化工机械设备基础（2023年春2021级）学习通超星期末考试答案章节答案2024年

化工机械设备基础（2023年春，2021级）学习通超星期末考试章节答案2024年化工生产对化工设备提出了哪些要求?

答案:答：（一）安全性要求

1．足够的强度2.良好的韧性3.刚度4.抗腐蚀性5.密封性（二）工艺性要求1.达到工艺指标2．生产效率高（三）使用性要求

（四）经济性能要求化工设备基础课程的主要内容有:化工设备基本知识、化工设备力学基础、机械传动与连接、压力容器、典型化工设备、化工管路、化工设备故障诊断等部分。

答案:对化工生产有哪些特点?

答案:生产的连续性强;生产的条件苛刻;介质大多易燃易爆有毒性;生产原理的多样性、生产的技术含量高化工容器一般由（

）、（

）、密封装置、法兰及各种开孔接管组成。

答案:筒体;封头《压力容器安全技术监察规程》把压力容器按其破坏时造成的危害程度分为三类，其中哪一类破坏时造成的危害程度最大，因而在设计、制造和使用方面对其要求最高。

(

)

答案:第三类压力容器

高压容器是压力在下面哪一等级范围？

答案:10.0MPa≤P<100MPa退火是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却(炉冷、坑冷)的热处理工艺。

答案:对（

）是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后出炉空冷的热处理工艺。

答案:正火（

）就是将钢在固态范围内加热到给定的温度，经过保温，然后按选定的冷却速度却，以改变其内部组织结构，从而获得所需要的性能的一种工艺。

答案:热处理（）是淬火和高温回火相结合的热处理工艺。

答案:调质处理材料的性能分为（

）、（

）。

答案:工艺性能、使用性能材料工艺性能的好坏直接影响制造成本。工艺性能也称制造性能，工艺性能分为（

）

答案:铸造性能;锻造性能;焊接性能;切削加工性能材料的使用性能反映材料在使用过程中所表现出来的特性，包括（

）

答案:物理性能;化学性能;力学性能;焊接性能说明下列碳钢、合金钢牌号的含义及用途:Q235A、45、40Cr、GCr15、1Cr18Ni9Ti

答案:Q235A表示碳素结构钢，

屈服极限为235MPa，A级质量，镇静钢。45表示优质碳素结构钢，平均碳质量分数为万分之四十五40Cr合金调质钢

平均碳质量分数为万分之四十，即0.4%、平均含Cr<1.5%1Cr18Ni9Ti

铬镍不锈钢

钢平均含C为0.1%、含Cr18%、含Ni9%、含Ti<1.5%。依据钢中合金元素规定的含量，将钢分为三大类：（

）、（

）和（

）。

答案:碳钢、低合金钢、合金钢有机非金属材料（

）

答案:塑料;橡胶;涂料无机非金属材料有（

）

答案:陶瓷;化工搪瓷;玻璃目前在酸洗操作和循环冷却水的水质处理中，缓蚀剂用得很普遍，在化学工业中缓蚀剂的应用也很多。

答案:错化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是腐蚀过程是否有电流产生。

答案:对碳钢在强酸、强碱中的腐蚀属于局部腐蚀

答案:错化工设备的防腐措施有（

）

答案:隔离腐蚀介质;电化学保护;缓蚀剂保护工程中常见的约束反力有哪几种？

答案:柔性约束、光滑面约束、固定铰链、活动铰链、固定端约束力在坐标轴上的投影，其大小就等于此力沿该轴方向分力的大小。

答案:对凡是可以不计自重且只在两点受力而处于平衡的构件，称为二力构件。

答案:对力的三要素是（）、（）、（）

答案:大小、方向、作用点平面汇交力系的平衡条件是什么？

答案:平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在x、y两坐标轴上投影的代数和分别等于零。作用在物体上某点的力，可平行移动到该物体上的任意一点，但平移后必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力对新作用点之矩，这就是力的平移定理。力的平移定理只适用于刚体。

