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化工设计：一、选择题（30分，2分/题）1.下面不属于工程设计阶段设计的是（）A.初步设计B.扩大初步设计C.中试设计D.施工图设计1.下面工程设计必须采用三段设计的项目是（C）A.新建项目设计B.重复建设项目设计C.石化行业新研制合成产品的车间设计D.已有装置的改造设计2.不是生产方法和工艺流程选择的原则的是（A）A.系统系B.先进性C.可靠性D.结合国情2.不是工艺流程重要部分之一的是（B）A原料预处理B.原料输送C.三废处理D.反应过程3.工艺流程图中不能用粗线条绘制的有（B）A工艺物料管道、B.加热蒸汽管道C主产品管道、D设备位号线3工艺流程图中需要用中线条绘制的有（B）A工艺物料管道、B.加热蒸汽管道C主产品管道、D设备位号线4在工艺流程图中，设备表示方法说法正确的是（A）A工艺流程图中应标绘出全部和工艺生产有关的设备、机械和驱动机B化工设备在图上要按比例绘出C化工设备用粗线条绘出D化工设备外形没有规定要求4在工艺流程图中，设备表示方法说法错误的是（D）A工艺流程图中应标绘出全部和工艺生产有关的设备、机械和驱动机B化工设备在图上可以不按比例绘出C化工设备用中线条绘出D化工设备外形没有规定要求5下面有关设备的标注正确的是（A）A设备标注内容包括设备位号及名称B.同一个车间同类设备有一个设备标注号C.同一设备在施工设计和初步设计标注号可以不同D.在工艺流程图中，设备名称标注在设备上5下面说法正确的是（A）A离心泵的流量调节一般采用泵的出口阀门开度控制B容积泵的流量调节一般采用泵的出口阀门开度控制C管道仪表流程图上温度指示仪表的字母代号是TRD管道仪表流程图上冷却水得物料代号是HS6下列图可以不按比例绘制的是（C）A设备装配图B车间布置图C工艺流程图D设备配件图6当剖切平面通过标准件和实心零件的轴线时，必须作剖面线的是（D）A螺纹紧固件B键C轴D设备实体7设备布置图的平面图一般为（）。A左视图B右视图C俯视图D仰视图7设备布置图上必须标注设备的（B）。A定形尺寸B定位尺寸C装配尺寸D规格性能尺寸8不是化工设备图的基本内容是（B）A标题栏B设备位号C明细栏D设备结构图8明细栏是装配图中零件的详细目录，一般绘制在标题栏（）方。零件的序号自（）而（）填写。（C）（A）上上下（B）下下上（C）上下上（D）下上下9.工程概算书应在（）阶段完成。（A）项目建议书（B）设计（C）施工（D）竣工9平面布置图的方位标，应在图纸右上方指向方。（A）东（B）南（C）西（D）北10下列软件中不属于流程模拟软件的是（）。AAspenBProIICChemCADDAutoCAD10能用于工艺过程模拟的软件是。（A）chemCAD（B）PVCAD（C）AutoCAD（D）PIDCAD11初步设计阶段车间布置设计的主要依据是（D）A工艺流程草图B工艺物料流程图C管道仪表流程图D带控制点的工艺流程图11施工图阶段车间布置设计的主要依据是（）A初步设计阶段的车间布置图B工艺流程图C物料性质D设备一览表12设备布置时，通常将下列哪些设备在底层布置（C）A计量装置B回流冷凝器C贮罐D主要设备12设备布置时，通常将下列哪些设备在高层布置（）A计量装置B震动设备C贮罐D过滤设备13下列图形中（）表示焊接连接的管道。（A）（B）（C）（D）13下面对平台的设计说法不正确的是（B）A平台的宽度一般不小于0.8m，平台上净空不应小于2.2m;B为人孔、手孔设置的平台，与孔底部的距离不应小于1.2mC斜梯的宽度不宜小于0.7m，也不宜大于1.0mD直梯宜从侧面通向平台，每段直梯高度不应大于8m14下面设计不属于非工艺条件设计的有（D）A采暖通风B蒸汽用量计算C安全环保的相关设计条件D管道设计14下面内容不属于工艺设计的内容的是（C）A工艺流程选择B工艺流程图的绘制C描图D设备装配图的绘制15车间的平面形式最常用的是哪一种（）A长方形BL形CT形DII形15主要设备的管口方位图主要出现在那个工程图中（）A工艺流程图B主要设备装配图C车间布置图D三个图中都要标注二、填空题（20分，2分/题）1.