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化工机械根底习题答案230854506

发布时间:2021-11-29 10:36:56    来源:fun88乐天使

  《化工设备机械根底》 习题回答 榜首章 化工设备资料及其挑选 一. 名词解释 A 组: 1. 蠕变: 在高温时, 在必定的应力下, 应变随时刻而添加的现象。 或许金属在高温文应力的效果下逐步产生塑性变形的现象。 2. 延伸率: 试件受拉力拉断后, 总伸长的长度与原始长度之比的百分率。 3. 弹性模数(E) : 资料在弹性规模内, 应力和应变成正比, 即σ =Eε , 份额系数 E 为弹性模数。 4. 硬度: 金属资料外表上不大的体积内反抗其他更硬物体压入外表产生变形或决裂的才能。 5. 冲击功与冲击耐性: 冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。 冲击耐性是资料在外加动载荷...

  《化工设备机械根底》 习题回答 榜首章 化工设备资料及其挑选 一. 名词解释 A 组: 1. 蠕变: 在高温时, 在必定的应力下, 应变随时刻而添加的现象。 或许金属在高温文应力的效果下逐步产生塑性变形的现象。 2. 延伸率: 试件受拉力拉断后, 总伸长的长度与原始长度之比的百分率。 3. 弹性模数(E) : 资料在弹性规模内, 应力和应变成正比, 即 =E , 份额系数 E 为弹性模数。 4. 硬度: 金属资料外表上不大的体积内反抗其他更硬物体压入外表产生变形或决裂的才能。 5. 冲击功与冲击耐性: 冲击功是冲击负荷使试样破断所做的功。 冲击耐性是资料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和敏捷塑性变形的才能。 6. 泊桑比( ): 拉伸试验中试件单位横向缩短与单位纵向伸长之比。 关于钢材, =0. 3 。 7. 耐腐蚀性: 金属和合金对周围介质腐蚀(产生化学和电化学效果引起的损坏) 的反抗才能。 8. 抗氧化性: 金属和合金反抗被氧化的才能。 9. 屈从点: 金属资料产生屈从现象的应力, 即开端呈现塑性变形的应力。 它代表资料反抗产生塑性变形的才能。 10. 抗拉强度: 金属资料在受力进程中, 从开端加载到产生开裂所能到达的最大应力值。 B 组: 1. 镇静钢: 镇静钢在用锻炼时用强脱氧剂 Si, Al 等彻底脱氧脱氧, 是脱氧彻底的钢。 把 FeO 中的氧复原出来, 生成 SiO2和 Al 2O3。 钢锭膜上大下小, 浇注后钢液从底部向上, 向中心次序地凝结。 钢锭上部构成会集缩孔,内部严密坚实。 2. 欢腾钢: 欢腾钢在锻炼时用弱脱氧剂 Mn 脱氧, 是脱氧不彻底的钢。 其锭模上小下大, 浇注后钢液在锭模中产生自脱氧反响, 放出许多 CO 气体, 构成欢腾现象。 欢腾钢锭中没有缩孔, 凝结缩短后气体涣散为许多形状不同的气泡, 布满全锭之中, 因而内部结构疏松。 3. 半镇静钢: 介于镇静钢和欢腾钢之间, 锭模也是上小下大, 钢锭内部结构下半部像欢腾钢, 上半部像镇静钢。 4. 低碳钢: 含碳量低于 0. 25%的碳素钢。 5. 低合金钢: 一般合金元素总含量小于 5%的合金钢。 6. 碳素钢: 这种钢的合金元素含量低, 并且这些合金元素不是为了改进钢材功能人为参加的。 7. 铸铁: 含碳量大于 2%的铁碳合金。 8. 铁素体: 碳溶解在 -Fe 中所构成的固溶体叫铁素体。 9. 奥氏体: 碳溶解在 -Fe 中所构成的固溶体叫奥氏体。 10. 马氏体: 钢和铁从高温奥氏体状况急冷下来, 得到一种碳原子在 铁中过饱和的固溶体。 C. 1. 热处理: 钢铁在固态下经过加热, 保温文不同的冷却办法, 以改动其安排、 满意所需求的物理, 化学与机械功能,这样的加工工艺称为热处理。 2. 正火: 将加热到临界点以上的必定温度, 保温一段时刻后的工件从炉中取出置于空气中冷却下来, 冷却速度比退火快, 因而晶粒细化。 3. 退火: 把工件加热到临界点以上的必定温度, 保温一段时刻, 然后随炉一同冷却下来, 得到接衡状况安排的热处理办法。 