答案:对下列表述中不正确的是(

)。

答案:B、力不能平衡力偶；为了保证拉、压杆具有足够的强度，必须使其最大正应力(称为工作应力)小于或等于材料在拉伸(压缩)时的许用正应力。

答案:对求内力普遍采用的方法是（

）。即欲求某截面上的内力时，就假想沿该截面将构件截开，然后在截面标示出内力，再应用静力平衡方程求出内力。

答案:截面法（

）是指构件为抵抗外力作用，在其内部产生的各部分之间的相互作用力。

答案:内力（

）杆件的受力特点是:作用在直杆两端的外力大小相等、方向相反，且外力的作用线与杆的轴线重合。

答案:承受拉伸或压缩的杆件/star3/origin/7032fe26f57ac30dd17b7d0a05d78f10.jpg

答案:解:支脚的轴力为压力：N=F=90(kN)支脚的横截面面积A=（1402

-1312

）π/4=1920mm²压应力:

σ=N/A=90×103/1920=46.8(MPa)<[σ]=120(MPa）所以支脚的强度足够。一般不用灰铸铁作承受拉伸的构件，而常用作承受压缩的构件。

答案:对当应力未超过材料的比例极限时，杆件的应力与应变成正比。

答案:对由于截面突然改变而引起的应力局部增高的现象，称为（

）

答案:应力集中衡量材料强度的重要指标有（

）和（

）。

答案:屈服极限与强度极限材料的塑性指标有(

)。

答案:δ和ψ

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答案:因为Q=F/2

剪切强度的计算：τ=Q/A=F/2/（D23.14/4）=50*1000/2/（162*3.14/4）=124.4MPa>100MPa

即τ>[τ]

铆钉联接的剪切强度不够挤压强度的计算：σjy=Fjy/A=F/2/（δ*d）=50*1000/2/（16*10）=156.3MPa<200MPa即σjy<[σ]jy

铆钉联接的挤压强度足够。]铆钉联接的强度不够剪切强度条件表达式？

答案:剪切强度条件τ=Q/A<

[τ]剪切变形的剪切面总是垂直于外力作用线。

答案:错一般情况下，构件在发生剪切变形的同时，往往还伴随着（

）。

答案:挤压变形扭矩的正负按右手螺旋法则确定，即右手四指弯向表示扭矩的转向，当拇指指向截面外侧时，扭矩为正，反之为负。

答案:对在一对大小相等，转向相反。且作用平面垂直于杆件轴线的力偶作用下，杆件上的各横截面发生相对转动，这种变形称为(

)

答案:扭转变形圆轴扭转时横截面上只产生(

)，而横截面上各点此应力的大小与该点到圆心的距离成正比。

答案:剪应力某简支梁用18号工字钢制造，受均布载荷q的作用，梁长为L=2.8m，所受均布载荷q=23kN/m，18号工字钢WZ=1.85*105㎜3，许用正应力[σ]=140MPa，试校核梁的强度。

答案:解：梁的最大弯矩为Mmax=ql2/8=23*2.832/8=2.3*107Nmm校核强度σmax=Mmax/Wz=2.3*107/1.85*105=124

MPa<[σ]=140MPa因此梁的强度足够。桥式起重机的大梁以及其他钢结构中的抗弯杆件，经常采用工字形、槽形等截面

答案:对提高梁弯曲强度的措施一方面合理布置支撑和荷载另一方面选择合理的截面形状

答案:对梁纯弯曲时，横截面上只有正应力

答案:对直梁弯曲时横截面上的内力有（

）

答案:剪力和弯矩压杆的柔度是度量压杆失稳难易的重要参数，柔度越小，则压杆越易失稳。

答案:错只要杆件的轴向工作压力小于压杆的临界压力，压杆就不会失稳。

答案:对提高压杆稳定性的措施有（）

答案:合理选用材料;合理选择截面形状

;减小压杆长度;改善支座形式轴间连接通常使用联轴器和离合器

答案:对按照连接件的不同，轴毂连接分为（）、（）两种。

答案:键连接和销连接根据承受载荷的不同，轴可分为三类（

）

答案:心轴;传动轴;转轴带传动一般分为（

）。

答案:圆带传动;平带传动;V带传动;同步带传动螺纹连接的基本类型有（

）

答案:螺栓连接;双头螺柱连接;螺钉连接;紧定螺钉连接蜗杆传动可以做成只能以蜗杆为主动件，而不能以蜗轮为主动件(这种特性称为蜗杆传动的自锁)，可用于手动的简单起重设备中，以防止吊起的重物因自重而自动下坠。保证安全生产。

答案:对（

）传动传递的功率较大，传递的圆周速度范围较大，传动平稳，能实现两轴任意角度(平行、相交或交错)的传动，效率高，寿命长，，结构紧凑，外廓尺寸小。但加工复杂，制造、安装、维护的要求较高。

