化工设备选择与设计
《化工设备选择与设计》课程设计
（二）
课程设计题目：F1型浮阀精馏塔设计
学院名称：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
班级：化工11-4
姓名：沈杰学号11402010417
任课教师：董明
定稿日期：2014年6月10日
期末课程设计任务书
期末课程设计题目：F1型浮阀精馏塔设计
一、设计条件
拟建一浮阀塔（塔板数48层，其中提馏段16层，精馏段32层），用以分离乙醇和水的混合物，采用F1型浮阀（重阀），按以下条件对该浮阀塔进行设计计算。
1．蒸汽流量：1692 m3/h
2．液体流量：2.3 m3/h
3．蒸汽密度：1.32 kg/m3
4．液体密度：794 kg/m3
5．平均操作压强：1.013×105 Pa
6．酒精表面张力：22.27 mN/m
7．塔板间距：0.35m
8．塔板上液层深度：0.05m
9．塔板上降液管的液封高度：10mm
二、计算内容及要求
1．计算下表项目栏中各内容，写出计算过程，并将计算结果填入下表数值栏中。
表浮阀塔设计计算结果
项目数值
塔径D T，m
板间距H T, m
溢流形式
溢流堰长度l w, m
溢流堰高度h w, m
板上清液层高度h i, m
降液管底与塔盘间距离h0, m
浮阀数N（个）
阀孔速度u0，m/s
阀孔动能因素F0
阀孔中心距t, m
行间距h, m
液体在降液管中的停留时间θ，s
降液管中当量清液层高度H d, m
泛点，%
操作弹性
2．流体力学验算
（1）单板流体阻力计算；
（2）泄漏验算；
（3）液泛的验算；
（4）雾沫夹带的验算；
（5）操作弹性计算。
3. 绘制负荷性能图
（1）计算并列出雾沫夹带上限线表达式；
（2）计算并列出液泛线表达式；
（3）计算并列出液相负荷上限线表达式；
（4）计算并列出气相负荷下限线表达式；
（5）计算并列出液相负荷下限线表达式；
（6）列出操作负荷线表达式；
（7）将以上6条线绘制在直角坐标中（可用Excel绘图），给出性能负荷图。
4．以上课程设计须在两个星期内完成。
5. 完成的课程设计内容请用A4纸张打印、装订后交给学习委员或课代表；再由学习委员或课代表于6月23日（周一）下午2:00交给任课教师。
三、参考资料
[1]刘道德等编著.化工设备的选择与设计（第三版，教材），p143-154；
[2]化工原理教材中连续精馏内容及浮阀塔等相关内容；
[3] 泛点负荷系数参考图：
目 录
目 录
1 设计条件 ............................................................................................................. 1 2 塔径塔板 . (1)
2.1 塔径估算 .......................................................................................................................... 1 2.2 塔板层数 .. (2)
3 标准塔盘选择 (2)
3.1 塔截面积T A ..................................................................................................................... 4 3.2 溢流管截面积f A 及溢流管宽度d W ............................................................................... 4 3.3 溢流堰高度W h ................................................................................................................. 4 3.4 溢流管底与塔盘间距离o h .............................................................................................. 4 3.5 验算液体在降液管内的停留时间 . (4)
4 流体力学验算 (5)
4.1 单板流体阻力p h ............................................................................................................. 5 4.2 泄露验算 .......................................................................................................................... 5 4.3 液泛的验算 ...................................................................................................................... 5 4.4 雾沫夹带的验算 .............................................................................................................. 6 4.5 操作弹性 .. (7)
5 负荷性能图 (8)
5.1 雾沫夹带上限线 .............................................................................................................. 8 5.2 液泛线 .............................................................................................................................. 8 5.3 液相负荷上限线 .............................................................................................................. 9 5.4 气相负荷下限线 .............................................................................................................. 9 5.5 液相负荷下限线 .............................................................................................................. 9 5.6 操作负荷线 . (9)
6 设计结果 (11)
宁波工程学院期末课程设计
1 设计条件
拟建一浮阀塔（塔板数48层，其中提馏段16层，精馏段32层），用以分离乙醇和水的混合物，采用F1型浮阀（重阀），按以下条件对该浮阀塔进行设计计算。
蒸汽流量： 1692 m 3/h=0.47 m 3/s 液体流量： 2.3 m 3/h= 0.00064 m 3/s 蒸汽密度： 1.32 kg/m 3 液体密度： 794 kg/m 3 平均操作压强：1.013×105 Pa 酒精表面张力：22.27 mN/m 塔板间距：0.35m 塔板上液层深度：0.05m
塔板上降液管的液封高度：10mm
2 塔径塔板
2.1 塔径估算
取塔板间距m 35.0mm 350==H ，塔板上液层深度m mm h L 05.050==，故分离空间为
)(30.005.035.0m h H L =-=- 动能参数：
