化工设备使用与维护作业.docx

第一章 化工设备概述一、填空1、化工生产所用的机械设备种类繁多，但总体上可分为动设备和静设备两大类型。2、按化工设备在生产中的作用可将化工设备归纳为加热设备、换热设备、传质设备、反响设备及储存设备等几种类型。3、依据容器的压力等级、容积大小、介质的危害程度及在生产过程中的作用将压力容器分为：第一类压力容器、第一类压力容器、第一类压力容器。二、简答题1、什么是动设备？在正常工作时其本身零部件之间具有相对运动的设备称为动设备。这类设备是依靠自身某些零件的运转进展工作的，如各种类型的泵、压缩机、风机等，习惯上也称为化工机器或转动设备。2、什么是静设备？工作时其本身零部件之间没有或很少有相对运动的设备称为静设备，这类设备是依靠自身特定的机械构造及工艺条件，让物料通过设备时自动完成工作任务，如各种塔类设备、换热设备、反响设备等，习惯上也称为化工设备或工艺设备。3、化工设备有什么特点？1） 功能原理多样化由化工工艺过程的多样性打算了化工设备功能和原理的多样化。2） 外壳多为压力容器虽然不同设备效劳对象不同，形式多样，功能原理及内部构造也不同。但就其总体构造而言都是承受压力容器，有共同之处。以后凡有关设备所共有的问题都在“压力容器”的名称下予以介绍。3） 化工机械电气一体化化工过程、机械设备、自动掌握三方面严密结合。4） 设备构造大型化无论是体积、质量都较大。4、化工设备有什么根本要求？1） 工艺性能要求化工设备是为化工工艺效劳的，所以设备从构造形式和性能特点上应能在指定的生产条件下完成指定的生产任务。如压力、温度、介质特性等要求。首先应到达工艺指标，如反响设备的反响速度、换热设备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存量等；其次还应有较高的生产效率和较低的资源消耗，化工设备的生产效率是用单位时间内单位体积所完成的生产任务来衡量的，如换热设备在单位时间内单位传热面积上的传热量、反响设备在单位时间单位容积内的产品数量等。资源消耗是指生产单位质量或体积产品所需的原料、燃料、电能等。2） 安全性能要求化工生产的特点要求化工设备必需要有足够的安全性。国内外生产实践说明，化工设备发生事故相当频繁，而且事故的危害性极大。为了保证其安全牢靠地运行，防止事故的发生，化工设备必需具有足够的强度和刚度，良好的韧性、耐腐蚀性和牢靠的密封性。3） 使用和经济性能要求在满足工艺要求和安全牢靠运行的前提下，要尽量作到适用和经济合理。要求设备构造合理、制造简洁、本钱低廉，运输与安装便利，操作、掌握及维护简便。根本建设投资和日常维护、操作费用低，以获得较好的综合经济效益。5、化工设备有哪些类型？1） 加热设备加热设备是将原料加热到肯定的温度，使其汽化或为其进展反响供给足够的热量。2） 换热设备换热设备是将热量从高温流体传给低温流体，以到达加热、冷凝、冷却的目的， 并从中回收热量、节约燃料。3） 传质设备传质设备是利用物料之间某些物理性质将处于混合状态的物质气态或液态中的某些组分分别出来。4） 反响设备反响设备的作用是完成肯定的化学和物理反响，其中化学反响是起主导和打算作用的，物理过程是关心的或伴生的。5） 储存设备储存设备是用来盛装生产用的原料气、液体、液化气等物料的设备。6、压力容器用钢有哪些根本要求？依据化工工艺对化工设备的根本要求，对压力容器用钢的根本要求是：较高的强度，良好的塑性、韧性，良好的焊接性和耐腐蚀性。7、压力容器用钢的选用原则是什么？压力容器的操作条件各不一样，所用钢材种类繁多，所以在选材上没有统一的标准，只能依据具体状况分析确定。一般应考虑如下几个方面。（1） 设备的使用和操作条件；（2） 材料的力学性能；（3） 材料的焊接和冷热加工性能；（4） 设备的使用功能和制造工艺；（5） 国家或行业的相关标准；（6） 材料的来源与价格。