化工设备书后习题(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上化工设备第一章 化工设备概述习题：1-1 什么是化工设备和压力容器？它们有何特点？1-2 为什么要对压力容器进行分类？其中，按容规分类有何意义？共分为几类？1-3 10m的液氨储罐属于那一类容器？1-4 什么是薄壁容器、高压容器、反应压力容器和换热压力容器？1-5 对化工设备有何基本要求？怎样才能使其安全可靠的运行？1-6 压力容器用材有哪些基本要求?选材时应遵循什么原则？1-7 有普通碳素钢做压力容器用材，应有那些限制条件？为什么？1-8 中国GB 150-1998钢制压力容器和JB 4732-1995钢制压力容器分析设计标准两个标准有何不同？其中，GB 150-1

2、998包括那些主要内容？第二章 化工设备强度计算基础习题：2-1 如习题2-1图所示带折边的锥形封头，是确定其上A、B、C各点处的第一和第二曲率半径，以及相应的曲率中心。2-2 设一圆筒形壳体承受气体内压p，圆筒壳体中间面直径为D，厚度为，失球圆筒形壳体中的应力。若壳体材料有20R（b=400MPa，s=245MPa）改为16MnR（b=510MPa，s=345MPa）时，圆筒形壳体中的应力姜如何变化？为什么？2-3 试分析椭圆行封头长短轴之比分别为2、3的受力特点，并求出该封头在这三种情况下出现最大和最小环向应力、经向应力的位置。2-4 如习题2-4图所示，对一标准椭圆形风头进行应力测定。该

3、封头中间面的长轴D=1000mm，厚度=10mm，现测得E点（x=0）处的环向应力为50MPa.cishi压力表A表示为1MPa，压力表B指示为2MPa，试问哪一只压力表不准确，为什么？2-5 有一密闭平底平盖圆筒形容器，垂直放置在基础上。内径Di 、厚度为、高度为H，内装有密度为的液体，页面高度为0.6H，现测得的液面上的压力为p0。试求圆筒体1/2深度处器壁上的环向应力和经向应力。2-6举例说明连接边缘及边缘应力的概念。2-7边缘应力有何特点？在那些情况下应注意边缘盈利的影响？2-8 单层厚壁圆筒应力状况与薄壁通体有何不同？其延壁厚方向的应力分布有什么特征？2-9 单层厚壁圆筒同时承受内压

4、pi和外压po作用时，能否用p=pi-po带入仅受内压或外压的应力计算式来计算厚壁圆筒的应力，为什么？2-10 一单层厚壁圆筒，内径为3100mm，壁厚为165mm，承受的内压力为150MPa，试求该圆筒体内壁和外壁上的三向应力值，并根据计算结果绘制三向应力沿壁厚的分布图。2-11 单层厚壁圆筒在外压和温差应力同时作用时，其综合应力沿壁厚如何分布？第三章 内压薄壁容器习题：3-1 为什么在压力容器厚度计算公式中引入焊接接头系数？3-2 什么是厚度附加值？它包含那些内容？各有什么含义？3-3 为什么要规定容器的最小厚度min？是如何规定的？3-4 按形状不同可将封头分为哪几种？它们在承载能力和制

5、造难易上有何差别？3-5 椭圆形封头、碟形封头和折边锥形封头的直边段有何功用？3-6 为何要对容器进行压力测试？压力测试有几种？各在什么情况下采用？3-7 某内压圆筒的已知条件为：实际压力p=1.8MPa，设计温度t=100，圆通内径Di=1000mm，选用Q235-A，焊缝洗漱=0.85，工作介质有轻微腐蚀性，试求筒体壁厚。3-8 某化工厂欲设计一台是有气分离工程中的乙烯精馏塔。已知：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，局部无损检验，试确定其厚度3-9 设计一台不锈钢（0Cr18Ni10Ti）承压容器，功过压力为1

6、.6MPa，装防爆片防爆，工作温度150，容器内径1.2m，纵向焊缝为双面对接焊，进行局部探伤。（1）试确定筒体厚度：（2）确定合理的封头形式机器厚度。3-10 某化工厂一容器的下封头为无折边锥形封头，设计压力p=1.6MPa，设计温度为40，直径Di=800mm，锥体半顶角=30，腐蚀裕量C2=1mm，用20R制造，试求无折边锥形封头厚度。3-11 某厂脱水塔内径为700mm，实测壁厚为12mm，用20R制造，工作压力p=2MPa，工作温度180，采用单面带垫板对接焊，局部无损探伤，腐蚀裕量C2=1mm，试校核塔体工作与试压强度。3-12 有一台16MnR球形储罐，内径为4.6m，壁厚为30

