2025年大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）化工設(shè)備設(shè)計(jì)階段測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，對(duì)于承受內(nèi)壓的圓筒形容器，其壁厚計(jì)算主要依據(jù)以下哪個(gè)公式？A.強(qiáng)度計(jì)算公式B.剛度計(jì)算公式C.穩(wěn)定性計(jì)算公式D.疲勞計(jì)算公式2.在選擇化工設(shè)備材料時(shí)，不需要考慮的因素是？A.耐腐蝕性B.強(qiáng)度C.價(jià)格D.設(shè)備外觀顏色3.以下哪種封頭形式在相同直徑和壓力條件下，受力最均勻？A.半球形封頭B.橢圓形封頭C.碟形封頭D.錐形封頭4.化工設(shè)備的接管設(shè)計(jì)中，接管與筒體的連接方式通常不包括？A.焊接B.螺紋連接C.法蘭連接D.鉚接5.對(duì)于攪拌設(shè)備，攪拌器的選型主要取決于？A.攪拌介質(zhì)的性質(zhì)B.攪拌設(shè)備的大小C.攪拌設(shè)備的材質(zhì)D.攪拌設(shè)備的顏色6.化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，考慮設(shè)備的熱交換性能時(shí)，主要涉及的參數(shù)不包括？A.傳熱系數(shù)B.熱阻C.設(shè)備重量D.對(duì)數(shù)平均溫差7.以下哪種閥門類型不適用于切斷流體介質(zhì)？A.閘閥B.球閥C.止回閥D.截止閥8.在化工設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算中，安全系數(shù)的選取主要與哪些因素有關(guān)？A.設(shè)備的使用環(huán)境B.設(shè)備的制造工藝C.設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)D.設(shè)備的維護(hù)成本9.化工設(shè)備的支座設(shè)計(jì)，主要目的是？A.支撐設(shè)備重量B.美觀C.便于安裝管道D.便于設(shè)備移動(dòng)10.對(duì)于儲(chǔ)存易燃易爆液體的儲(chǔ)罐，以下哪種安全附件是必不可少的？A.液位計(jì)B.溫度計(jì)C.安全閥D.視鏡第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10個(gè)空，每空2分。請(qǐng)將正確答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.化工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本要求包括滿足工藝要求、______、操作方便、經(jīng)濟(jì)合理等。2.圓筒形容器的主要組成部分有筒體、封頭、______、支座等。3.化工設(shè)備材料選擇的原則是根據(jù)工藝要求、______、經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮。4.封頭的作用是______和封閉筒體。5.攪拌設(shè)備中，攪拌器的主要作用是使物料______、混合均勻。6.熱交換器的傳熱方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和______。7.閥門的主要作用是控制流體的______、流量和流向。8.化工設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算主要包括______計(jì)算和穩(wěn)定性計(jì)算。9.設(shè)備的防腐措施主要有選擇耐腐蝕材料、______、表面處理等。10.化工設(shè)備設(shè)計(jì)圖紙包括裝配圖、零件圖和______。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題，每題10分。1.簡(jiǎn)述化工設(shè)備設(shè)計(jì)中如何考慮設(shè)備的密封性。2.說(shuō)明攪拌設(shè)備中攪拌器的選型依據(jù)。四、案例分析題（共15分）答題要求：閱讀以下案例，回答問(wèn)題。每題5分。某化工廠計(jì)劃新建一個(gè)儲(chǔ)存濃硫酸的儲(chǔ)罐。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員考慮了以下因素：濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，儲(chǔ)存溫度較高，需要考慮防火防爆等安全要求。1.對(duì)于該儲(chǔ)罐的材料選擇，應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些性能？2.為滿足防火防爆要求，儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置哪些安全設(shè)施？3.如何確保儲(chǔ)罐在高溫下的穩(wěn)定性？五、設(shè)計(jì)計(jì)算題（共15分）答題要求：根據(jù)題目所給條件進(jìn)行計(jì)算。每題15分。已知一圓筒形容器，內(nèi)徑為1000mm，設(shè)計(jì)壓力為2MPa，材料選用Q345R，厚度附加量為2mm。試計(jì)算該容器的最小壁厚。（許用應(yīng)力[σ]=170MPa，焊縫系數(shù)φ=0.85）答案：1.A2.D3.A4.D5.A6.C7.C8.A9.A10.C二、1.安全可靠2.接管3.耐腐蝕性能4.承受壓力5.充分混合6.輻射7.壓力8.強(qiáng)度9.涂覆防腐層10.部件圖三、1.首先要選擇合適的密封材料，根據(jù)介質(zhì)特性和工作條件確保密封性能良好。設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)，如法蘭密封、墊片密封等，保證密封面平整、貼合緊密。同時(shí)要考慮密封的可靠性和耐久性，定期檢查維護(hù)，防止泄漏。2.攪拌器選型依據(jù)主要有攪拌介質(zhì)的性質(zhì)，如粘度、密度等；攪拌目的，是混合、分散還是反應(yīng)等；攪拌設(shè)備的規(guī)模和要求的攪拌效果等。根據(jù)這些因素綜合選擇合適類型的攪拌器，如槳式、渦輪式、推進(jìn)式等。四、1.應(yīng)重點(diǎn)考慮材料的耐濃硫酸腐蝕性能，如選用不銹鋼等耐腐蝕材料。2.應(yīng)設(shè)置安全閥、液位計(jì)、溫度計(jì)、防火堤、泡沫滅火系統(tǒng)等安全設(shè)施。3.可通過(guò)增加壁厚、設(shè)置加強(qiáng)圈等方式確保儲(chǔ)罐在高溫下的穩(wěn)定性，同時(shí)要考慮材料在高溫下的性能變化。五、根據(jù)圓筒形容器壁厚計(jì)算公式δ=PD/（2[σ]φ-P）+C，其中