1、化工設備設計基礎綜合復習資料一、填空題1 .力的機械作用對物體產(chǎn)生兩種效應：使 ,即外效應；使 ,即 內效應。2 .桿件在外力作用下變形的基本形式有拉伸或壓縮、 、和。3 .仃s, Ob是金屬材料的 指標，&W是金屬材料的 指標。4 . 一容器的筒體由鋼板卷制而成，則筒體的公稱直徑是指它們的 。5 .邊緣應力特征為 和。6 .壓力容器做水壓試驗時的試驗介質是 。7 .受外壓的長圓筒首先發(fā)生的是 破壞，而不是 破壞。8 .焊縫系數(shù)的選擇與 和 有關。9 .力的合成與分解法則有 和 兩種。10 .作用在梁上的載荷一般可分為集中力、 和;根據(jù)梁的約束及支 承情況可以分為簡支梁、 和 三種。1

2、1 .鋼材中含有雜質硫會造成鋼材的 性增加，含有雜質磷會造成 性增 加。_12 .直立設備塔除承受工作介質壓力作用外，一般還承受 、和 的作用。13 . 一筒體由無縫鋼管制成，則筒體的公稱直徑是指它的 。14 .對一臺臥式容器應選 2個鞍式支座，其中一個為 型鞍式支座，另一個為 型鞍式支座。15 .根據(jù)直桿拉伸與壓縮的強度條件可以進行 、和 等三類強度計算問題。16 .分布載荷和剪力的關系式是 ,和彎矩的關系式是。17 .壓力容器按容器壁溫可分為 、和 容器四種。18 .外壓容器的焊縫系數(shù)均取4=。19 .當?shù)卣鹆叶?度時，設計塔設備必須考慮地震載荷。20 .壓力容器法蘭分為 法蘭和法蘭兩類。

3、21 .在外壓圓筒外部或內部裝幾個加強圈，能夠縮短圓筒的 ,增加圓 筒的。二、判斷題1 .軸力圖可以確定最大軸力的值及橫截面危險截面位置，為強度計算提供依據(jù)。2 .有效厚度指名義厚度減去腐蝕裕量和鋼板厚度負偏差，其數(shù)值等于計算厚度。3 .法蘭聯(lián)接中，預緊密封比壓大，則工作時可有較大的工作密封比壓，有利于保證密封， 所以預緊密封比壓越大越好。4 . 一般情況下，鋼板材料的許用應力bf隨鋼板使用溫度的升高而降低，隨鋼板厚度的增加而增加。5 .壓力容器壁厚計算公式中的焊縫接頭系數(shù)取決于主要取決于焊縫的接頭形式和無損檢測 的比例，無損檢測的比例越大，焊縫接頭系數(shù)就越小。6 .物體在大小相等、方向相反且

4、作用在同一條直線上的兩個力作用下必定處于平衡狀態(tài)。7 .壓力容器設計中規(guī)定最小厚度的原因主要是考慮低壓薄壁容器在制造、運輸及安裝過程 中的強度需要。8 .內壓薄壁圓筒形壓力容器的壁厚公式是按照彈性失效設計準則利用第三強度理論推導出 來的。9 .在補強圈上設置一個 M10的螺紋孔，其目的是為了檢驗焊縫緊密性。10 .基本風壓值是以一般空曠平坦地面、離地面10m高處，統(tǒng)計得到的30年一遇10分鐘平均最大風速為標準計算而得。11 .回轉殼體上任意一點的第二曲率半徑的曲率中心在回轉殼體的回轉軸上。 三、簡答分析題1.棘輪裝置如圖1所示。通過繩子懸掛重量為G的物體，AB為棘輪的止推爪，B處為平面錢鏈。試

5、畫出棘輪的受力圖。圖12,設計壓力為1.6MPa,容積V=5m 3液化石油汽儲罐為幾類容器？依據(jù)是什么？3 .影響法蘭密封的主要因素有哪些？4 .按從小到大的順序寫出在相同設計條件下（溫度、壓力、材料、筒體尺寸及焊接等）計算出來的下列封頭的壁厚：平板封頭8 1、半球形封頭8 2、橢圓形封頭8 3、碟形封頭8 4。5 .水壓試驗時的環(huán)境溫度如何規(guī)定？為什么?6 .等面積補強法的補強原則是什么？有哪幾種開孔補強型式？7 .邊緣應力產(chǎn)生的原因是什么？邊緣應力有哪些特性？8 .設計壓力為4MPa的管殼式余熱鍋爐是幾類容器？依據(jù)是什么？9 .什么叫壓力容器的最小厚度？規(guī)定壓力容器最小厚度的目的是什么？1

6、0 .罐式汽車和鐵路罐車為幾類容器？依據(jù)是什么？11 .壓力容器何時要進行壓力試驗？為何要限制水壓試驗時的環(huán)境溫度？12 . 一外壓鋼制圓筒，已知其臨界壓力為1.2MPa,試問當外壓為 0.4MPa,內壓為0.1MPa時，能否使用該圓筒？（對鋼制圓筒： m=3.0）13 .封頭有哪幾種形式？從制造角度排列各封頭的制造難易程度。四、計算應用題1 .如圖2所示，構架由 ABC、CDE、BD三桿組成，B、C、D、E處均為較接。各桿重量 不計，a為0.5m,載荷F為10kN。試求BD桿所受的力及 E的約束反力。2 .現(xiàn)設計一內壓圓筒形容器，已知其設計壓力 P=1.2MPa,設計溫度為200C,圓筒體的