7、mm，若焊接系数=1.0，腐蚀裕量C2=2mm，常温工作，求此罐允许的最大工作压力。第四章 外压容器习题：4-1 外压容器的设计准则是什么？4-2 外压圆筒失稳前后，壳壁内的应力各是什么性质？为什么失稳过程进行的很快？4-3 什么是临界压力？临界长度Lcr的意义是什么？4-4 真空容器的设计外压力如何确定？如何进行压力试验？4-5 在外压圆筒上是指加强圈的目的是什么？4-6 有一台分馏塔，塔的内径为2000mm，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，真空条件下进行分馏。现在有10mm，12mm，14mm，厚的20R钢板，试问能否

8、用这台设备。其中，腐蚀裕度C2=1.2mm。4-7 有一公称直径为700mm、有效壁厚为4mm、筒长为5m的容器，材料为Q235，工作温度200试问该容器能否承受0.1MPa的外压？若果不能承受应家几个加强圈？4-8 乙二醇生产中有一台真空精馏塔，内径Di=1m，塔高10m，两端椭圆形封头，操作温度t200，材料为16MnR，若塔体上装设两个加强圈，试求塔体和封头的壁厚。其中，腐蚀裕度C2=1mm。4-9 已知：某减压塔的内径为2000mm，塔体长度6000mm，封头直边高度为40mm，深度为500mm，在塔体处有四个角钢制成的加强圈，如习题4-9图所示。塔的操作温度为400，设计外压力为0.

9、1MPa，塔体材料为16MnR，试确定塔体壁厚及加强圈尺寸。取c2mm，=0.8.第五章 厚壁容器第六章 化工设备主要零部件习题：一、 问答题6-1 标准压力容器法兰及其密封面有哪些形式？如何选用？6-2 标准管法兰及其密封面有那些形式？如何选用？6-3 常用的法兰材料有哪些？法兰的选材原则是什么？6-4 压力容器的公称直径、压力容器法兰的公称直径和管法兰的公称直径有什么区别？6-5 什么是应力集中？应力集中有何特点？6-6 开孔补强的结构有哪些？如何选择标准补强圈？6-7 压力容器开孔是否有限制？什么条件下可以不另行补强？6-8 耳式支座有带垫板和不带垫板两种，各使用在什么条件下？6-9 A

10、型、B型耳式支座有什么区别？A型、B型支承式支座有什么区别？6-10 支承式支座与裙式支座各使用在什么条件下？6-11 为什么鞍式支座必须是F型、S型搭配使用？6-12 如何确定鞍式支座的安装位置？根据是什么?6-13 裙式支座有哪两种？各用于什么条件？6-14 人孔和手孔的设置依据是什么？如何选取人孔、手孔的类型？6-15 视镜有哪些种类？如何选择？6-16 叶面积的选用原则是什么？叶面积的公称长度是指那个尺寸？6-17 安全阀有那些类型？各使用于什么条件？6-18 如何选择爆破片？选用的主要依据是什么？6-19 安全阀在安装前应如何调试？二、计算题：6-20 已知某反应器的内径为900mm

11、，塔的下部有一出料管，公称直径100mm，他的最高操作温度为250，最高操作压力0.25MPa，筒体及管子的材料为Q235-A。试选择筒节与封头的连接法兰及出料口管法兰，写出法兰标记并画出结构图。6-21 某塔工作压力2.5MPa，塔内径400mm，塔高18m，塔体18m，塔体用不锈钢制成，中间用法兰连接，连接处温度为-20，试确定链接发蓝的类型及材质.6-22 某丙烯塔回流罐，设计压力2.5MPa，设计温度50，罐的内径1000mm，法兰材料16Mn，法兰材料的许用应力我饿150MPa，罐身与端盖的许用应力为170MPa。若罐身和端盖是法兰连接，试选择一合适的标准法兰及法兰密封面，并画出结构

12、图。6-23 一接管公称直径200mm，材料16Mn，最高工作压力3.0MPa，工作温度250，管内介质腐蚀性一般。确定管法兰及其密封面的形式和连接尺寸。6-24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480mm12mm的人孔，人孔的外伸长250mm，内部与器壁平齐，腐蚀裕量取2mm，开孔未与焊接相交，若用补强圈 ，确定补强圈的尺寸。6-25 一列管式换热器，内径600mm、壳体壁厚6mm、材质20R，壳程操作压力1MPa、操作温度150，介质为甲苯，课题上有一76mm4mm的平齐式接管，外伸长150mm，判

