2025年高职（化工装备技术）化工设备设计试题及答案.doc

2025年高职（化工装备技术）化工设备设计试题及答案

（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：本大题共20小题，每小题2分，共40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，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。

1. 化工设备设计中，对于承受内压的圆筒形容器，其壁厚计算主要考虑的因素不包括以下哪一项？
A. 内压大小
B. 材料许用应力
C.容器的高度
D.焊接接头系数
2. 以下哪种封头形式在相同直径和压力条件下，受力性能最好？
A. 半球形封头
B. 椭圆形封头
C. 碟形封头
D. 锥形封头
3. 化工设备设计时，选择材料的首要原则是？
A. 经济性
B. 耐腐蚀性
C. 强度要求
D. 加工工艺性
4. 关于塔设备的设计，以下说法错误的是？
A. 塔的直径应根据生产能力和操作条件确定
B. 塔的高度与分离要求无关
C. 塔板的效率影响传质效果
D. 塔体的壁厚需满足强度计算
5. 搅拌设备中，搅拌器的选型主要依据是？
A. 物料的性质
B. 设备的大小
C. 搅拌的速度
D. 搅拌的目的
6. 对于化工管道设计，管道的公称直径是指？
A. 管道内径
B. 管道外径
C. 近似内径的整数
D. 近似外径的整数
7. 在化工设备设计中，安全阀的作用是？
A. 调节压力
B. 防止超压
C. 控制流量
D. 过滤杂质
8. 换热器设计时，传热系数的大小与以下哪种因素关系不大？
A. 流体的流速
B. 换热面积
C.. 换热器的结构
D. 流体的物性
9. 以下哪种化工设备不属于储存设备？
A. 储罐
B. 反应釜
C. 球罐
D. 卧式容器
10. 化工设备设计中，焊接接头的强度计算与以下哪些因素有关？
A. 焊接方式
B. 焊缝长度
C. 焊接材料
D. 以上都是
11. 对于离心式泵的设计，其扬程与以下哪个因素无关？
A. 叶轮直径
B. 转速
C. 泵的效率
D. 流体密度
12. 化工设备的防腐设计主要针对以下哪种腐蚀类型？
A. 化学腐蚀
B. 电化学腐蚀
C. 大气腐蚀
D. 以上都是
13. 塔设备的裙座高度设计需要考虑的因素不包括？
A. 塔内件的安装
B. 操作平台的高度
C. 基础的高度
D. 物料的进料方式
14. 在化工设备设计中，设备的稳定性设计主要考虑？
A. 设备的重心位置
B. 支撑方式
C. 风载荷
D. 以上都是
15. 以下哪种密封形式适用于高压化工设备？
A. 填料密封
B. 机械密封
C. 迷宫密封
D. 软填料密封
16. 化工设备设计时，设备的保温设计主要目的是？
A. 节约能源
B. 防止烫伤
C. 减少热量损失
D. 以上都是
17. 对于反应釜的设计，反应釜的容积主要根据？
A. 反应物料的量
B. 反应的时间
C. 反应的类型
D. 以上都是
18. 化工管道设计中，管道的壁厚计算需要考虑的因素有？
A. 内压
B. 外压
C. 温度
D. 以上都是
19. 以下哪种化工设备的设计需要考虑流体的流动状态？
A. 换热器
B. 反应釜
C. 泵
D. 以上都是
20. 在化工设备设计中，设备的铭牌应标注以下哪些信息？
A. 设备型号
B. 规格参数
C. 设计压力
D. 以上都是

第II卷（非选择题 共60分）
答题要求：请将答案写在答题纸上，写在试卷上无效。

21. （共10分）简述化工设备设计的一般步骤。
22. （共10分）说明在化工设备设计中如何确定设备的材质。
23. （共10分）分析塔设备设计中塔板效率的影响因素及提高塔板效率的方法。
24. （共15分）阅读以下材料：某化工厂计划新建一座储存液态烃的球罐，设计压力为1.6MPa，设计温度为50℃。已知球罐内径为10m，采用Q345R钢板制造。请计算球罐的壁厚，并说明计算过程中用到的主要参数及公式。
25. （共15分）阅读以下材料：某化工生产过程中需要一台换热器，将高温流体从150℃冷却到100℃，低温流体从50℃加热到80℃。已知冷热流体的流量分别为5000kg/h和6000kg/h，比热容分别为2kJ/(kg·℃)和4kJ/(kg·℃)。换热器的传热系数K为1000W/(m²·℃)。请设计该换热器的换热面积，并说明设计过程中用到的主要公式及计算步骤。

答案：1.C 2.A 3.C 4.B 5.A 6.C 7.B 8.B 9.B 10.D 11.C 12.D 13.D 14.D 15.B 16.D 17.D 18.D 19.D 20.D 21.一般步骤：明确设计任务和要求；确定工艺参数；进行初步设计选型；进行强度、刚度等计算；进行结构设计；绘制图纸；编写设计文件等。 22.根据工艺条件确定所需的耐腐蚀性、强度等性能；考虑材料的成本；查阅材料手册选择合适材料；通过实验或经验验证材料适用性；考虑材料的加工工艺性等。 23.影响因素：流体物性、塔板结构、操作条件等。提高方法：优化塔板结构、控制合适操作气液流速等。 24.根据球罐壁厚计算公式δ=PDi/（2[σ]tφ-P），其中P为设计压力1.6MPa，Di为内径10m，[σ]t为设计温度下材料许用应力，φ为焊接接头系数。先查得Q345R在50℃时许用应力，取焊接接头系数，代入公式计算得壁厚。 25.根据传热速率公式Q=WhCph(T1-T2)=WcCpc(t2-t1)算出传热速率，再由Q=KSΔtm，通过对数平均温差公式算出Δtm，已知K为1000W/(m²·℃)，代入可算出换热面积S。