4. 淬火: 将钢加热至淬火温度(临界点以 30~50oC) 并保温必守时刻, 然后再淬火剂中冷却以得到马氏体安排的一种热处理工艺。 淬火能够添加工件的硬度、 强度和耐磨性。 5. 回火: 在零件淬火后再进行一次较低温度的加热与冷却处理工艺。 回火能够下降和消除工件淬火后的内应力, 使安排趋于稳定, 并取得技能上所要求的功能。 6. 调质: 淬火加高温回火的操作。 要求零件的强度、 耐性、 塑性等机械功能都较好时, 一般选用调质处理。 7. 一般碳素钢: 这种钢含硫, 磷等有害杂质较多, 要求 S0. 055%, P0. 045%。 一般碳素结构钢的商标由代表钢材屈从点的字母、 屈从点数值、 资料质量等级符号、 脱氧办法符号等四个部分按次序组成, 例如: Q235AF。 8. 优质碳素钢: 含硫, 磷等较少(含硫 S、 磷 P 均0. 04%), 非金属杂质少, 安排均匀, 外表质量较好。 9. 不锈钢和不锈耐酸钢: 不锈钢是耐大气腐蚀的钢; 耐酸钢是能反抗激烈腐蚀性介质的钢。 不锈耐酸钢是不锈钢和耐酸钢的总称。 10. 锅炉钢: 有锅炉钢管和锅炉钢板。 锅炉钢管首要用作锅炉及某些换热设备的受热面和蒸汽管路, 锅炉钢板则常用于锅炉和其他压力容器的承压壳体。 由于锅炉钢常处于中温高压状况, 并且还受冲击、 疲惫、 水和蒸汽的腐蚀效果, 以及各种冷热加工, 因而, 对其功能要求也较高。 D. 1. 容器钢: 化工出产所用容器与设备的操作条件较杂乱, 制作技能要求比较严厉, 对压力容器用钢板有比较严厉的要求。 2. 耐热钢: 本领高温的钢, 抗氧化功能强且强度大。 3. 低温用钢: 由于一般碳钢在低温下(-20℃以下) 会变脆, 冲击耐性会明显下降。 因而用作低温场合的钢要求具有杰出的耐性(包含低温耐性), 杰出的加工工艺性和可焊性的钢。 4. 腐蚀速度: 鉴定金属的腐蚀有两种办法。 (1) 依据分量鉴定金属的腐蚀的速度。 它是经过试验的办法测出金属试件在单位外表积、 单位时刻腐蚀引起的分量改变。 即: tFppK=10(g/m2 h) K: 腐蚀速度, g/cm2 h; p0: 腐蚀前试件的分量, g; p1: 腐蚀后试件的分量, g; F: 试件与腐蚀介质触摸的面积, m2; t : 腐蚀效果的时刻, h; (2) 依据金属的腐蚀深度鉴定金属的腐蚀速度。 依据分量改变表明腐蚀速度时, 没有考虑金属的相对密度, 因而当分量丢失相一起, 相对密度不同的金属其截面的尺度的削减则不同。 为了表明腐蚀前后尺度的改变, 常用金属厚度削减量, 即腐蚀深度来表明腐蚀速度。 即: KKKa76. 8100036524=×= (mm/a) 式中: Ka: 用每年金属厚度的削减量表明的腐蚀速度, mm/a; : 金属的相对密度, g/cm3。 5. 化学腐蚀: 金属遇到枯燥的气体和非电解质溶液产生 化学效果引起的腐蚀。 化学腐蚀在金属外表上, 腐蚀进程没有电流产生。 6. 电化学腐蚀: 金属与电解质溶液间产生电化学效果而引起的损坏, 其特点是在腐蚀进程中有电流产生。 7. 氢腐蚀: 氢气在高温高压下对一般碳钢及低合金钢产生腐蚀, 使资料的机械强度和塑性明显下降, 乃至损坏的现象。 8. 晶间腐蚀: 一种部分的, 挑选性的损坏。 9. 应力腐蚀: 金属在腐蚀性介质和拉应力的一起效果下产生的一种损坏方式。 10. 阴极保护: 把盛有电解质的金属设备和直流电源负极相连, 电源正极和一辅佐阳极相连。 当电路接通后, 电源便给金属设备以阴极电流, 使金属的电极电位向负向移动, 当电位降至阳极开端电位时, 金属设备的腐蚀即中止。 二. 指出下列钢材的品种、 含碳量及合金元素含量 A组 钢号 品种 含碳量% 合金元素含量(%) 符号含义 Q235-AF 一般碳素甲类钢 F: 欢腾钢 Q: 钢材屈从点 Q235-A 一般碳素甲类钢 A: 甲类钢 20g 优质碳素结构钢 0. 2% g: 锅炉钢 16Mn R 一般低合金钢 0. 16% 1. 5% R: 容器钢 20MnMo 一般低合金钢 0. 2% MnMo1. 