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2025年高职应用化工技术（化工设备基础）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（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. 化工设备的设计压力是指设定的容器顶部的（ ）压力。
A. 最高工作 B. 最低工作 C. 平均工作 D. 正常工作
2. 以下哪种材料通常不用于制造化工设备的主体结构？（ ）
A. 碳钢 B. 不锈钢 C. 陶瓷 D. 合金钢
3. 化工设备中常用的密封形式有多种，其中（ ）密封适用于高温、高压且介质有腐蚀性的场合。
A. 填料密封 B. 机械密封 C. 垫片密封 D. 迷宫密封
4. 化工设备的筒体直径确定主要依据（ ）。
A. 生产能力 B. 操作压力 C. 物料特性 D. 设备高度
5. 搅拌器在化工设备中的作用不包括（ ）。
A. 混合 B. 传热 C. 反应加速 D. 分离
6. 化工设备的支座类型中，（ ）适用于大型卧式设备。
A. 鞍式支座 B. 圈座 C. 支承式支座 D. 裙式支座
7. 安全阀的开启压力一般设定为设备的（ ）。
A. 设计压力 B. 最高工作压力 C. 试验压力 D. 操作压力
8. 化工设备中的换热设备，其传热系数与（ ）无关。
A. 冷热流体的性质 B. 设备材质 C. 换热面积 D. 流体的流速
9. 化工设备的壁厚计算主要考虑（ ）等因素。
A. 压力、温度、材质 B. 体积、重量、形状 C. 介质流量、密度 D. 设备高度、直径
10. 对于有强烈振动的化工设备，通常采用（ ）来减少振动对设备的影响。
A. 减震器 B. 加强筋 C. 支撑柱 D. 加厚壁

第II卷
二、填空题（总共5题，每题4分，请将答案填在横线上）
1. 化工设备的基本要求包括满足工艺要求、______、______、______等。
2. 化工设备中的塔设备按用途可分为______、______、______等。
3. 常见的化工设备腐蚀类型有______、______、______等。
4. 化工设备的强度计算主要包括______强度计算和______强度计算。
5. 化工设备的保温材料应具备______、______、______等特性。

三、简答题（总共3题，每题10分）
1. 简述化工设备选材的原则。
2. 说明化工设备中搅拌器的选型要点。
3. 阐述化工设备密封的重要性及常见密封失效的原因。

四、案例分析题（总共2题，每题15分）
某化工厂有一反应釜，在运行过程中出现了泄漏现象。已知该反应釜的设计压力为5MPa，工作温度为150℃，介质为腐蚀性较强的化学物质。请分析：
1. 可能导致泄漏的原因有哪些？（至少列出3点）
2. 针对这些原因，应采取哪些相应的解决措施？

在某化工装置中，一台换热器的换热效率突然下降。该换热器采用列管式结构，冷热流体分别走管程和壳程。请分析：
1. 换热效率下降可能的原因有哪些？（至少列出4点）
2. 如何进行检查和判断以确定具体原因？

五、计算题（总共1题，15分）
已知一化工设备的筒体设计压力为4MPa，设计温度为200℃，材质为碳钢，筒体的内径为2m，厚度附加量为2mm。试计算该筒体的理论壁厚。（碳钢的许用应力[σ]t = 130MPa，焊接接头系数φ = 0.85）

答案：
一、1. A 2. C 3. B 4. A 5. D 6. A 7. B 8. C 9. A 10. A
二、1. 安全可靠、经济合理、操作方便 2. 精馏塔、吸收塔、反应塔 3. 化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀 4. 圆筒、封头 5. 导热系数低、密度小、耐高温
三、1. 选材原则：满足工艺要求；具有良好的耐腐蚀性；具有足够的强度和韧性；经济合理性；便于加工制造和安装维修。2. 选型要点：根据搅拌目的选择；考虑物料特性；结合搅拌器的性能参数；注意搅拌器的材质与介质的适应性。3. 重要性：防止介质泄漏、保证设备正常运行、保护环境和人员安全等。失效原因：密封面磨损、腐蚀；密封件老化；安装不当；操作条件变化等。
四、1. 原因：密封失效；腐蚀穿孔；设备材质缺陷；温度压力波动导致应力集中。2. 措施：更换密封件；加强防腐措施；对设备进行检测和修复材质缺陷；优化操作参数，设置缓冲装置。1. 原因：管束结垢；介质流量变化；冷热流体进出口温度变化；换热器内有泄漏。2. 检查判断：检测进出口流量和温度；检查管束外观；进行压力测试；分析介质成分变化。
五、根据公式δ = pd/2[σ]tφ - p，其中p = 4MPa，d = 2000mm，[σ]t = 130MPa，φ = 0.85，代入可得：δ = 4×2000/(2×130×0.85 - 4)≈36.3mm，考虑厚度附加量2mm后，筒体理论壁厚为36.3 + 2 = 38.3mm 。