的应力成为薄膜应力，薄膜应力沿壁厚均匀分布的。
化工设备基础知识点背诵版及试题详解
压力容器基础知识考试、检验、修理和改造，均应严格执行
《压力容器安全技术监察规程》的规定。
（ √）
2． 内压圆筒强度计算公式的理论依据是第一强度理论。
（√）
3． 压力容器壳体的最小厚度的规定是为了保证容器的最低强度条件要求。 （× ）
4． 压力容器的设计文件至少应包括设计计算书和设计图样。（√）
Pcr 与什么因素有关？
1) 与材质有关 （E） 2) 与粗细有关 （Ø） 3) 与长短有关 （L）
失稳的实质:是容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡
临界压力： Pcr 的数值与筒体的几何尺寸、材质及结构有关，是每个容器固有的。这种关系是怎 样的？
临界压力计算公式
Pcr
4 塔设备
1) 外压操作的塔设备，最大组合轴向拉应力应出现在什么工况？什么风面？ 2) 塔设备设计时，除了有操作压力作用外，还应考虑哪些载荷的作用？ 3) 填料塔常用液体分布装置主要有什么？ 4) 按照传热方式的不同，换热设备的分类 5) 管壳式换热器结构型式 6) 载荷以不同方式作用于杆件会产生不同变形，杆件变形的基本方式 7) 低碳钢材料在拉伸时，弹性阶段应力与应变成正比，该比例常数称为什么？ 8) 工程上塑性指标通常指什么？ 9) 设备选材时必须考虑的加工工艺性能主要指标 10) 设备材料的普通热处理的分类 11) 卧式容器支座主要形式 12) 立式容器支座主要形式 13) 塔设备按其结构特点分类可分为几类？
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？
化工设备设计基础(221201)
一、单选题1.安全阀的排量应当（）容器的安全泄放量。
A、大于B、等于C、不小于答案： C2.安全阀的安装必须要（）。
A、水平安装B、垂直安装C、便于操作答案： B3.管道支吊架对管道有承重、导向、固定作用和（）功能。
A、支承B、位移C、限位答案： C4.在工艺管架中管路采用U形管的目的是（）。
A、防止热胀冷缩B、操作方便C、安装需要D、调整方向答案： A5.当截止阀阀芯脱落时，流体（）。
A、流量不变B、流量减少C、不能通过D、流量加大答案： C6.HG 20592—1997《钢制管法兰型式、参数》规定了目前常用的钢管外径与DN的关系，该标准包括（）和公制管两个系列。
A、英制管B、毫米管C、英寸管D、厘米管答案： A7.突面法兰密封面型式代号为（）。
A、FFB、MFC、RFD、TG答案： C8.离心泵流量不够，达不到额定排量可能是由于（）。
A、轴承磨损B、过滤器堵塞C、电机转速高D、填料盖压得太紧答案： B9.下列四种阀门，可用于调节流量的阀门是（）。
A、截止阀B、闸阀C、考克阀D、蝶阀答案： A10.齿轮泵属于（）。
A、叶片式泵B、往复式泵C、容积式泵答案： C11.属于中压压力容器的是（）。
A、1.5MPaB、2.05MPaC、115MPaD、205MPa答案： B12.透平油、机油、或其它粘度相近的油品所用滤网？（）A、一级60目二级80目三级100目B、一级40目二级60目三级80目答案： A13.滚动轴承的特点是（）。
A、承受冲击能力较好B、旋转精度低C、安装要求较低D、维修保养方便答案： D14.对于公称压力为1.0 MPa 的法兰连接公称直径为50的蝶阀下列标志正确的是﹙﹚A、D41H-1 DN50B、D41H-10 DN50C、D41H-10 DN25D、D41H-50 DN10答案： B15.承插焊法兰的代号为（）。
A、PLB、SOC、SWD、WN答案： C16.随着季节的变化，设备所加润滑油（）改变。
化工设备设计基础
《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。
《化工设备设计基础》复习讲解
《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。
化工设备综合复习
化工设备综合复习化工设备是化学工程中的重要组成部分，是实现化学反应和化学制品制造的关键设备。
本文将对化工设备进行综合复习，包括化工设备的分类、常见设备的结构和工作原理以及设备的维护和安全措施。
一、化工设备的分类化工设备可以根据不同的分类方法进行分类，最常见的分类方法有以下几种：1.根据化学反应的类型，可将化工设备分为反应器、蒸馏塔、萃取塔、吸收塔、吸附器、干燥器等。
2.根据物料状态，化工设备可分为液态设备、气态设备、固态设备及物料转换设备等。
3. 根据化工生产的规模，化工设备可分为实验室设备、小型及中型化工设备、大型化工设备以及超大型化工设备等。
