最新化工设备机械基础试卷
化工设备机械基础试
卷
1、材料的冲击韧度k α值越高，则其塑性指标5δ也高，反之，当材料的5δ高，则k α值 也一定高。
2、在钢号表示方法中，含碳量以平均含量的万分之几表示。
3、确定容器压力试验的试验压力时，式中P 应为容器的设计压力或最大允许工作压力。
4、随科学技术发展的趋势，安全系数逐渐变小。
5、外压计算图表中，系数B 与材料和温度都有关。
6、一台卧式容器有三个鞍式支座，应选一个A 型，两个B 型的。
7、当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而减小。
8、按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力，薄膜应力是沿壳体法线方向均匀分布的。 9、真空容器属于低压容器。
10、假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。 一、 选择题 (每题1.5分，共计15分) 1、
外压圆筒的计算长度：指的是两相邻刚性构件之间的（ ）距离。 a ．最大 b ．最小 c ． 平均
2、一个薄壁外压圆筒，按我国容器设计规定进行校核，得知其允许工作外压为3MPa ，则
该容器的临界压力cr P 为（ ）。
a ．cr P =3MPa
b ．cr P =6MPa
c ．cr P =9MPa 3、
工作压力为4MPa ，毒性程度为极度危害介质的容器，属于（ ）。 a ． Ⅰ类容器 b ．Ⅱ类容器 c ．Ⅲ类容器 4、有效厚度一定不小于（ ）。
a ．名义厚度
b ．计算厚度
c ．设计厚度
5、（ ）低于或等于 —20℃的钢制压力容器称之为低温容器。
a ．操作温度
b ．设计温度
c ．大气极端温度
6、在筒体上开椭圆孔，长轴应与筒体轴线（ ）。
a ．平行
b ．垂直
c ．任意角度
7、
对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ ）。 a ．升高 b ．不变 c ． 降低 8、U 型管式换热器，（ ）。
a.完全消除温差应力
b. 部分消除温差应力
c. 不能消除温差应力 9、工程上把δ/D i ＞（ ）的圆筒称为厚壁圆筒。
a ．0.1
b ．0.2
c ．1.0
10、浮头式换热器能进行机械清洗的空间（ ）。
a.只有管程
b.只有壳程
c.管程及壳程均可
三、填空题 (每空0.5分，共计20分)
1、按材料成分划分，16MnR 属于( )钢，牌号中“R ”表示( )，“16”表示( )，含Mn 量应小于（ ）。
2、有一立式容器，下部装有10m 深，密度为ρ=1200kg/m 3的液体介质，上部气体压力最高达0.5MPa ，工作温度≤100℃，试确定该容器的设计压力p =( ) MPa ，计算压力c p =( ) MPa ，水压试验压力T p =( )MPa 。
3、直径与壁厚分别为D ，δ的薄壁圆筒壳，承受均匀侧向外压p 作用时，其环向应力
=θσ（ ），经向应力=m σ（ ），它们均是（ ）应力，且与圆筒的长度L （ ）关。
4、焊缝区的强度取决于（ ）、（ ）和（ ）。设计所需的焊接接头系数大小主要根据（ ）和（ ）确定。
5．自支承式塔设备的塔体除承受工作介质压力之外，还承受（ ）、（ ）、（ ）、（ ）的作用。
6、GB150—1998《 》，是我国压力容器标准体系中的（ ）标准，包括（ ），（ ），（ ） 三部份。
7、法兰联接结构是一个组合件，一般是由（ ），（ ），（ ）组成。法兰密封口泄漏有两个途径，一是（ ），二是（ ）。 8、外压容器的焊接接头系数均取为Φ=（ ）；设计外压圆筒现行的稳定安全系数为m=（ ）。
9、请列出五种典型的搅拌器（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、
（）
10、提高法兰刚度的有效途径是（）、
（）、（）。
四、问答题 (共计25分)
1、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。
（7分）
2、法兰的公称压力是如何定义的？一台设备法兰的操作温度为2800C，工作压力为
0.4MPa，当材料为Q235-B和15MnVR时应分别按何种公称压力级别确定法兰几
何尺寸。（5分）
甲型、乙型平焊法兰的最大允许工作压力（JB/T4700-2000） MPa
3、对于内压和外压操作的塔设备，它们的最大组合轴向压应力各出现在什么工况下？给出简单计算公式。（5分）
4、为什么双鞍式支座的最佳位置为A≤0.2L且尽可能使A≤0.5R i ?（8分）
五、计算题 ( 15分 )
有一圆筒形锅炉汽包，其内径为i D =1000mm ，工作压力为15.6MPa ，汽包上装有安全阀，设计温度为350℃，材质为18MnMoNbR ，双面焊对接接头，100%探伤。已知 ][σ=190MPa ，t ][σ=190 MPa ，C 1=0， C 2=1mm ， s σ=410MPa ，试设计该汽包厚度，并校核水压试验强度。
六、分析及证明题（15分）
分析固定管板式换热器温差应力产生的原因并证明管子或壳体中的温差轴向力F 公式为：
s
s t t s s t t A E A E t t t t F 11)
()(00+
---=
αα
式中 s t αα, ——分别为管子和壳体材料的线膨胀系数， 1/ ℃；
0t ——安装时的温度，℃；
s t t t ,——分别为操作状态下管壁温度和壳壁温度，℃；
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5 (
5.0)
6.0
7.0
8.0
9.0 10 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 34 36 38 40 42 46 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115
120
125
130
140
150
160
165
170
180
185
190
195
200
表4-13 钢板的常用厚度(GB/T709-2001) mm
s t E E ,——分别为管子和壳体材料的弹性模量，MPa ； t A ——换热管总截面面积，2mm ； s A ——壳壁横截面面积，2mm 。
化工设备基础总复习
