化工设备设计 试题
一、单项选择题（每题2分，共24分）
1．内压操作的塔设备，最大组合轴向压应力出现在（ ）。 A．正常操作 B．停车情况 C．检修情况 D．以上答案都不对 2．目前，裙座与塔体连接焊缝的结构型式有（ ）。 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 3．塔盘在结构方面要有一定的（ ）以维持水平。 A．强度 B．刚度 C．稳定性 D．其它
4．搅拌器罐体长径比对夹套传热有显著影响，容积一定时长径比越大，则夹套的传热面积（A．越大 B．越小 C．不变 D．以上答案均不对
5．与填料密封相比，机械密封的（ ）大约为填料密封的百分之一。 A．泄漏率 B．密封性 C．磨损率 D．使用率
6．列管换热器的传热效率（ ）板式换热器，且金属消耗量大。 A．不如 B．高于 C．等同 D．以上答案均不对
7．在高温高压条件下，换热器的管板与管子一般采用（ ）连接保持紧密性。 A．胀焊结合 B．胀接 C．搭接 D．对接
8．膨胀节是装在固定管板换热器上的挠性元件，其作用是（ ）。 A．消除壳体薄膜应力 B．消除或减小不利的温差应力 C．消除管子中的拉脱力 D．增大换热器的换热能力 9．塔设备设计中最需要设置地脚螺栓的工况是（ ）。 A．空塔检修 B．水压试验 C．满负荷操作 D．其它 10．列管式换热强度焊的连接方式适用的条件范围为（ ）。
）。 A．较高压力和较大振动场合 B．较高温度和较大振动场合 C．较大振动和间隙腐蚀场合 D．较高压力和较高温度场合 11．塔节的长度取决于（ ）。
A．工艺条件 B．塔径 C．操作情况 D．塔板数
12．在塔和塔段最底一层塔盘的降液管末端设置液封盘，其目的是（ ）。 A．防止液沫夹带 B．保证降液管出口处的密封 C．防止淹塔 D．防止液泛
二、填空题（每题2分，共12分）
1、塔设备按操作压力分为 塔、常压塔和 。 2．填料塔所用填料有鲍尔环、拉西环、阶梯环等 填料；而随着金属丝网及金属板波纹等 填料的使用，使填料塔效率大为提高。
3．管子与管板胀接时，除 外，近年来已出现液压胀管与 胀管的方法。
4．搅拌反应器的传动装置包括： 、 、及机座等。
5．搅拌器转轴密封型式很多，有 、液封、 和迷宫密封等。
6．正常操作的带夹套的反应器，其筒体和下封头的壁厚应按
和 分别计算。
三、判断说明题（每题4分，共24分）
1．塔体压力试验时，不论水压试验或气压试验，限制条件都是相同的。 2．对易起泡的物料和具有腐蚀性的介质，已采用填料塔为好。
3．列管换热器温差应力只与换热器的类型及管壳程论热介质的温差有关，而与其它因素无关。
4．折流板与换热器壳体一般采用点焊固定连接。
5．填料密封中的液膜又使搅拌轴润滑和实现密封的双重作用。 6．安装在混凝土框架内的塔设备，不宜作轴向变形的限制。 ．
四、简答题（每题4分，共20分）
1．裙座圈与塔体间的焊接接头形式有哪些，各有什么特点？ 2．列管换热器机械设计包括哪些内容？ 3．搅拌“打旋”是怎么回事，该如何考虑？ 4．塔体上下封头受载有何区别？
5．设计多管程换热器时，确定分程隔板位置的原则是什么？ 五、综合题（每题10分，共20分） 1．试述圆筒型裙座圈设计计算过程。
2．下图所示为一塔板的局部结构，是对各编号注上结构名称并说明作用。
化工设备设计 答案
一、单项选择题（每题2分，共24分）
1．B 2．B 3．B 4．A 5．A 6．A 7．A 8．B 9．A 10．D 11．B 12．B
二、填空题（每题2分，共12分）
1．正压，负压塔 2．乱堆，规整 3．机械滚胀，爆炸 4．电机，减速装置械密封，填料密封 6．承受内压，外压
三、判断说明题（每题4分，共24分）
1．正确。负压塔介质产生的是压应力，背风侧风弯矩产生的也是压应力。 2．正确。因填料能使泡沫破裂，且可通过选择填料材料达到防腐目的。
．机 53．不正确。还与管壳所用材料有关。
4．不正确。折流板一般通过拉杆、定距管进行定位连接。便于检修时拆卸。
5．正确。靠液膜作用使密封面的凹凸不平处实现密封，阻止设备内流体漏出和外部介质渗入。 6．正确。因高塔在高温条件操作时，轴向膨胀量可达很大数值，要有自由伸缩的余地。 四、简答题（每题4分，共20分）
1．包括对接和搭接焊缝两种形式。对接焊裙座圈直径与塔体直径相同，这种焊缝受压，可以承受较大的轴向载荷，常用于大塔，但因该焊缝位于塔底封头曲面部分，从而恶化了封头的受力状况。采用搭接时裙座圈内径稍大于塔体外径，该焊缝受剪，承载能力较差，多用于小塔。
2．包括结构设计和强度设计。结构设计包括管壳程结构形式、管子排列方式、管板结构及管子与管板连接、管板与壳体连接方式等内容。强度设计包括设计筒体、封头、法兰、开孔、支座等；换热器特有的强度设计，包括管板设计、筒体和管子轴向应力校核及管子拉脱力校核等内容。
3．安装在搅拌设备中心的搅拌器，当液体粘度不高、搅拌器转速足够高时，切向流会形成“圆柱状回转区”；罐体内液体在离心力作用下甩向器壁，使周边的液体沿器壁上升而中心部分液面下降，形成一大旋涡，搅拌器转速越高，旋涡越深，即“打漩”。打漩几乎不产生轴向混合作用，为了消除打漩现象，可在反应器内按设挡板。
4．塔体上封头受载主要是介质压力，其他载荷影响不大。而下封头除受气体介质压力外，还有液体重量、风弯矩、地震弯矩、偏心弯矩等载荷作用。
5．各管程管数应大致相等；相邻程间平均壁温差一般不应超过28℃；各程间密封长度应最短；分程隔板形状应简单。
五、综合题（每题10分，共20分） 1．
（1）首先选取裙座圈厚度等于塔体壁厚；
（2）对基底截面（基础环与裙座圈的焊缝截面）及裙座开孔截面和其他危险截面进行轴向强度和稳定性校核；
（3）确定地脚螺栓直径、数量，基础环尺寸及选择混凝土牌号等。 2．
1–压圈，压紧石棉绳 2–溢流堰，保持液层高度，促使液流均匀分布 3–石棉绳，密封作用， 4–塔盘板，承液，实现气、液传质 5–降液管，液体由上层塔板流入下层塔板通道 6–液封盘，保证降液管出口处的液封 7–泪孔，检修、停工时排液
化工设备设计 试题及答案