033.0)32
.1794(47.0104.6))((2/142/1=??=-V L s s V L ρρ 由图2-1查得负荷系数062.0=C 。由于图2-1是按液体表面张力m mN /20=σ的物系绘出的，因此，标062.020=C 更确切。而对物系表面张力为其他值时，须按下式校正，即
0633.0)10201027.22(062.0)
1020(
2
.05
52
,.05
20=??=?=---σ
C C
最大允许空塔速度为
)/(55.132
.132
.17940633.0max s m C
u V V L =-=-=ρρρ
F1型浮阀精馏塔设计
图2-1 不同分离空间下动能参数与负荷系数之间的关系
H —板距，m h L —塔板上液层深度，m Ls 、Vs 分别为液、气两相的负荷，m 3/s ρV 、ρL 分别为蒸汽、液体的密度 C —表面张力为20 mN/m 的物系的负荷系数
适宜空塔速度u 一般为最大允许气速的80.0~60.0倍，即
)/()80.0~60.0(max s m u u =
取s m u u /930.055.160.060.0max =?==，则塔径
)(80.0930
.0785.047
.0785.0m u V D s T ≈?==
2.2 塔板层数
塔板数48层，其中提馏段16层，精馏段32层。
3 标准塔盘选择
取动量因素10=O F ，则
)/(70.832
.110s m F u o
o ==
=
ρν
塔盘上的阀孔直径m d o 039.0=，故浮阀数为
宁波工程学院期末课程设计
（个）
22.4570
.8)039.0(47
.04422=??==
ππo o s u d V N 按N=46查表2-1，选取塔盘的主要参数列于表2-2。
表2-1 浮阀塔盘标准（摘录）
表2-2 选取的塔盘的工艺参数
项目
塔径
mm D T /
板间距mm H T /
弓形降液管堰
长度mm l w
/
溢流堰高
mm h w /
浮阀数N[个]
浮阀排列方式 每行阀孔中心距t/mm
行间距h/mm
参数 800
350
529
25~50
46 等腰三角形
75 65
按所选浮阀个数，校正动能因数o F ，即
）s m N d V u o s o /(553.846
)039.0(47
.0442
2=??==
ππ
F1型浮阀精馏塔设计
合理）(10827.932.1553.8====v u F o O ρ 塔截面积与溢流装置：
3.1 塔截面积T A
)(503.08.04
4
222
m D A T T =?=
=
π
π
3.2 溢流管截面积f A 及溢流管宽度d W
66.0800
529==T w D l 由此查图2-2，得066.0/=T f A A 及114.0/=T d D W ，故
)(0518.0785.0066.0066.02m A A T f =?== )(114.01114.0114.0m D W T d =?==
3.3 溢流堰高度W h
因为是一般物系，故取液流收缩系数E 近似等于1，则堰上液层高度
)(0076.0)529
.0104.63600(00284.0)3600(100084.23
/24-3/2m l L E h w S ow
=??== )(042.00076.005.0m h h h O W L W ≈-=-=
3.4 溢流管底与塔盘间距离o h
取液封高度)(O W h h -为12mm ，故)(03.0012.0042.012m h h W o =-=-= 校核降液出口速度D u '，即
)/004.003
.0529.0104.64
-s m h l L u o w S D （=??==
' D u '之值低于0.07m/s ，故认为适合。
3.5 验算液体在降液管内的停留时间θ
)(33.2810
4.635
.00518.04
-s L H A S
T f =??=
=
θ 由以上计算认为溢流管尺寸合适。
宁波工程学院期末课程设计
4 流体力学验算
4.1 单板流体阻力p h
①浮阀由部分全开转变为全部全开时的临界速度oc u
)/553.8/018.932
.15
.105.10825
.1/1825.1/1s m s m v u oc （>===
ρ 此时 )(036.0794
553.89.1999.19175
.0175
.0m L u h o c =?=?=ρ
②气体通过板上清液层的压强降l h
L o l h h ε=
对于乙醇和水的物系，取o ε为0.5，故
)(025.005.05.0m h l =?= ③由表面张力引起的压强降σh
因为由表面张力引起的压强降σh 值较小，一般略去不计，所以
)(061.0025.0036.0m h h h h l c p =+≈++=σ 即每块板）(6.44418.9794061.0Pa h p =??=
4.2 泄露验算
取动能因数的下限值，即取5=O F ,算出相应的气相最小负荷min ,s V ，即
)/(351.432
.15min ,s m V
F u O
o ==
=
ρ
故)/47.0)/(239.0351.446)039.0(4
4
332min ,2min ,s m s m Nu d V o o s （＜=??=
=
π
π
所以不会泄露。
4.3 液泛的验算
为避免液泛，溢流管内清液层高度d H 应小于)(w T h H +?。对一般液体取泡沫层相当于清液层的密度?为0.5，故
)(w T h H +?)196.0042.035.05.0m （）（
=+= 溢流管内清液层高度为
?+++=h h h h H L d p d
F1型浮阀精馏塔设计
式中?h ------------克服液面落差所需清液层的高度，其值较小，一般忽略不计； d h ------------克服液体在溢流管内流动阻力所需的液层高度，可按下式计算。
)00025.003.0529.0104.6(153.0)(153.02
4-2m h l L h o w s d （）=??==
故得 )196.0111.005.000025.0061.0m m H d （＜=++= 因此不会液泛。
4.4 雾沫夹带的验算
对直径mm 900 ％泛点10036.11?+-= AF A S V L S C A L Z V V ρρρ 式中)(572.0114.028.021m W D Z d T =?-=-= )(399.00518.02503.022m A A A f T A =?-=-= AFO AF C C β= 其中，β为系统因素，参考表4-1，取1=β；=AFO C 为泛点气相负荷系数，由 3/32.1m kg v =ρ和m 35.0=T H 查图4-1，得09.0=AFO C 。故 09.009.01=?=AF C 表4-1 系统因素β数值 系统 系统因素β 无泡沫正常系统 1.00 氟化物（如氟利昂） 0.90 中等泡沫系统 0.85 多泡沫系统 0.73 严重泡沫系统 0.60 稳定泡沫系统 0.30 宁波工程学院期末课程设计 图4-1 泛点负荷系数 所以 ％％＜％泛点率708.5410009 .0399.0104.6572.036.132 .1-79432 .147 .04 -=?????+= 因此，雾沫夹带在允许范围之内。 4.5 操作弹性 从雾沫夹带现象考虑气相负荷上限max ,s V ，并取泛点率=70％，即 ％％10036.1701max ,?+-=AF A s v l v s C A L Z V ρρρ 亦即 ％％10009 .0399.0104.6572.036.132 .179432 .1704 -in ,?????+-= m s V 解得)/(604.03max ,s m V s = (a) 从液泛角度考虑负荷上限max ,s V ，即 )(196.0)042.035.0(5.0)(max ,m h H H W T d =+=+=? 