根据化工过程开发程序分类，可以分为：（概念设计）、中试设计、基础设计和（工程设计）2.工程设计可以根据工程的重要性、技术的复杂性和技术的成熟程度以及计划任务书的规定，可分为三段设计、两段设计和一段设计。对于重大项目和使用比较复杂技术的项目，为了保证设计质量，可以按（初步设计）、（扩大初步设计）及（施工图设计）三个阶段进行。3.项目建议书的提出是以（基础设计）为依据的。4.化工计算包括（物料衡算）、（热量衡算）和化工设备选型计算。化工车间设计的内容主要包括：设计准备工作、(方案设计)、化工计算(、(车间布置设计)、配管工程设计、提供设计条件、编制概算书和设计文件。5.在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑以下三项原则：先进性、可靠性和合理性6.说出以下图例的设备是什么？7.指出下列管道标注的意义：PG1310-300PG——（工艺气体），13——（工序号）10——（管道顺序号）300——（管道公称直径）8.给出下列物料的代号A——空气CW——冷却水HS——高压蒸汽S——蒸汽9.阻火器的图例：三通截止阀：10.PIC——压力指示控制103——第一工序，第三块压力表11.化工设备从总体上分为两类：标准设备（或定型设备）和非标准设备（非定型设备）12各部分结构尺寸大小相差悬殊，按比例画很难兼顾到细部结构表达清楚。可使用（局部放大图）和（夸大画法）。13.对于过高或过长设备，为采用较大比例和清楚表达设备结构，合理使用图幅，常使用（断开画法），用（双点划线）将重复出现的结构断开，使图形缩短。14.零件的接触面或配合面，规定只（一）条线。对于非接触面、非配合表面，即使间隙再小，也必须画（两）条线。15.相邻两零件的剖面线倾斜方向应（相反）。同一零件在各个视图上的剖面线方向和间隔应（一致）。16.不论采用何种比例，图样中所标注的尺寸数值都必须是机件的（实际）尺寸。图样中的尺寸标注与绘图所用的比例及作图的准确度（无关）图样中的尺寸以（毫米）为单位，机件的每一个尺寸，在图样上一般标注（一）次17.车间平面图上建筑物的纵向定位轴线，应按水平方向从左至右顺次用（阿拉伯数字）编号：横向的定位轴线，则按垂直方向由下而上顺次用（大写英文字母）编号。18建筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于某一基准面的高度，称为“标高”。标高数值以(m)为单位，一般标注至小数点以后第(三)位。19基准面标注为(±0.000),高于基准面的标高为(正)，低于基准面的标高为(负)。20根据厂房宽度和设备尺寸来确定车间设备布置：当厂房宽度9m(一)边布置;当厂房宽度18m，(两)边布置，(中间)留3m通道.三、判断题（10分，1分/题）1平面图还要表示厂房建筑的方位，大小尺寸，分隔情况及与设备安装定位有关的建筑物、构筑物的结构形状和相对位置()2设备布置图上一般不标注设备的尺寸（）3设备布置图上一般只标注设备安装定位尺寸（）4安装方位标只标注在流程图中（）5用细实线画出厂房剖面图。（）6画出各设备中心线，用粗实线画出设备的立面图，并注出设备的位号及名称。（）7.车间平面布置图需标出每个图的标高。（）8车间平面布置图的各层平面图是以(上一层的楼板底面)水平剖切的俯视图9化工设备镀涂层时，由于涂层太薄，在设备装配图中可不画出，也不用标注（）10化学过程的能量衡算只需计算反应过程的热效应，物料温度的变化可以忽略。（）四、简单题（25分，5分/题）1化工设备图中需标注的的尺寸类型有哪几种2化工设备的基本结构特点3化工设备装配图的步骤4初步设计阶段的车间布置设计内容5化工车间（装置）工艺设计的程序及设计内容1）设计准备工作2）方案设计（工艺流程设计）3）化工计算（物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算）4）车间布置设计5）化工管路设计6）提供设计条件（非工艺专业的设计条件）7）编制概算书及编制设计文件6化工设备图的基本内容：标题栏、明细栏、管口表、设计数据表（技术要求和技术特性、设备图7、化工设备的基本结构特点（回转体为主、各部分结构尺寸大小相差悬殊、壳体上开孔多、广泛采用标准化零部件、焊接结构较多、对材料有特殊要求、防泄漏安全结构要求高）8.