其次章中低压容器设计一、填空题1、边缘应力的特点是局部性和自限性。2、容器的厚度有计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度、最小厚度之分。3、压力试验有液压试验和气压试验两种。二、简答题1、什么是第一、二曲率半径？第一曲率半径经线上任一点的曲率半径就是旋转壳体在该点的第一曲率半径， 用 r1 表示。R1=K O1，O1 为第一曲率中心。其次曲率半径用过 K 点并与经线在 K 点的切线垂直的平面切割中间面，所得交线为一曲线，此曲线在 K 点的曲率半径称为旋转壳体在该点的其次曲率半径，用 r2 表示。R2=KO2，O2 为其次曲率中心。2、什么是无力矩理论？旋转壳体在内压力作用下发生变形，在壳壁中产生拉应力和弯曲应力，当壳体的壁厚很薄时弯曲应力比拉应力小得多理论上可证明，拉应力与弯曲应力之比和壳体半径与壁厚之比是同量级的。在工程应用中，当壳体的径比 K=Do/Di1.2 时为了简化计算， 常无视弯曲应力而只考虑拉应力的影响，这对一般的工程设计有足够的精度。这种分析问题的方法称为“无力矩理论”，由此求得的旋转壳体中的应力称为“薄膜应力”。3、无力矩理论的应用的条件是什么？（1） 壳体曲率半径的变化是连续的、无突变，壳体的厚度也无突变；（2） 构成同一壳体材料的物理性能E、 等是全都的；（3） 作用在壳体上的外载荷是连续的，没有突变或集中载荷作用；（4） 壳体边界处只有沿经线切线方向的约束，而经线的转动和法向位移均不受约束。4、什么是边缘应力？在壳体上不满足无力矩理论应用条件的部位称为连接边缘，在边缘处壳体相互之间产生的约束力称为边缘应力。5、GB150 对容器的最小厚度的规定是什么？ 在不包括腐蚀裕量的最小厚度作了如下限制。碳素钢、低合金钢制容器，dmin 不小于 3mm； 对高合金钢制容器，dmin 不小于 2mm。6、什么是设计压力？设计压力是指设定的容器顶部的最高工作压力，用p 表示，设计压力应标在容器的名牌上；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。7、什么是设计温度？设计温度是指容器在正常工作状况下，设定的元件的金属温度沿元件金属截面温度的平均值，用 t 表示。对于 0以上的金属温度，设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能到达的最高温度；对于 0以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属可能到达的最低温度。8、压力试验的目的是什么？压力试验的目的是检查容器的宏观强度、焊缝的致密性及密封构造的牢靠性，准时觉察容器钢材、制造及检修过程中存在的缺陷，是对材料、设计、制造及检修等各环节的综合性检查。通过压力试验将容器的担忧全因素在正式使用前充分暴露出来，防患于未然。所以压力试验是保证设备安全运行的重要措施，必需严格执行。9、在确定试验压力时应留意哪几点？（1） 容器铭牌上规定有最大允许工作压力时，公式中应以最大允许工作压力代替设计压力；（2） 容器各元件圆筒、封头、接收、法兰及紧固件等所用材料不同时，应取s s t各元件材料的/比值中最小者；（3） 立式容器正常工作时容器轴线垂直地面卧置容器轴线处于水平位置 进展液压试验时，其试验压力按式 2-9确定的值再加上容器立置时圆筒所承受的最大液柱静压力。容器的试验压力液压试验时为立置和卧置两个压力值应标在设计图纸上。三、计算题1、某内压容器的筒体设计，：设计压力 p = 0.4 MPa ，设计温度t = 70 ，i圆筒内径 D= 1000 mm ，总高3000mm ，盛装液体介质，液柱静压力为0.03MPa ，圆2筒材料为 16MnR，腐蚀裕量C 取1.5 mm，焊接接头系数j = 0.85 ，试求该容器的筒体厚度。