13、断是否需要补强？如需补强，补强圈规格为多少?6-26 有一吸收塔，内径为2800mm，课题材料16MnR，工作压力1.2MPa，工作温度100，选择一合适的人孔及其密封面形式。6-27 某工厂一卧式润滑油储罐年内经1800mm，壳体壁厚12mm，设计压力为1.6MPa，设计温度25，容积9.9m，壳体（包括附件）总重约30kN，壳体材料20g，试选用一对标准鞍座，确定鞍座的安装位置并写出鞍座标记。6-28 某反应釜，操作容积0.8m，筒体内径1000mm，夹套内径1100mm，总高约3.2m，设备质量1310kg，反应釜物料密度1.2kg/m，反应时，物料占操作容积的80%，夹套介质为冷却水，

14、夹套体积为0.2m，若选用耳式支座或支承式支座，分别确定每种支座的尺寸并写出标记。第七章 换热设备习题：7-1 换热设备的应用场合和基本要求是什么？7-2 换热设备有哪些类型？各适应什么场合？7-3 间壁式换热设备有哪几种主要形式？各有什么特点？7-4 管壳式换热设备有哪几种主要形式？各有什么特点？适用于那些场合？7-5 板面式换热设备有哪集中主要形式？各有什么特点？7-6 固定管板式换热器由那些主要部件组成？各有何作用？7-7 换热管也官办有哪几种连接方式？各有那些特点？7-8 什么是温差应力？常用的温差应力补偿装置有哪些？各有何特点?7-9 折流板的作用是什么？有哪些常见形式？如何安装固定

15、？7-10 中国制定了那些换热设备的标准？其标准代号是什么？如何进行选择？7-11 换热器在使用过程中容易出现那些问题？如何防止？7-12 某合成氨车间要用一台换热设备来完成用冷水冷却体积流量为6000m/h的变换气的任务，已知变换气的进口温度为144.5，出口温度为57，密度为0.925kg/m，黏度为0.0155Pas，热导率为为0.58W/（mK），比热容Cp为1.9kJ/（kgK），冷却水全年最高温度为30，试选择合适的换热设备。第八章 塔设备习题：8-1 简述塔设备的作用及基本结构及各部分的作用是什么？8-2 塔设备的基本结构及各部分的作用是什么？8-3 常见板式塔的类型有哪些？各有

16、何特点？8-4 塔盘由哪些部件组成？各有何作用？8-5 塔盘在塔内如何支撑？怎样密封？8-6 填料塔和板式塔在传质机理和性能方面有哪些不同？8-7 常用的填料有哪几种？如何选择？8-8 液体分布器有哪几种结构？各有何特点？8-9 液体再分布器有何作用？分配锥有哪几种结构？8-10 常用的除沫装置有哪几种？各有何特点？第九章 反应设备习题：9-1 反映设有哪几种分类方法？简述几种常见反映设备的特点。9-2 搅拌式反应器有那些零部件组成？各部分的作用是什么？9-3 在确定筒体内径和高度时，应考虑哪些因素？9-4 搅拌式反应器的传热元件有哪几种？各有什么特点？9-5 长影搅拌器有哪几种结构模式？各有

17、何特点？各适用于什么场合？9-6 搅拌轴的计算应考虑哪些因素？9-7 为什么要在搅拌式反应器中设置挡板和导流筒？9-8 搅拌式反应器常用减速器有哪几种？各有何特点？适用于什么场合？9-9 简述填料密封的结构组成、工作原理及密封特点。9-10简述机械密封的结构组成、工作原理及密封特点。9-11 有一台生物反应器的内径为1800mm，容器上、下封头为标准椭圆形封头，高径比为2，试确定搅拌容器的筒体高度，该反应器的容积是多少？9-12 搅拌式反应器哦的筒体内直径为1200mm，液深为1800mm，容器内均布4块挡板，采用直径为400mm的推进式搅拌器，搅拌速度为320r/min，反应液的黏度为0.1Pas，密度为1050kg/m，试求（1）搅拌功率；（2）改用六直叶圆盘涡轮式搅拌器，其余参数不变时的搅拌功率；（3）如反应液的黏度改为25Pas，搅拌器采用六斜叶开式涡轮，其余参数不变时的搅拌功率。9-13 搅拌反应器的筒体内直径为1800mm，采用六直叶圆盘涡轮式搅拌器，搅拌器直径为600mm，搅拌轴转速为160r/min。容器内液体的密度为1300kg/m，黏度为0.12Pas。试求（1）搅拌功率；（2）改用推进式搅拌器后的搅拌功率。专心-专注-专业