《化工设备设计基础》综合复习资料 一、填空题 1. 力的合成与分解法则有和两种。 2. 作用在梁上的载荷一般可分为集中力、和；根据梁的约束及支 承情况可以分为简支梁、和三种。 3. 钢材中含有杂质硫会造成钢材的性增加，含有杂质磷会造成性增加。 4. 两物体之间的机械作用称之为力。力的三要素是、和。 5. 材料破坏的主要形式有和。 6. 平面力偶系平衡的充要条件是。 7. 设计温度在压力容器的壁厚计算公式中尽管没有直接出现，但它是和确 定时不可缺少的参数。 8. 压力容器制造完成之后必须进行压力试验，按照压力试验的介质种类可以分为和 两种方法。 9. GB 150-1998《钢制压力容器》是我国压力容器标准体系中的标准。 10. 在压力容器的四个壁厚中，图纸上所标注的厚度是厚度，用来承担外载荷强度 的厚度是厚度。 11. 法兰联接结构，一般是由、和三部分组成。 12. 为使薄壁回转壳体应力分析过程简化除假定壳体是的之外，还作 了、和。 13. 塔设备的裙座与筒体搭接结构焊缝受应力作用；对接结构焊缝承受应力作用。 14. 内压操作的塔设备其最大组合轴向拉应力出现在工况时设备侧。 二、判断题 1. 轴力图可以确定最大轴力的值及横截面危险截面位置，为强度计算提供依据。 2. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。 3. 法兰联接中，预紧密封比压大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封， 所以预紧密封比压越大越好。 4. 使梁变成凹形的弯矩为负弯矩，使梁变成凸形的弯矩为正弯矩。 5. 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。
化工设备机械基础考试试卷(终审稿)
化工设备机械基础考试 试卷 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
《化工设备机械基础》试卷适用专业: 应用化工技术年级: 2010级考试方式：闭卷 班级：姓名：学号：考试时间： 120 分钟 一、选择题：将正确答案的顺序号填入题后的括号内。（共8分，每小题1分） 1.设计压力为 2.5MPa的容器属于。（） A．低压容器 B. 中压容器 C.高压容器 D. 超高压容器 2.钢材的强度随温度的升高而，韧性和塑性随温度的降低而。 （） A．下降，升高 B．下降，下降 C．升高，下降 D．升高，升高3.不锈钢材料0Cr18Ni9牌号中的“0”表示其含碳量低于。（） A．百分之一 B. 千分之一 C. 万分之一 D. 万分之三 4.对于低温容器，设计选材时应特别注意材料的。（） A．低温强度 B. 低温刚度 C. 低温硬度 D. 低温脆性 5.从受力角度考虑，椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种 凸形封头中，的受力情况最好。（） A．椭圆形封头 B. 碟形封头 C. 半球形封头 D. 折边球面封头 6.低碳钢拉伸试验的整个过程，按顺序大致可分为如下四个阶段。（） A. 弹性阶段、强化阶段、屈服阶段和颈缩阶段 B. 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段
C. 弹性阶段、颈缩阶段、强化阶段和屈服阶段 D. 屈服阶段、弹性阶段、强化阶段和颈缩阶段 7.无缝钢管的公称直径指的是管子的。（） A．内径 B. 外径 C. 中径 D. 其他 8.设计中选用标准法兰的压力等级时，除考虑法兰的类型、材料、最高工作压 力外，还应考虑法兰的：（） A．公称直径 B. 密封面型式 C. 垫片种类 D. 工作温度二、填空题。（每空1分，共20分） 1．过载时带会在轮上，可防止其他零件的损坏，起到过载安全保护作用。 2．齿轮传动的失效形式 有、、、 、。 3．材料的化学性能有、抗氧化性。 4．碳钢是含碳量小于 %的铁碳合金。 5．工程上，伸长率δ≥5%的材料称为材料，δ<5%的材料称为 材料。 6．45钢，表示平均含碳量为 %的优质碳素结构钢。 7．对碳素结构钢、低合钢制容器，规定壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度为 mm。
《程序设计基础》试卷B及答案
黄淮学院计算机科学系2007-2008学年度第一学期 期末考试《程序设计基础》B 卷 注意事项：本试卷适用于计科系06级本科计算机科学与技术专业学生。 1．__ ____函数是程序启动时惟一的入口。 2．算法的复杂性包含两方面： 和 。 3．已知 char c= 'a' ; int x=2,k; 执行语句k=c&&x++ ; 则x 为 ，k 为 。 4．数值0x34对应的十进制为 。 5．已知int a ; 则表达式”(a=2*3 , 3*8), a*10”的结果为_ _ ____，变量a 的值为___ ___。 6．面向对象程序开发步骤为： 、 和面向对象实现。 1．下列程序设计语言中（ ）是面向对象语言。 A. FORTRAN B. C 语言 C. C++ D. 汇编语言 2．下列关于注释的说法哪个是错误的（ ）。 A. 注释不是程序中的可执行语句 B. 注释对于程序的执行有很重要的意义 C. 注释将在程序的编译阶段被编译器剔除 D. 编程时在程序中添加适当的注释是一个良好的编程风格 3．算法设计应该遵守（ ）的设计原则。 A. 自底向上，逐步求精 B. 自顶向下，逐步求精 C. 自底向上，同步扩展 D. 自顶向下，同步扩展 4．下列语句执行后a 的值为（ ）。 int a=4, &z=a, k=3; a=k; z+=2; k++; A. 0 B. 4 C. 1 D. 5 5．以下程序执行后，屏幕输出为（ ）。 #include “iostream.h ” void fun(int d) {d++;} void main() { int d=3; fun(d); d++; cout< 化工设备考试题A 一、填空题（每空1分、共20分） 1、压力容器按工艺用途可分为_____________、____________、____________和_____________ 容器。 2、《压力容器安全技术监察规程》按容器的_____________、____________、____________及容器在生产过程中的作用综合考虑，把压力容器分为三个类别。 