二、常见化工设备的结构和工作原理1. 反应器反应器是化学反应的主要设备，可以分为批式反应器、连续反应器和半连续反应器等类型。
反应器的主要结构部分由反应器体、搅拌器、加料装置、加热装置、冷却装置、排料装置和压力传感器等组成。
其中，反应器体是反应器的核心部分，通常由不锈钢、玻璃钢和碳钢等材料制成。
2. 蒸馏塔蒸馏塔的主要结构由塔体、填料层、理论板、提馏板和热交换器等组成。
塔体是蒸馏塔的主体结构，通常由不锈钢、碳钢和玻璃钢等材料制成。
填料层是塔体内的填充物，可分为塔板和填料层。
理论板是蒸馏塔中的重要组成部分，主要作用是将料液进行压力和温度的平衡。
3. 萃取塔萃取塔通常用于分离含杂质的液态物质，主要结构由塔体、沉淀室、回流液分配器、分离液出口和加热器等组成。
通常情况下，萃取塔的内壁会制成不同的形状，以增加物料与萃取剂之间的接触面积，提高反应效果。
4. 干燥设备干燥设备主要包括空气干燥机、真空干燥机和红外线干燥机等。
干燥设备的工作原理通常为将湿物料放入设备中，并升高温度使得水分蒸发，通过加热和排气等方式，将湿物料变为干燥物料。
干燥设备的结构和工作原理通常会根据设备型号和物料特性进行调整。
三、化工设备的维护和安全措施为了保证化工设备的正常运行，提高设备的效率并延长设备的寿命，必须对设备进行定期的维护和检查。
化工设备综合复习
化工设备综合复习化工设备是化学工程的核心，也是化工生产过程中不可或缺的一部分。
化工设备综合复习是化学工程专业学生必备的重要复习内容，本文将从以下几个方面进行介绍和总结。
一、化工设备的分类化工设备根据功能和用途的不同可以分为多种类型，如反应器、输送设备、分离设备和加热设备等。
其中反应器在化工生产中尤为重要，根据反应条件和反应方式不同，分为批式反应器、连续式反应器和半连续式反应器等。
输送设备包括泵、压缩机、离心机等，它们都是将流体或粉体等物料从一个地方输送到另一个地方的设备。
分离设备包括蒸馏塔、萃取塔、吸收塔、过滤器等，主要用于将混合物中的物质分离出来。
加热设备包括加热炉、加热管、热交换器等，主要用于加热反应物料和工艺介质。
二、化工设备的设计原则化工设备的设计原则包括以下几个方面：1. 安全性要求。
化工设备的设计必须符合相关的安全规定和标准，并能够承受工艺压力和温度等变化。
2. 技术可行性。
化工设备的设计必须考虑工艺流程和操作要求，保证生产过程的稳定性和可控性。
3. 经济合理性。
化工设备的设计必须考虑设备制造、安装、运行和维护的成本，减少不必要的浪费和损耗。
4. 环保要求。
化工设备的设计必须考虑环保因素，减少对环境的污染和影响，保护生态环境。
三、化工设备的操作和维护化工设备的操作和维护是保证设备正常运行的关键。
操作人员必须熟悉设备的工作原理和操作规程，并进行定期的维护和保养。
1. 操作要点。
在操作化工设备时，必须认真查看相关的操作指导书，熟悉设备的结构和操作要点，确保操作程序和参数的准确性和合理性。
操作时应注意安全，避免发生事故。
2. 维护保养。
化工设备的维护保养主要包括设备清洁、润滑、检查和更换部件等操作。
必须按照相关要求进行操作，确保设备的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命。
四、常见问题及解决方法在化工设备的操作和维护过程中，常常会出现一些问题，以下是一些常见问题及解决方法：1. 漏气现象。
漏气是一种常见的化工设备故障，主要由于密封件老化或安装不当所致。
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1．外压容器容器内外的压力差小于零叫外压容器。
2．边缘应力由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。
3．基本风压值以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10 分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。
4．计算厚度由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。
5．低压容器对内压容器当其设计压力为0.1MPa P 1.6MPa 时为低压容器。
6．等面积补强法在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。
7．回转壳体一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。