解：1、确定设计参数（1） 压力参数：设计压力： p = 0.4 MPa ，液柱静压力： p液 = Hr g = 3 ´1000 ´10 = 0.03 MPa液柱静压力大于设计压力的 5%0.02MPa，应计入计算压力中。p = p + p= 0.4 + 0.03 = 0.43 MPa计算压力： c液.（2） 设计温度：设计温度为： t=70。（3） 许用应力：假设钢板厚度为 616，由表 3-6 得：t=170MPa。（4） 焊接接头系数： 由题目得：j = 0.85 。（5） 钢板厚度负偏差：假设钢板厚度为 825，由表 3-10 得：C =0.8mm。1（6） 腐蚀裕量：由题目得：C =3mm。22、求计算厚度d =p Dci=0.43´1000= 1.49 mm2 s tj - pc2 ´170 ´ 0.85 - 0.433、求设计厚度dd= d + C= 1.49 + 1.5 = 2.99 mmd24、求名义厚度n1查表 3-10 得钢板的厚度负偏差C= 0.3 mm ，d+ Cd1= 2.99 + 0.3 = 3.29 mm ，圆整后取名义厚度d n = 4 mm 。min2考虑到低合金钢制容器的最小壁厚，由 d+ C = 3 + 1.5 = 4.5 知，名义厚度nn至少取 5mm。依据钢板厚度标准规格，名义厚度 取为 6mm。5、检查nn1 =6mm，在 616 和 825 范围内， t=170MPa 和 C =0.3mm 没有变化，故取名义厚度 为 6mm 适宜。2、某化工厂欲设计一台石油气分别工程中的乙烯精馏塔。：塔体内径Di=600mm，设计压力 p=2.2MPa，工作温度为-20-3，选用材料为 16MnR 的钢板制造，单面焊，局部无损检测，试确定其厚度。解：1、确定设计参数（1） 压力参数：设计压力p=2.2MPa，计算压力pc=p=2.2MPa.（2） 设计温度：由于工作温度为-20-3，所以 t=-20。（3） 许用应力：假设钢板厚度为 616，由表 3-6 得：t=170MPa。（4） 焊接接头系数： 由题目得： =0.80。（5） 钢板厚度负偏差：假设钢板厚度为 825，由表 3-10 得：C1=0.8mm。（6） 腐蚀裕量：由表 3-13 得：C2=3mm。2、求计算厚度d =pc D2.2 ´ 600 i= 4.892 s t j - pc2 ´170 ´ 0.8 - 2.2mm3、求设计厚度ddd = d + C2 = 4.89 + 3 = 7.89 mm 4、求名义厚度nd+ Cd1= 7.89 + 0.8 = 8.69 mm依据钢板厚度标准规格，名义厚度n取为 10mm。nmin2考虑到低合金钢制容器的最小壁厚，由d= 10 > d+ C = 3 + 3 = 6 知，满足最小壁厚。5、检查 =10mm，在 616 和 825 范围内， t=170MPa 和 C =0.8mm 没有变化，故取n1名义厚度 为 10mm 适宜。n第三章 外压容器设计一、填空1、外压容器的失效一是强度不够，二是稳定性缺乏。2、受外压力的圆筒形容器，按其破坏形式可分为长圆筒、短圆筒和刚性圆筒。3、长圆筒失稳后消灭 2 个波，短圆筒失稳后消灭 3 个以上的波数。4、常用的加强圈截面形式有巨型、角钢型、槽钢型、工字钢型及T 型。5、外压薄壁容器理论上不失稳的条件是pPcr ,工程上不失稳的条件是pp。二、计算题有一台分馏塔，塔的内径为 2023mm，塔身包括两端椭圆形封头的直边长度为6000mm，封头不包括直边深度500mm。操作温度为260，真空条件下进展分馏。现在有 10mm、12mm、14mm 厚的 20R 钢板，试问能否用这些钢板来制造这台设备。其中，腐蚀裕度C2=1.2mm。解：1、设计参数确定设计压力p=0.1MPa，计算压力pc=0.1MPa。