3、压力容器用钢在出厂时的必检项目是_____________、____________ 、_____________、____________ 、_____________、____________ 。 4、边缘应力的两个显著特点是 _____________、____________。 5、在容器上开孔后，常用补强结构有___________、__________ 和_________。 6、大型立式容器常采用_______支座，大型卧式容器采用_______支座。 二、单项选择题（每题2分、共10分） 1、受气体压力作用的薄壁圆筒，其环向应力和轴向应力的关系是 （） A：环向应力是轴向应力的2倍； B：轴向应力是环向应力的2倍； C：环向应力和轴向应力一样大； D：以上都不是。 2、外压薄壁容器失稳的根本原因是（） A：容器所受外压力太大；B：容器实际受的外压力超过了容器的临界压力； C：容器所用材料的质量太差； D：容器的壁厚太薄。 3、16MnR是（） A：含锰量16%的高合金钢； B：含碳量1.6%的高碳钢； C：平均含碳量0.16%的低合金压力容器用钢；D：以上都不是。 4、压力容器在进行液压试验时，其试验应力应该满足的条件是 （） 2006级《化工设备设计基础》课程试题（B卷）合分人： 一、力学部分计算题：（共50分） 1、图示三角形支架ABC，A、B、C三处为铰链链接。在两杆的连接处B悬挂有重物G=30kN。杆AB和BC材料相同，许用应力[σ]=120MPa。AB、BC两杆直径d分别为25mm、30 mm。试校核此支架是否安全。(已知A、B、C三处均为铰接)。(AB和BC两杆的重量不计)（本题15分） 2、图示简支梁受均布载荷q=2kN/m作用，若梁长l=2m，截面为圆截面D=40mm，[σ] = 120MPa。试写出剪力方程和弯矩方程，画出剪力图和弯矩图，并校核强度是否满足要求。 3、已知：P＝7.5kW, n=100r/min,最大切应力不得超过40MPa, 空心圆轴的内外直径之比 = 0.5。二轴长度相同。求: 实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。 4、校核如图的矩形截面横梁AB的安全性。（已知α = 30°b= 60mm， h = 80mm，l1 = 1250mm，P = 15kN，[σ] = 160MPa） 二、是非题：在题后括号内，正确划 “√”，错误划“×”（共 10分，每小题1分） 1.《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，其中三类容器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。 （ ） 2. 容器法兰与管法兰的PN 、DN 相同时可以相互代用。 （ ） 3. 压力容器强度校核时公式中用到的厚度是有效厚度。 （ ） 4. 内压容器的有效厚度δe 一般都大于计算厚度δ，因此容器最高 允许工作压力[p w ]总是大于设计压力p 。 （ ） 5. 从稳定性考虑，外压容器设计选材时应选用弹性模量较大的材料。（ ） 6. 决定外压加强圈抗失稳能力的截面几何参数是截面面积。 （ ） 7. 圆筒形容器上开孔处的应力集中系数是φmax σσ=K 。（φσ为圆筒经 向薄膜应力） （ ） 8. 为减小鞍座处壳体截面的应力，卧式容器的鞍座距椭圆形封头直边切线的距离A 应该≤0.2L 和0.25D 0（式中L 为筒体长度，D 0 为筒体外径）。 （ ） 9. 圆筒形容器上开椭圆孔时，为降低开孔边缘的应力集中程度，应使椭圆的长轴方向垂直于圆筒的轴线。 （ ） 机械设计基础期末考试试题 一、填空题（30分） 1.两构件通过____________或____________接触组成的运动副称为高副； 2.曲柄摇杆机构的__________不等于00，机构就具有急回特性； 3.机构从动件所受力方向与该力作用点速度方向所夹的锐角，称为 _________角，用它来衡量机构的__________性能； 4.重合度的大小表明同时参与啮合的_________的对数的多少，重合度越大， 传动越 _________ ，承载能力越_________； 5.从切制原理上讲，加工齿轮的方法有__________、_________两种； 6.V带传动的主要失效形式是__________和__________； 7.凸轮机构从动件的形式有________从动件，________从动件和________从动件； 8.设计键连接时，键的截面尺寸b×h通常根据__________由标准中选择； 9.在链传动中，当两链轮的轴线在同一平面时，应将_______边布置在上面， _______边布置在下面； 10.牙嵌离合器只能在___________或___________时进行接合； 11.对齿轮材料性能的要求是齿面要__________，齿芯要__________； 12.按防松原理，螺纹联接常用的防松方法有__________、_________、__________三种； 13.在平键联接工作时，是靠__________和__________侧面的挤压传递转矩的； 14.按齿轮的啮合方式不同，圆柱齿轮可以分为________齿轮传动、________ 齿轮传动和________传动。 二、判断题（对的打“√”，错的打“×”，10分） 1.四杆机构中的最短杆是曲柄。（） 2.在摆动导杆机构中，当导杆为主动件时，机构有死点位置。（） 3.斜齿圆柱齿轮的标准模数是大端模数。（） 4.当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保 持不变。（） 5.螺纹联接件具有自锁性，不需要防松。（） 6.间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。（） 7.球轴承的旋转精度比滚子轴承的大。（） 化工设备基础知识 一、化工设备的概念 化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。 二、化工设备的分类 1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。 2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。 