华东理工大学化工设备设计复习参考.doc

复习提纲塔设备：1 塔设备中能进行哪些单元操作？塔设备应满足哪些基本要求？P87精馏、吸收、解吸和萃取等。工业气体的冷却与回收、气体的湿法精制和干燥，以及兼有气-液两相传质和传热的增湿、减湿等。(1) 生产能力大，即气液处理量大；(2) 高的传质、传热效率，即气液有充分的接触空间、接触时间和接触面积；(3) 操作稳定、操作弹性（最大负荷对最小负荷之比）大，即气液负荷有较大的波动时能在较高的传质效率下进行稳定的操作，且塔设备应能长期连续运转；(4) 流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压力降小，以达到节能降低费用的要求；(5) 结构简单可靠，材料耗用量小，制造安装容易，以达到降低设备投资的要求。2 板式塔的基本结构形式，典型的板式塔盘的结构？P903 填料塔的基本结构形式，常见的填料类型（包括散装填料和规整填料）？P1054 填料塔中液体分布器有何作用？P110液体分布器安装于填料上部，它将液相加料及回流液均匀地分布到填料的表面上，形成液体的初始分布。5 什么叫卡曼涡街？为什么会产生卡曼涡街？引起的塔的振动方向是怎样的？P143当空气以某一流速流经圆柱体时，在圆柱体两侧的背风面交替产生旋涡，然后脱离并形成一个旋涡尾流，这就是卡曼涡街现象。.横向振动（风向的垂直方向）6 塔设备振动的原因，决定塔自振频率的因素有哪些？有哪些相关防治措施？P142安装于室外的塔设备，在风力的作用下，将产生两个方向的振动。一种是顺风向的振动，即振动方向沿着风的方向；另一种是横向振动，即振动方向沿着风的垂直方向，又称横向振动或风的诱导振动。塔单位高度上的质量、高度、塔体材料在设计温度下的弹性模量、塔截面的形心轴惯性矩；塔在操作时的激振力的频率（即升力作用的频率或旋涡脱落的频率）不得在塔体第一振型固有频率的0.851.3倍内，否则要：增大塔的固有频率、采用扰流装置、增大塔的阻尼。7 试分析塔设备在正常操作、停工检修和压力试验等三种工况下的载荷？1.质量载荷 塔体、裙座、塔内件、塔附件、操作平台及扶梯质量、偏心载荷（再沸器、冷凝器等附属设备）； 操作时物料质量； 水压试验时充水质量； 2.偏心载荷（弯矩） 3.风载荷 4.地震载荷（垂直与水平） 5.内压或外压 6.其他 塔在正常操作、停工检修和压力试验等三种工况下的载荷是上述各种载荷的组合，请读者自己思考。【(-)网上找的】8 塔设备危险截面强度的校核？ 1.裙座底部截面及孔中心横截面是危险截面。 2.筒体与群座连接处的横截面。换热器：1 典型的换热器类型？P2按换热设备热传递原理或传热方式进行分类，可分为以下几种主要形式：1.混合式换热器 利用冷、热流体直接接触，彼此混合进行换热。2.蓄热式换热器 借助于由固体构成的蓄热体与热流体和冷流体交替接触，把热量从热流体传递给冷流体。3.间壁式换热器 利用间壁（固体壁面）冷热两种流体隔开，热量由热流体通过间壁传递给冷流体。分为：管式换热器、板面式换热器、其他型式换热器。2 管壳式换热器的基本类型、结构特点和适用场合？有哪些主要零部件？P12固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式和釜式重沸器。30 设置折流板和折流杆的目的？折流板常用型式，如何固定？设置折流板的目的是为了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系数，同时减少结垢。在卧式换热器中，折流板还起支承管束的作用。折流杆：为解决传统折流板换热器中换热管与折流板的切割破坏和流体诱导振动，并且强化传热提高传热效率。常用的折流板型式有弓形和圆盘-圆环形两种。P19，204 固定管板式换热器的工作原理及其简图？P12 图1-16，P15 图1-215 管板力学模型的几种假设三种力学模型：(1) 将管板看成周边支承条件下受均布载荷的圆平板(2) 将管束当作管板的固定支承，而管板式受管束支承着的圆平板(3) 认为管板式弹性基础上受轴对称载荷的多孔圆平板，既考虑到管束弹性反力约束的加强作用，又考虑到管孔的削弱作用。