又因)(196.0max ,max ,m h h h H L d p d =++= F1型浮阀精馏塔设计 即)(146.005.000025.01971.0max ,m h p =--= 而)(146.0max ,max ,max ,m h h h h h h l c l c p =+≈++=σ 所以)(121.0025.0146.0max ,m h c =-= 根据)(121.0794 32 .181.9234.5234.52max ,2 max ,max ,m u g u h o L V o c =? ?? =? =ρρ 解得)/(35.16max ,s m u o = 故得)/(898.04635.16)039.0(4 32max ,s m V s =??= π （b ） 比较（a ）、(b)之值，从安全考虑，取)/(604.03max ,s m V s =，因此，其弹性为 537.2239 .0604 .0min ,max ,== s s V V 5 负荷性能图 5.1 雾沫夹带上限线 取泛点％为70％，故 ％％10036.1701?+-= AF A s v l v s C A L Z V ρρρ 或％％10009 .0399.0572.036.132 .179432 .170???+-= s s L V 整理得 628 .048.19+-=s s L V 在图5-1中标绘上式，即得雾沫夹带上限线1。 5.2 液泛线 液泛线关系式为 )()1()1(667.0)(153.0101913 /2667.022223W T W o s W o s o W s L V h H h L l E L h l V N +=+++++??εερρ 或196.0042.0)5.01(529 .0)5.01(667.0)03.0529.0(153.079432.146101913/2667.02 2223=?++++?+?s s s L E L V 整理得887.02.1087.40493 /222=++s s s L L V 宁波工程学院期末课程设计 于图5-1中标绘上式，即得液泛线2。 5.3 液相负荷上限线 则θ极限值为5s,则 θ T f s H A L = max , 所以)/(00363.05 35 .00518.03max ,s m L s =?= 在图5-1中标绘上式，即得液相负荷上限线3。 5.4 气相负荷下限线 由泄漏计算知 )/(239.03min ,s m V s = 在图5-1中标绘上式，即得气相负荷下限线4。 5.5 液相负荷下限线 取堰上液层高度OW h 为6mm ，则 667 .0) 3600(100084.2W s OW l L E h = 式中 E---------液流收缩系数，无因次，可由图查出，其值在1左右，故 667.0min ,)529 .0360000284.0006.0s L ?=（ 解得 )/(000451.03 m i n ,s m L s = 在图5-1中标绘上式得液相负荷下限线5. 5.6 操作负荷线 依据气相负荷s V 为s m /47.03，液相负荷s L 为s m /104.634-?,在图5-1中标出点C ，连接点C 与原点O ，即为操作负荷线。 F1型浮阀精馏塔设计 图5-1 性能负荷图 宁波工程学院期末课程设计 6 设计结果 计算结果列于表6-1。 表6-1 浮阀塔设计计算结果 项目数值 塔径D T，m 0.8 板间距H T，m 0.35 溢流形式弓形单溢流溢流堰长度l w，m 0.529 溢流堰高度h w，m 0.042 板上清液层高度h L，m 0.05 降液管底与塔盘间距离h o，m 0.03 浮阀数N[个] 46 阀孔速度u o，m/s 8.553 阀孔动能因素F o9.827 阀孔中心距h，m 0.075 行间距h，m 0.065 液体在降液管中的停留时间θ，s 28.33 降液管中当量清液层高度Hd，m 0.111 泛点，% 54.8 操作弹性 2.537 《化工设备设计基础》综合复习资料 一、填空题 1. 力的合成与分解法则有和两种。 2. 作用在梁上的载荷一般可分为集中力、和；根据梁的约束及支 承情况可以分为简支梁、和三种。 3. 钢材中含有杂质硫会造成钢材的性增加，含有杂质磷会造成性增加。 4. 两物体之间的机械作用称之为力。力的三要素是、和。 5. 材料破坏的主要形式有和。 6. 平面力偶系平衡的充要条件是。 7. 设计温度在压力容器的壁厚计算公式中尽管没有直接出现，但它是和确 定时不可缺少的参数。 8. 压力容器制造完成之后必须进行压力试验，按照压力试验的介质种类可以分为和 两种方法。 9. GB 150-1998《钢制压力容器》是我国压力容器标准体系中的标准。 10. 在压力容器的四个壁厚中，图纸上所标注的厚度是厚度，用来承担外载荷强度 的厚度是厚度。 11. 法兰联接结构，一般是由、和三部分组成。 12. 为使薄壁回转壳体应力分析过程简化除假定壳体是的之外，还作 了、和。 13. 塔设备的裙座与筒体搭接结构焊缝受应力作用；对接结构焊缝承受应力作用。 14. 内压操作的塔设备其最大组合轴向拉应力出现在工况时设备侧。 二、判断题 1. 轴力图可以确定最大轴力的值及横截面危险截面位置，为强度计算提供依据。 2. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。 3. 法兰联接中，预紧密封比压大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封， 所以预紧密封比压越大越好。 4. 使梁变成凹形的弯矩为负弯矩，使梁变成凸形的弯矩为正弯矩。 5. 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。 华东理工大学 第一届化工设备计算机辅助概念设计 比赛说明书 设计者： 高一聪（过程0１2) 杜鼎（机设015） 孙英策（机设011) ２0０3年1１月6日 目录 一.设计要求???? (3) 二.设计思路概述?? (3) 三.设计尺寸??? (4) 四.设计建模过程???………………４ 塔体???? (4) 裙座??? (4) 接管??? (6) 法兰??? (6) 人孔??? (6) 吊柱????………………７ 操作平台??? (7) 梯子??? (8) 五.椭圆形封头钣金展开???………………９ 六.心得体会????? (13) 七.参考书目???………………１4 一.设计要求 1塔设备三维造型 2设计平台、扶梯、并与塔组装。 ａ除了图中已注尺寸,其余部分形状大小由设计而定。 b塔筒体内零件忽略不作,只作塔设备外形。 c接管、人孔、支座等方位由设计而定。 d平台与扶手形状、大小自行设计。 e支座数量为4个。 f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。 3画出塔设备椭圆封头的展开图。展开方法合理，所用材料最省。 二．设计思路概述 塔设备是化工,炼油生产中最重要的设备之一。它主要分为板式塔和填料塔两大类。我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。我们通过查看实物图片,查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。我们的设计主要分为以下几部分: １、塔体：塔设备的外壳。它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。 2、塔体支座：塔体安放在基础上的连接部分。它用以确定塔体的位置。本题中塔 设备采用的是最常用的支座形式——裙座。 3、除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。对于回收物料，减少污染非常重要。 4、接管：用以连接工艺管道,把塔设备与其他设备连成系统。安用途可分为进液 管、除液管、进气管、出气管等。 5、人孔：为安装、检修、检查的需要而设置的。 第一章化工设备材料及其选择二. 指出下列钢材的种类、含碳量及合金元素含量 Ａ组 B组： 第二章容器设计的基本知识一.、指出下列压力容器温度与压力分级范围 第三章 内压薄壁容器的应力分析 四、计算下列各种承受气体均匀内压作用的薄壁回转壳体上诸点的薄膜应力 σσ θ 和m 。 