2025年大学一年级（化学工程与工艺）化工设备机械基础综合测试题及答案

2025年大学一年级（化学工程与工艺）化工设备机械基础综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.化工设备中，能承受内压的圆筒形容器称为（）A.塔器B.换热器C.反应釜D.储存容器2.以下哪种封头类型受力性能最好（）A.半球形封头B.椭圆形封头C.碟形封头D.锥形封头3.化工设备的公称直径是指（）A.内径B.外径C.与设备内径相近的标准直径D.与设备外径相近的标准直径4.管道连接中，常用于输送腐蚀性介质的是（）A.螺纹连接B.法兰连接C.焊接连接D.承插连接5.离心泵的主要部件不包括（）A.叶轮B.泵壳C.电机D.轴封装置6.搅拌器的作用不包括（）A.使物料混合均匀B.强化传质传热C.防止物料沉淀D.提高设备耐压性7.以下哪种材料常用于制造耐腐蚀的化工设备（）A.碳钢B.不锈钢C.铸铁D.铝合金8.化工设备设计时，强度计算的主要依据是（）A.牛顿定律B.伯努利方程C.虎克定律D.流体力学方程9.安全阀的作用是（）A.调节流量B.防止超压保护设备C.控制温度D.过滤杂质10.换热器中，热量传递的基本方式不包括（）A.传导B.对流C.辐射D.扩散11.塔设备的主要作用是（）A.储存物料B.进行气液传质C.加热物料D.搅拌物料12.以下哪种阀门适用于切断和调节流体流量（）A.闸阀B.截止阀C.球阀D.止回阀13.化工设备的防腐措施不包括（）A.选择耐腐蚀材料B.表面涂层C.阴极保护D.增加设备壁厚14.反应釜的搅拌功率与以下因素无关的是（）A.搅拌器直径B.搅拌器转速C.物料密度D.设备颜色15.以下哪种密封形式属于动密封（）A.垫片密封B.填料密封C.机械密封D.焊接密封16.化工管道布置时，应避免管道（）A.架空敷设B.埋地敷设C.穿过楼板D.出现“盲肠”17.以下哪种设备属于分离设备（）A.蒸馏塔B.反应釜C.泵D.换热器18.化工设备的支座形式不包括（）A.鞍式支座B.圈座C.支承式支座D.悬挂式支座19.离心泵的扬程是指（）A.泵的升扬高度B.泵对单位重量液体提供的有效能量C.泵的轴功率D.泵的效率20.以下哪种材料的硬度最高（）A.碳钢B.不锈钢C.硬质合金D.铝合金第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空1分。请将答案填在题中的横线上。1.化工设备的基本要求包括满足工艺要求、______、______、操作方便、经济合理等。2.压力容器按设计压力可分为低压、______、______、超高压四个等级。3.搅拌器的类型有桨式搅拌器、______、______、螺带式搅拌器等。4.换热器按传热方式可分为间壁式换热器、______、______。5.管道的连接方式有螺纹连接、______、______、承插连接等。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述化工设备设计的一般步骤。2.说明离心泵的工作原理。3.简述塔设备塔板的作用。4.化工设备防腐的重要性及主要方法有哪些？四、分析题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。阅读材料，分析回答问题。材料：某化工厂有一储存液态烃的球罐，在运行过程中发现球罐焊缝处有轻微泄漏现象。经检查，发现焊缝处存在腐蚀情况。1.请分析球罐焊缝腐蚀的可能原因。2.针对这种情况，应采取哪些措施进行处理？3.从这次事件中，对化工设备的维护管理有哪些启示？五、综合题（共15分）答题要求：本大题共1小题。请根据所给条件进行综合分析和计算。某化工车间需要设计一台反应釜，用于进行某化学反应。已知反应釜的容积为5m³，工作压力为2MPa，工作温度为150℃。反应釜内物料具有腐蚀性。请设计该反应釜的主要结构（包括釜体、封头、搅拌装置、密封装置等），并说明选择各部件材料的依据。答案：1.D2.A3.C4.C5.C6.D7.B8.C9.B10.D11.B12.B13.D14.D15.C16.D17.A18.B19.B20.C二、1.安全可靠、易于制造和维修2.中压、高压3.涡轮式搅拌器、推进式搅拌器4.混合式换热器、蓄热式换热器5.法兰连接、焊接连接三、1.确定设计任务书；进行工艺计算；进行结构设计；强度计算与校核；绘制设计图纸和编写设计文件。2.离心泵工作时，泵轴带动叶轮高速旋转，叶轮中的叶片驱使流体一起旋转，使流体获得离心力，从叶轮中心被抛向边缘，流速和压力升高。流体离开叶轮进入泵壳后，流速降低，部分动能转化为静压能，使流体压力进一步提高，然后从泵出口排出至管道系统。3.塔板的作用主要有：使气液两相充分接触，进行传质传热；使气体分散成小气泡，增加气液接触面积；使液体在塔板上形成液层，提供传质传热的场所；对上升气体有一定的阻力，使气液两相有足够的接触时间。4.化工设备防腐很重要，因为化工介质大多具有腐蚀性，会缩短设备使用寿命，影响生产安全和正常运行。主要方法有：选择耐腐蚀材料，如不锈钢等；表面涂层，如涂漆、衬里等；电化学保护，如阴极保护；添加缓蚀剂；改善介质环境等。四、1.可能原因：球罐所处环境有腐蚀性介质；焊缝处可能存在焊接缺陷，如气孔、夹渣等，导致耐蚀性下降；运行过程中可能受到应力、振动等影响，加速腐蚀。2.处理措施：首先对泄漏处进行修复，可采用焊接等方法，但要确保焊接质量；对腐蚀部位进行评估，若腐蚀较轻，可进行表面处理，如打磨、涂防腐漆等；若腐蚀严重，可能需要更换部分部件；加强对球罐的监测，定期检查焊缝及其他部位。3.启示：要加强化工设备的日常维护检查，定期检测设备的腐蚀情况；提高设备制造质量，确保焊缝等关键部位质量；对有腐蚀性介质的设备，要采取有效的防腐措施；建立完善的设备维护管理档案，记录设备运行和维护情况。五、釜体：选用不锈钢材质，如316L不锈钢，因其耐腐蚀性强，能满足物料