5% 16MnDR 一般低合金钢 0. 16% Mn: 1. 5% D: 低温钢 14Cr1Mo 一般低合金钢 0. 14% Cr: 0. 9-1. 3%;Mo: 1. 5% 0Cr13 铬不锈钢 0. 08% Cr: 13% 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢 0. 1% Cr: 18%; Ni:9%; Ti:1. 5% 00Cr19Ni10 奥氏体不锈钢 0. 03% Cr: 19%; Ni:10% B 组: 钢号 品种 含碳量% 合金元素含量(%) 符号含义 Q235-B 一般碳素乙类钢 F: 欢腾钢 Q: 钢材屈从点 Q235-AR 一般碳素甲类容器钢 R: 容器钢 16Mng 一般低合金钢 0. 16% Mn: 1. 5% g: 锅炉钢 18Nbb 一般低合金钢 0. 18% Nb: 1. 5% b: 半镇静钢 18MnMoNbR 一般低合金钢 0. 18% Mn. Mo. Nb: 1. 5% 09MnNiDR 一般低合金钢 0. 09% Mn. Ni:1. 5% R: 容器钢 06MnNb 一般低合金钢 0. 06% Mn. Nb:!. 5% 2Cr13 铬不锈钢 0. 2% Cr13% 12Cr2Mo1 一般低合金钢 0. 12% Cr: 1. 5~2. 49%; Mo: 0. 9~1. 3% 0Cr18Ni12Mo2Ti 奥氏体不锈钢 0. 08% Cr: 18%; Ni:12%; Mo: 1. 5~2. 49%; Ti: 1. 5% 三、 挑选资料 设备 介质 规划温度/℃ 规划压力/MPa 供选资料 应选资料 氨组成塔外筒 氮、 氢、 少数氨 200 15 0Cr18Ni9Ti, 20,Q235-AF ,18MnMoNbR,15MnVR, 13MnNiMoNbR 18MnMoNbR 或 13MnNiMoNbR 氯化氢吸收塔 氯化氢气体, 盐酸, 水 80~120 0.2 Q235-AR ,1Cr18Ni9Ti, 铜, 铝,硬聚氯乙烯塑料, 酚醛树脂漆浸渍的不透性Q235-AR+铜面料 石墨 溶解乙炔气瓶蒸压釜 水蒸汽 200 15 Q235-A, 0Cr19Ni10,20, 16MnR,18MnMoNbR,07MnCrMoVR 18MnMoNbR 高温高压废热锅炉的高温气侧壳体内衬 转化气(H2,CO2,N2,CO,H2O,CH4,Ar) 890~ 1000 3.14 18MnMoNbR, 0Cr13,Q235-AR, Cr25Ni20,0Cr18Ni9Ti,Cr22Ni14N Cr25Ni20 第二章 容器规划的基本知识 一.、 指出下列压力容器温度与压力分级规模 温度分级 温度规模( C) 压力分级 压力规模(Mpa) 常温容器 -20 C ~200 C 低压容器 0.1P<1.6 中温容器 壁温在常温文高温之间 中压容器 1.6P<10 高温容器 壁温到达资料蠕变温度 高压容器 10P<100 低温容器 壁温低于-20 C 超高压容器 P100 浅冷容器 壁温在-20 C 至-40 C 之间 真空容器 器外一个大气压, 内部为真空或低于常压 深冷容器 壁温低于-40 C 二、 指出下列容器归于一、 二、 三类容器的哪一类 A 组: 序号 容器(设备) 及条件 类别 1 1500, 规划压力为 10Mpa 的管壳式余热锅炉 三 2 规划压力为 0.6MPa, 容积为 1m3的氯化氢气体贮罐 三 3 2000, 容积为 20 m3的液氨贮罐 三 4 压力为 10Mpa, 容积为 800 立升的乙烯贮罐 三 5 规划压力为 2.5Mpa 的糖玻璃容器 三 B 组: 序号 容器(设备) 及条件 类别 1 压力为 4Mpa 的毒性程度为极度损害介质的容器 三 2 800, 规划压力为 0.6Mpa, 介质为非易燃和无毒的管壳式余热锅炉 二 3 用抗拉强度规定值下限为b =620Mpa 资料制作的容器 三 4 工作压力为 23.5Mpa 的尿素组成塔 三 5 轿车罐车和铁路罐车 三 三、 填空题 1、 钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径是指它们的( 内) 径。 