过程设备设计试题(共4页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上一. 填空题1. 储罐的结构有 卧式圆柱形.立式平地圆筒形.，球形2. 球形储罐罐体按其组合方式常分为 纯桔瓣式，足球瓣式，混合式三种3. 球罐的支座分为 柱式，裙式两大类4. 双鞍座卧式储罐有加强作用的条件是 A0.2L条件下，A0.5R5. 卧式储罐的设计载荷包括 长期载荷，短期载荷，附加载荷6. 换热设备可分为 直接接触式，蓄热式，间壁式，中间载热体式四种主要形式7. 管壳式换热器根据结构特点可分为 固定管板式，浮头式，U型管式，填料函式，釜式重沸器8. 薄管板主要有 平面形，椭圆形，碟形，球形，挠性薄管板等形式9. 换热管与管板的连接方式主要有 强度胀接，强度

2、焊，胀焊并用10. 防短路结构主要有 旁路挡板，挡管，中间挡板11. 膨胀节的作用是 补偿轴向变形12. 散装填料根据其形状可分为 环形填料，鞍形填料，环鞍形填料13. 板式塔按塔板结构分 泡罩塔，浮阀塔，筛板塔，舌形塔14. 降液管的形式可分为 圆形，弓形15. 为了防止塔的共振，操作时激振力的频率fv不得在范围0.85Fc1Fv1.3Fc1内16. 搅拌反应器由 搅拌容器，搅拌机两大部分组成17. 常用的换热元件有 夹套，内盘管18. 夹套的主要结构形式有 整体夹套，型钢夹套，半圆管夹套，蜂窝夹套等19. 搅拌机的三种基本流型分别是 径向流，轴向流，切向流其中 径向流和轴向流对混合起主要作

3、用，切向流应加以抑制20. 常用的搅拌器有 桨式搅拌器，推进式搅拌器，涡轮式搅拌器，锚式搅拌器_21. 用于机械搅拌反应器的轴封主要有 填料密封，机械密封两种22. 常用的减速机有 摆线针轮行星减速机，齿轮减速机，三角皮带减速机，圆柱蜗杆减速机23. 大尺寸拉西环用整砌方式装填，小尺寸拉西环多用乱堆方式装填二. 问答题1. 试对对称分布的双鞍座卧式储罐所受外力的载荷分析，并画出受力图及剪力弯矩图。2. 进行塔设备选型时分别叙述选用填料塔和板式塔的情况。答：填料塔：1分离程度要求高 2 热敏性物料的蒸馏分离 3具有腐蚀性的物料4 容易发泡的物料 板式塔：1塔内液体滞液量较大，要求塔的操作负荷变化

4、范围较宽，对物料浓度要求变化要求不敏感要求操作易于稳定 2 液相负荷小 3 含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料 4 在操作中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件 5 较高的操作压力3. 比较四种常用减速机的基本特性。摆线针轮行星减速机：传动效率高，传动比大，结构紧凑，拆装方便，寿命长，重量轻，体积小，承载能力高，工作平稳，对过载和冲击载荷有较强的承受能力，允许正反转，可用于防爆要求齿轮减速机：在相同传动比范围内具有体积小，传动效率高，制造成本低，结构简单，装配检修方便，可以正反转，不允许承受外加轴向载荷可用于防爆要求三角皮带减速机：结构简单，过载时能打滑，可起安全保护作用，但

5、传动比不能保持精确，不能用于防爆要求圆柱蜗杆式减速机：凹凸圆弧齿廓啮合，磨损小，发热低，效率高，承载能力高，体积小，重量轻，结构紧凑，广泛用于搪玻璃反应罐，可用于防爆要求三. 简答题1. 结合草图解释“扁塌”现象。答：如果圆筒上不设置加强圈，且支座的设置位置A0.5Ri时，由于支座截面受剪力作用而产生周向弯矩，在周向弯矩作用下，导致支座处圆筒的上半部分发生变形，产生扁塌现象2. 简述换热器基本的选择标准。1. 所选换热器必须满足工艺过程要求，流体经过换热器换热后必须能够以要求的参数进入下个工艺流程2. 换热器本身必须能够在所要求的工程实际环境下正常工作，换热器需要能够抗环境和工程介质的腐蚀，并

6、且具有合理的抗结垢性能3. 换热器应容易维护，要求换热器容易清理，对于容易震动，腐蚀等破坏的原件应容易更换，换热器应满足工程实际场地的要求4. 换热器应尽可能经济，选用时综合考虑安装维护费用等，应使换热器尽可能经济5. 根据场地的限制考虑换热器的直径、长度、重量和换热管结构等3. 简述管壳式换热器基本类型的优缺点及适用场合。答：A固定管板式换热器：结构简单紧凑，能承受较高压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管和更换；缺点是管束和壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。适用于壳侧介质清洁不易结垢并能进行清洗，管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场

