南京工业大学化工设备机械基础试卷__A.docx
工0703化工设备机械基础复习Cheerful Chen南京工业大学化工设备机械基础试卷A化工专业（本）科一、名词解释（每小题2分，共10分。）1、延伸率2、屈服点3、回转壳体4、有效厚度5、临界压力二、判断题（每题1分，共10分）1、材料的屈强比（S/5）越高，越有利于充分发挥材料的潜力，因此，应极 力追求高的屈强比。（）2、弹性模数E和泊桑比小是材料的重要力学性能，一般钢材的E和仙都不随 温度的变化而变化，所以都可以取为定值。（）3、蠕变强度是表示材料在高温条件下抵抗发生缓慢塑性变形的能力；持久强 度表示材料在在高温抵抗断裂的能力；冲击韧性则表示材料在外加载荷突然袭击时及时和迅速塑性变形的能力。（）4、在承受内压的圆形容器上开椭圆孔，应使椭圆的长轴与筒体轴线平行。（）5、薄壁回转壳体中任一点，只要该点的两个曲率半径R1 = R2,则该点的两向应力丽g。（）6、依据弹性失效理论，容器上一处的最大应力达到材料设计温度下的屈服点 荔时，即宣告该容器已经“失效”。（）7、安全系数是一个不断发生变化的数据，按照科学技术发展的总趋努，安全 系数将逐渐变小。（）8、假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。（）9、法兰密封中，法兰的刚度比强度更重要。（）10、无缝钢管做筒体时，公称直径是指它们的外径。（）三、填空题（每空1分，共40分）1、八 也是金属材料的（）指标；外 虫是材料的（）指标；Ak是材料的（）指标。2、对钢材，其泊桑比呼（）。3、碳溶解在（）所形成的固溶体叫做铁素体；碳溶解在（）中所形成的固溶体叫做奥氏体。4、钢的常规热处理工艺一般分为（）、（）、（）和（）。5、金属腐蚀包括（）腐蚀和（）腐蚀。6、淬火最终得到的组织是（）。7、Q235-A.F中Q的意思是（），F的意思是（）；16MnR的含碳量是（），R表示（）；0CU3中合金元素Cr的含量是（）。8、钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的（）。9、容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于（）的称为薄壁容器，超过这一范围的为厚壁容器。10、有一盛装液化气的容器,其最高使用温度为 50 C,已知该液化气在50c 时的饱和蒸气压为2.07MPa,试确定该容器的计算压力pc=（）MPa；水压试验压pT= （ ）MPa。11、标准椭圆形封头的长、短半轴之比 a/b=（）。12、在外压容器设计中，稳定安全系数 m对于圆筒、锥壳取m=（）,对于球壳、椭圆形和碟形封头取 m=（）。13、法兰连接结构，一般是由（）件、（）件和（）件三部分组成。14、制定法兰标准尺寸系列时，是以（）材料，在（）C时的力学性能为基础的。15、在鞍座标准中规定的鞍座包角有8=（）和0=（）两种。16、列管式换热器主要分为（）、（）（）和（）几种结构形式。17、设计自支承式塔设备时，除了考虑操作压力以外，还必须考虑（）、（）、（）、（）等载荷。四、识图与填图题（1、2题每题4分，3、4题每题5分共18分）1、图1中A, B点表示两个受外压的钢制圆筒，材料是碳素钢， （S =216MPa, E=206GPa.试回答：A, B两个圆筒各属于那一类圆筒？它们失稳时的波形数 n 等于几或大于几？图12、指出下列换热管的排列形式，如图 2所示:3 / 6工0703化工设备机械基础复习Cheerful Chen3、标出图3所示固定管板式列管换热器各零部件名称工0703化工设备机械基础复习Cheerful Chen4、试将塔设备中所标编号的名称按顺序写出来（图4）10 / 61.2.3.4.5.6.7.89.10.图4五、计算题(1题6分，2、3题每题4分，4题8分，共22分)1、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力cre和 cm：(1)球壳上任一点。已知 p=2.5MPa, D= 1000mm, S= 8mm。(2)圆柱壳上任一点，已知 p=1MPa, D = 2000mm, S= 20mm。2、某球形内压薄壁容器，内径为 Di = 2800mm,壁厚为$ = 22mm,若令焊 接接头系数小=1.0,厚度附加量C = 2mm,试计算该球形容器的最大允许 工作压力。