设计温度t=260。E=1.86×105 E = 1.86 ´105MPa由表 3-10 得 10mm、12mm、14mm 厚的钢板：C1=0.8mm厚度附加量：C= C1 +C2=1.2+0.8=2mm2、计算塔体不同名义厚度d n = 10( 12 、14 ) mm 下的相关数据：D = Doi+ 2dn= 20202024、2028mmL = l + 2 h = 6000 + 2 ´ 500 = 6333.33mm3i3L D = 6333.33 2023 = 3.143.13、3.12oDd= 2023 8 = 252.5 202.4、169> 20oe3、用内插法查图。依据图 4-4，查取 AA = 0.00011 0.00016、0.000194、材料为 20R，应选图 4-6，由 A 和设计温度 260所得交点在材料线左方。故B = 2 AE = 13.64 19.84、23.56 35、计算许用外压力p，Ddoep=B= 0.0540.098、0.14MPap = 0.14 > 0.1MPa= 14 d6、由于，因此，只有 n对应的许用外压力p大于计算压力p，即dn = 14 的 20R 钢板可用来制造该容器。其他两种钢板不能用来制造该容器。三、问答题1、什么是外压容器的临界压力？临界压力与哪些因素有关？答：导致容器失稳的最小外压力或保持容器不失稳的最大外压力，称为外压容器的临界压力、用pcr表示。临界压力与容器的几何尺寸、材料、制造质量等因素有关。2、在外压薄壁圆筒上设置加强圈的作用是什么？答：当圆筒的壁厚确定时，设置加强圈可减小圆筒的计算长度、增大临界压力，从而提高容器承受外压力的力量；当承载要求确定时设置加强圈可减小圆筒的壁厚，从而节约材料。3、加强圈与圆筒焊接连接有什么要求？答：加强圈与圆筒连接可以承受断续焊，对外加强圈每侧焊缝的总长度不得小于圆筒外周长的 1/2，且连续的最大间距不得大于 8；对内加强圈每侧焊缝的总长度不得小于n圆筒外周长的 1/3；且连续的最大间距不得大 12。n第四章 化工设备的主要零部件一、填空题1、法兰联接是由一对法兰、一个垫片、数个螺栓和螺母组成，2、压力容器法兰：容器筒体与封头、筒体与筒体的联接所用的法兰称为压力容器法兰。3、管法兰：管道与管道联接所用的法兰称为管法兰。4、压力容器法兰的密封面有平面型、凹凸型和榫槽型三种形式。5、标准压力容器法兰有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰三种类型。6、管法兰的密封面共有突面、凹凸面、榫槽面、全平面和环连接面五种形式。7、常用的补强构造有补强圈补强、厚壁接收补强和整锻件补强。8、鞍式支座有焊制和弯制两种构造形式。9、爆破片装置是由爆破片、夹持器及接收法兰组成。10、化工生产中常用的液面计按构造形式有玻璃管液面计、玻璃板液面计、浮子液面计和浮标液面计。11、常用的温度计有膨胀式、电阻式、热电式和辐射式等。二、简答题1、为什么管道与管道及筒体与筒体之间可拆卸的联接承受法兰联接？由于法兰联接有较好的强度、刚度、密封性和耐腐蚀性，而且适用的尺寸范围较大，在设备和管道上都可使用，所以被广泛承受。2、法兰联接泄漏有哪几种途径？一是流体通过垫片材料本体的毛细管渗漏，称为“渗透泄漏”，它除了受介质的压力、温度、粘度、分子构造等流体状态的影响外，主要与垫片的构造和材质有关；另一种是流体沿着垫片与法兰的接触面泄漏，称为“界面泄漏”。3、法兰联接的密封原理是什么法兰联接的密封就是在螺栓压紧力的作用下，使垫片产生变形填满法兰密封面上凹凸不平的间隙，阻挡流体沿界面的泄漏，到达密封的目的。4、简述压力容器法兰和管法兰公称直径的定义。压力容器法兰的公称直径是指与法兰相配套的容器或封头的公称直径，对于用钢板卷制的圆筒公称直径就是其内径，对用无缝钢管制作的圆筒其公称直径指钢管的外 径。