3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在 1～16 kgf/cm2 之间）、中压设备（操作压力在 16～100 kgf/cm2 之间）高压设备、（操作压力在 100～1000 kgf/cm2 之间）和超高压设备（操作压力大于 1000 kgf/cm2） 三、化工容器结构与分类 1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。 化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成. 1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。 2）封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连接（焊接）两种，可拆连接一般采用法兰连接方式。 3）密封装置化工容器上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式连接，容器接管与外管道间可拆连接以及人孔、手孔盖的连接等，可以说化工容器能否正常安全地运行在很大程度上取决于密封装置的可靠性。 4）开孔与接管化工容器中，由于工艺要求和检修及监测的需要，常在筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。 5）支座化工容器靠支座支承并固定在基础上。随安装位置不同，化工容器支座分立式容器支座和卧式容器支座两类，其中立式容器支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四种。大型容器一般采用裙式支座。卧式容器支座有支承式、鞍式和圈式支座三种；以鞍式支座应用最多。而球形容器多采用柱式或裙式支座。 6）安全附件由于化工容器的使用特点及其内部介质的化学工艺特性，往往需要在容器上设置一些安全装置和测量、控制仪表来监控工作介质的参数，以保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。化工容器的安全装置主要有安全阀、爆破片、紧急切断阀、安全联锁装置、压力表、液面计、测温仪表等。 上述筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座及安全附件等即构成了一台化工设备的外壳。对于储存用的容器，这一外壳即为容器本身。对用于化学反应、传热、分离等工艺过程的容器而言，则须在外壳内装入工艺所要求的内件，才能构成一个完整的产品。 2、分类从不同的角度对化工容器及设备有各种不同的分类方法，常用的分类方法有以下几种。 2006 级《化工设备设计基础》课程试题（B 卷）答案 一、力学部分计算题：（共50分） 1、（10分） 2sin 30 2306030 51.99tg300.577BC AB G S G KN G S KN = ==?==== （5分） 安全 （5分） 2、（15分） 解：0y F ∑= （5分） 0M ∑= （5分） 最大弯矩发生在梁的中点，其值为2 max 8 ql M = （3分） （3分） max 159120MPa MPa σ=不满足要求 （2分） 1 ()02 ql qx Q x --=1()2 Q x ql qx =-1()()2 M x qx l x =-211 ()022 qx qlx M x -+=0x l ()0x l ≤≤232 max max 331112102881590.043232 Z ql M MPa W D σππ???====?3 12 13 22 251.9910105.9[]120254 601084.88[]120304 AB BC S MPa MPa A S MPa MPa A σσπσσπ?===<=??===<=? 3、（15分） 解： 首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩 （3分） 实心轴 （5分） 空心轴 （5分） d 2＝=23 mm 确定实心轴与空心轴的重量之比 （2分） 4、（10分） 横梁承受拉弯组合荷载，危险面为梁中间。 （2分） （4分） （4分） （2分） 75 954995497162N m 100 x P M T n ==? =?=?..max13 11 1640MPa πx x P M M W d τ= ==3 16 167162 0045m=45mm π4010d ?= =??..() max234221640MPa π1x x P M M W D τα===-()3 246 167162 0046m=46mm π1-4010 D α?= =??..() 2231 132222245101 1.28461010.51A d A D α--???==? ??--?? ＝maxN cos N P A bh α σ= =126sin cos 148.7MPa []Pl P bh bh αασ= += 设计基础试题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选或未选均无分。 1．英国“工艺美术运动”的倡导者是【 B】 A．费尔德 B．莫里斯 C．格罗佩斯 D．伊顿 2．“荣华饼屋”标志的设计这是【B或D，没查到b/d都是香港人】 A．陈绍华 B．陈幼坚 C．陈汉民 D．靳埭强 3．下列标志设计以中国传统文化为主要创意点是【A】 A．北京申奥标志 B．华人设计师协会标志 C．中国律师协会标志 D．中国农业银行标志 4．下列不属于空间环境系统设计范畴的是【C】 A．通风系统 B．照明系统 C．陈设系统 D．排水系统 5．西方园林设计的顶峰之作是【D】 A．魏玛园林 B．夏宫园林 C．波茨坦王宫园林 D．凡尔赛宫园林 6．下列设计作品不是丹麦设计的是【A】 A．斯塔克榨汁机 B．B&O音响 C．PH灯具 D．天鹅椅子 7．电脑三维动画制作主要用到的设计软件是【B】 A．CAD B．MAYA C．LNDESIGX D．DREAMWEAVER 8．下列不属于高科技建筑派建筑设计的是【D 】 A．巴黎蓬皮杜中心 B．迪拜伯瓷酒店 C．伦敦劳埃德大厦 D．香港汇丰银行大厦 9．中国明式家具设计强调的是【C 】 A．块 B．面 C．线条 D．突出 10．中国第一部手工业专著，被誉为“先秦百工技艺之书”是【B】 A．