MP S PD m 6384100824=??==σ S P R R m = +2 1 σσθ MP S PD 634== σ θ 2. 圆锥壳上之A 点和B 点，已知：p=，D=1010mm ，S=10mm ，a=30o 。 α cos 2,:21D A R R = ∞=点 MP S PD m 58.14866 .01041010 5.0cos 4=???== ασ S P R R m = +2 1 σσθ MP S PD 16.29866 .01021010 5.0cos 2=???== ασ θ 0,:21=∞=R R B 点 0==σ σθ m 3. 椭球壳上之A ，B ，C 点，已知：p=1Mpa ，a=1010mm ，b=505mm ，S=20mm 。B 点处坐标x=600mm 。 25051010==b a 标准椭圆形封头 b b b y x A a R a R 2 2 21,:),0== ==点（ MP S Pa m 5.5020 10101=?== =θσσ MPa sb P B b a x a m 3.43)(2 2 2 2 4 =--= σ点： MPa b a x a a sb P b a x a 7.27)(2)(2 222442 22 4 =?? ????-----= θσ :)0,(==y a x C 点 MPa S Pa m 25.25202101012=??== σ MPa S Pa 5.5020 10101-=?-=-=σ θ 五、 工程应用题 1. 某厂生产的锅炉汽包，其工作压力为，汽包圆筒的平均直径为816 mm ，壁厚为16 mm ，试求汽包圆筒壁被的薄膜应力σσθ 和m 。 【解】 P= D=816mm S=16mm 化工厂常用化工设备简介 化工设备是指化工生产中静止的或者配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。 化工设备通常按以下方式分类。 1.按照结构特征和用途分为：容器，塔器，热换器，反应器（包括 反应釜，固定床或流化床和管式炉等）、分离器、储存器。 2.按照材料分为：金属设备（碳钢，合金钢，铸铁，铝，铜等），非 金属设备（内衬橡胶，塑料，耐火材料和搪瓷等），其中碳钢设备最常用。 3.按受压情况分为：外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压 设备又分为常压设备（操作压力<=0.7MPA）低压设备（0.1 MPA 釜，反应器，合成塔等。尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。 化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成. 1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。 2）封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。封头与筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连接（焊接）两种，可拆连接一般采用法兰连接方式。 3）密封装置化工容器上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式连接，容器接管与外管道间可拆连接以及人孔、手孔盖的连接等，可以说化工容器能否正常安全地运行在很大程度上取决于密封装置的可靠性。 Yi b i n U n i v e r s i t y 设计说明书 题目用水冷却煤油产品的列管式换热器的设计 系别化学与化工学院 专业应用化工技术 学生姓名雷静 学号110706028 年级2011级6班2013 年 6 月13 日 化工11级6班 雷静 110706028 - - - 1 - 化工设备设计基础课程设计 设计题目：用水冷却煤油产品的列管式换热器的设计 一、 设计任务及条件 (1) 使煤油从140℃冷却到40℃，压力1bar ； 处理量为21万吨/年 (2) 冷却剂为水，水压力为3bar 。 二、 设计内容 1. 主体设备和零部件材料选择； 2. 主体设备尺寸和零部件尺寸计算及选择规格； 3. 设备壁厚以及封头壁厚的计算和强度校核； 4. 各种接管以及零部件的设计选型； 5. 设备支座的设计选型； 6. 法兰的设计选型； 7. 设备开孔及开孔补强计算； 8. 设计图纸一张，包括设备总装配图，至少画三个重要构件的局部图；技术特性表，接管表和总图材料明细表。要求比例适当，字体规范，图纸整洁。 三、 设计成果 （1） 设计说明书一份； （2） A 1设计图纸包括：换热器的设备尺寸图及机械设计。 化工11级6班 雷静 110706028 - - - 2 - 目 录 设计任务........................................................................................................................................... 1 第1章 绪论 . (4) 1．1 概述 ................................................................................................................................. 4 1.2 换热器设计依据 .............................................................................................................. 4 1.3 几种管式换热器的介绍 . (4) 1.3.1 固定管板式换热器 ............................................................................................... 4 1.3.2 浮头式换热器 ........................................................................................................ 4 1.3.3 U 形管式换热器 ..................................................................................................... 4 1.3.4 外填料函式换热器 ............................................................................................... 5 1.3本文研究的主要内容 ....................................................................................................... 5 第2章 确定设计方案 . (5) 2.1 换热器类型的选择 .......................................................................................................... 5 2.2 管程安排 ........................................................................................................................... 5 2.3 流向的选择 ..................................................................................................................... 