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第四章习题及解答1．简述泵的选用与设计程序a.确定泵型b.确定泵的流量与扬程c.确定泵的安装高度d.确定泵的台数和备用率按泵的操作台数e.校核泵的轴功率。f.确定冷却水或驱动蒸汽的耗用量g.选用电动机h.填写选泵规格表2．简述换热器的设计原则a.换热器设计要满足工艺操作条件，长期运转，安全可靠，不泄漏，维修清洗方便，较高的传热效率，流体阻力尽量小，安装尺寸符合要求。b.确定介质流程c.确定终端温差d.确定流速、流向和压力降e.确定传热系数和污垢系数f.选用标准系列化的换热3．填料塔设计程序a.汇总设计参数和物性数据b.选用填料c.确定塔径。d.计算填料塔压降e.验算塔内喷淋密度f.计算填料层高度Zg.计算塔的总高度Hh.塔的其它附件设计和选定4．化工设备施工图的组成a.装配图表示设备的全貌、组成和特性的图样，它表达设备各主要部分的结构特征、装配和连接关系、特征尺寸、外形尺寸、安装尺寸及对外连接尺寸、技术要求等。b.部件图表示可拆或不可拆部件的结构、尺寸，以及所属零部件之间的关系、技术特性和技术要求等资料的图样。c.零件图表示零件的形状、尺寸、加工，以及热处理和检验等资料的图样。d.零部件图由零件图、部件图组成的图样。e.表格图用表格表示多个形状相同．尺寸不同的零件的图样。f.特殊工具图表示设备安装、试压和维修时使用的特殊工具的图样。g.标准图(或通用图)指国家部门和各设计单位编制的化工设备上常用零部件的标准图和通用图。h.梯子平台图支承于设备外壁上的梯子、平台结构的图样。i.预焊件图设备外壁上保温、梯子、平台、管线支架等安装前在设备外壁上需预先焊接的零件的图样。j.管口方位图设备上管口、支耳、吊耳、人孔吊柱、板式塔降液波板、换热器折流板缺口位置；地脚螺栓、接地板、梯子及铭牌等方位的图样。k.技术要求设备在制造、试验、验收时应遵守的条款和文件。l.计算书设备强度、刚度等的计算文件。当用计算机计算时，应将输入数据和计算结果作为计算文件。m.说明书设备结构原理、技术特性、制造、安装、运输、使用、维护、检修及其它需说明的文件。n.图纸目录每个设备的图纸及技术文件的全套设计文件的清单。5．化工设备图的绘制方法及步骤a.确定绘图比例、选择图幅、布图、画图b.尺寸和焊缝代号标注c.编写零部件序号和管口符号d.填写明细栏和管口表e.填写设计数据表、标题栏等6．化工设备图阅读的基本要求a.了解设备的性能，作用和工作原理；b.了解设备的总体结构、局部结构及各零件之间的装配关系和安装要求；c.了解设备各零部件的主要形状、材料、结构尺寸及强度尺寸和制造要求；d.了解设备在设计、制造、检验和安装等方面的技术要求。二、教学难点与重点a.掌握化工设备的选用和设计的一般原则b.熟练进行化工设备的选用（设计）c.熟练掌握化工设备图的绘制d.学习设备工艺及设备图的计算机辅助设计方法重点掌握化工设备的选用、化工设备图绘制和阅读、模拟软件使用第四章作业：读附图所示的列管式固定管板换热器装配图，并根据HG/T20668-2000（化工设备设计文件编制规定）重新绘制该图纸1、概括了解从标题栏、明细栏、技术特性表等可知，该设备的名称是列管式固定管板换热器，用途是使两种不同温度的物料进行热量交换，其规格为DN700×4000（壳体内径×换热管长度），换热面积F=116m2，绘图比例1:10，由25种零部件所组成，其中有14种标准件。换热器管程内的介质是水，工作压力为0.4MPa，工作温度为32～37℃，壳程内介质是物料丙烯丙烷，工作压力为1.6MPa，工作温度为44～40℃，换热器共有5个接管，其用途、尺寸见管口表。该设备采用了1个主视图、2个剖视图、2个局部放大图和1个示意图。2、详细分析（1）视图分析图中主视图采用全剖视以表达换热器的主要结构及各管口和零部件在轴线方向的位置和装配情况；主视图还采用了断开画法，以省略中间重复结构，简化作图；换热器内部的管束也采用了简化画法，仅画出一根，其余均用中心线表示。A－A剖视图表示了各管口的周向方位和换热管的排列方式。B－B剖视图补充表达鞍座的结构形状及安装等有关尺寸。