过程设备设计复习题

《过程设备设计》复习题一、填空题1．GB150《钢制压力容器》属于标准，该标准适合于压力不大于MPa的钢制压力容器的设计。2．设计压力容器时，通常需要考虑的载荷工况包括、和三种。3．法兰按照其所连接的部件分为容器法兰和管道法兰两类。4．压力容器设计的基本要求是与的统一。5．压力容器常见的封头形式有、和等。6．压力容器是典型的由和组合而成的焊接结构。7．壳体承受均布外压作用时有和两种可能的失效形式。8．一圆筒内径Di=1000mm,厚度t=10mm,内压为1MPa则其轴向应力为。9．一圆筒内径Di=1000mm,厚度t=10mm,内压为1MPa则其周向应力为。10．压力容器在作用下易疲劳断裂。11．密封装置的失效形式主要表现为。12．一次应力的基本特征是。13．不连续应力的基本特征是和。14．压力容器的补强结构有、和三种形式。15．交变应力可以用、、等特征参量来表示。16．焊接接头系数表示与的比值，反映容器强度受削弱的程度。储存介质的密度将直接影响罐体及其。17．球形储罐按组合方式分为、和三种。要强化传热过程，可以通过提高、增大和增大来实现。18．换热管与管板的连接方法主要有、和。19．填料选用主要根据、和性能参数确定。20．泡罩塔的气液接触元件是，是浮阀塔的气液传质元件。21．板式塔的塔盘按结构特点分为和两大类。22．填料一般分为和两大类。二、名词解释无力矩理论蠕变极限持久强度自增强原理常规设计设计压力设计温度安定状态等面积补强三、简答题1．对过程设备的基本要求有哪些？2．介质的危害性有哪些？如何划分等级的？3．压力容器如何分类？4．外压圆筒如何分类？5．试写出无力矩理论的基本方程，并说明各符号的意义。6．常规设计有哪些局限性？7．压力容器的失效形式有哪些？对应有哪些设计准则？8．压力容器的失效有几类？强度失效包括哪几种断裂形式？9．布置鞍式支座时应遵循何种原则？10．容器为什么要进行液压试验？液压试验的试验压力如何确定？11．换热器基本的选择标准有哪些？12．简述换热器防振措施。13．换热器的壳程结构有哪些？有何作用？14．在什么情况下，可以优先选用填料塔？15．在什么情况下，可以优先选用板式塔？16．塔设备振动的原因有哪些？如何预防？四、作图题1．试绘制仅受内压作用时厚壁圆筒应力分布图，并做出说明。2．试绘制仅受外压作用时厚壁圆筒应力分布图，并做出说明。3．试绘制厚壁圆筒爆破过程曲线，并做出说明。4．试绘制平板对接焊缝焊接残余应力分布情况，并做出说明。五、计算题1．有一圆筒，内径为1200mm，厚度为12mm，长度为15m，材料为20R（Rm＝400MPa，ReL＝245MPa，E＝2×105MPa，μ=0.3）。①在承受周向外压时，求其临界压力pcr。。②在承受内压时，求其爆破压力pb，并比较其结果。若将长度改为2m，再进行计算。2．有一锥形底的圆筒形密闭容器，如图所示，试用无力矩理论求出锥形壳中的最大周向、经向薄膜应力及相应位置。已知圆筒形容器中面半径R，厚度t；锥形底的半锥角α，厚度t，内装有密度为ρ的液体，液面高度为H，液面上承受气体压力pc。3．对一标准椭圆形封头（如图所示）进行应力测试。该封头中面处的长轴D＝1000mm,厚度t=10mm,测得E点（x=0）处的周向应力为50MPa。此时，压力表A指示数为1MPa，压力表B的指示数为2MPa，试问哪一个压力表已失灵，为什么？4．一内压容器，设计（计算）压力为1MPa，设计温度为50℃；圆筒内径Di=1000mm，对接焊缝采用双面全熔透焊接接头，并进行局部无损检测；工作介质无毒性，非易燃，但对碳素钢、低合金钢有轻微腐蚀，腐蚀速率K≤0.1mm/a，设计寿命B=20年。试用Q235-C、Q245R作为筒体材料，分别计算筒体厚度。