8．公称压力将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准压力等级就是公称压力。
9．计算压力在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。
10. 20R 20表示含碳量为0.2%, R表示容器用钢。
1 1 ．设计压力设定在容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。
12.强制式密封完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。
13 .强度构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。
14. 临界压力导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。
15. 主应力在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力, 这样的平面为主平面。
在主平面上作用的正应力为主应力。
二、判断是非题（正确的划"，错误划X）1. 内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。
（X）2. 设计压力为4MPa的容器为高压容器。
（X）3. 容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。
（X）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。
（X）6. 在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。
（V）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。
（X）1 0 .容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。
（X）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。
（X）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（X）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。
（X）16. 从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。
（X）17. 内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。
（X）18. 以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。
（X ）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答：设置加强圈的目的是减小计算长度，提高容器抗失稳的能力。
2. 压力容器计算中壁厚名称有几种？答：有计算厚度，设计厚度，名义厚度，有效厚度。
3. 为何要限定水压试验时的试验温度？答：限定水压试验的试验温度是为了使水温高于材料的转脆温度而低于水的沸点温度，确保水压试验正常进行。
4. 为何在薄壁容器的壁厚设计公式中引入焊缝系数？答：为了补偿焊接应力或焊接缺陷等因素对容器强度的削弱，所以引入焊缝系数。
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%勺16MnF钢板来满足设计要求？答：不能。
因为临界压力与材料的强度无关。
6. —管法兰为碳钢。
操作温度为300E，操作压力为1.5MPQ试选择法兰型式及公称压力？答：选平焊法兰，其公称压力为2.5MP&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？答：不能。
因为Pc^120.4MPa，P0P 0.6 0.1 0.5 P cr3.0所以，不能满足稳定性要求。
8. 管法兰按联接方式分的有哪些类型？答：管法兰按联接方式分有整体法兰、螺纹法兰、和活套法兰三种。
9. 指出球壳上任意一点的第一与第二曲率半径。
设球的半径为R？答：球壳上任意点的第一与第二曲率半径均为Ro10. 塔在水压试验时，其合成应力的计算为何不考虑地震载荷的作用？答：因为人们不会在地震时进行水压试验时，也就是说，水压试验时没有地震载荷，因此其合成应力的计算可以不考虑地震载荷的作用。
