2025年大学（化学工程与工艺）化工设备机械基础考核题.doc

2025年大学（化学工程与工艺）化工设备机械基础考核题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
1. 化工设备中常用的材料是（ ）
A. 木材 B. 塑料 C. 金属 D. 陶瓷
2. 以下哪种封头受力情况最好（ ）
A. 半球形封头 B. 椭圆形封头 C. 碟形封头 D. 锥形封头
3. 化工设备上的接管与筒体连接时，一般采用（ ）
A. 焊接 B. 螺纹连接 C. 法兰连接 D. 胀接
4. 搅拌器的作用是（ ）
A. 使物料混合均匀 B. 提高反应速度 C. 降低能耗 D. 增加设备稳定性
5. 化工设备的壁厚设计主要考虑（ ）
A. 美观 B. 强度和刚度 C. 制造工艺 D. 成本
6. 以下哪种密封形式适用于高温高压场合（ ）
A. 填料密封 B. 机械密封 C. 迷宫密封 D. 垫片密封
7. 化工设备的支座类型不包括（ ）
A. 卧式容器支座 B. 立式容器支座 C. 球形容器支座 D. 旋转设备支座
8. 塔设备的主要作用是（ ）
A. 储存物料 B. 进行化学反应 C. 分离混合物 D. 加热物料
9. 换热器中，热量传递的基本方式不包括（ ）
A. 传导 B. 对流 C. 辐射 D. 扩散
10. 化工设备设计时，需要考虑的安全因素不包括（ ）
A. 压力 B. 温度 C. 美观性 D. 介质腐蚀性

第II卷（非选择题 共70分）
二、填空题（总共5题，每题4分，共20分）
1. 化工设备的基本要求包括满足工艺要求、具有足够的强度和刚度、________________、易于操作和维护等。
2. 压力容器按设计压力可分为低压、中压、高压和________________四类。
3. 搅拌器的类型有桨式搅拌器、________________、涡轮式搅拌器等。
4. 化工设备的防腐措施主要有选用耐腐蚀材料、________________、表面处理等。
5. 换热器按传热方式可分为间壁式换热器、________________、蓄热式换热器等。

三、简答题（总共3题，每题10分，共30分）
1. 简述化工设备选材的原则。
2. 说明卧式容器支座主要有哪几种类型及其特点。
3. 简述塔设备的主要性能参数有哪些。

四、分析题（共1题 20分）
材料：某化工厂欲新建一套生产装置，需要设计一台反应釜。已知反应釜内的物料具有强腐蚀性，反应温度较高，压力较大。
问题：请分析该反应釜在设计时需要考虑哪些关键因素，并说明理由。

五、计算题（共1题 20分）
材料：有一圆柱形筒体，内径为1000mm，壁厚为10mm，承受内压p = 2MPa。筒体材料的许用应力[σ] = 120MPa。
问题：计算该筒体的强度是否满足要求。

答案：
一、选择题
1. C
2. A
3. C
4. A
5. B
6. B
7. D
8. C
9. D
10. C

二、填空题
1. 保证安全可靠
2. 超高压
3. 推进式搅拌器
4. 采用防腐涂层
5. 混合式换热器

三、简答题
1. 化工设备选材原则：满足使用要求，包括耐腐蚀性、耐热性等；具有良好的工艺性能，便于加工制造；经济合理性，在满足性能要求下降低成本；符合国家相关标准规范。
2. 卧式容器支座类型及特点：鞍式支座，对筒体有较好的支撑作用，适用于各种卧式容器；圈座，结构简单，制造方便，但对筒体局部应力较大；支承式支座，适用于小型卧式容器，结构简单。
3. 塔设备主要性能参数：生产能力，单位时间内处理的物料量；分离效率，反映分离效果的指标；操作弹性，塔能稳定操作的负荷范围；压降，气体通过塔设备的压力降。

四、分析题
该反应釜设计时需考虑：材料选择耐腐蚀材料，因物料有强腐蚀性；加强密封设计，防止泄漏，因压力较大；设置合适的温度控制系统，因反应温度高；考虑足够的强度和刚度，以承受压力。同时要便于操作和维护，确保安全生产。

五、计算题
筒体的计算压力p计 = p + 0.1 = 2 + 0.1 = 2.1MPa。
筒体的计算壁厚δ计 = p计D/2[σ]t - p计 = 2.1×1000/(2×120 - 2.1)≈8.8mm。
实际壁厚10mm大于计算壁厚8.8mm，所以该筒体强度满足要求。