2025年大學(xué)本科大四（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40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種化工設(shè)備不屬于反應(yīng)設(shè)備？（）A.合成塔B.聚合釜C.蒸發(fā)器D.反應(yīng)器2.化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，強(qiáng)度計(jì)算的主要依據(jù)是（）。A.流體力學(xué)原理B.傳熱學(xué)原理C.材料力學(xué)原理D.化學(xué)動(dòng)力學(xué)原理3.對(duì)于承受內(nèi)壓的圓筒形容器，其壁厚計(jì)算公式中的焊接接頭系數(shù)主要考慮了（）。A.焊接質(zhì)量對(duì)容器強(qiáng)度的影響B(tài).焊接工藝的復(fù)雜性C.焊接成本D.焊接速度4.化工設(shè)備的選材主要考慮的因素不包括（）。A.介質(zhì)的腐蝕性B.設(shè)備的工作壓力和溫度C.材料的價(jià)格D.設(shè)備的外觀5.在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，安全閥的作用是（）。A.控制流量B.防止超壓C.調(diào)節(jié)壓力D.過(guò)濾雜質(zhì)6.以下哪種封頭形式在相同直徑和壓力下，受力最均勻？（）A.橢圓形封頭B.球形封頭C.碟形封頭D.平蓋封頭7.化工設(shè)備的支座形式不包括（）。A.鞍式支座B.裙式支座C.支腿式支座D.懸掛式支座8.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.攪拌容器的大小C.攪拌速度D.攪拌功率9.在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，換熱器的傳熱系數(shù)主要與（）有關(guān)。A.冷熱流體的流量B.冷熱流體的溫差C.換熱器的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)D.冷熱流體的比熱容10.以下哪種塔設(shè)備屬于傳質(zhì)設(shè)備？（）A.精餾塔B.吸收塔C.干燥塔D.以上都是11.化工設(shè)備的防腐措施不包括（）。A.選擇耐腐蝕材料B.進(jìn)行表面處理C.添加緩蝕劑D.提高設(shè)備溫度12.在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，管道的連接方式不包括（）。A.焊接B.法蘭連接C.螺紋連接D.鉚接13.對(duì)于儲(chǔ)存易燃易爆介質(zhì)的容器，應(yīng)設(shè)置（）。A.液位計(jì)B.溫度計(jì)C.安全閥D.阻火器14.化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，設(shè)備的密封性能主要取決于（）。A.密封材料的性能B.密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)C.密封面的加工質(zhì)量D.以上都是15.以下哪種泵屬于容積式泵？（）A.離心泵B.往復(fù)泵C.旋渦泵D.軸流泵16.在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，塔盤(pán)的類型不包括（）。A.泡罩塔盤(pán)B.篩板塔盤(pán)C.浮閥塔盤(pán)D.填料塔盤(pán)17.化工設(shè)備的保溫材料應(yīng)具有（）。A.良好的導(dǎo)熱性能B.較高的強(qiáng)度C.較低的吸水性D.以上都是18.對(duì)于高溫高壓的化工設(shè)備，應(yīng)采用（）。A.厚壁結(jié)構(gòu)B.薄壁結(jié)構(gòu)C.加強(qiáng)結(jié)構(gòu)D.減輕結(jié)構(gòu)19.在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，設(shè)備的人孔和手孔的作用不包括（）。A.便于設(shè)備的安裝和檢修B.便于觀察設(shè)備內(nèi)部情況C.便于物料的進(jìn)出D.便于通風(fēng)20.以下哪種化工設(shè)備屬于儲(chǔ)存設(shè)備？（）A.儲(chǔ)罐B.計(jì)量罐C.緩沖罐D(zhuǎn).以上都是第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）簡(jiǎn)述化工設(shè)備設(shè)計(jì)的一般步驟。22.（10分）在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算？23.（10分）分析影響化工設(shè)備選材的主要因素。24.（15分）閱讀以下材料：某化工廠計(jì)劃新建一座合成氨裝置，需要設(shè)計(jì)一臺(tái)合成塔。已知合成塔的操作壓力為30MPa，操作溫度為500℃，合成塔內(nèi)的介質(zhì)為氫氣、氮?dú)夂桶睔狻Ｕ?qǐng)根據(jù)上述條件，設(shè)計(jì)合成塔的主要結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明選材的依據(jù)。25.（15分）閱讀以下材料：某煉油廠的常壓蒸餾塔在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了塔盤(pán)腐蝕嚴(yán)重的問(wèn)題。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致塔盤(pán)腐蝕的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：1.C2.C3.A4.D5.B6.B7.D8.A9.C10.D11.D12.D13.D14.D15.B16.D17.C18.A19.C20.D21.化工設(shè)備設(shè)計(jì)一般步驟：明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，收集相關(guān)資料；進(jìn)行工藝計(jì)算，確定設(shè)備的基本尺寸和參數(shù)；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式和零部件；進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等計(jì)算，確保設(shè)備安全可靠；選擇合適的材料；進(jìn)行制造工藝設(shè)計(jì)；繪制設(shè)備圖紙；編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。22.強(qiáng)度計(jì)算：首先確定設(shè)備承受的載荷，如壓力、重力等。根據(jù)材料力學(xué)原理，選擇合適的計(jì)算公式。考慮焊接接頭系數(shù)、腐蝕裕量等因素。計(jì)算壁厚時(shí)要確保在操作條件下設(shè)備的強(qiáng)度滿足要求，同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于一些特殊結(jié)構(gòu)或工況，還需進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)力分析。23.影響選材因素：介質(zhì)腐蝕性，不同介質(zhì)對(duì)材料腐蝕程度不同，需選耐腐蝕材料；工作壓力和溫度，高壓高溫下材料性能會(huì)變化，要選能承受相應(yīng)條件的材料；材料成本，在滿足性能前提下考慮成本；加工工藝性，材料要便于加工制造；環(huán)境因素，如濕度、酸堿度等環(huán)境會(huì)影響材料選擇。24.合成塔結(jié)構(gòu)：采用圓筒形殼體，上下封頭可選用球形封頭以均勻受力。內(nèi)部設(shè)置多層催化劑床層，有氣體分布器和收集器。選材依據(jù)：因操作壓力高、溫度高且介質(zhì)有腐蝕性，筒體可選高強(qiáng)度合金鋼，如15CrMoR，能承受高壓高溫且有一定抗腐蝕能力。封頭也用類似合金鋼。內(nèi)部部件根據(jù)工況選耐腐蝕、耐高溫且強(qiáng)度合適的材料。25.原因：可能是