管法兰的公称直径为了与各类管件的叫法全都，也称为公称通径是指与其相连接的管子的名义直径，也就是管件的公称通径。5、简述补强圈补强的特点。补强圈补强又称贴板补强，在接收处容器的内外壁上围围着接收焊上一个圆环板， 使容器局部壁厚增大，降低应力集中，起到补强的作用。补强圈补强构造简洁、制造简洁、价格低廉、使用阅历成熟，在中低压容器上被广泛使用。6、等面积补强法的原则是什么？等面积补强法的原则是：在有效补强范围内的补强金属截面积要大于或等于开孔中心在壳体纵截面内开孔而被减弱的金属面积。7、简述不同容器所承受的不同支座形式。支座的作用是支承设备，固定其位置。不同的容器可承受不同类型的支座，对大中型的卧式容器常用鞍式支座，大型的塔式容器常用裙式支座，小型容器常用的有支承式支座、耳式支座、腿式支座等；球形容器可承受柱式、裙式、半埋式及高架式等。8、简述安全阀的作用。安全阀是一种超压泄放装置，其作用是当容器在正常的工作压力下运行时，它能保持严密不漏，而当容器内的压力超过规定值时，它便能自动开启使容器内的介质局部或全部快速排出，并能发出较大的气流响声而起到自动报警的作用。9、简述安全阀的优点。安全阀的优点是：只排放容器内高于规定局部的压力，当压力降至正常工作压力时阀就可自动关闭，不影响设备的连续工作，且安全阀调整也比较简洁。10、简述安全阀的缺点。安全阀的缺点是：密封性较差，即使是符合规定的安全阀也难免有微量的泄漏， 由于弹簧的惯性作用使阀的开启和关闭都有滞后现象，难以适应急剧化学反响快速升压所需要的快速泄放要求，对粘性较大或有结晶体的液体介质，阀瓣有时可能会被粘住而影响开启精度。11、简述安全阀的适用范围。安全阀适用于：介质是比较清洁的气体空气、水蒸气等的设备上，不宜用于介质具有剧毒性的设备，更不能用于容器内有可能产生猛烈的化学反响而使压力急剧上升的设备。12 简述单圈弹簧管式压力表的特点。它的特点是构造结实、密封性好，具有较高的准确度，对使用条件要求也不高。但在使用期间需进展检修、校验，且不宜用于测定频率较高的脉动压力和使用在有猛烈震惊的场合。13 简述液面计的作用。液面计是用来观看设备内部液位变化的构件。通过观测液位的凹凸，一方面可确定容器内物料的数量，以保证生产过程中各环节必需定量的物料；另一方面可反映连续生产过程是否正常，以便牢靠地掌握过程的进展。14 试述为什么要对容器开孔后进展补强。容器开孔以后，不仅是容器的整体强度减弱，而且由于设备构造的连续性被破坏， 使孔边局部区域内的应力显著增加，其最大应力的值有时可达正常器壁应力的数倍，这种局部应力增大的现象称为应力集中。在开孔边缘除了应力集中现象外，开孔焊上接收后在接收上的其他外载荷及容器材质、制造缺陷等各种因素的综合作用下，开孔接收处往往会成为容器的破坏源。因此对容器开孔应予以足够的重视，实行适当的补强措施， 以保证其具有足够的强度。15 试述安全阀的工作原理。安全阀的工作原理：容器正常工作时介质作用于阀瓣上的力小于弹簧对阀瓣的压力，所以阀瓣紧靠在阀体上，阀是关闭的；当容器内的压力超过规定的工作压力并到达安全阀的开启压力时，介质作用于阀瓣上的力大于弹簧对阀瓣的压力，于是阀瓣离开阀体，安全阀开启，设备内的介质排出；当排出一局部介质后容器内压力很快降低至正常的工作压力，此时介质作用于阀瓣上的力小于弹簧对阀瓣的压力，使安全阀再次关闭， 设备连续工作。16 试述安全阀的使用与维护方法。日常使用中为确保安全阀的良好工作状态，应保持阀体的清洁、防止被油垢和异物堵塞，防止阀体和弹簧锈蚀；要常常检查阀的铅封是否完好，杠杆式安全阀的重锤是否松动或被移动、弹簧式安全阀的调整螺母是否被任意拧动。觉察有泄漏时应准时更换或检修，制止用加大载荷的方法来消退泄漏；为防止阀瓣被粘住，对用于空气、水蒸气或虽带有黏性脏物但排放后不会造成危害的其他气体的安全阀，应定期做手提排气以冲刷污物。