《化学反应工程》试题

1、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. 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 算时则简化为 梁。 或 。直径为 D 的圆形截 梁；而直立的塔设备进行校核计3. 矩形截面（长=b、宽=h）对 Z 轴的惯性矩公式为 面对其对称轴的惯性矩为 。4. 计算内压操作塔设备筒体壁厚的依据是其 对其 应力。应力，而进行直立设备校核计算时主要是针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 。6. 立式容器的支座有腿式支座、_、_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

2、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应力？哪些不能？ （1）横截面为正六角形的柱壳。 （2）横截面为圆的轴对称柱壳。 （3）横截面为椭圆的柱壳。 （4）横截面为半圆的柱壳。 （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，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。 3薄壁回转壳体中任一点，只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。三、简答题1

3、. 写出下类钢材牌号的含义 09MnNiDR 和 1Cr18Ni9Ti（符号和数字） 。 2. 二力平衡条件是什么？什么叫二力杆？ 3. 内压壁厚设计公式中为何引入焊缝系数？焊缝系数与哪些因素有关？ 4. 什么叫长圆筒？什么叫短圆筒？用什么参数界定的？ 5. 法兰公称压力的确定受到哪些因素的影响？为什么公称压力 PN 为 1.0MPa 的法兰，其最大允许 操作压力比有时 1.0MPa 高而有时又比 1.0MPa 低？6设置加强圈的目的是什么？加强圈的类型有哪些？ 7. 什么叫失稳？外压容器的稳定性条件是什么？ 8. 用抗拉强度规定只下限为b=620 MPa 材料制造的容器为几类容器？依据是什么

4、？ 9. 试确定塔卧置做水压试验时的试验压力 PT 。塔的设计压力为 P，水重度，塔高 H。 10. 有一管线法兰，已知设计压力为 0.2MPa，设计温度为 300，试问在此管线上能否使用公称压 力为 0.25MPa 的碳钢平焊法兰？为什么？ 11. 焊缝系数与哪些因素有关？若一容器为双面对接焊缝，局部无损探伤，焊缝系数为多少？ 12. 封头有哪几种形式？各适用于什么场所？ 13. 求图 1 所示轮胎形回转体上 A、B 两点的第一、第二曲率半径？图1 14法兰联结结构一般是由哪三个部分组成？ 15提交法兰钢度的三个途径是什么？ 16法兰的公称压力与哪些因素有关？ 17鞍座有哪些型式？ 18一台

5、卧式容器的鞍座型式如何选择？为什么？ 19今有一直径为 1200mm 的吸收塔，封头与筒身采用法兰联结，该塔操作温度为 285，设计压 力为 0.4MPa，材质为 20。试选择标准法兰。 20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？四、计算题1. 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 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。2（ 图 2） 解：取 AB 杆为研究对象MA=0T 4a sin 30 P 2a W 3a = 0T = P +

6、 1.5W =19 kN Fx = 0 MBT cos 30 N AX = 0 N AX = 19 3 =16.45 kN 2=0N AY 4a P 2a W a = 0 N AY =4.5 kN2. 某分馏塔，内径 Di=800mm，实际壁厚 n =8mm，塔高 H=10m。设计压力 P=0.9MPa，设计温 度为 200，材质为 16MnR，塔体 t =170MPa， s =345MPa，焊缝系数 =0.85，壁厚附加 量 C=2.0mm， 水 = 9.8 10 N/m ， / t =1.0。3 3 校核此塔在此设计压力下的强度。 校核此塔水压试验时的强度。解： e = n C = 8 2

7、 =6mm =pc ( Di + e ) 0.9 (800 + 6) = =60.45 MPa 2 e 26 t = 0.85 170 =144.5 MPa由于 t所以容器强度合格。 p = p + H = 0.9 + 9.8 10 3 10 10 6 =0.998 mmpT = 1.25 p t= 1.25 0.998 170 =1.25 MPa 1703中国石油大学（华东）现代远程教育T =pT ( Di + e ) 1.25 (800 + 6) = =83.96 MPa 2 e 260.9 S = 0.9 0.85 345 =263.93 MPa由于 T 0.9 S 所以水压试验强度合格。3车刀的 A 端禁固在刀架上，B 端受到切削刀作用，已知 Py=18KN，Px=7.2KN，L=60mm，求固 定端 A 的约束反力。4一个总重为 200N 的电动机，采用 M8 吊环螺钉，螺纹根部的直径为 6.4mm，其材料的许用应 力=40MPa。问起吊电动机时，吊环螺钉是否安全？ 5圆柱薄壳内充满气体，已知气体压力 P=1MPa，圆柱薄壳直径 D=2000mm，圆柱壳壁厚 10mm， 求圆柱壳上任一点 A 的薄膜应力？ 6沿顶部支承的圆筒，直径为 D，壁厚为n，