局部放大图Ⅰ、Ⅱ表达管板与有关零件之间的装配连接关系。为了表示出件12拉杆的投影，将件11定距管采用断裂画法。示意图用以表达折流板在设备轴线方向的排列情况。（2）装配连接关系分析该设备筒体（件14）和管板（件6），封头（件1）和容器法兰（件4）的连接都采用焊接，具体结构见局部放大图Ⅱ；各接管与壳体的连接，补强圈与筒体及封头的连接均采用焊接；封头与管板采用法兰连接；法兰与管板之间放有垫片（件5）形成密封，防止泄漏；换热管（件15）与管板的连接采用胀接，见局部放大图Ⅰ。拉杆（件12）左端螺纹旋入管板，拉杆上套入定距管用以固定折流板之间的距离，见局部放大图Ⅰ；折流板间距等装配位置的尺寸见折流板排列示意图；管口轴向位置与周向方位可由主视图和A－A剖视图读出。（3）零部件结构形状分析设备主体由筒体（件14）、封头（件1）组成。筒体内径为700，壁厚为6，材料为Q235，筒体两端与管板焊接成一体。左右两端封头（件1）与法兰（件4）焊接，通过螺栓与筒体连接。换热管（件15）共有360根，固定在左、右管板上。筒体内部有弓形折流板（件13）14块，折流板间距由定距管（件11）控制。所有折流板用拉杆（件12）连接，左端固定在管板上（见放大图Ⅰ），右端用螺栓锁紧。折流板的结构形状需阅读折流板零件图。鞍式支座和接管法兰均为标准件，其结构、尺寸需查阅有关标准确定。管板有零件图，其结构形状可阅读零件图。（4）了解技术要求从图中的技术要求可知：该设备按《钢制压力容器》（GB150－1998）进行制造、试验和验收，采用电弧焊、制造完成后，除进行水压试验外，还需进行气密性试验。3、归纳总结通过上述分析可知：换热器的主体结构由圆柱形筒体和椭圆形封头构成，其内部有360根换热管和14块折流板。设备工作时，冷却水自接管a进入换热管，由接管d流出；温度高的物料从接管b进入壳体，经折流板曲折流动，与管程内的冷却水进行热量交换后，由接管e流出。《第五章车间布置设计》习题及答案一、填空题1设备布置图是在厂房建筑图的基础上增加设备布置的内容，用粗实线表示设备，厂房建筑用细实线画出。2设备布置图主要包括反映设备水平布置情况的平面图和反映某处立面布置情况的剖面图。二、选择题1.厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格称为柱网，沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用（A）依次编号。A.、、B.、、C.A或B2.在化工设备图中，设备的轮廓，一般按比例用（A）绘制。A粗实线（b）B中实线（2b/3）C细实线（b/3）D点划线3.在布置（A）时，应遵循缩短管长和顺应流程的原则。A:换热器B:塔C:泵D:搅拌器4.设备布置图中的标高用（A）表示。A、mB、cmC、mmD、都可以5.在设备平面布置图中，设备标注为T-101b，其中T表示（B）。A、一种设备等级B、一种设备代号C、设备一种材质D、一种设备保温等级6.在对塔进行布置时，对于（C）需采用独立布置方案。A:将高度相近的塔B:数量不多、结构与大小相似的塔C:单塔或特别高大的塔D:较小的塔7以下有关工程设计阶段及PID版次的叙述错误的是（B）。A．工程设计阶段分基础设计和详细工程设计两个阶段B．在基础设计阶段，PID应完成初步设计条件版（A）版，内部审核版（B版）和用户批准版（C）版三个版次的设计C．在详细工程设计阶段，PID应完成1版（详细设计1版），2版（详细设计2版），3版（施工版）三个版次的设计D．对于小型或成熟工艺装置的PID设计，至少应完成初步条件版，设计版和施工版三个版次8设备布置设计不包括的内容是（B）。A．确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置B．确定车间中各个设备的管口方法C．确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置D．确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸解答：B．正确答案。