三、计算题有一压力容器，内径 Di=3500mm，工作压力 p=3MPa，工作温度 150，筒体材质 16MnR，壁厚 38mm。在此容器上开一个 480mm×12mm 人孔，人孔的外伸长 250mm，内部与器壁平齐，腐蚀裕量取 2mm，开孔未与焊缝相交，假设用补强圈补强，确定补强圈的尺寸。解：1、确定是否需要补强依据 GB150 规定，人孔外直径为 480mm 大于 89mm，故此开孔需要补强。2、补强计算（1） 计算筒体上开孔后被减弱的金属截面积A选人孔筒节材质与筒体相近，为 16Mn。再由管壁厚d nt = 12 查表 3-12 得：C =15%×12=1.8 mm。C=C +C =3.8mm。112n筒体为卷焊制，由钢板厚d= 38 查表 3-10 得：C =1.1 mm。C=C +C =3.1mm。112开孔直径：d=d +2C=(4802×12)+2×3.8=463.6 mmi查表 3-6 和表 3-7 得筒体和人孔在设计温度下材料的许用应力分别为：t=157MPa， t=163MPa，故f =163/157=1.038>1，取f =1。trrp Dd =c3´ 3500 i= 33.76筒体计算厚度2 s t j - p2 ´157 ´1- 3cmm筒体有效厚度de = dn - C = 38 - 3.1 = 34.9 mmp Dd =c3´ 456 i= 4.24t人孔计算厚度2 s t j - pt2 ´163´1- 3cmm人孔有效厚度det = dnt - C = 12 - 3.8 = 8.2 mmA = dd + 2ddet(1- f )r= 463.6´ 33.76 + 0= 15651.136mm2（2） 确定有效补强范围因 2d = 2 ´ 463.6 = 927.2 ，d + 2dn + 2d nt = 463.6 + 2 ´ 38 + 2 ´12 = 563.6故取大值： B = 2d = 2´ 463.6 = 927.2 mmddnt463.6´121外伸有效高度h = 74.59，人孔外伸 250mm，2故取小值： h= 74.59 mm1人孔内部与器壁平齐，故h= 0 。（3） 计算有效补强范围内可以用来补强的金属截面积Ae 计算壳体多余金属截面积A1A = (B - d )(d1 e-d) - 2d (dete-d)(1- f )r= (927.2 - 463.6) ´(34.9 - 33.76) - 0 = 528.504mm2 计算接收多余的管壁截面积A2A = 2h (d2 1et-d ) ftr+ 2h (d2et- C ) f2r= 2´ 74.59´(8.2 - 4.24) ´1- 0 = 590.7528mm2 计算焊缝金属截面积A3取焊角高度为 8mm。两个等边直角三角形直边长度为焊角高度面积为：A = 2 ´ 82 = 6432mm2用来补强的金属面积为：A = A + A + Ae123= 528.504 + 590.7528 + 64 = 1183.2568mm2由于 A= 1183.2568 < A = 15651.136 ，故需要另行补强。e3、确定标准补强圈尺寸取补强圈厚度与筒体厚度相等：d c = 38 mm，查表 3-10 得：板厚负偏差1C = 0.9 mm。2由于补强圈与空气接触，有稍微腐蚀，取腐蚀裕量C= 1 mm。故补强圈有效厚度为：d ce = 38 - (0.9 +1) = 36.1 mmD依据接收公称直径450，查表 6-11 得标准补强圈外径 2= 760 mm。补强圈的有效金属面积为：A = d(Dcce2- D ) = 36.1´ (760 - 480) = 101081mm2，A = 10108 < Ac4= 14467.88mm2。