6 第3章 确定物性参数 ................................................................................... 错误！未定义书签。 第4章 工艺计算 (6) 4.1 估算传热面积 ................................................................................................................... 6 4.1.1 热流量 ..................................................................................................................... 6 4.1.2 平均传热温差 ........................................................................................................ 6 4.1.3 冷却水用量 ............................................................................................................ 7 4.1.4 总传热系数 ............................................................................................................ 7 4.2 主体构件的工艺结构尺寸 (7) 4.2.1 管径和管内流速 ................................................................................................... 7 4.2.2 管程数和传热管数 ............................................................................................... 8 4.2.3 传热管的排列和分程方法 .................................................................................. 8 4.2.4 壳体内径 ................................................................................................................ 8 4.2.5 折流板 ..................................................................................................................... 8 4.2.6 接管 ......................................................................................................................... 9 4.2.7 换热管的结构基本参数 ...................................................................................... 9 4.3 换热器主要传热参数核算 . (9) 4.3.1 热流量核算 ............................................................................................................ 9 4.3.2 壁温核算 .............................................................................................................. 11 4.3.3 换热器内流体的流动阻力（压强降） . (12) 第5章 结构设计 (14) 5.1 壳体直径、长度、厚度设计....................................................................................... 14 5.2 换热器封头尺寸 ............................................................................................................ 14 5.3 法兰及各连接材料的选择 . (15) 5.3.1 选定法兰结构 ...................................................................................................... 15 5.3.2 选定垫片结构 ...................................................................................................... 15 5.4 管箱 .................................................................................................................................. 16 5.5 开孔补强 . (16) 5.5.1 壳体接管的开孔补强 (16) 第一章 化工设备材料及其选择 本章重点：材料的力学性能及化工设备材料的选择 本章难点：材料的性能 建议学时：4学时 第一节 概述 一、化工设备选材的重要性和复杂性 1、 操作条件的限制 2、 制造条件的限制 设备在制造过程中，要经过各种冷、热加工使它成型，例如下料、卷板、焊接、热处理等，要求材料的加工性能要好。 3、 材料自身性能的限制 二、选材要抓住主要矛盾，遵循适用、安全和经济的原则。 (1)材料品种应符合我国资源和供应情况； (2)材质可靠，能保证使用寿命； (3)要有足够的强度，良好的塑性和韧性，对腐蚀性介质能耐腐蚀； (4)便于制造加工，焊接性能良好； (5)成本低。 第二节 材料的性能 一、力学性能 材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破坏的能力，叫做材料的力学性能。主要包括强度、塑性、韧性和硬度，这是设计时选用材料的重要依据。 1、强度 强度是固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的特性。常用的强度指标有屈服点和抗拉强度等。 （我们先看两个实例，再作总结） 压力 温度 介质 (从高真空到几千大气压,故有强度要求) (-250℃~2000℃，材料受冷、热) 酸碱（腐蚀）、核反应堆中子照射（变脆) [实例1]常温拉应力下20号钢的拉抻试验 [实例2]高碳钢T10A 的拉伸试验 (1)屈服点（s σ） 金屑材料承受载荷作用，当载荷不再增加或缓慢增加时，仍继续发生明显的塑性变形，这种现象，习惯上称为“屈服”。发生屈服现象时的应力．即开始出现塑性变形时的应力，称为“屈服点”，用s σ(MPa)表示。它即代表材料抵抗产生塑性变形的能力。 条件屈服点（2.0σ）工程中规定发生0.2％残余伸长时的应力，作为“条件屈服点” (2)抗拉强度（b σ） 金属材料在受力过程中，从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值，叫做抗拉强度。