已知钢材的许用应力4t=147MPa。3、若已知某材料的(b=490MPa, cs= 325MPa,求该材料白许用应力3为多 少？4、某化工厂反应釜，内径为 Di = 2000mm,工作温度为5105C,计算压力 为pc= 1.6Mpa,釜体材料选用0CU8Ni10Ti,采用双面焊对接接头，局部无 损探伤小=0.85,凸形封头上装有安全阀，厚度附加量为 C=2mm,材料的 许用应力dt=137MPa, *= 205Mpa,试设计釜体厚度。(钢板厚度尺寸系 列见表1表1钢板厚度尺寸系列工5Q0. 550. 600,650. 700.750. 9。LGL 2Pb3L4L 5l.s2 02.2第5Z, H3, 031. 2国 53. &J. B%。| |liii in4.55.Q品070a.o上0101112_JI3M I 151617u19加2122252634343*0理*?485052556065TO75BODO出100105llt>ISO125130140ISO16570LSDIS5 |；90105虻0化工设备机械基础试卷A答案、1、延伸率：试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比的百分率，称 为延伸率。2、屈服点：发生屈服现象时的应力，即开始出现塑性变形时的应力，称为“屈 服点”。3、回转壳体：回转壳体系指壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的 固定轴线旋转360而成的壳体。4、有效厚度：指名义厚度和厚度附加量的差值。5、临界压力：导致筒体失稳的压力称为该筒体的临界压力。.*、1、（X） 2、（X） 3、（X） 4、（X） 5、（V） 6、（V） 7、（V） 8、（X） 9、 （V） 10 （V）二、1、（塑性）、（强度）、（韧性）2、（0.3）3、（ a-Fe）、（ TFe）4、（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）5、（化学）、（电化学）6、（马氏体）7、（屈服点）、（沸腾钢）、（0.16%）、（容器钢）、（13%）8、（内径）9、（0.1）10、（2.17 或 2.277）、（2.71 或 2.85）11、 （2）12、（3）、（15）13、（联接）、（被联接）、（密封）14、（16MnR）、（200）15、（1200）、（1500）16、（固定管板式换热器）、（浮头式换热器）、（填函式换热器）、（U型管式换 热器）17、（自重载荷）、（风载荷）、（地震载荷）、（偏心载荷）I1、A属于长圆筒，B属于短圆筒；A失稳时变形波纹数n等于2, B失稳时变 形波纹数n是大于2的整数2、（1）正二角形（2） 转向正二角形（3）正方形（4） 转角正方形3、1,5 2.管程接管3.一程接管4克体5.折流挡板6.换热管 7.Mi8.设备法9.>10.管板4、1.裙座4.塔盘2.气体入口3.筒体5.人孔6.除沫装置7.气体出口8.回流管 9.进料管10.出料管1、(1)解：PD。日二4S2.5 1000=78.125MPa4 82、3、(2)解：PD4SPDC a =一 2S解:解:1.0 2000 =25MPa4 201.0 2000 =50MPa2 20已知 Di = 2800mm, Sn = 22mm, C=2mmPwSe= Sn-C=22-2=20mm4二t Se 4 147 1.0 20=4.17MPaDiSe2800 20(b = 490MPa, (s= 325MPa,4、解:4=(Wnb=490/3=163.3MPa$= cs/ns= 325/1.6=203MPa所以It 取 163.3Mpa。已知 pc= 1.6Mpa, Di = 2000mm,小= 0.85, =137MPa(D S =Pc Di1.6 20002；:t -pc2 137 0.85 -1.6=13.65mm,已知 C=2mm13.65+ 2= 15.65mm查表1经过圆整后Sn取16mm。(2)校核水压试验强度Se=Sn-C=16-2=14mmpT=1.25p=1.25X1.6 = 2MPa (取 p=pc)pT (Di Se)2,0 (2000 14)=4 ) = u ( wu)=143.8MPa2 140.9 J =0.9 0.85 205 =156.8MPa所以水压试验强度足够。二T 29 J(%.2)