《天工开物》 B．《考工记》 C．《格古要论》 D．《长物志》 二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。 11．对现代设计的产生有重要影响的有【AB CE】 A．“工艺美术运动” B．“新艺术运动” C．德意志制造联盟 D．技术美学组织 E．包豪斯 12．按设计目的的不同，设计可分为【BCE】 A．包装设计 B．视觉传达设计 C．产品设计 D．展示设计 E．环境设计 13．设计艺术在视觉艺术方面因素有【ABCDE】 A．线条美 B．形状美 C．比例美 D．结构美 E．肌理美 14．企业形象设计包括【 ACD 】 化工设备基础知识 第一章轴轴的主要作用是用来支撑和固定旋转传动零件，常见的轴有直轴和曲轴两种。一、直轴的分类：根据承受荷载的情况不同，直轴可分为心轴、转轴和传动轴三类。 1、心轴：心轴工作时主要用来支撑转动零件，承受弯矩而不传递运动，也不传递动力。心轴随零件转动的（如火车轮轴）称为活动心轴，不随零件一起转动的（如自行车轴、滑轮轴）称为固定心轴，它们承载时均产生弯曲变形。 2、转轴：转轴既要支承旋转零件还要传递运动和动力，如机床主轴、减速机齿轮轴、搅拌轴等。这类轴在外力作用下将产生弯曲变形和扭转变形。 3、传动轴主要用来传递扭矩，它不承受或承受较小的弯矩，如汽车、拖拉机变速箱与后轮轴间的传动轴。 轴的材料：选取轴用材料主要取决于轴的工作条件载荷和加工工艺等综合因素，除满足强度、刚度、耐磨性外，还要求对应力集中敏感性小，常用碳素钢、合金钢的锻件和轧制圆钢做为轴的毛坯。 碳素钢对应力集中的敏感性较小，其机械性能可通过热处理进行调整，比合金钢价廉，所以应用最广，常用30、40、45、50 号钢，其中45 号钢最常用。对于非重要或受载荷较小的轴可用Q235、Q237 等普通碳素结构钢。 合金钢可淬性好，且具有较高的机械性能，常用于传递较大功率并要求减小尺寸和重量以及提高轴颈耐磨性的场合。 合金铸铁和球墨铸铁也常用来做轴的原因是铸造成型容易得到较复杂且更合理的形状，铸造材料吸振性高，并可用热处理的方法提高耐磨性，对应力敏感性较低，且价廉。但铸造质量不易控制，可靠性较差，需慎用。 二、轴的结构 轴的外形通常作成阶梯形的圆柱体。轴上供安装旋转零件的部位叫轴头，轴与轴承配合部分叫轴颈，轴的其他部分叫轴身轴的设计与选择要考虑很多因素的影响，在满足不同截面的强度和刚度要求的同时，还要便于轴上零件的固定、定位、拆装、调整，尽可能减小应力集中以提高轴整体的疲劳强度，以及轴本身的加工工 艺性。 旋转零件一般要随轴旋转传递运动和动力，零件在圆周方向和轴线方向都需要确定他们之间的相对位置以保证各零件正常的工作关系。 《化工设计概论》 一、填空 1．化工设计是一个将系统（如一个工厂、一个车间或一套装置）全部用工程制图的方式，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化成工程语言的过程。 2．化工设计的特点是政策性强、技术性强、经济性强、综合性强。 3．化工设计的发展与石油化学工业等技术的发展有直接的关系。 4．完成初步设计的同时还应当做出总概算。 5．施工图设计的任务是根据初步设计审批意见，解决初步设计阶段待定的各种问题，并以其作为施工单位编制施工组织、施工设计、施工预算和进行施工的依据。 6．施工图设计详细容包括图纸总目录、工艺图纸目录、带控制点工艺流程图、首页图、设备布置图、设备图、设备表、管路安装图、综合材料表、设备管口方位图、设备及管路的保温与防腐设计等。 7．现场施工中设计代表的任务是参加基建的现场施工和安装、调试工作，作技术指导，使装置达到设计所规定的各项指标要求。 8．车间工艺设计包括的容有生产方法的选择、工艺流程的设计、工艺计算、车间布置设计、化工管路设计、提供设计条件及编制概算书和设计文件等。 9．设计人员接受任务后，首先要解决的问题是选择合适的生产方法。 10．工艺设计的中心环节是工艺计算。 11．工艺计算的主要容包括物料衡算、热量衡算、设备计算与选型等，并在此基础上绘制物料流程图、主要设备总图和必要部件图，以及带控制点的工艺流程图。 12．车间布置设计的任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面和空间中的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构形式。 13．化工管路设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置，以满足生产工艺的要求。 14．提供设计条件的容包括总图、土建、运输、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、给排水等非工艺专业的设计条件。 15．设计中经常进行分析比较的技术经济指标有产品成本、基建投资、劳动生产率、投资回收率、消耗定额、劳动力需要量和工资总额等。 16．设计文件容包括设计说明书、附图（流程图、设备布置图、设备图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）。 17．选择生产方法就是选择工艺路线。 18．生产工艺流程图一般由物料流程、图例和设备一览表3个部分组成。 19．设备一览表只需列出序号、位号、设备名称和备注即可。 中石油华东《化工设备设计基础》2016年秋学期在线作业（二） 一、判断题（共20 道试题，共100 分。） 1. 基本风压值是以一般空旷平坦地面、离地面10m高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 2. 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 3. 由于容器的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的容器法兰和管法兰，他们的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 4. 受外压作用的长圆筒其临界压力与圆筒的长度、直径、壁厚及材料种类有关。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 5. 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 6. 