由于外力形式的不同，有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度等。抗拉强度是压力容器设计常用的性能指标， (3) 蠕变极限（n σ） （3）注意： δ的大小与试件尺寸有关； ψ的大小与试件尺寸无关。 （试件计算长度为试件直径5倍时，用5δ表示） 2、韧性 (韧性是表示材料弹塑性变形为断裂全过程吸收能量的能力，也就是材料抵抗裂纹扩展的能力。我们常用冲击韧性来表示材料承受动载荷时抗裂纹的能力，用缺口敏感性表示材料承受静载荷时抗裂纹扩展的能力。) （1）冲击韧性：材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。用冲击吸收功A K 或冲击韧度表示αK 表示。 67 方方面面 Department 2004.3 介绍一本设计工具书—— 由朱有庭、曲文海、于浦义主编，化工出版社出版的“化工设备设计手册”将于２００４年下半年出版。这本书是一本化载作者实用的工具书。该书的编写宗旨是为从事化工、石油、轻工、医药等行业的化工设备和化工机械专业设计人员进行工程设计而用。本手册具有下列特点。 （１） 压力容器等化工设备的设计准则和强度计算方法、公式均以我国现行的国家和行业标准规范（ＧＢ、ＪＢ、ＨＧ）及国际通用的标准规范（ＡＳＭＥ、ＴＥＭＡ）为依据，并汇集了作者多年的工程设计经验，以满足压力容器等化工设备的工程设计、制造。 （２） 对泵、压缩机和通风机的类型、结构、技术性能和适用范围等作了简明扼要的介绍；对这些化工机械的选型和选用设计亦以我国现行的国家和行业标准规范（ＧＢ、ＪＢ）及通用的国际标准规范如ＡＰＩ等为依据，并汇集了大量的选型计算用工程数据、图表等资料，能满足泵、压缩机和通风机的选型、询价、采购和现场安装、调试等的需要。 全书共分１５章和一个附录（腐蚀与防腐蚀），各章的主要内容如下所述。 （１） 第１章“常用资料”的主要内容 ① 工程计量单位及不同计量单位制的单位换算。② 常用物料、材料的物理性质，包括密度、线膨胀系数、导热系数、弹性模量、泊桑系数、磨擦系数、不同黏度单位制的黏度单位换算表和公式及常用液体的黏度等。 ③ 平面几何图形的力学参数如面积、惯性矩、断面模数等计算公式。 ④ 立体几何图形的体积计算公式及诺谟图。⑤ 常用力学、材料力学公式。⑥ 常用流体力学准数。 （２） 第２章“化工设备用材料”的主要内容 ① 压力容器用钢材（钢板等）的品种、牌号、规格及物理、力学性能。 ② 化工设备常用结构材料（碳素钢、低合金钢、高合金钢、不锈钢、耐蚀合金、有色金属、铸钢和铸铁的物理、力学性能。 ③ 常用结构钢（角钢、槽钢等）的品种、规格、材料和力学性能。 （３） 第３章“焊接”的主要内容① 常用焊接方法简介。 ② 焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）的品种、规格、力学性能、焊接特性和适用范围。 ③ 各种金属焊接用焊接材料的选用。④ 焊接结构设计（焊缝坡口型式、尺寸）。 ⑤ 各种金属材料的焊接如低碳钢、不锈钢、复合钢板、镍和镍合金、金属钛及异种金属材料的焊接方法、焊条（丝）选择等。 ⑥ 焊接缺陷和质量检验及评定。⑦ 焊接工艺评定。 （４） 第４章“紧固件”的主要内容① 专用紧固件 ? 管法兰用紧固件（螺、栓、螺母、垫片）规格系列、螺栓和螺母的材料匹配（ＨＧ标准）。 ? 设备法兰用紧固件（双头螺柱、螺母、垫片）规格系列（ＪＢ标准）。 ② 通用紧固件（ＧＢ标准）（５） 第５章“压力容器”的主要内容① 压力容器受力分析基础知识。 ② 内压容器（圆筒体、锥体、封头等）强度计算（ＧＢ １５０）。③ 外压容器（圆筒体、锥体、封头）稳定计算（ＧＢ １５０）。④ 压力容器开孔补强计算（ＧＢ １５０）。⑤ 法兰计算（ＧＢ １５０）。 ⑥ 设备法兰标准规格压力系列（ＪＢ ４７００～４７０７）。⑦ 设备法兰用紧固件（双头螺柱、螺母、垫片）双头螺柱和螺母的材料匹配力学性能和许用应力。 ⑧ 压力容器用钢板的力学性能和许用应力。⑨ 低温压力容器设计准则。 （６） 第６章“球形容器（球罐）设计”的主要内容① 球罐设计用标准规范。 ② 球罐用材料（碳素钢、不锈钢等）。 ③ 球罐结构设计（球壳瓣结构类型、瓣片下料尺寸计算、球罐容积系列及其各构件参数、支柱及拉杆、球罐附件等）。 ④ 球罐强度计算及局部应力计算。⑤ 球罐的制造、检验与验收。（７） 第７章“大型储罐设计”的主要内容 ① 大型储罐结构设计，包括容积系列（最大至１０万产方米），筒体、罐顶（拱顶、内外浮顶、网架顶结构）、罐底及防火、消防设施设计。 ② 大型储罐用材料。 ③ 大型储罐构件的强度和稳定计算。④ 大型储罐设计用标准规范。⑤ 大型储罐的制造、检验和验收。 《化工设备设计手册 》 新书推荐 化工设备和管道的材料选择 许多因素影响到材料的选择：工艺的设计条件，材料的经济性，维修方面，材料的可加工性，材料的是否方便供应，对最终产品的污染，工艺安全方面的考虑，材料特性（mechanical properties）, 但是对于化工装置，很多时候主要的考虑因素是抗腐蚀。 A. 材料特性 具体而言，以下是最重要的一些特性在设计阶段是需要考虑的。 1. 材料的机械特性 抗拉强度(strength) ，刚度（抵抗变形的能力,stiffness），韧性(toughness),硬度（hardness, wear resistance）, 抗疲劳性（fatigue resistance），抗蠕变性(creep resistance) 等。 2. 在高温和低温下，材料的机械特性的变化。 3. 抗腐蚀性。 4. 一些所需要的特别性质: 比如，热传导性，电阻，磁性等。 5. 材料的易加工性 6. 材料是否有标准尺寸 7. 价钱 对于上面第二点，展开来讲，一般说来，随着温度的上升，钢材的强度和刚度会随之降低。在这方面，不锈钢的表现要好于碳钢。如果材料在高温下会暴露于高应力下，那么材料的抗蠕变性就很重要。特殊的合金钢ALLOY, 比如Inconel, 就常常被选为加热炉的炉管材料. 在低温下,钢材会出现脆的现象, 这种发脆的现象常常是由于钢材中的结晶结构的变化.对于那些低温场合 (cryogenic plant, liquefied-gas storages), 奥氏体不锈钢(fcc: face-centred-cubic) 或者铝合金（ aluminum alloys (hex)）常常被选为用材。（对于LPG 的场合，因为常温下是气体，当设备失去压力的时候，液化气会气化，由于焦耳汤姆逊效应，气化吸收了大量的热，导致温度急剧下降，因此，液化气场合的选材常常要考虑低温的要求，防止出现失压低温的时候，钢材脆化） 对于第三点，抗腐蚀性。常见的类型有，介质造成的均匀腐蚀，电偶腐蚀（由于不同的金属材料相接触）（galvanic corrosion），点蚀(pitting)，晶间腐蚀（intergranular corrosion）, 应力腐蚀（stress corrosion）, 冲蚀，腐蚀疲劳，高温氧化（high temperature oxidation）, 氢脆。 从本质上讲，金属的腐蚀是电化学的过程。形成这个过程四个要素必不可少： 1. 阳极 2. 阴极 3. 导电介质（电解液） 4. 通过介质形成电路展开来讲： 均匀腐蚀 对于这种腐蚀，其腐蚀速度是可以通过试验来预测的。最终的选择，要考虑到装置的设计年限，材料的经济性，使用频率，工艺安全等。腐蚀速率常常取决于流体的温度和浓度。一般来讲，随着温度的上升，腐蚀速度也随之上升，但也并不都是这样的。另外，也有其他因素影响到腐蚀速率，比如流体中氧含量 (oxygen solubility). 常见到的例子有，用来传热的循环流体. 膨胀罐如果使用氮封，防止溶氧，就会减轻管道的腐蚀。 电偶腐蚀 当不同的金属接触在一块的时候，那么作为阳极的那一方的腐蚀速率就会增加。如果不同的金属的接触不可避免，那么可以用保温隔热来断开电路的形成。（insulated）. 或者，如果阳极一方作出牺牲，增厚阳极一方的腐蚀余量。