11. 法兰联结中，影响法兰密封的因素有哪些？答：影响法兰密圭寸的因素有：① 螺栓预紧力 ② 密封面型式 ③ 法兰刚度 ④ 垫片性能 ⑤ 操作条件。
12•标准法兰公称压力如何选取？答：法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三大因素有关。
当法兰材料一定时，法兰公称压力的选取满足法兰在最高操作温度下的最高允许压力大于等于法兰的最 大操作压力。
13•等面积不强法的补强原则是什么？答：局部补强的金属截面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积。
14. 为何椭圆形圭寸头一般带有一段直边？答：使椭圆形封头与筒体焊接时光滑连接，减小此焊缝处的边缘应力15. 外压容器的临界压力与那些因素有关? 答：①容器的长径比、厚径比有关② 与容器所用材料的的弹性模量、泊松比有关 ③ 与容器的椭圆度有关。
四、计算题1. 某化工厂反应釜。
内径 Di=1600mm 设计压力P=1.7MPa 材料用0Cr18Ni9Ti ，工作温度120C ,.许用应力为 t =137MPa 容器的焊缝系数取 =0.85，壁厚附加量为C=0.8mm 试设计釜体壁厚。
解：①计算壁厚S C 11.60.8 12.4(mm)再向上圆整得 名义厚度 S n14(mm)则 S eS n C 14 0.8 13.2(mm)此反应釜的名义壁厚为14mm2. 某减压塔，内径为D=2400mm 壁厚附加量为C=2mm 筒体上下为标准椭圆形封头，筒体切线间长度为L=24600mm 包括封头直边 长度），塔体共设9个加强圈，塔体的设计压力为P=0.1MPa 设计 温度为＜15000，塔体所用材料为Q235-AR 0试用图算法设计该塔体 的壁厚。
材料的 8 s 235MPa,E t 2.0105 M °Pa解设S n 12mm ,则 8P c D i1.7 1600 2 137 0.85 1.711.6(mm)S e 12 2 10mm,P=4KN BC 杆自重忽略不计，试求载荷W 位于图示位置时 BC 杆的拉力和铰链 A 的约束反力。
2S n 2400 D0 Di24600 - L 鼻9 1L 2500 1.0314, D 02424[P]= —B=0.194MPaD °S e2400 242424mm2500mmD。
竺 242.410查得：A=0.00035 B=47MPaS n12mm 为塔体壁厚合适。
3. 沿顶部支承的储罐如图。
已知其中径D=2000mm 储水高H=5000mm 有效壁厚Se=10mm顶部气压P=0.2MPa A 点离储罐底面之距离X=2000mm 求A 点的两向薄膜应力？1 r in P 1 H H水1A X「H解： A: r 1,「2 R, — 其两向薄膜应力为：2Q (P H) R 2 (P H)R12 r 2S e sin 2 2 RS e 2S e (0.2 9.8 103 5 10 6) 1000 ---------- 12.45MPa2 101 2P n Pr 2 (P x)Rr 1「2S e2S eS e(0.2 9.8 1033 610 ) 100022.94MPa2104.如图2所示的简易起重机横梁 AB 的A 端以铰链固定,B 端有拉杆BC 起重量 W=10KN AB 梁重（图2）解：取AB 杆为研究对象M A 0T 4a sin30 P 2a W 3a 01.5W=19 kN水 9.8 103N/m 3, [ ]/[ ]t =1.0。
① 校核此塔在此设计压力下的强度。
② 校核此塔水压试验时的强度。
解：e n C 8 2 =6mm[]t 0.85 1 70=144.5 MPa由于[]t 所以容器强度合格。
② p' p H 0.9 9.8 103 10 10 6 =0.998 mm[] 170P r 1.25p'1.25 0.998 =1.25 MPa迥[]t170由于T 0.9 S 所以水压试验强度合格。
Fx 0 T cos30 N AX 0 N AX19 —=16.45 kN2 M B 0N AY 4aP 2a0 N AY =4.5 kN5.某分馏塔，内径Di=800mm 实际壁厚=8mr p 塔高H=10m 设计压力200 C,材质为16MnR 塔体[]t =170MPas =345MPa 焊缝系数=0.85P=0.9MPa,设计温度为 ,壁厚附加量C=2.0mmP c (D ie )0.9 (8002 6=60.45 MPapT (D ie )1.25 (8002 66)=83.96 MPa0.9 S0.9 0.85 345 =263.93 MPa。