7、內 徑 Di=2000mm。材料選用 20R, k =匕 j =123MPa , 0s =245MPa,腐蝕裕量C2=2mm ,鋼板負偏差 C1=0.25mm。要求采用雙面對接焊縫，局部探傷。確定該容器筒體壁厚；進行水壓試驗強度校核。3 .沿頂部支承的儲罐如圖 2所示。已知其中徑 D=2000mm ,儲水高H=6000mm ,有效壁厚2 =10mm，頂部氣壓P=0.1MPa, A點離儲罐底部之距離 X = 1000mm,丁水=9.8M103N/m3 ,求a、B兩點的兩向薄膜應力？4 .某廠一塔，內徑Di =800nm ,設計壓力P=1.2MPa,設計溫度127C,焊縫系數(shù)*=0.85,材料16

8、MnR,材料許用應力 產(chǎn)t=170MPa,壁厚附加量為 C = 3mm。確定此塔體名義壁厚？若塔采用材料為Q235-A,此時材料的仃t =113 MPa,此塔的名義壁厚為10 mm,其他條件不變，校核此塔的強度?、填空題1.物體運動狀態(tài)發(fā)生改變，物體產(chǎn)生變形； 2.扭轉，剪切，彎曲； 3.強度，塑性;4.內徑； 5.局限性，自限性；6.潔凈水；7.穩(wěn)定性，強度；8 .焊接接頭型式，無損檢測的長度比率;9 .平行四邊形法則，三角形法則；10.分布載荷，集中力偶，外伸梁，懸臂梁;11.熱脆，冷脆；12.風載荷、地震載荷、質量載荷、偏心載荷；13.外徑；14. F, S;15.強度校核，設計截面尺寸

9、，設計許可載荷；16. q=dQ/dt, q=d2M/dt；17.常溫，高溫，中溫，低溫； 18.1.0;19. >7;20.平焊，對焊;21.臨界長度，剛度；二、判斷題4. X5. X9. V10. V11. V1. V2. x3. x6. V7. x8. x三、簡答分析題1 .答:（3分）2 .答：二類容器。中壓且 PV<10 MPa m33 .答：螺栓預緊力、壓緊面、墊片、法蘭剛度、操作條件4 .答：8 2< 8 3< 8 4< 8 15答：規(guī)定水壓試驗環(huán)境溫度：要求水溫低于其沸點溫度而高于材料的轉脆溫度。原因是防止水變?yōu)闅怏w，同時確保在水壓試驗時不會發(fā)生材

10、料突然變脆而造成強度破壞的現(xiàn)象，使水壓試驗順利進行，達到檢驗容器強度及有無滲透現(xiàn)象的目的。6 .答：原則是在鄰近開孔處所加補強圈的截面積應與開孔而失去的截面積相等。補強圈、厚壁管、整鍛件補強7 .答：幾何形狀不連續(xù)、材料不連續(xù)、載荷不連續(xù)局限性和自限性8 .答：三類容器。中壓，管殼式余熱鍋爐9 .答：最小厚度是指殼體成型后不包含腐蝕裕量的最小厚度。壓力很低的容器，按強度公式計算出的壁厚很小，不能滿足制造、運輸和安裝時的剛度 要求，需規(guī)定一最小壁厚。10 .答：三類容器。移動式壓力容器11 .答：水壓試驗目的：在超設計壓力下，宏觀地檢驗容器的強度和有無滲漏現(xiàn)象以保證容 器能安全、正常工作。規(guī)定水

11、壓試驗環(huán)境溫度是防止水變?yōu)闅怏w，同時確保在水壓試驗時不會發(fā)生材料突然變脆而造成強度破壞的現(xiàn)象.12 .答：可以使用。P=Po-Pi=0.4-0.1 =0.3 MPa<Pcr/m=1.2/3=0.4 MPa13 .答：封頭分為半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、球冠形封頭、錐形封頭、平板封頭等幾種。制造角度看，平板最易，球冠形、錐形其次，碟形、橢圓形更次，半球形最難。四、計算應用題1 .解：取整體為研究對象' Fx=0 F - NEX =0= Nex = F=10 kN“ MD =0 Ney a -F 2a =0= Ney =2F =20 kN取AC桿為研究對象=2F /sin 45

12、 =28.28 kN'、Me =0NBD a sin 45 - F 2a = 0= NBD小PcDi1.2 2000=1=11.54 mm2二- pc 2 123 0.85 -1.2、d =、. C2 =11.54 2 =13.54 mm、d C1 -13.54 0.25 =13.79 mm圓整得，c.n =14 mm、e =、n -C1 -C2 =14 -0.25 -2 =11.75 mm, -二123Pt =1.25 p- =1.25 1.2 =1.5 MPa二123PT(Die)2,；e1.5 (2000 11.75)2 11.75=128.41 MPa0.9：=s=0.9 0.85 245=187.43 MPa由于仃T < 0.9如S所以水壓試驗強度合格。3解：A點：仃m3P1D = 0.1 9.8 106) 20004、.4 10=7.94 MPaPD2、0.1 20002 10=10 MPaB點:3p1D 二(0.1 9.8 106) 20004、4 10=7.94 MPaP2D(0.1 9.8 10 J