武汉工程大学_压力容器及过程设备_过程设备设计_问答题.doc

1．压力容器按设计压力分为哪四个压力等级？具体怎样划分的？ 答：低压容器；中压容器；高压容器；超高压容器。 2．在进行塔设备设计计算时主要考虑了哪几种载荷？ 答：主要考虑了压力载荷、风载荷、地震载荷、偏心载荷、质量载荷。 3．卧式容器的支座布置有何特点？ 答：一般为双鞍座，一边固定、一边活动；鞍座位置A不宜大于0.2L,当需要时，A最大不得大于0.25L，且尽量满足A小于或等于。 4．管壳式换热器有哪几种基本类型？ 答：有固定管板换热器、浮头式换热器、U形管换热器、填料函式换热器和釜式换热器等五种类型。 5．搅拌容器在什么情况下要设置换热元件？其换热元件有哪几种形式？ 答：有传热要求的搅拌容器，为维持反应的最佳温度，需要设置换热元件，常用的换热元件有夹套和内盘管两种形式。 1．边缘应力有何特征？工程上是如何处理的？ 答：边缘应力具有局部性和自限性两种特性。除了分析设计必须作详细的应力分析以外，对于静载荷下塑性材料的容器，在设计中一般不作具体计算，而采取结构上作局部调整的方法，限制其应力水平。这些方法不外是在连接处采用挠性结构，如不同形状壳体的圆弧过渡，不等厚壳体的削薄连接等；或采取局部加强措施，或减少外界引起的附加应力，如焊接残余应力、支座处的集中应力、开孔接管的应力集中等。但是对于承受低温或循环载荷的容器，或用脆性较大的材料制造的容器，因过高的边缘应力使材料对缺陷十分敏感，可能导致容器的疲劳失效或脆性破坏，因而在设计中必须核算不连续应力。 2．在同样压力和直径的情况下为什么平板封头要比圆筒厚得多？ 答：因为薄板的最大应力与成正比，而圆筒中的薄膜应力与成正比，所以在同样条件下薄板的最大应力比圆筒中的薄膜应力大得多，因此薄板厚度较圆筒大得多。 3．凸形封头设直边段有什么意义？ 答：为了使封头与筒体的环向焊缝离开封头的边缘应力区，降低应力集中系数。 4．在圆筒体上开椭圆孔应如何布置长短轴的方位？ 答：由于圆筒体的周向应力是轴向应力的2倍，所以在圆筒体上开椭圆孔时使其长轴与筒体轴线垂直，短轴与筒体轴线平行受力状况合理。 5．在计算塔设备地震弯矩时如何考虑高振型的影响？ 答：当H/D＞15或塔设备高度大于等于20m时，还必须考虑高振型的影响。 一种简化的近似算法是按第一振型的计算结果估算地震弯矩，即。 6．Ⅰ级管束与Ⅱ级管束有何区别？各适用于何种工况？ 答：Ⅰ级管束由较高精度的换热管组成，Ⅱ级管束由普通精度的换热管组成。Ⅰ级管束适用于无相变、大流速和易产生振动等苛刻工况；Ⅱ级管束适用于重沸、冷凝传热和无振动的工况。 7．搅拌反应器的密封装置有哪几种？各有什么特点？ 答：搅拌反应器的密封装置有填料密封和机械密封两种。填料密封的特点是结构简单且易于制造，适用于低压，低转速场合。机械密封的特点是耗功小，泄漏量低，密封可靠，使用寿命长，在搅拌反应器中得到了广泛应用。 1．圆筒体上纵焊缝和环焊缝哪个危险？为什么？ 答：圆筒体上纵焊缝比环焊缝危险。因为圆柱形容器受均匀内压作用时，壁内各处的周向薄膜应力是经向薄膜应力的两倍，而纵焊缝承受周向薄膜应力，环焊缝承受经向薄膜应力。因此圆柱形容器筒体上纵焊缝要比环焊缝危险。 2．试比较承受横向均布载荷作用的圆形薄板，在周边简支和固支情况下的最大弯曲应力和挠度的大小和位置。 答：周边简支圆板的最大应力在板中心，周边固支圆板的最大应力在板周边；而周边简支及周边固支圆板的最大挠度均在板中心；同样条件下，简支时的最大挠度是固支时的4倍，最大应力是固支时的1.65倍，因此，使圆板接近固支受载，可使其应力及变形显著减小。 5．三个几何尺寸相同的承受周向外压的薄壁短圆筒，其材料分别为碳素钢()，铝合金（），和铜（），试问哪一个圆筒的临界压力最大，为什么？ 答：碳素钢圆筒的临界压力最大。因为碳素钢的弹性模量E大。 1．椭圆形封头和碟形封头为什么均带有直边？ 答：为了使封头与筒体的环向焊缝离开封头的边缘应力区，降低应力集中系数。 4．试述波形膨胀节的作用？ 答：降低由于管束和壳体间热膨胀差所引起的管板应力、换热管与壳 体上的轴向应力以及管板与换热管间的拉脱力。 5．机械搅拌反应器轴封的目的是什么？常用有哪两种形式？ 答：机械搅拌反应器轴封的目的是避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部杂质渗入搅拌容器内。常用的有填料密封和机械密封两种形式。