2025年大學(xué)（化學(xué)工程與工藝）化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)期末考核題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.化工設(shè)備中常用的材料是（）A.塑料B.陶瓷C.金屬D.玻璃2.以下哪種封頭在相同直徑和壓力下，受力狀況最好（）A.半球形封頭B.橢圓形封頭C.碟形封頭D.錐形封頭3.化工設(shè)備的壁厚設(shè)計(jì)主要依據(jù)（）A.設(shè)備的外觀B.設(shè)備的容積C.壓力和強(qiáng)度要求D.制造工藝4.對于壓力容器，安全閥的開啟壓力應(yīng)（）容器的設(shè)計(jì)壓力。A.大于B.小于C.等于D.無要求5.化工管道連接中，密封性最好的是（）A.螺紋連接B.法蘭連接C.焊接D.承插連接6.攪拌器的主要作用是（）A.混合物料B.提高溫度C.降低壓力D.增加物料體積7.化工設(shè)備的防腐措施不包括（）A.選用耐腐蝕材料B.表面涂層C.提高設(shè)備溫度D.陰極保護(hù)8.離心泵的主要工作原理是（）A.容積變化B.離心力C.壓力差D.重力9.塔設(shè)備中，板式塔的塔板效率主要取決于（）A.塔板結(jié)構(gòu)B.物料性質(zhì)C.氣液流量D.以上都是10.換熱器中，傳熱系數(shù)主要與（）有關(guān)。A.換熱面積B.冷熱流體溫差C.流體的物性和流動(dòng)狀態(tài)D.設(shè)備材質(zhì)第II卷（非選擇題共70分）1.填空題（每題4分，共20分）（1）化工設(shè)備的基本要求包括滿足工藝要求、________________、________________、________________。（2）壓力容器按設(shè)計(jì)壓力可分為低壓、中壓、高壓和________________。（3）管道的公稱直徑是指________________。（4）攪拌器的類型有________________、________________、________________等。（5）換熱器按傳熱方式可分為________________、________________、________________。2.簡答題（每題10分，共30分）（1）簡述化工設(shè)備選材的原則。（2）說明離心泵的工作過程及主要性能參數(shù)。（3）分析塔設(shè)備的作用及分類。3.計(jì)算題（10分）已知一圓柱形壓力容器，內(nèi)徑為1000mm，設(shè)計(jì)壓力為2MPa，材料許用應(yīng)力為110MPa，求該容器的最小壁厚。（壁厚附加量取2mm）4.案例分析題（10分）某化工廠的一個(gè)反應(yīng)釜在運(yùn)行過程中發(fā)生泄漏。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)釜的焊縫處出現(xiàn)了裂紋。請分析可能導(dǎo)致焊縫裂紋的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。5.論述題（10分）論述化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)在化工生產(chǎn)中的重要性。答案：1.C2.A3.C4.B5.C6.A7.C8.B9.D10.C填空題答案：（1）安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、操作方便（2）超高壓（3）標(biāo)準(zhǔn)化以后的管道直徑（4）槳式、渦輪式、推進(jìn)式（5）間壁式、混合式、蓄熱式簡答題答案：（1）選材原則：滿足工藝要求；具有良好的機(jī)械性能；具有良好的耐腐蝕性；經(jīng)濟(jì)合理性；符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。（2）工作過程：離心泵啟動(dòng)前，泵殼內(nèi)灌滿液體，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，液體在離心力作用下從葉輪中心被甩向葉輪外周，獲得能量后進(jìn)入泵殼，在泵殼內(nèi)速度降低，壓力升高，然后從出口排出。主要性能參數(shù)：流量、揚(yáng)程、功率、效率、轉(zhuǎn)速等。（3）作用：實(shí)現(xiàn)氣液或液液之間的傳質(zhì)、傳熱等過程。分類：按氣液接觸元件的結(jié)構(gòu)形式可分為板式塔和填料塔；按操作壓力可分為加壓塔、常壓塔、減壓塔；按用途可分為精餾塔、吸收塔、解吸塔等。計(jì)算題答案：根據(jù)公式δ≥pDi/2[σ]t-p+C，其中p=2MPa，Di=1000mm，[σ]t=110MPa，C=2mm，代入可得：δ≥2×1000/(2×110-2)+2≈9.1+2=11.1mm案例分析題答案：可能原因：焊接工藝不當(dāng)，如焊接電流過大、焊接速度過快、焊接順序不合理等；材料質(zhì)量問題，如材料含碳量過高、存在夾雜物等；焊接后未進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?；運(yùn)行過程中溫度、壓力波動(dòng)過大。預(yù)防措施：嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)；選用質(zhì)量合格的材料；焊接后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚环€(wěn)定運(yùn)行參數(shù)，避免溫度、壓力大幅波動(dòng)。論述題答案：化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)在化工生產(chǎn)中至關(guān)重要。它為化工設(shè)備提供了堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)支撐，確保設(shè)備能承受各種工況下的壓力、溫度等載荷，保障生產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。合理的機(jī)械設(shè)計(jì)能提高設(shè)備的效率，如優(yōu)化的流體輸送