2025 年大学过程装备与控制工程（装备研究）中期测试卷

2025年大学过程装备与控制工程（装备研究）中期测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.过程装备与控制工程中，对于压力容器的设计，以下哪种说法是错误的（）A.需考虑材料的强度和韧性B.只需满足压力要求，无需考虑温度影响C.要进行强度计算和稳定性分析D.设计应符合相关标准规范2.在过程装备的流体输送系统中，离心泵的工作原理主要基于（）A.容积变化B.离心力作用C.流体黏性D.压力差3.对于过程装备的控制系统，以下哪种控制方式能实现对被控变量的精确控制（）A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.复合控制4.过程装备的密封技术中，机械密封的关键部件不包括（）A.动环B.静环C.弹簧D.填料5.在化工过程中，塔设备的主要作用是（）A.混合物料B.分离混合物C.储存物料D.加热物料6.过程装备与控制工程中，换热器的传热效率主要取决于（）A.传热面积B.冷热流体温差C.传热系数D.以上都是7.对于搅拌设备，搅拌器的选型主要依据不包括（）A.物料特性B.搅拌目的C.设备体积D.搅拌强度要求8.过程装备的材料选择中，考虑耐腐蚀性时，以下哪种材料相对较好（）A.碳钢B.不锈钢C.铝合金D.铜合金9.在过程装备的制造工艺中，焊接工艺的质量控制不包括（）A.焊接材料选择B.焊接参数控制C.焊缝外观检查D.设备整体重量控制10.过程装备与控制工程中，自动化仪表的精度等级主要表示（）A.仪表的测量范围B.仪表的最大误差C.仪表显示的位数多少D.仪表的响应速度二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内）1.过程装备的安全设计应考虑以下哪些因素（）A.防止超压B.防止泄漏C.防火防爆D.便于操作维护E.设备外观美观2.在过程装备的流体输送系统中，管道的布置原则包括（）A.满足工艺要求B.便于安装维修C.整齐美观D.减少阻力损失E.降低成本3.过程装备的控制系统中，常用的控制算法有（）A.PID控制B.模糊控制C.神经网络控制D.开环控制算法E.简单比例控制4.过程装备的密封形式有多种，其中属于静密封的有（）A.垫片密封B.填料密封C.机械密封D.焊接密封E.螺纹密封5.在化工过程中，反应釜的设计要点包括（）A.合理的搅拌装置B.良好的传热结构C.满足反应压力要求D.耐腐蚀材料选择E.便于物料进出三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打√或×）1.过程装备与控制工程中，只要设备压力不超过设计压力，就不会发生安全事故。（）2.离心泵在启动前需要先关闭出口阀门，目的是降低启动电流。（）3.控制系统中，比例控制作用能快速消除系统的稳态误差。（）4.机械密封的使用寿命只与密封面材料有关。（）5.塔设备的塔板效率越高，分离效果越好。（）6.换热器的传热系数只与冷热流体的物性有关。（）7.搅拌设备的搅拌功率越大，搅拌效果一定越好。（）8.过程装备的材料只要强度满足要求，就可以用于任何工况。（）9.焊接工艺中，焊接电流越大，焊缝质量越好。（）10.自动化仪表的精度等级越高，测量结果越准确。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述过程装备与控制工程中压力容器设计的主要步骤。答：首先要根据工艺要求确定压力容器的基本参数，如压力、温度、容积等。然后选择合适的材料，考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性等。接着进行强度计算和稳定性分析，确保容器在规定工况下安全可靠。还要设计合理的结构，包括封头、筒体、接管等。最后进行制造工艺设计和质量控制，保证容器的制造质量。2.说明离心泵的性能参数及其对工作的影响。答：离心泵的性能参数包括流量、扬程、功率、效率、转速等。流量影响单位时间内输送的液体量；扬程决定了液体能被提升的高度；功率是泵运行所需的能量；效率反映了泵对能量的利用程度；转速影响泵的性能。这些参数相互关联，共同影响离心泵的工作效果和运行经济性。3.阐述过程装备控制系统中反馈控制的原理及特点。答：反馈控制原理是将被控变量的测量值与设定值进行比较，得到偏差信号，控制器根据偏差信号产生控制作用，以消除偏差。其特点是能自动克服各种干扰对被控变量的影响，使被控变量稳定在设定值附近。具有较强的抗干扰能力，控制精度较高，但存在滞后现象，对快速变化的干扰响应较慢。五、综合分析题（总共1题，20分）某化工企业计划新建一套生产装置，其中涉及到过程装备与控制工程相关内容。请你综合考虑以下方面进行分析：1.生产工艺要求该装置中有一个反应釜，用于进行某化学反应，反应温度为150℃，压力为3MPa，反应物料具有腐蚀性。请分析反应釜的设计要点，包括材料选择、结构设计、密封设计等。2.该装置的流体输送系统需要将多种不同性质的液体输送到各个设备中，要求输送过程稳定、流量可调节。请设计一套合理的流体输送方案，包括泵的选型、管道布置等。3.整个装置需要实现自动化控制，以保证生产过程的安全、稳定运行。请设计一个控制系统框架，说明主要控制参数、控制方式及控制仪表选型要点。答：1.反应釜设计要点：-材料选择：考虑到反应温度、压力及物料腐蚀性，应选用耐腐蚀的不锈钢材料，如316L不锈钢。-结构设计：采用合理的搅拌装置，确保反应物料充分混合。设置良好的传热结构，如夹套或盘管，以控制反应温度。-密封设计：选用耐腐蚀的机械密封，确保在高压和有腐蚀性物料的情况下无泄漏。2.流体输送方案：-泵的选型：根据不同液体的性质和流量要求，选择合适的离心泵。对于腐蚀性液体，选用耐腐蚀的离心泵。-管道布置：管道应根据工艺要求合理布置，减少阻力损失。不同液体的管道应标识清晰，便于操作维护。3.控制系统框架：-主要控制参数：反应釜的温度、压力，流体输送系统的流