2025年高职（应用化工技术）化工设备机械基础期末测试题及解析.doc

2025年高职（应用化工技术）化工设备机械基础期末测试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。

1. 化工设备的设计压力是指设定的容器顶部的（ ）。
A. 最高工作压力
B. 最低工作压力
C. 正常工作压力
D. 设计压力

2. 以下哪种材料不属于化工设备常用的金属材料（ ）。
A. 碳钢
B. 不锈钢
C. 陶瓷
D. 合金钢

3. 化工设备中，筒体的长度与直径之比大于（ ）时，称为长径比大的设备。
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5

4. 对于承受内压的圆筒形容器，其壁厚计算公式中的焊接接头系数主要考虑了（ ）。
A. 焊接质量
B. 材料强度
C. 容器直径
D. 工作压力

5. 化工设备的支座形式不包括（ ）。
A. 鞍式支座
B. 裙式支座
C. 悬挂式支座
D. 板式支座

6. 搅拌器的类型不包括（ ）。
A. 桨式搅拌器
B. 推进式搅拌器
C. 涡轮式搅拌器
D. 齿轮式搅拌器

7. 列管式换热器中，管束的排列方式一般有（ ）。
A. 正方形排列
B. 圆形排列
C. 三角形排列
D. A和C

8. 化工设备的防腐措施不包括（ ）。
A. 选用耐腐蚀材料
B. 表面涂层
C. 阴极保护
D. 增加壁厚

9. 对于压力容器，安全阀的开启压力一般设定为容器设计压力的（ ）。
A. 1.0倍
B. 1.05 - 1.1倍
C. 1.2倍
D. 1.5倍

10. 化工设备的人孔直径一般不小于（ ）。
A. 400mm
B. 500mm
C. 600mm
D. 800mm

11. 塔设备的气液传质设备不包括（ ）。
A. 板式塔
B. 填料塔
C. 筛板塔
D. 反应塔

12. 化工设备的密封形式中，属于静密封的是（ ）。
A. 填料密封
B. 机械密封
C. 垫片密封
D. 迷宫密封

13. 离心泵的主要部件不包括（ ）。
A. 叶轮
B. 泵壳
C. 电机
D. 轴封装置

14. 对于化工管道，公称直径是指（ ）。
A. 管道外径
B. 管道内径
C. 管道名义直径
D. 管道实际直径

15. 化工设备的保温材料应具有（ ）性能。
A. 良好的导热性
B. 较高的吸水性
C. 较低的导热系数
D. 易燃性

16. 换热器的传热系数与（ ）无关。
A. 冷热流体的物性
B. 换热器的结构
C. 使用时间
D. 流体的流速

17. 化工设备的强度计算主要依据（ ）。
A. 牛顿定律
B. 伯努利方程
C. 材料力学
D. 化学平衡原理

18. 搅拌设备中，搅拌轴的临界转速与（ ）有关。
A. 搅拌轴直径
B. 搅拌器类型
C. 物料密度
D. 以上都是

19. 化工设备的制造工艺不包括（ ）。
A. 锻造
B. 铸造
C. 焊接
D. 印刷

20. 对于储存易燃液体的储罐，应设置（ ）。
A. 液位计
B. 温度计
C. 呼吸阀及阻火器
D. 以上都要设置

第II卷（非选择题，共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。

1. 化工设备按其作用可分为反应设备、______、储存设备、输送设备等。
2. 化工设备设计时，应满足工艺要求、______、经济合理性等原则。
3. 压力容器的安全附件包括安全阀、______、压力表等。
4. 列管式换热器中，管束与管板的连接方式有胀接、______和胀焊并用。
5. 塔设备的气液接触元件有塔板和______。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述化工设备常用的材料类型及其特点。
2. 说明搅拌设备的作用及搅拌器的选型原则。
3. 简述列管式换热器的工作原理及主要优缺点。
4. 压力容器的定期检验包括哪些内容？

（三）计算题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。要求写出计算过程和答案。

已知一圆筒形容器，内径Di = 1000mm，设计压力p = 常压，工作温度t = 20℃，材料为Q235 - A，厚度附加量C = 2mm，焊接接头系数φ = 0.85，许用应力[σ]t = 113MPa，试计算该容器的壁厚。

（四）案例分析题（共10分）
答题要求：本大题共2小题，每小题5分。阅读案例，回答问题。

某化工厂的一个储存浓硫酸的碳钢储罐发生了腐蚀泄漏事故。经过调查发现，该储罐已经使用多年，且未进行定期防腐处理。同时，储罐周围环境湿度较大，且有少量酸性气体存在。

1. 请分析导致该储罐腐蚀泄漏的原因。
2. 针对该事故，提出相应的预防措施。

（五）设计题（共5分）
答题要求：本大题共1小题，5分。根据要求进行设计。

设计一个简单的板式塔，用于气液传质过程，要求说明塔板类型、塔径、塔高的确定方法及主要设计参数。

答案：
1. A
2. C
3. D
4. A
5. D
6. D
7. D
8. D
9. B
10. B
11. D
12. C
13. C
14. C
15. C
16. C
17. C
18. D
19. D
20. D

填空题答案：
1. 换热设备
2. 安全可靠性
3. 爆破片
4. 焊接
5. 填料

计算题答案：
根据圆筒形容器壁厚计算公式：δ = pDi / (2[σ]tφ - p) + C
代入数据：p = 0（常压），Di = 1000mm，[σ]t = 113MPa φ = 0.85，C = 2mm
δ = 0×1000 / (2×113×0.85 - 0) + 2 = 2mm

案例分析题答案：
1. 原因：储罐使用多年未定期防腐，碳钢在浓硫酸及潮湿酸性环境下发生腐蚀；环境湿度大且有酸性气体加速腐蚀。
2. 预防措施：定期对储罐进行防腐处理，如涂防腐漆；改善储存环境，降低湿度，加强通风，减少酸性气体浓度。

设计题答案：
塔板类型可选用筛板塔。塔径根据气液流量等工艺参数通过计算确定。塔高由理论塔板数、板间距等决定。主要设计参数包括气液流量、操作压力、温度、物料物性等。根据这些参数计算塔径和塔高，以满足气液传质效率要求。