毕业设计说明书内容1）总论（概述、文献综述、设计任务的依据或项目来源等）2）生产流程或生产方案确定3）生产流程简述4）工艺计算书（物料衡算、热量衡算）5）主要设备的工艺计算和设备选型6）原材料、动力消耗定额及消耗量7）车间成本估算8）环境保护与安全措施9）设计体会和收获10）参考文献11）附工程图纸（带控制点的工艺流程图；主要设备装配图；设备平面布置图与立面布置图；主要车间的管道布置图）9化工设备图上需要标注的尺寸有如下几类1）规格性能尺寸、2.）装配尺寸3.）外形尺寸4.）安装尺寸5）.其他尺寸10什么情况可适当考虑设备露天布置？(1)生产中不需要经常看管的设备，辅助设备，气候影响较小的设备。(2)需要大气来调节温度、湿度的设备，如凉水塔、冷却塔等。(3)不需要人工操作，高度自动化的设备。(4)气候温暖，无酷暑或严寒的地区。11车间设备布置应遵循以下原则：1.应满足生产工艺的要求2.应满足设备安装、检修的要求3.应满足土建要求4.应满足安全、卫生和环保的要求5.工艺设备竖面布置的原则12、车间设备布置图内容①一组视图②尺寸及标注③安装方位标④说明与附注⑤设备一览表⑥标题栏五、计算题（15分）浓度为20%（质量百分数，下同）的KNO3水溶液以1000kg/hr流量送入蒸发器，在某温度下蒸出一部分水而得到浓度为50%的KNO3水溶液，再送入结晶器冷却析出含有4%水分的KNO3晶体并不断取走。浓度为37.5%的KNO3饱和母液则返回蒸发器循环处理，该过程为连续稳定过程，试求：1.结晶产品量P，水分蒸发量W；2.循环母液量R，浓缩量S。解：1.衡算对象：总物料KNO3衡算范围：如图所示的用一条封闭的虚线所包围的部分衡算基准：单位时间--每小时列方程：凡是穿过封闭虚线进入的衡算范围的物料为入；凡是穿出封闭虚线排出的衡算范围的物料为出；总物料ΣMλ=ΣM出则F=W+P（1）同理，对KNO30.2F=0×W+P（1-4%）（2）将（1）（2）代入数据后组成方程组1000=W+P0.2×1000=P（1-4%）解这个方程组得：P=208.3kg/hrW=791.7kg/hr2.有两个蒸馏塔的分离装置，将含50%苯，30%甲苯和20%（以上均为mol%）二甲苯的混合物分成较纯的三个馏分，其流程图及各流股组成如图。计算蒸馏1000mol/h原料所得各流股的量及进塔II物料的组成。解：设S2、S3……表示各流股物料量，mol/hx3B、x3T表示流股3中苯、甲苯的组成。该蒸馏过程中共可列出3组物料衡算方程，每组选三个独立方程。即体系A（塔I）：总物料1000＝S2＋S3(1)苯1000×0.5＝0.95S2＋x3BS3(2)甲苯1000×0.3＝0.03S2＋x3TS3(3)体系B（塔II）：总物料S3＝S4＋S5(4)苯x3BS3＝0.03S4＋0.0045S5(5)甲苯x3TS3＝0.95S4＋0.43S5(6)体系C（整个过程）：总物料1000＝S2＋S4＋S5(7)苯1000×0.5＝0.95S2＋0.03S4＋0.0045S5(8)甲苯1000×0.3＝0.03S2＋0.95S4＋0.43S5(9)以上9各方程，只有6各是独立的。因为（1）＋（4）＝（7）式，同样，（2）＋（5）＝（8）式及（3）＋（6）＝（9）式。因此，解题时可以任选二组方程。由题意，应选体系C(整个过程)，因为三个流股2、4、5的组成均已知，只有S2、S4、S5三个未知量，可以从(7)、(8)、(9)三式直接求解。由(7)、(8)、(9)三式解得S2＝520mol/hS4＝150mol/hS5＝330mol/h再任选一组体系A或B的衡算方程，可解得：S3＝480mol/h，x3B＝0.0125，x3T＝0.5925，x3x＝0.3