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生失稳。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 7. 内压薄壁圆筒形压力容器的壁厚公式是按照弹性失效设计准则利用第三强度理论推导出来的。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 8. 安全系数是一个不断发展变化的数据，按照科学技术发展总趋势，安全系数将逐渐变小。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 9. 不论是压力容器法兰还是管法兰，在我国现行的标准都是一个。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 10. 强度设计准则是保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 11. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 12. 法兰联接中，预紧密封比压大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封，所以预紧密封比压越大越好。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 13. 当短圆筒的长度增加到某一值，封头对筒体能起到的支撑作用，开始完全消失，该短圆筒的临界压力将下降到与长圆筒的临界压力相等，这个长度值称为临界长度。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 14. A. 错误 B. 正确 正确答案： 15. 对内压容器，考虑其刚性需要，要规定其相应的最小厚度。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 16. 压力容器设计中规定最小厚度的原因主要是考虑低压薄壁容器在制造、运输及安装过程中的强度需要。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 17. 压力容器壁厚计算公式中的焊缝接头系数取决于主要取决于焊缝的接头形式和无损检测的比例，无损检测的比例越大，焊缝接头系数就越小。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 18. 法兰联接密封的原理是：借助螺栓的压紧力，压紧法兰间的垫片并使之填满法兰密封 题号 -一一-二二-三四总分 总分10 20 10 60 100 得分 一、填空题（共4小题，每空1分，共计10分） 1.一阶梯杆如图所示， AB段横截面面积为：Ai=100mrH BC段横截面面积为 A=180mm贝U AB段杆横截面上的 正应力为 _80_Mpa , BC段杆横截面上的正应力为 _83.3_Mpa 。 2 ?当圆截面梁的直径增加一倍时，梁的强度是原梁的_8 _______ 倍。 3 ?低碳钢拉伸过程中可分为 _弹性阶段_、_屈服阶段_、—强化阶段_和局部变形阶段。 4 ?边缘应力的特性主要为 _局部性_、_自限性_。 5.如图所示回转薄壳，中心线为回转轴，A点的第一曲率半径是 _R _____________ ，第二曲率半径是 二、选择题（共10小题，每题2分，共计20分）题5图 1?直杆受扭转力偶作用，如图1所示，在截面1-1和2-2处的扭矩为（B ）。 A. T =25 kN m ; T2 =5kN m ; B. T1 =25 kN m ; T2 =- 5 kN m ; C. T1 =35kN m ; T2 =- 5kN m ； D. T1 =- 25 kN m ; T2 =5 kN m。 2 .简支梁受集中力偶Mo作用，如图2所示。以下结论错误的是（ C ）。 A. b =0时，弯矩图为三角形； B. a =0时，弯矩图为三角形； C.无论C在何处，最大弯矩必为Mo D .无论C在何处，最大弯矩总在 C处。 3 .截面上内力的大小：（C ）。 A.与截面的尺寸和形状有关； B.与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关； C.与截面的尺寸和形状无关； D.与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。 4 .下列常用压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列次序为（ B ）。 A.椭圆形、半球形、碟形、锥形、平盖； B .半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖； C.半球形、碟形、椭圆形、、锥形、平盖 D .碟形、半球形、椭圆形、、锥形、平盖 5.对于铁基合金，其屈服点随着温度的升高而（ C ）。 A.升高 B .不变 C .降低 D .未知数 6 .当焊接接头结构形式一定时，焊接接头系数随着检测比率的增加而（ A ）。 A.增大 B .减小 C .不变 D .不能确定 7 .工程上把3 /D i>( A ）的圆筒称为厚壁圆筒。 A. 0.1 B .0.2 C . 1.0 D .2 题2图 机械设计基础试卷 学年第一学期课号 课程名称机械设计基础（卷，闭卷）适用班级（或年级、专业） 一、填空题（每题2分，共30分） 1.在曲柄摇杆机构中，通常为原动件，并作运动；而为从动件，作运动。 2.摆动导杆机构的传动角始终等于，具有。 3.在凸轮机构中，常见的从动件运动规律为等速运动时，将出现冲击。 4.斜齿轮的标准参数在，和直齿圆柱齿轮相比斜齿轮的优点是。 5.如下图所示双极蜗轮传动中，已知右旋蜗杆1的转向如图所示，判断蜗轮3的转向。(顺时针、逆时针) 6.渐开线标准齿轮能实现定传动比的原因是。 7.在槽轮机构中如要想增加槽轮的转动次数，则要增加。 8.国家标准中，把牙型角α等于的米制螺纹称为普通螺纹，以为公称直径。 9.键是标准件，分为、、楔键和切向键等，键的失效形式为。 10.开式齿轮传动润滑一般可采用和。 11.带传动一般松边在（上、下），其目的是为了。 12.链传动中的节距越大，链条中各零件尺寸，链传动的运动不均匀性。 