常见的地下管道，比如消防水管，采用阳极牺牲保护法来减轻消防水管的腐蚀。 点蚀 《化工设备设计基础》 课程设计计算说明书 学生姓名：学号： 所在学院： 专业： 设计题目： 指导教师： 2011年月日 目录 一.设计任务书 (2) 二.设计参数与结构简图 (4) 三.设备的总体设计及结构设计 (5) 四.强度计算 (7) 五.设计小结 (13) 六.参考文献 (14) 一、设计任务书 1、设计题目 根据《化工原理》课程设计工艺计算内容进行填料塔（或板式塔）设计。 设计题目： 各个同学按照自己的工艺参数确定自己的设计题目：填料塔（板式塔）DNXXX设计。 例：精馏塔（DN1800）设计 2、设计任务书 2.1设备的总体设计与结构设计 （1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式(填料塔、板式塔)； （2）根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)； （3）根据介质的不同，拟定管口方位； （4）结构设计，确定材料。 2.2设备的机械强度设计计算 （1）确定塔体、封头的强度计算。 （2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算。 （3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型。 （4）裙式支座的设计验算。 （5）水压试验应力校核。 2.3完成塔设备装配图 （1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等。 （2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。 3、原始资料 3.1《化工原理》课程设计塔工艺计算数据。 3.2参考资料： [1] 董大勤.化工设备机械基础[M].北京：化学工业出版社，2003. [2] 全国化工设备技术中心站.《化工设备图样技术要求》2000版[S]． [3] GB150-1998.钢制压力容器[S]． [4] 郑晓梅.化工工程制图化工制图[M]．北京：化学工业出版社，2002. [5] JB/T4710-2005.钢制塔式容器[S]． 4、文献查阅要求 一般化工和设备的设计及其计算 编辑： 二00四年＋月＋八日 目录 1、目录-----------------------------------------------2 2、筒体和封头设计的参数选择---------------------------3 （一）、设计压力 P---------------------------------3 （二）、设计温度 T---------------------------------3 （三）、许用应力[σ]和安全系数 n-------------------4 （四）、焊接接头系数 ----------------------------6 （五）、壁厚附加量 C ------------------------------7 （六）、直径系列与钢板厚度-------------------------7 （七）、最小壁厚-----------------------------------8 3、筒体与封头的设计及计算-----------------------------9 （一）、受内压薄壁园筒的计算公式-------------------9 （二）、半球形封头的计算公式（凹面受压）----------11 （三）、椭圆形封头的壁厚计算----------------------11 （四）、锥形封头的壁厚计算------------------------13 （五）、平板封头的壁厚计算------------------------13 4、化工计算公式及举例--------------------------------16 （一）、热位移和热--------------------------------16 （二）、热应力产生的轴向推力----------------------16 （三）、流体管径的计算----------------------------17 （四）、流体管子壁厚计算--------------------------18 （五）、泵的功率和效率计算------------------------19 5、传热学的有关公式及举例----------------------------21 （一）、热量衡算----------------------------------21 （二）、传热方程式--------------------------------26 （三）、传热温度差--------------------------------27 （四）、导热方程式和导热系数----------------------30 （五）、给热方程式和给热系数----------------------34 （六）、传热系数----------------------------------40 （七）、污垢热阻----------------------------------48 （八）、管路与设备的热损失和热绝缘----------------50 （九）、加热、冷却和冷凝--------------------------54 （＋）、蒸发--------------------------------------64 6、有关参数------------------------------------------75 中石油华东《化工设备设计基础》2016年秋学期在线作业（二） 一、判断题（共20 道试题，共100 分。） 1. 基本风压值是以一般空旷平坦地面、离地面10m高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 2. 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生弹性失稳。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 3. 由于容器的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的容器法兰和管法兰，他们的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 4. 受外压作用的长圆筒其临界压力与圆筒的长度、直径、壁厚及材料种类有关。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 5. 外压容器采用的加强圈愈多，壳壁所需厚度就愈薄，则容器的总重量就愈轻。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 6. 假定外压长圆筒和短圆筒的材质绝对理想，制造的精度绝对保证，则在任何大的外压下也不会发生失稳。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 7. 内压薄壁圆筒形压力容器的壁厚公式是按照弹性失效设计准则利用第三强度理论推导出来的。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 8. 安全系数是一个不断发展变化的数据，按照科学技术发展总趋势，安全系数将逐渐变小。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 9. 不论是压力容器法兰还是管法兰，在我国现行的标准都是一个。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 10. 强度设计准则是保证构件不发生强度破坏并有一定安全余量的条件准则。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 11. 