我国GB151-1999与英国B.S.采用的是第三种，但我国的考虑更多因素。B.S.管板计算方法又称米勒法，其基本假设有：(1) 管束和管板连接处无滑动，否则就影响了管束对管板的支承作用；(2) 管束在受压缩时不产生弯曲而只有轴向压缩，因此管束对管板的支承作用可以直接用管子的轴向压缩量予以反应；(3) 管板受载后的弯曲为最小挠度弯曲，且忽略管束对管板弯曲的约束作用；(4) 管束均匀分布在整个管板上，即把管束视为管板的均匀弹性基础；(5) 管板开孔后的削弱。6 管板计算中有哪几种危险工况组合？7种，P39我国GB151-1999只考虑后四种P467 膨胀节设置与否的依据？了解轴向应力产生的原因，如何分配在管程和壳程上的？当因管、壳壁温差较大而导致管子或壳体超应力时，降低此应力最有效的措施是在壳体上设置膨胀节。因此，对于工程固定管板式换热器判定是否设置膨胀节的依据，是通过各应力计算后决定的。1. 计算温差引起的应力2. 计算由流体压力引起的轴向力3. 进行压力评定a) 校核壳体应力b) 校核管子应力c) 校核拉脱力d) 校核管子的稳定性4. 如果上述条件不满足，则需设计膨胀节不造。(-)8 管子与管板常见的连接方式，适用场合1. 强度胀（密封与抗拉脱弱，无缝隙）设计压力4.0MPa，设计温度300，操作中无剧烈振动、无过大温度波动，及无明显应力腐蚀等场合。2. 强度焊（密封与抗拉脱强，有缝隙，存在焊接残余热应力）除较大振动和缝隙腐蚀场合外，该方法应用广泛；薄管板不能胀，只能焊。3. 胀焊并用（先焊后胀，至少保证其中之一抗拉脱）密封性能要求较高，承受振动和疲劳载荷，有缝隙腐蚀，需使用复合管板等的场合。9 强化传热的技术与方法三种途径：提高传热系数、扩大传热面积、增大传热温差。强化换热管、管内插入物强化传热、改进壳程管束支承结构、对流换热耗功强化、沸腾换热的强化、凝结换热的强化。10 换热器横向流诱导振动的原因，及其防治措施横向流诱导振动的主要原因有：卡曼漩涡、流体弹性扰动、湍流颤振、声振动、射流转换。 在横流速度较低时，容易产生周期性的卡曼漩涡，这时在换热器中既可能产生管子的振动，也可能产生声振动。当横流速度较高时，管子的振动一般情况下是由流体弹性不稳定性激发振动，但不会产生声振动。只有当横流速度很高，才会出现射流转换而引起管子的振动。 为了避免出现共振，要使激振频率远离固有频率。可通过改变流速、改变管子固有频率、增设消声板、抑制周期性漩涡、设置防冲板或导流筒等途径来实现。11 壳体及管子轴向应力的产生原因、计算方法温差引起的轴向力、流体压力引起的轴向力。（可能是(-)反应器：1 有几种典型的反应器？机械搅拌式反应器、固定床式反应器、管式反应器、流化床反应器、反应炉反应器。2 典型搅拌反应器结构型式，几种典型的搅拌浆？P150桨式搅拌器、框式和锚式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮式搅拌器、螺带式搅拌器。3 在搅拌反应器中，挡板的作用？P1561. 将切向流动转变为轴向和径向流动2. 增大搅动液体的湍流程度，改善搅拌效果从而消除“圆柱状回转区”，及打漩现象。4 什么叫充分挡板化？P156当增加挡板数和挡板宽度，功率消耗不再增加时，称为全挡板条件。（应该是这个吧）5 搅拌反应器中，为什么要避免圆柱状回转区？危害：轴向不混合多相系统会发生分层或分离发生表面吸入气体现象，降低了搅拌效果，且加剧搅拌器的振动。4 搅拌反应器常用传热方式有哪几种？夹套传热、蛇管（内盘管）传热5 机械密封及填料密封的原理，结构简图？P175, P1776 搅拌轴设计应考虑哪几个因素？书上P171：扭转变形、临界转速、扭矩和弯矩联合作用下的强度、轴封处允许的径向位移。PPT上：强度、刚度、临界转速、轴封出允许径向位移7 功率准数的图算法，如何校核搅拌桨强度？图算法：P163校核搅拌桨强度：见下图