答案:齿轮传动由于球壳难于制造，通常直径小于3米的容器仍为圆筒形。

答案:对当压力、直径相同时，球壳的壁厚仅为圆筒的一半，所以用球壳作容器，节省材料，占地面极小，但球壳制造工艺比圆筒复杂的多，对焊接的要求也高，大型带压的液化气或氧气等储罐常用球罐形式。

答案:对实践证明：圆筒形的内压容器容易从横向破裂。在焊接或检验容器时，横向焊缝的质量必须保证。

答案:错容器压力试验分为（）、（）两种

答案:液压试验、气压试验在封头形状发展的过程中，从承压能力的角度来看，半球形、椭圆形最好，碟形、带折边的锥形次之。

答案:对凸形封头包括（

）

答案:半球形封头;球冠形封头;碟形封头;椭圆形封头封头按其形状可分为哪几类？（

）

答案:凸形封头;锥形封头;平板形封头（

）封头广泛用作许多化工设备的底盖，它的优点是便于收集并卸除这些设备中的固体物料，避免凝聚物、沉淀等堆积和利于悬浮、黏稠液体排放。

答案:锥形封头（

）封头因边缘应力小，承压能力强，获得了广泛的应用。

答案:椭圆形容器开孔补强的形式分为整体补强和补强圈补强

答案:对按所联接的部件，法兰的分类可分为（）、（）

答案:容器法兰、管法兰容器标准化的基本参数是（）、（）。

答案:公称直径和公称压力立式容器的支座主要有（）

答案:耳式支座

;支承式支座;裙式支座;腿式支座容器法兰的形式有（）

答案:平面型;凹凸面;榫槽面除沫装置的作用是分离出塔气体中含有的雾沫和液滴，以保证传质效率，减少物料损失，确保气体纯度，改善后续设备的操作条件。常用的除沫装置有丝网除沫器、折流板除沫器、旋流板除沫器等。

答案:对泡罩塔是最早应用于工业生产的典型板式塔，泡罩塔盘由塔板、泡罩、升气管、降液管、溢流堰等组成。

答案:对化工生产中最常见的三种塔板为：筛板塔盘、泡罩塔盘和浮阀塔盘

答案:对板式塔内部的溢流装置包括降液管、（）、受液盘等部件。

答案:溢流堰（）是液体自上层塔板流至下层塔板的通道，也是气（汽）体与液体分离的部位。

答案:降液管塔设备按结构形式分两类（）、（）。

答案:板式塔、填料塔塔设备在化工生产中的主要应用在（）

答案:精馏;吸收;解吸;萃取填料的支承装置结构对填料塔的操作性能影响很大，常用的填料支承装置有栅板、格栅板、开孔波形板等

答案:对填料塔由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成

答案:对（）是一种连续式气液传质设备，主要应用于吸收与解吸、气体增湿减湿、蒸馏等化工生产过程。

答案:填料塔填料是填料塔气、液接触的元件，填料性能的优劣直接决定着填料塔的操作性能和传质效率。当前，在石油和化工类工厂中，使用较多的填料有哪几种？

答案:①拉西环填料②鲍尔环填料③阶梯环填料④金属环矩鞍填料⑤丝网波纹（）产生时，塔板压降急剧上升，全塔操作被完全破坏，所以操作时应避免这种现象。

答案:液泛塔设备的腐蚀的原因是各种酸、碱、盐、有机溶剂及腐蚀性气体等介质的腐蚀。应采取措施（）

答案:正确选材和采用覆盖层

;采用电化学保护;设计合理的结构

;添加缓蚀剂

塔设备的故障有哪些？

答案:塔设备的故障可分为两大类，一类是工艺性故障，如操作时出现的液泛、漏液量大、液沫夹带过多、传质效率下降等现象；另一类是机械性故障，如塔设备探动、腐蚀破坏、密封失效、工作表面积垢、局部过大变形、壳体减薄或产生裂纹。板式换热器具有传热效率高，承压能力差，适用于温差和压力都不大的场合。

