2025年高职（化工装备技术）化工设备设计试题及答案

2025年高职（化工装备技术）化工设备设计试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。1.化工设备设计中，对于承受内压的圆筒形容器，其壁厚计算主要考虑的因素不包括以下哪一项？A.内压大小B.材料许用应力C.容器的高度D.焊接接头系数2.以下哪种封头形式在相同直径和压力条件下，受力性能最好？A.半球形封头B.椭圆形封头C.碟形封头D.锥形封头3.化工设备设计时，选择材料的首要原则是？A.经济性B.耐腐蚀性C.强度要求D.加工工艺性4.关于塔设备的设计，以下说法错误的是？A.塔的直径应根据生产能力和操作条件确定B.塔的高度与分离要求无关C.塔板的效率影响传质效果D.塔体的壁厚需满足强度计算5.搅拌设备中，搅拌器的选型主要依据是？A.物料的性质B.设备的大小C.搅拌的速度D.搅拌的目的6.对于化工管道设计，管道的公称直径是指？A.管道内径B.管道外径C.近似内径的整数D.近似外径的整数7.在化工设备设计中，安全阀的作用是？A.调节压力B.防止超压C.控制流量D.过滤杂质8.换热器设计时，传热系数的大小与以下哪种因素关系不大？A.流体的流速B.换热面积C..换热器的结构D.流体的物性9.以下哪种化工设备不属于储存设备？A.储罐B.反应釜C.球罐D.卧式容器10.化工设备设计中，焊接接头的强度计算与以下哪些因素有关？A.焊接方式B.焊缝长度C.焊接材料D.以上都是11.对于离心式泵的设计，其扬程与以下哪个因素无关？A.叶轮直径B.转速C.泵的效率D.流体密度12.化工设备的防腐设计主要针对以下哪种腐蚀类型？A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.大气腐蚀D.以上都是13.塔设备的裙座高度设计需要考虑的因素不包括？A.塔内件的安装B.操作平台的高度C.基础的高度D.物料的进料方式14.在化工设备设计中，设备的稳定性设计主要考虑？A.设备的重心位置B.支撑方式C.风载荷D.以上都是15.以下哪种密封形式适用于高压化工设备？A.填料密封B.机械密封C.迷宫密封D.软填料密封16.化工设备设计时，设备的保温设计主要目的是？A.节约能源B.防止烫伤C.减少热量损失D.以上都是17.对于反应釜的设计，反应釜的容积主要根据？A.反应物料的量B.反应的时间C.反应的类型D.以上都是18.化工管道设计中，管道的壁厚计算需要考虑的因素有？A.内压B.外压C.温度D.以上都是19.以下哪种化工设备的设计需要考虑流体的流动状态？A.换热器B.反应釜C.泵D.以上都是20.在化工设备设计中，设备的铭牌应标注以下哪些信息？A.设备型号B.规格参数C.设计压力D.以上都是第II卷（非选择题共60分）答题要求：请将答案写在答题纸上，写在试卷上无效。21.（共10分）简述化工设备设计的一般步骤。22.（共10分）说明在化工设备设计中如何确定设备的材质。23.（共10分）分析塔设备设计中塔板效率的影响因素及提高塔板效率的方法。24.（共15分）阅读以下材料：某化工厂计划新建一座储存液态烃的球罐，设计压力为1.6MPa，设计温度为50℃。已知球罐内径为10m，采用Q345R钢板制造。请计算球罐的壁厚，并说明计算过程中用到的主要参数及公式。25.（共15分）阅读以下材料：某化工生产过程中需要一台换热器，将高温流体从150℃冷却到100℃，低温流体从50℃加热到80℃。已知冷热流体的流量分别为5000kg/h和6000kg/h，比热容分别为2kJ/(kg·℃)和4kJ/(kg·℃)。换热器的传热系数K为1000W/(m²·℃)。请设计该换热器的换热面积，并说明设计过程中用到的主要公式及计算步骤。答案：1.C2.A3.C4.B5.A6.C7.B8.B9.B10.D11.C12.D13.D14.D15.B16.D17.D18.D19.D20.D21.一般步骤：明确设计任务和要求；确定工艺参数；进行初步设计选型；进行强度、刚度等计算；进行结构设计；绘制图纸；编写设计文件等。22.根据工艺条件确定所需的耐腐蚀性、强度等性能；考虑材料的成本；查阅材料手册选择合适材料；通过实验或经验验证材料适用性；考虑材料的加工工艺性等。23.影响因素：流体物性、塔板结构、操作条件等。提高方法：优化塔板结构、控制合适操作气液流速等。24.根据球罐壁厚计算公式δ=PDi/（2[σ]tφ-P），其中P为设计压力1.6MPa，Di为内径10m，[σ]t为设计温度下材料许用应力，φ为焊接接头系数。先查得Q345R在50℃时许用应力，取焊接接头系数，代