车间设备布置设计主要包括：①确定各个工艺设备在车间平面和立面的具体位置；②确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置；③确定供安装、操作与维修所使用的通道系统的位置与尺寸；④确定场地与建筑物、构筑物的尺寸；⑤确定管道、电气代表管线、采暖通风管道的走向和位置。9在以下四条关于几种常见设备的布置设计的意见中考虑欠妥当的是（A）。A．对于原料和成品贮罐，一般集中布置在贮罐区，同时为缩短流程、节省管长，原料和成品贮罐均应靠近与之有关的厂房布置B．对于大型换热器独立布置时应尽量安排在室外以节约厂房C．泵的布置应尽量靠近供料设备，以保证有良好的吸入条件D．反应器安装在室内或框架内，其基础与建筑物分开，以免将振动和噪声传递给建筑物10设备布置时设备间、设备与墙之间、运送设备的通道和人行道的宽度都有一定规范供设备布置设计时参照执行。工艺设备与道路间的距离不应小于（B）。A．0.5mB．1.0mC．1.5mD．2.0m11请指出下列有关安全距离数据中（A）是不正确的。A．回转机械彼此间距离为不小于1.5mB．贮槽之间的距离不小于0.4～0.6mC．换热器之间的距离不小于1.0mD．塔与塔之间的距离1.0～2.0m解答：A．正确答案。依据“车间布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，回转机械彼此间距离为不小于0.8～1.2m。12“泵的布置设计时应尽量集中布置，排成一条线，电机端对齐，正对道路。以下关于泵的布置正确的是（C）。A．泵与泵之间的距离视泵的大小而定，一般不小于1.0mB．双排泵之间的距离一般不小于1.5mC．泵与墙之间的距离一般不小于1.2m，以便通行D．泵的基础一般比地面高④400～500mm解答：C．正确答案。泵与泵之间一般不小于0.7m，双排泵之间一般不小于2.0m，泵基础一般高出地面100～200mm。13某工厂车间设备布置时，为节省投资，减少厂房面积，工艺设备与道路间的距离定为0.6m；操作设备时设备到墙的距离为0.8m；操作平台梯子的坡度为65°；通道通行部分的最小净空为2.1m。请问上述设计中数据正确的是（D）。A．①B．②C．③D．④解答：D．正确答案。依据“车间布置设计有关尺寸和设备之间的安全距离”，工艺设备与道路间的距离为不小于1.0m，工人操作时设备与墙面的距离不小于1.0m，操作平台梯子的坡度一般不超过45°，特殊可达到60°。14工艺专业提供的建议的设备平面布置图的用途是（A）。A.装置布置专业、总图专业开展工作的依据，也是机泵计算、询价订货的依据。B.因制造周期长，需提前询价订货的机泵计算依据。C.指导供销人员采购设备的依据。D.指导设备安装施工的依据。15在化工工艺设计中，其核心内容是（C）。A工艺流程设计和生产方法的选择B车间布置设计和管道布置设计C工艺流程设计和车间布置设计D化工工艺计算和车间布置设计16车间平面布置图每层平面应以其标高命名，对于一层内地面，表示方法（D）正确。A.EL100.0平面B.EL0.0平面C.EL0.000平面DEL100.000平面17考虑厂房的柱网布置时，在满足工艺操作需要，满足设备安装、运转及维修需要的前提下，应选择符合建筑模数的柱网。中国统一规定以（B）m的倍数为优先选用的柱网。A.2B.3C.4D.518下面为某一换热设备的设备位号，表示方法正确的为（A）。A.E0113BB.E-113BC.E113BD.E-0113B19考虑厂房立面布置时，厂房的高度主要取决于（D）。A.设备的高低B.安装的位置C.安装条件D.综合考虑上面三方面因素20在化工厂厂房建筑设计时，单层厂房的宽度不应大于（A）。A.30mB.22mC.24mD.18m21在车间布置平面图绘制中，下列标高标注正确的是（D）。A.B.C.D.22车间设备布置时，一些高大设备多采用（A）。A露天布置，以减少建筑物的费用，降低毒物的积累。B室内布置，以保护设备，使设备不受冷、热的影响。23车间设备布置时，为使管路尽量短和便于操作，通常设备多采用（B）。A按流程图出现的顺序布置。B按相似的设备布