《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。

三、简答分析题

1. 某无缝钢管制压力容器，测其外径为426mm，名义厚度为10mm ，问此压力容器的公称直径为多少？

为什么？

2. 一外压钢制容器，已知其临界压力2MPa .1P CR =，试问当内压为1Mpa .0P i =，分析此容器可承受多大的外压0P 而不会失稳（m=

3.0）?

3. 试画出图1中AB 杆和球C 的受力图。

4. 什么是设计温度？设计温度在容器设计中的作用是什么？

5 有一吸收塔直径为1200mm ，已知设计压力为0.3MPa ，设计温度为300℃，试问在此塔上能否使用公称压力为0.6MPa 的Q235-A 的甲型平焊法兰？为什么？

6. 压力为10 MPa 、容积为800L 的乙烯储罐为几类容器？依据是什么？

7. 工作压力为23.5MPa 的尿素合成塔为几类容器？依据是什么？

8. 回转壳体的薄膜应力分析的基本假设有哪些？

9. 一压力容器由钢板卷制而成。测其内径为1200mm ，外径为1220mm ，名义厚度为10mm ，问此压力容器的公称直径为多少？为什么？

10. 什么是临界压力？外压容器的临界压力与哪些因素有关？

11. 一管法兰为碳钢，已知操作温度为300℃，操作压力为1.2MPa ，试选择法兰的类型及公称压力？

12. 热处理方式有哪些？简述其区别。

四、计算题

1．有一台钢制聚乙烯聚合釜，其中径D=1580mm ，计算长度L=7060mm ，设计外压力P=0.1MPa ，有效厚度e δ=11mm ，材质为0Cr18Ni9Ti ，试用计算法校核此釜的稳定性。（E t =1.84×105MPa ）

2．今需制造一台分馏塔，塔内径D i =2000mm ，塔身长（指筒长+两端椭圆形封头直边高度）L=6000mm ，封头深h=500mm ，塔在370℃及真空条件下操作，设计此分馏塔的壁厚，（用图算法）此塔材料为20R ，c=1.8mm ，E t =1.7×105MPa 。

3. 有一卧式容器，其内径Di=1200mm ，设计压力为17MPa ，设计温度为350℃，材质为18MnMoNbR ，双面焊缝，100%探伤，t ][][σσ==190 MPa ，s σ=410 MPa ，壁厚附加量C=3mm 。 ① 设计该容器的名义壁厚。

② 校核该容器在水压试验时的强度。

图1