2、 无缝钢管做筒体时, 其公称直径是指它们的( 外) 径。 3、 查手册找出下列无封钢管的公称直径 DN 是多少毫米? 规范 14×3 25×3 45×3.5 57×3.5 108× 4 DN(mm) 10 20 40 50 100 4、 压力容器法兰规范中公称压力 PN 有哪些等级? PN(Mpa) 0.25 0.60 1.0 1.6 2.5 4.0 6.4 5、 管法兰规范中公称压力 PN 有哪些等级? PN(Mpa) 0.1 0.25 0.40 0.60 1.0 1.6 2.5 4.0 第三章 内压薄壁容器的应力剖析 一、 名词解释 A 组: ⒈薄壁容器: 容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于 0. 1 的容器。 ⒉反转壳体: 壳体的中心面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线 而成的壳体。 ⒊经线: 若经过反转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。 ⒋薄膜理论: 薄膜应力是只需拉压正应力没有曲折正应力的一种两向应力状况, 也称为无力矩理论。 ⒌榜首曲率半径: 中心面就任一点 M 处经线的曲率半径。 ⒍小位移假定: 壳体受力今后, 各点位移都远小于壁厚。 ⒎区域平衡方程式: 核算反转壳体在恣意纬线上径向应力的公式。 ⒏边际应力: 内压圆筒壁上的曲折应力及衔接边际区的变形与应力。 ⒐边际应力的自限性: 当边际处的部分资料产生屈从进入塑性变形阶段时, 弹性束缚开端缓解, 本来不同的薄膜变形便趋于和谐, 边际应力就主动约束。 二、 判断题(对者画 , 错着画╳) A 组: 1. 下列直立薄壁容器, 受均匀气体内压力效果, 哪些能用薄膜理论求解壁内应力? 哪些不能? (1) 横截面为正六角形的柱壳。(×) (2) 横截面为圆的轴对称柱壳。( ) (3) 横截面为椭圆的柱壳。 (×) (4) 横截面为圆的椭球壳。 ( ) (5) 横截面为半圆的柱壳。 (×) (6) 横截面为圆的锥形壳。 ( ) 2. 在接受内压的圆筒形容器上开椭圆孔, 应使椭圆的长轴与筒体轴线. 薄壁反转壳体中任一点, 只需该点的两个曲率半径RR21=, 则该点的两向应力=m。 ( ) 4. 由于内压薄壁圆筒的两向应力与壁厚成反比, 当原料与介质压力必守时, 则壁厚大的容器, 壁内的应力总是小于壁厚小的容器。(×) 5. 按无力矩理论求得的应力称为薄膜应力, 薄膜应力是沿壁厚均匀散布的。( ) B 组: 1. 卧式圆筒形容器, 其内介质压力, 只充溢液体, 由于圆筒内液体静载荷不是沿轴线对称散布的, 所以不能用薄膜理论应力公式求解。( ) 2. 由于圆锥形容器锥顶部分应力最小, 所以开空宜在锥顶部分。( ) 3. 凡薄壁壳体, 只需其几许形状和所受载荷对称于旋转轴, 则壳体就任何一点用薄膜理论应力公式求解的应力都是线. 椭球壳的长, 短轴之比 a/b 越小, 其形状越挨近球壳, 其应力散布也就越趋于均匀。( ) 5. 由于从受力剖析视点来说, 半球形封头最好, 所以不管在任何情况下, 都必须首要考虑选用半球形封头。(×) 三、 指出和核算下列反转壳体上诸点的榜首和第二曲率半径 A 组: 图 3-31图图 3-29 1、 球壳就任一点 RRR==21 2、 圆锥壳上之 M 点 =1R cosD22Rm= 3、 碟形壳上之衔接点 A 与 B A 点: 在球壳上:RCARR==21: )( 在弧面上:RBARrR== 211,: )( B 点: 在弧面上:rABRrR== 211,: )( 在圆柱壳上:rBBRR== 21,: ) ( B 组: 图 3-32图 1. 圆柱壳就任一点 2,21DRR== 2. 圆锥壳与柱壳的衔接点 A 及锥...

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