D标准补强圈不能满足需补强的面积，可选补强圈外径 2= B = 928 mm。补强圈的有效金属面积为：A = d(Dcce2- D ) = 36.1´ (928 - 480) = 16172.81mm2A = 16172.8 > Ac4= 14467.88mm2，可满足补强要求。第五章 换热设备一、填空题1、换热设备按其功能和用途不同，可分为冷却器、冷凝器、加热器、换热器、再沸器、蒸气发生器和废热(或余热)锅炉等。2、换热设备依据热量传递方法的不同，可以分为间壁式、直接接触式和蓄热式三大类。3、管壳式换热器按其构造特点有管壳式换热器、浮头式换热器、U 形管式换热器和填料函式换热器等形式4、管壳式换热器主要是由壳体、管束、管板、管箱及折流板等组成，5、换热管在管板上的排列形式有正三角形、转角正三角形、正方形和转角正方形等6、管壳式换热器的管板和管子连接方式有胀接和焊接。7、管壳式换热器常用折流板有弓形和圆盘-圆环形两种。二、简答题1、换热器的根本要求有哪些？（1） 热量能有效地从一种流体传递到另一种流体，即传热效率高，单位传热面上能传递的热量多。（2） 换热器的构造能适应所规定的工艺操作条件，运转安全牢靠，密封性好，清洗、检修便利，流体阻力小。（3） 价格廉价，维护简洁，使用时间长。2、管壳式换热器的管板和管子胀接连接的原理是什么？胀接连接是利用管子与管板材料的硬度差，使管孔中的管子在胀管器的作用下直径变大并产生塑性变形，而管板只产生弹性变形，胀管后管板在弹性恢复力的作用下与管子外表紧紧贴合在一起，到达密封和紧固连接的目的。3、管壳式换热器的管板和管子胀接连接的适用范围是什么？胀接适用于换热管为碳钢，管板为碳钢或低合金钢，设计压力不超过4MPa、设计温度不超过 350，且无特别要求的场合。4、管壳式换热器的折流板的作用是什么？折流板的作用是引导壳程流体反复地转变方向作错流流淌或其他形式的流淌，并可调整折流板间距以获得适宜流速，提高传热效率。另外，折流板还可起到支撑管束的作用。5、简述板式换热器的组成。板式换热器是由一组长方形的薄金属传热板片构成，用框架将板片夹紧组装于支架上。两个相邻板片的边缘衬以垫片(各种橡胶或压缩石棉等制成)压紧，板片四角有圆孔，形成流体的通道。6、简述套管式换热器的优缺点。套管式换热器的优点是构造简洁、工作适用范围大，传热面积增减便利，两侧流体均可提高流速、并可保证逆流，获得较高的传热系数。缺点是单位传热面积的金属耗量大，检修、清洗比较麻烦，在可拆连接处易造成泄漏。7、为什么管壳式换热器在使用一段时间后要进展清洗？换热器使用一段时间后，会在换热管及壳体等过流部位积垢和形成锈蚀物，这样一方面降低了传热效率，另一方面使管子流通截面减小而流阻增大，甚至造成堵塞。第六章塔设备一、填空题1、塔设备按工艺用途可分为精馏塔、吸取塔、萃取塔、枯燥塔、洗涤塔等。2、塔设备按操作压力可分为常压塔、加压塔和减压塔等。3、塔设备按内部构件的构造可分为板式塔和填料塔两大类。4、板式塔中依据塔盘构造特点，又可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。5、填料塔常用的填料有拉西环、鲍尔环、矩鞍形填料、波浪填料、丝网填料等。6、塔设备大体上都是由塔体、支座入孔或手孔、除沫器、接收、吊柱及塔的内件等组成。7、塔设备的除沫器有折板形、丝网形和旋流式等构造形式。8、填料塔初始分布装置类型常用的有喷洒型、溢流型、冲击型等。二、简答题1、塔设备的一般要求有哪些？（1） 生产力量要大，即单位塔截面上单位时间内的物料处理量要大。（2） 分别效率要高，即到达规定分别要求的塔高要低。（3） 操作稳定，弹性要大，即允许气体和或液体负荷在肯定的范围内变化， 塔仍能正常操作并保持较高的分别效率。（4） 对气体的阻力要小，这对于减压蒸馏尤为重要。（5） 构造简洁，易于加工制造，修理便利，耐腐蚀等。