2025年大学（化学工程与工艺）化工设备设计阶段测试题及答案

2025年大学（化学工程与工艺）化工设备设计阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3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。1.化工设备设计中，对于承受内压的圆筒形容器，其壁厚计算主要依据以下哪个公式？A.强度计算公式B.刚度计算公式C.稳定性计算公式D.疲劳计算公式2.在选择化工设备材料时，不需要考虑的因素是？A.耐腐蚀性B.强度C.价格D.设备外观颜色3.以下哪种封头形式在相同直径和压力条件下，受力最均匀？A.半球形封头B.椭圆形封头C.碟形封头D.锥形封头4.化工设备的接管设计中，接管与筒体的连接方式通常不包括？A.焊接B.螺纹连接C.法兰连接D.铆接5.对于搅拌设备，搅拌器的选型主要取决于？A.搅拌介质的性质B.搅拌设备的大小C.搅拌设备的材质D.搅拌设备的颜色6.化工设备设计中，考虑设备的热交换性能时，主要涉及的参数不包括？A.传热系数B.热阻C.设备重量D.对数平均温差7.以下哪种阀门类型不适用于切断流体介质？A.闸阀B.球阀C.止回阀D.截止阀8.在化工设备的强度计算中，安全系数的选取主要与哪些因素有关？A.设备的使用环境B.设备的制造工艺C.设备的外观设计D.设备的维护成本9.化工设备的支座设计，主要目的是？A.支撑设备重量B.美观C.便于安装管道D.便于设备移动10.对于储存易燃易爆液体的储罐，以下哪种安全附件是必不可少的？A.液位计B.温度计C.安全阀D.视镜第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将正确答案填写在相应的横线上。1.化工设备设计的基本要求包括满足工艺要求、______、操作方便、经济合理等。2.圆筒形容器的主要组成部分有筒体、封头、______、支座等。3.化工设备材料选择的原则是根据工艺要求、______、经济性等综合考虑。4.封头的作用是______和封闭筒体。5.搅拌设备中，搅拌器的主要作用是使物料______、混合均匀。6.热交换器的传热方式有传导、对流和______。7.阀门的主要作用是控制流体的______、流量和流向。8.化工设备的强度计算主要包括______计算和稳定性计算。9.设备的防腐措施主要有选择耐腐蚀材料、______、表面处理等。10.化工设备设计图纸包括装配图、零件图和______。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答下列问题，每题10分。1.简述化工设备设计中如何考虑设备的密封性。2.说明搅拌设备中搅拌器的选型依据。四、案例分析题（共15分）答题要求：阅读以下案例，回答问题。每题5分。某化工厂计划新建一个储存浓硫酸的储罐。在设计过程中，设计人员考虑了以下因素：浓硫酸具有强腐蚀性，储存温度较高，需要考虑防火防爆等安全要求。1.对于该储罐的材料选择，应重点考虑哪些性能？2.为满足防火防爆要求，储罐应设置哪些安全设施？3.如何确保储罐在高温下的稳定性？五、设计计算题（共15分）答题要求：根据题目所给条件进行计算。每题15分。已知一圆筒形容器，内径为1000mm，设计压力为2MPa，材料选用Q345R，厚度附加量为2mm。试计算该容器的最小壁厚。（许用应力[σ]=170MPa，焊缝系数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.耐腐蚀性能4.承受压力5.充分混合6.辐射7.压力8.强度9.涂覆防腐层10.部件图三、1.首先要选择合适的密封材料，根据介质特性和工作条件确保密封性能良好。设计合理的密封结构，如法兰密封、垫片密封等，保证密封面平整、贴合紧密。同时要考虑密封的可靠性和耐久性，定期检查维护，防止泄漏。2.搅拌器选型依据主要有搅拌介质的性质，如粘度、密度等；搅拌目的，是混合、分散还是反应等；搅拌设备的规模和要求的搅拌效果等。根据这些因素综合选择合适类型的搅拌器，如桨式、涡轮式、推进式等。四、1.应重点考虑材料的耐浓硫酸腐蚀性能，如选用不锈钢等耐腐蚀材料。2.应设置安全阀、液位计、温度计、防火堤、泡沫灭火系统等安全设施。3.可通过增加壁厚、设置加强圈等方式确保储罐在高温下的稳定性，同时要考虑材料在高温下的性能变化。五、根据圆筒形容器壁厚计算公式δ=PD/（2[σ]φ-P）+C，其中