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，其数值等于计算厚度。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 12. 法兰联接中，预紧密封比压大，则工作时可有较大的工作密封比压，有利于保证密封，所以预紧密封比压越大越好。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 13. 当短圆筒的长度增加到某一值，封头对筒体能起到的支撑作用，开始完全消失，该短圆筒的临界压力将下降到与长圆筒的临界压力相等，这个长度值称为临界长度。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 14. A. 错误 B. 正确 正确答案： 15. 对内压容器，考虑其刚性需要，要规定其相应的最小厚度。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 16. 压力容器设计中规定最小厚度的原因主要是考虑低压薄壁容器在制造、运输及安装过程中的强度需要。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 17. 压力容器壁厚计算公式中的焊缝接头系数取决于主要取决于焊缝的接头形式和无损检测的比例，无损检测的比例越大，焊缝接头系数就越小。 A. 错误 B. 正确 正确答案： 18. 法兰联接密封的原理是：借助螺栓的压紧力，压紧法兰间的垫片并使之填满法兰密封 化工设备基础知识 第一章轴轴的主要作用是用来支撑和固定旋转传动零件，常见的轴有直轴和曲轴两种。一、直轴的分类：根据承受荷载的情况不同，直轴可分为心轴、转轴和传动轴三类。 1、心轴：心轴工作时主要用来支撑转动零件，承受弯矩而不传递运动，也不传递动力。心轴随零件转动的（如火车轮轴）称为活动心轴，不随零件一起转动的（如自行车轴、滑轮轴）称为固定心轴，它们承载时均产生弯曲变形。 2、转轴：转轴既要支承旋转零件还要传递运动和动力，如机床主轴、减速机齿轮轴、搅拌轴等。这类轴在外力作用下将产生弯曲变形和扭转变形。 3、传动轴主要用来传递扭矩，它不承受或承受较小的弯矩，如汽车、拖拉机变速箱与后轮轴间的传动轴。 轴的材料：选取轴用材料主要取决于轴的工作条件载荷和加工工艺等综合因素，除满足强度、刚度、耐磨性外，还要求对应力集中敏感性小，常用碳素钢、合金钢的锻件和轧制圆钢做为轴的毛坯。 碳素钢对应力集中的敏感性较小，其机械性能可通过热处理进行调整，比合金钢价廉，所以应用最广，常用30、40、45、50 号钢，其中45 号钢最常用。对于非重要或受载荷较小的轴可用Q235、Q237 等普通碳素结构钢。 合金钢可淬性好，且具有较高的机械性能，常用于传递较大功率并要求减小尺寸和重量以及提高轴颈耐磨性的场合。 合金铸铁和球墨铸铁也常用来做轴的原因是铸造成型容易得到较复杂且更合理的形状，铸造材料吸振性高，并可用热处理的方法提高耐磨性，对应力敏感性较低，且价廉。但铸造质量不易控制，可靠性较差，需慎用。 二、轴的结构 轴的外形通常作成阶梯形的圆柱体。轴上供安装旋转零件的部位叫轴头，轴与轴承配合部分叫轴颈，轴的其他部分叫轴身轴的设计与选择要考虑很多因素的影响，在满足不同截面的强度和刚度要求的同时，还要便于轴上零件的固定、定位、拆装、调整，尽可能减小应力集中以提高轴整体的疲劳强度，以及轴本身的加工工 艺性。 旋转零件一般要随轴旋转传递运动和动力，零件在圆周方向和轴线方向都需要确定他们之间的相对位置以保证各零件正常的工作关系。 1．外压容器 容器内外的压力差小于零叫外压容器。 2．边缘应力 由于容器的结构不连续等因素造成其变形不协调而产生的附加应力为边缘应力。 3．基本风压值 以一般空旷平坦的地面、离地面10米高处，统计得到的30年一遇10分钟平均最大风速为标准计算而得的值叫基本风压值。 4．计算厚度 由计算公式而得的壁厚叫计算壁厚。 5．低压容器 对内压容器当其设计压力为 1.6MPa P 1MPa 0<≤.时为低压容器。 6．等面积补强法 在有效的补强范围内，开孔接管处的有效补强金属面积应大于或等于开孔时减小的金属面积。 7．回转壳体 一平面曲线绕同一平面的轴旋转一周形成的壳体为回转壳体。 8．公称压力 将压力容器所受到的压力分成若干个等级，这个规定的标准压力等级就是公称压力。 9．计算压力 在相应设计温度下，用以确定容器壁厚的压力为计算压力。 10．20R 20表示含碳量为0.2%，R 表示容器用钢。 11．设计压力 设定在容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。 12．强制式密封 完全依靠螺栓力压紧垫片使之密封为强制式密封。 13．强度 构件在外力作用下不至发生过大变形或断裂的能力。 14．临界压力 导致外压圆筒失稳的外压为临界压力。 15．主应力 在单元体的三对相互垂直的平面上只作用有正应力而无剪应力，这样的平面为主平面。在主平面上作用的正应力为主应力。 二、判断是非题（正确的划√，错误划×） 1．内压圆筒开椭圆孔时，其长轴应与轴线平行。 （×） 2．设计压力为4MPa 的容器为高压容器。 （×） 3．容器的名义厚度与计算厚度的差值是壁厚附加量。 （×） 4．受内压作用的容器必须按强度计算进行壁厚设计。 （√） 5．一常压塔最大压应力应发生在安装检修时的设备迎风侧。 （×） 6．在补强圈上开有一个M10的小螺纹孔。 （√） 7．压力容器无论制造完毕后或检修完毕后，必须进行压力试验。 （√） 8．边缘应力具有自限性和局限性。 （√） 9．当焊缝系数一定时，探伤比例随焊缝系数的增加而减小。 （×） 10．容器的强度反映了外压容器抵抗失稳的能力。 （×） 11．压力容器的设计寿命是从腐蚀裕量中体现出来 （√） 12．法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。 （×） 13．当材质与压力一定时，壁厚大的容器的应力总是比壁厚小的容器应力小（×） 14．塔的最大质量出现在其水压试验时 （√） 15．塔的稳定性计算也可用计算法进行计算。 （×） 16．从管理角度出发，低压容器一定是一类容器。 （×） 17．内、外压容器的壁厚设计均是按强度设计方法进行设计。 （×） 18．以无缝钢管制成的压力容器其公称直径为钢管的内径。 （×） 19．按无力矩理论求得的应力为薄膜应力，薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。（√） 《化工设备设计基础》复习资料 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）化工设备基础总复习
化工设备设计大赛说明书
《化工设备机械基础》习题解答
化工厂通用化工设备说明介绍
化工设备设计
第一章 化工设备材料及其选择
介绍一本设计工具书_化工设备设计手册_(1)
化工设备和管道的选择
化工设备课程设计计算书(板式塔)
化工设备的计算
华东《化工设备设计基础》2016年秋学期在线作业(二)
常用化工设备基础知识教材
《化工设备设计基础》综合复习资料
化工设备设计基础复习资料
- 化工设备的选型及设计计算培训资料
- 《化工设备机械基础》习题解答
- 化工设备材料及其选择
- 化工设备机械基础第一章习题解答
- 《化工设备机械基础》习题解答
- 《化工设备机械基础》第一章-习题解答
- 浅析化工设备设计中材料的选择及应用
- 化工设备常用材料及其选择1
- 化工设备材料及其选用A
- 第一章 化工设备常用材料及其选择(1)PPT课件
- 化工设备材料及其选择(2018-6)
- 化工设备机械基础第六版课后答案
- 化工设备材料及其选择
- 化工设备设计中材料的选择和有效运用
- 第一章化工设备材料及其选择
- 第一章_化工设备常用材料及其选择
- 化工设备材料及其选择知识
- 化工设备和管道的选择
- 1化工设备材料及其选用A
- 化工设备机械基础习题-力学部分.doc