过程设备设计考试

四川理工学院Array课程名称：过程设备设计（B）

命题教师：曾涛

适用班级：过控101

考试(考查) 年月日共页

1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。

2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在规定的地方，否则视

为废卷。

3、考试形式为闭卷，考试时间为120分钟

试题

一、判断题：(每题1.5分，共计15分)

1、内压容器按照设计压力大小分类，中压容器是1.6MPa≤P＜10 MPa。 ( √)

2、开孔等面积补强设计准则，是说补强面积应等于开孔的圆面积。( × )

3、我国现行的压力容器国家标准是GB150-11《钢制压力容器》。 (√ )

4、塔设备设计时，基底截面是裙座强度计算时要考虑的一个危险截面。 (√ )

5、弹性失稳的均布外压圆筒，若用更高强度材料，能提高圆筒临界压力值。( × )

6、螺栓法兰连接结构设计中，螺母材料的硬度应该高于螺栓材料的硬度。( √)

7、随科学技术发展的趋势，安全系数逐渐变小。 ( √)

8、机械搅拌反应器的搅拌轴设计只需要考虑它的抗拉强度是否满足要求。( × )

9、钢材最主要的有害元素是P、S和Cr元素。 ( ×)

10、进行卧式圆筒支撑的鞍座设计，不需要校核卧式圆筒中的应力。 (

×)

二、填空题：(每空1分，共计30分)

1、外压容器的焊接接头系数均取为φ=( 1)，设计外压圆筒现行的稳定安全系数为m= ( 3 )。

2、用于机械搅拌器的轴封形式主要有( )和( )。

3

、法兰联接结构是一个组合件，一般是由( 联接件 )、(被连接件)、(密封原件)组成。法兰密封口泄漏有两个途径，一是( 界面泄漏 )，二是( 渗透泄漏 )。

4、δ、Ψ是金属材料的(塑性)指标；σb 、σs 是材料的( 强度)指标；

αk 是 材料的( 韧性 )指标。

5、机械搅拌反应器常用的换热元件有( 夹套 )、( 内盘管 )。

6、牌号为Q235－B ·F 的碳素结构钢，其中Q235代表( 屈服极限235Mpa )，B 代表( 质量

等级B 级)，F 代表( )。

7、壳体上的边缘应力具有( 局部性 )、 ( 自限性 )特点。

8、目前常用的容器封头有( )、( )、( )、( )，

根据受力情况，最好的是（ 半球形 ），最差的是( 平盖 )。

9、列管式换热器的管子与管板有（ 强度胀接 ）、（ 强度焊）、（ 胀焊接 ）三种连接形

式。

10、总的说来塔器可划分为（ 板式塔）、 （ 填料塔 ）两大类。

三、选择题：(每题2分，共计20分)

1、螺栓法兰连接结构中，螺栓的个数一般应选择为 ( A ) 的倍数。

A 、 2

B 、4

C 、 6

D 、 8

2、常用于卧式容器的支座形式有： ( B )

A 、耳式支座

B 、鞍式支座

C 、悬挂式支座

D 、裙式支座

3、换热器的设计中，为了在相同管板面积上排列最多的管数，换热管在管板上的排列方式

可以采用 ( A )

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A 、正三角形

B 、正方形

C 、同心圆式

D 、转角正方形

4、有效厚度一定不小于 ( C )

A 、名义壁厚

B 、毛坯厚度

C 、计算壁厚

D 、设计壁厚

5、在筒体上开椭圆孔，长轴应与筒体轴线

( A ) A 、垂直 B 、平行 C 、成 60夹角 D 、成 45夹角 6、工程上把()≤max R t ( A )的壳体称为薄壳，反之为厚壳。 A 、0.1 B 、0.2 C 、0.3 D 、1.0 7

、下列换热器中，管束与壳体热变形互相约束的换热器类型为 （ A ) A 、固定管板式换热器 B 、填料函式换热器

C 、浮头式换热器

D 、U 型管式换热器 8、一台外压容器直径φ1200mm,圆筒壳长2000mm,两端为半球形封头，其外压计算长度为 ( C ) A 、2000mm B 、3200 mm C 、2400mm D 、2600mm 9、制造外压圆筒的加强圈常选择 ( C ) A 、铜带 B 、圆钢 C 、工字钢 D 、铸铁 10、压力容器用钢的基本要求是具有良好的 ( C ) A 、脆性 B 、外观 C 、韧性 D 、硬度 四、简答题：(共计25分) 1、横向流引起管壳式换热器管束振动的主要原因是什么？ (5分) 2、什么叫外压圆筒的临界压力？影响临界压力的因素有哪些？（5分） 第2页

3、试分析塔在正常操作下受到的载荷有哪些？ (5分)

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4、写出无力矩理论的两个方程，并说明式中字母的含义及两个方程的应用条件。（10分）

五、计算题：( 10分 ) 某工厂一圆柱形筒体，内径为1200mm ，总高为3000mm ，设计压力为0.4Mpa ，设计温度为70℃，盛装液体介质，介质密度ρ＝1000kg/m 3，圆筒材质为16MnR ，钢板负偏差取0mm ，腐蚀裕量取2mm ，焊接接头系数φ＝0.85。其设计温度下16MnR 的许用应力，在厚度为6～16mm 时，[]MPa t 170=σ；厚度为16～36mm 时，[]MPa t 163=σ，试设计此容器的名义厚度。(对于低合金钢，规定不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm ，现有钢材标准规格为4mm ，5mm ，6mm ，7mm ，8mm ，9mm ，10mm)