13.阶梯轴上截面变化处叫做 ，其作用是 。 14.滚动轴承内圈与轴的配合是 。 15.弹簧按受载情况可分为 、 和 。 二、判断题（每题2分，共10分） 1.在凸轮机构中，基圆半径取得较大时，其压力角也较大。 （ ） 2.在平键联接中，平键的两侧面是工作面。 （ ） 3.带传动在工作时产生弹性滑动是由于传动过载。 （ ） 4.圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （ ） 5. 动压润滑形成动压油膜的必要条件之一是保证润滑油从工作表面的楔形间隙的小截面流入，从大截面流出。 （ ） 三、计算题（每题10分，共60分） 1.如图所示，已知四杆机构中机架3和1构件两个铰接点，并已知2构件上两个对应位置，求四杆机构和第一对应位置上2构件的压力角。 2图示盘状转子上有两个不平衡质量：m 1 =1.5kg ，m 2＝0.8kg ，r 1 =140mm ，r 2 =180mm ，相位如图。现用去重法来平衡，试求所需挖去的质量的大小和相位（设挖去质量处的半径r ＝140mm ）。 3.求图示卷扬机减速器的传动比若1H i 。若各轮的齿数为124z = 248z = 230z '= 360z = 320z '= 440z = 4100z '=。 1．外压容器 容器内外的压力差小于零叫外压容器。 2．边缘应力 由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。 3．基本风压值 以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。 4．计算厚度 由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。 5．低压容器 对内压容器当其设计压力为 1.6MPa P 1MPa 0<≤.时为低压容器。 6．等面积补强法 在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。 7．回转壳体 一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。 8．公称压力 将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准压力等级就是公称压力。 9．计算压力 在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。 10．20R 20表示含碳量为0.2%，R 表示容器用钢。 11．设计压力 设定在容器顶部的最高压力，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。 12．强制式密封 完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。 13．强度 构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。 14．临界压力 导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。 15．主应力 在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力，这样的平面为主平面。在主平面上作用的正应力为主应力。 二、判断是非题（正确的划√，错误划×） 1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。 （×） 2．设计压力为4MPa 的容器为高压容器。 （×） 3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。 （×） 4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。 （√） 5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。 （×） 6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。 （√） 7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。 （√） 8．边缘应力具有自限性和局限性。 （√） 9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。 （×） 10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。 （×） 11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来 （√） 12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。 （×） 13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小（×） 14．塔的最大质量出现在其水压试验时 （√） 15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。 （×） 16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。 （×） 17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。 （×） 18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。 （×） 19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。（√） 化工设备基础课程设计 第一章设计方案的确定.............................................................. 错误!未定义书签。 1.1 液氨储罐选型................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 液氨储罐选材.................................................................. 