2、泡罩塔盘具有哪些特点。（1） 气、液两相接触充分，传质面积大，因此塔盘效率高。（2） 操作弹性大，在负荷变动较大时，仍能保持较高的效率。（3） 具有较高的生产力量，适用于大型生产。（4） 不易堵塞，介质适用范围广。（5） 构造简单、造价高，安装维护麻烦；气相压降较大，但假设在常或加压下操作，这并不是主要问题。3、塔设备除沫器的作用是什么？除沫器安装在塔内顶部，其作用是分别塔顶气体中夹带的液滴，保证塔顶馏出产品的质量。4、塔设备丝网除沫器的特点是什么？丝网除沫器具有比外表积大、重量轻、空隙大以及使用便利、除沫效率高、压降小等优点。适用于清洁的气体，不宜用在液滴中含有固体物质或易析出固体物质的场合。5、工业生产对填料的根本要求有哪些？（1） 传质分别效率高。填料的比外表积大，填料外表安排合理，填料外表润湿性好。（2） 压力降小，汽液相通量大。（3） 不易引起偏流和沟流。（4） 具有良好的耐腐蚀性、较高的机械强度和肯定的耐热性。（5） 不被固体杂物堵塞，其外表不会结垢。一般来说，填料塔不适用于含固体杂物和易结垢的场合，但是有宽畅流道、孔隙率大的格栅填料可用于这类操作。(6重量轻、价格低。6、为什么填料塔需要再分布装置？液体沿填料向下流淌时，由于向上的气流速度不均匀，中心气流速度较大、靠近塔壁处流速较小，使得液体流向塔壁形成“壁流”，削减了气、液的有效接触，降低了塔的传质效率，严峻时会使塔中心的填料不能被潮湿而形成“干锥”现象。为此，每隔肯定高度的填料层则设置一液体再分布装置，以便使液体再一次重均匀分布。第七章反响设备一、填空题1、反响设备按构造型式可分为釜式反响器、管式反响器、塔式反响器、固定床反响器、流化床反响器等。2、釜式搅拌反响器有立式容器中心搅拌、偏心搅拌、倾斜搅拌，卧式容器搅拌等类型。3、立式容器中心搅拌反响器主要包括搅拌罐、搅拌装置、密封装置三大局部。4、搅拌反响器的搅拌装置由搅拌器、搅拌轴、传动装置组成。5、搅拌反响器的传动装置由电动机、减速器、联轴器及机座等组成。6、搅拌反响器的轴封常用的有填料密封和机械密封。7、搅拌反响器轴封中的填料密封由压盖、本体、填料、油杯螺栓等组成。二、简答题1、反响器应能满足哪几方面的要求？（1） 满足化学动力学和传递过程的要求，做到反响速度快、选择性好、转化率高、目的产品多、副产物少。（2） 能准时有效地输入或输出热量，维持系统的热量平衡，使反响过程在适宜的温度下进展。（3） 有足够的机械强度和抗腐蚀力量，满足反响过程对压力的要求，保证设备经久耐用，生产安全牢靠。（4） 制造简洁，安装检修便利，操作调整敏捷，生产周期长。第八章储存设备一、填空题1、立式储罐由根底、罐底、罐壁、罐顶及附件组成。2、立式储罐按罐顶的构造不同可分为拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐。3、卧式储罐由罐体、支座及附件等组成。二、简答题1、 立式油罐机械呼吸阀的作用是什么？机械呼吸阀是原油、汽油等易挥发性油品储罐的专用附件，安装在拱顶油罐顶部， 其作用是自动掌握油罐气体通道的启闭，对油罐起到超压保护的作用且削减油品的蒸发损耗。2、立式油罐液压安全阀的作用是什么？液压安全阀是与机械呼吸阀配套使用的，安装在机械呼吸阀的旁边，寻常是不动作的、只有当机械呼吸阀由于锈蚀、冻结而失灵时才工作，所以其安全压力和真空度的掌握都高于机械呼吸阀 10%。3、立式油罐防火器的作用是什么？防火器串联安装在机械呼吸阀或液压安全阀的下面，防止罐外明火向罐内传播。当外来火焰或火星通过呼吸阀进入防火器时，金属滤芯快速吸取燃烧热量，使火焰熄灭到达防火的目的。4、立式油罐泡沫发生器的作用是什么？泡沫发生器是固定在油罐顶上的灭火装置。泡沫混合液推广孔板节流，使发生器本体室内形成负压而吸入大量的空气，混合成空气泡沫并冲破隔板玻璃经喷射管