答案:对管壳式式换热器是由圆柱形的外壳和壳内的许多管子构成，是间壁式换热设备中应用最多的一种结构形式。

答案:对根据传热面和传热元件不同，间壁式换热器又可分为管式换热器和板面式换热器。

答案:对管式换热器分为哪几种？

答案:套管式换热器;蛇管式换热器;螺旋管式换热器;管壳式（列管式）换热器按热量的传递方式不同，换热设备分为（）、（）、（）三种

答案:混合式、蓄热式、间壁式换热管与管板的连接方式有强度胀接、强度焊接和胀焊结合。

答案:对管壳式换热器根据其结构特点可分为如下类型（）

答案:固定管板式;浮头式;填料函式;U形管式（）用来安装换热管，同时将管程和壳程分隔，避免管程和壳程冷热流体相混合。

答案:管板管壳式换热器由（）、（）、壳体和各种接管组成。

答案:管束、管板选择换热设备时要充分考虑符合工艺条件的要求，即从压力、温度、物理化学性质、腐蚀性等工艺条件考虑确定换热器的材质和结构类型。

答案:对换热器的冷热流体在进出口温度一定的情况下，采用顺流操作等，可以提高传热效率。

答案:错膨胀节是一种能够轴向自由伸缩的弹性补偿元件，由于它的轴向柔度大，当管子和壳体壁温不同，产生膨胀差时，可以通过膨胀节来变形协调，使得总变形量趋于一致，减小温差应力。

答案:对换热器标准是根据哪些参数来制订的。（）

答案:公称直径;公称压力;传热面积关于折流板的描述正确的是（）

答案:提高壳程内流体的流速和加强湍流程度，以提高传热效率;起支撑换热管的作用对换热器管壁积垢采取的措施有（）

答案:掌握物料性质，了解积垢的程度;对某些可净化的流体，在进入换热器前进行净化(如水处理);对于易结垢的流体，应采用容易检查、拆卸和清洗的结构;定期进行污垢的清除等管壳式换热器的常见故障有（）

答案:管子振动;管壁积垢;腐蚀与磨损;介质泄漏管子振动是管壳式换热器的一种常见故障。引起振动的原因有（）

答案:管束与泵、压缩机产生的共振;流体横向穿过管束时产生的冲击;由于其他综合因素影响而引起的振动釜体容积的大小取决于筒体直径D和高度H的大小。

答案:对搅拌反应釜主要由（）、（）、（）、（）和各种接管组成。

答案:筒体、传热装置、传动装置、轴封装置搅拌反应釜的作用表现在（

）

答案:通过对参加反应的介质的充分搅拌，使物料混合均匀;强化传热效果和相间传质，使气体在液相中作均匀分散;使固体颗粒在液相中均匀悬浮;使不相容的另一液相均匀悬浮或充分乳化减速器的作用是传递运动和改变转动速度，以满足工艺条件的要求。减速机是工业生产中应用很广的典型装置。

答案:对（）可使流体的切向流动转变为轴向和径向流动，同时增大液体的湍动程度，从而改善搅拌效果。

答案:釜体内安装挡板（）是使参加反应的各种物料充分混合，增强物料分子之间的碰撞机率，加快反应速率，强化传质与传热效果。

答案:搅拌装置的作用（）搅拌器形状与船舶用螺旋桨相似。其结构简单，制造加工方便，工作时使液体产生轴向运动、液体剪切作用小，上下翻腾效果好。主要适用于黏度低、流量大的场合。

答案:推进式机械密封的原理是：当轴旋转时，设置在垂直于转轴的两个密封面（其中一个安装在轴上随轴转动，另一个安装在静止的机壳上），通过弹簧力的作用，始终使它们保持接触，并作相对运动，使泄漏不致发生。

答案:对机械密封是一种功耗小，泄漏率低、密封性能可靠、使用寿命长等优点，因此，在搅拌设备上已被大量采用。

答案:对填料密封又称为压盖密封，由底环、本体、油环、填料、螺柱、压盖及油杯组成。

答案:对搅拌轴与罐体上封头之间有空隙，为了阻止釜内介质泄漏，同时阻止空气、杂质漏入反应釜内，通常采用（）。

答案:密封装置搅拌反应釜常用的动密封有（）、（）两种。

答案:填料密封与机械密封按输送介质的温度可分为低温管(t<-20℃)、常温管(-10℃200℃).

答案:对化工管路一般由管子、管件、阀门、管架等组成

答案:对下列化工管路中，非金属管有（）

答案:陶瓷管;玻璃管;塑料管;橡胶管《特种设备监察条例》规定，（

）是指利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备，其范围规定为最大工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。

答案:压力管道阀门选用一般要考虑下述原则（）

答案:输送流体的性质;阀门的功能;阀门的尺寸;阀