7、合B浮头式换热器：管间和管内清洗方便，无热应力，缺点是其结构复杂，造价比固定管板换热器高，设备笨重，材料消耗量大，且浮头端小盖在操作中无法检查，制造时对密封要求高。适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合CU型管式换热器：结垢比较简单、价格便宜、承压能力强、适用于管、壳壁温差较或壳程介质易结垢需要清洗，又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。特别适用管内走清洁而不宜结垢的高温、高压、腐蚀性强的物料。D填料函式换热器：结构较浮头式换热器简单，加工制造方便，节省材料，造价比低廉，且管束可以从壳体内抽出，管内，管间都能进行清洗，维修方便。缺点是填料处易产生泄露，一般适用于4MPa一下的工作

8、条件，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度也受填料的物性限制。E釜式重沸器：清洗维修方便，可处理不清洁，易于结垢的介质，并能承受高温高压4. 简述管束分程的作用。答：增加管数可以增加换热面积，但介质在管束中的流速随着换热管数的增加而下降，结果反而是流体的传热系数降低，故不能采用增加管数的方法来达到提高传热系数的目的。为解决这个问题，使流体在管束中保持较大的流速，可将管束分成若干程数，使流体依次流过各程管子，以增加流体流速，提高传热系数5. 简述折流板的作用，常用的折流板形式有哪两种？答：提高壳程流体的流速，增加湍动程度，并使壳程流体垂直冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传热

9、系数，减少结垢常用的折流板有弓形和圆盘圆环形两种6. 流体诱导振动的主要原因是什么？有何防振措施?原因：1 漩涡脱落 2 流体弹性扰动 3 湍流颤振 4 声振动 5 射流转换防振：1 改变流速 2 改变管子固有频率 3增设消声板 4抑制周期性漩涡 5设置防冲板或导流筒7. 简述塔设备运行应满足的基本要求。1 气液两相充分接触，相际间传热面积大2 生产能力达，即气液处理量大3 操作稳定，操作弹性大4 阻力小5 结构简单，制造安装维修方便，设备投资操作费用低6 耐腐蚀，不易堵塞8. 简述溢流堰的作用。 入口堰：当塔盘采用平型受液盘时，为保证降液管的液封，使液体均匀流入下层塔盘， 并减少液流在水平方

10、向的冲击 出口堰：保证塔盘上层液的高度，并使流体均匀分布9. 卡曼漩涡的定义。 外层主流体绕过堆积的边界层，是堆积的边界层背后形成一流体的空白区，在逆向压强梯度的作用下，流体倒流至空白区，并推开堆积层的流体，这样在塔体的背后就产生了漩涡10. 简述塔设备的防振措施。1 增大塔的固有频率2 采用扰流装置3 增大塔的阻尼11. 简述挡板与导流筒的作用，何谓全挡板条件？挡板：液体在离心力作用下产生漩涡，漩涡与桨叶接触，此时外面的空气进入桨叶被吸入到液体中，液体混入气体后密度减小，从而降低混合效果，增加挡板可以消除这种现象导流筒：在搅拌混合中起导流作用全挡板条件：当再增加挡板数和挡板宽度，功率消耗不再

11、增加12. 常用搅拌器的优缺点及适用范围。桨式搅拌器：相同排量下，折叶式比平直叶式功耗小，操作费用低，故轴流桨叶使用较多。应用于液-液系中用于防止分离、使罐的温度均一，固-液系中多用于防止沉降推进式搅拌器：结构简单，制造方便，适用于粘度低。流量大的场合，主要用于液-液系混合，使温度均匀，在低浓度固液系中防止淤泥沉降涡轮式搅拌器:能有效完成几乎所有搅拌操作，能处理黏度范围很广的流体，有较大的剪切力，可是流体微团分散的很细，适用于低黏度到中黏度流体的混合，液-液分散、液固悬浮 锚式搅拌器：只适用于对混合要求不太高的场合，常用于传热、析晶操作和搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆13. 鞍形填料的相对改进矩鞍

12、形将弧鞍形两端由圆弧改为矩形，客服了弧鞍填料容易相互叠合的缺点改进矩鞍填料将原矩鞍填料的平滑弧形边缘改为锯齿状14. 填料密封，机械密封的结构及工作原理。填料密封：在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料，对搅拌轴表面产生径向压紧力，由于填料中含有润滑剂，因此在对搅拌轴产生径向压紧力的同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体的渗入，达到密封的目的机械密封：它由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定在设备上的静环以及辅助密封圈组成 当转轴旋转时，动环和固定不动的静环紧密接触，并经轴上弹簧压紧力的作用，阻止容器内介质从接触面上泄露。动环和轴之间的密封是静密封，密封件常用O型环，动环和静环做相对运动时的端面密封，是动密封，是机械密封的关键。两个密封端面的平面度和粗糙度要求较高，依靠介质的压力和弹簧力使两端面保持紧密接触，形成一层极薄的液膜起密封作用。四. 选择看书计算题集中在5，7，8章（总结不全面，以老师画的重点为主，大家相互补充）专心-专注-专业