2026年大学大三（化学工程与工艺）化工设备设计综合测试试题及答案

2025年大学大三（化学工程与工艺）化工设备设计综合测试试题及答案

（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：本卷共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括号内。1.化工设备设计中，对于塔设备的设计，以下哪种说法是错误的（）A.塔设备的直径需要根据生产能力等因素确定B.塔板效率是影响塔性能的重要因素C.塔的高度与分离要求无关D.塔设备的材质选择要考虑耐腐蚀性2.关于反应釜的设计，下列正确的是（）A.反应釜的搅拌装置只是为了使物料混合均匀B.反应釜的传热方式只有夹套传热C.反应釜的耐压设计取决于反应压力D.反应釜的材质不需要考虑反应物料的特性3.在换热器设计中，以下哪种换热器适用于两侧温差较大且需要精确控制温度的场合（）A.管壳式换热器B.板式换热器C.套管式换热器D.螺旋板式换热器4.化工设备的强度计算主要依据的理论是（）A.流体力学理论B.材料力学理论C.传热学理论D.化学动力学理论5.对于储存液态烃的储罐，其设计不需要考虑的因素是（）A.储存压力B.液位计的选型C.物料的颜色D.安全附件的设置6.化工设备设计中，考虑设备的可操作性时，以下说法错误的是（）A.人孔的设置要便于人员进出设备进行检修B.设备的操作平台高度要符合人体工程学C.设备的管道连接不需要考虑拆卸方便D.设备的仪表布置要便于操作人员观察7.以下哪种材质常用于制造耐腐蚀的化工管道（）A.碳钢B.不锈钢C.铸铁D.铝合金8.在泵的选型设计中，需要考虑的参数不包括（）A.流量B.扬程C.泵的外观颜色D.效率9.化工设备的密封设计目的不包括（）A.防止物料泄漏B.防止外界杂质进入设备C.提高设备的美观度D.保证设备的正常运行10.对于压力容器的设计，以下哪种情况不属于压力容器（）A.最高工作压力大于等于0.1MPa的容器B.内直径大于等于0.15m，且容积大于等于0.025m³的容器C.盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器D.用于储存固体物料的普通仓库11.化工设备设计中常用的强度计算方法不包括（）A.弹性失效设计准则B.塑性失效设计准则C.断裂失效设计准则D.美观度设计准则12.以下哪种类型的阀门常用于调节管道内流体的流量（）A.截止阀B.闸阀C.球阀D.调节阀13.在化工设备设计中，关于设备的支撑方式，说法错误的是（）A.立式设备可以采用裙座支撑B.卧式设备可以采用鞍座支撑C.支撑方式不需要考虑设备的重心D.支撑结构要保证设备的稳定性14.对于化工设备的保温设计，目的不包括（）A.减少热量损失B.防止设备表面结露C.提高设备的使用寿命D.增加设备的重量15.化工设备设计中，关于设备的管口方位设计，以下说法正确的是（）A.管口方位只需要考虑管道连接方便B.不需要考虑操作和检修的便利性C.要综合考虑工艺要求、操作和检修等因素D.管口方位设计随意即可16.以下哪种设备不属于化工分离设备（）A.精馏塔B.吸收塔C.反应釜D.离心机17.在化工设备设计中，对于设备的防腐涂层设计，以下哪种说法错误（）A.防腐涂层要与设备材质有良好的附着力B.涂层的厚度不需要根据腐蚀环境确定C.涂层要具有良好的耐腐蚀性D.涂层的选择要考虑施工工艺18.在化工管道设计中，管道的公称直径是指（）A.管道的内径B.管道的外径C.管道的名义直径D.管道的实际直径19.化工设备设计中，关于设备的开孔设计，以下说法正确的是（）A.开孔大小和位置不需要考虑设备强度B.开孔要尽量多以方便操作C.开孔设计要保证设备的整体强度和密封性D.开孔不需要进行补强设计20.对于化工设备的材质选择，以下哪种情况不需要优先考虑（）A.耐腐蚀性B.强度要求C.价格因素D.设备的外观颜色第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述化工设备设计的一般流程。22.（10分）在换热器设计中，如何提高传热效率？23.（10分）请说明反应釜设计时，搅拌装置的作用及选型要点。24.（15分）材料：某化工企业计划新建一套生产装置，其中涉及到一个大型反应釜的设计。反应釜内进行的是高温高压下的化学反应，物料具有强腐蚀性。要求：根据上述材料，阐述该反应釜在材质选择、强度设计、密封设计等方面应重点考虑的因素。25.（15分）材料：有一化工管道系统，输送的是易燃易爆的气体。管道需要连接多个设备，且有一定的压力要求。要求：针对该管道系统，说明在管道材质选择、连接方式、安全附件设置等方面的设计要点。答案：1.C2.C3.C4.B5.C6.C7.B8.C9.C10.D11.D12.D13.C14.D15.C16.C17.B18.C19.C20.D21.化工设备设计一般流程：首先进行工艺分析，明确设备在工艺流程中的作用和要求；然后进行方案设计，确定设备的基本结构形式；接着进行详细设计，包括尺寸计算、强度计算、零部件设计等；之后进行材料选择，确保材质满足要求；再进行制造图设计；制造完成后进行检验和验收；最后投入使用并可能根据实际情况进行改进优化。22.提高换热器传热效率可采取以下措施：增加传热面积，如采用翅片管等；提高传热系数，可通过选择合适的流体流速、改善流体的流动状态等；增大平均温差，合理安排冷热流体的流向，采用逆流或错流等方式。还可强化传热过程，如采用高效传热元件、添加传热促进剂等。23.搅拌装置作用：使反应釜内物料混合均匀，强化传质传热过程。选型要点：根据反应釜大小和物料特性选择合适的搅拌器类型，如桨式、涡轮式、推进式等；考虑搅拌器的转速、功率，要保证能达到良好的搅拌效果且能耗合理；搅拌轴的密封要可靠，防止物料泄漏；搅拌装置的材质要耐物料腐蚀。24.材质选择：应选用耐高温、高压且耐强腐蚀性的材质，如特殊合金钢或衬里材料。强度设计：根据高温高压条件准确计算反应釜的壁厚等尺寸，确保能承受相应压力。密封设计：采用可靠的密封结构，