错误!未定义书签。第二章储罐的工艺设计.............................................................. 错误!未定义书签。 2.1 筒体壁厚设计.................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 筒体封头设计.................................................................. 错误!未定义书签。 2.3 校核罐体及封头的水压试验强度.................................. 错误!未定义书签。 2.4 人孔设计.......................................................................... 错误!未定义书签。 2.5 人孔补强.......................................................................... 错误!未定义书签。 2.6 接口管.............................................................................. 错误!未定义书签。 2.6.1 液氨进料管......................................................... 错误!未定义书签。 2.6.2 液氨出料管.......................................................... 错误!未定义书签。 2.6.3 排污管.................................................................. 错误!未定义书签。 2.6.4 液面计接管.......................................................... 错误!未定义书签。 2.6.5 放空接口管.......................................................... 错误!未定义书签。 2.7 鞍座................................................................................ 错误!未定义书签。 2.7.1 罐体质量................................................................ 错误!未定义书签。 2.7.2 封头质量................................................................ 错误!未定义书签。 2.7.3 液氨质量................................................................ 错误!未定义书签。 2.7.4 附件质量................................................................ 错误!未定义书签。第三章设备总装配图.................................................................. 错误!未定义书签。 3.1 设备总装配图................................................................ 错误!未定义书签。 3.2 储罐技术要求：............................................................ 错误!未定义书签。 3.3 设计技术特性表............................................................ 错误!未定义书签。第四章设计总结.......................................................................... 错误!未定义书签。参考文献........................................................................................ 错误!未定义书签。 2012级《化工设备设计基础》期末试题及答案 一、力学部分计算题：（共50分） 1、（ 10 分） 1、图示三角形支架 ABC , A 、B 、C 三处为铰链链接。在两杆的连接处 B 悬挂有重物 G=30kN 。杆AB 和BC 材料相同，许用应力[ 二max =159MPa 》120MPa 不满足要求 （2 分） 3、（ 15 分） 解：首先由轴所传递的功率计算作用在轴上的扭矩 P 7.5 ― 9549 p= 9549 面"6即 m 16 716.2 n 1-：4 40 106 =0.046m=46mm d 2 = 0.5 D 2=23 mm 确定实心轴与空心轴的重量之比 4、（10 分） 横梁承受拉弯组合荷载，危险面为梁中间。 1 M （x ） qx （l 「x ） 2 最大弯矩发生在梁的中点, — M max （3 = max W Z 1 I 2 D 3 32 0 _x _l 其值为 M max = L 8 1 2 103 22 二 3 159MPa 兀 3 0.043 32 （5 分） （3 分） Q ■ 4kN 耳 jf .3分） 实心轴 -max1 = M x W P 1 空芈=40MPa n d 3 dr 3 16 716 ?2 6 =0.045m=45mm n 40 106 （5 分） 空心轴 M x 16M x 'max2 =40MPa _，maxN N _ Pcos ： A bh （3 分） （5分） di 45 10^ A L _ 二 民 1 - ： 2 一 46 10^ 1-0.5 —=1.28 （2 分）化工设备,化工设备基础
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