学年第1学期压力容器及过程设备考试试题-(A)卷答案

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学年第1学期压力容器及过程设备考试试题-(A)卷答案

2009-2010学年第1学期试题（A）卷参考答案

性区又受到该残余应变的阻挡恢复不到原来的位置，两区间便形成互相作用

力。无疑，塑性区中形成残余压应力，弹性区中形成残余拉应力，也就是筒

课程名称《压力容器及过程设备》任课教师签名喻九阳、徐建民

壁中形成了预应力。工作时，筒壁内重新建立由Lame(拉美)公式所确定的

出题教师签名徐建民审题教师签名喻九阳

弹性应力，与残留的预应力叠加后塑性区的总应力有所下降，外部弹性区的

考试方式（闭）卷适用专业过程装备与控制工程

总应力有所上升，沿整个筒壁的应力分布就比较均匀，即应力分布得到改善，

考试时间（ 120 ）分钟

从而提高了屈服承载能力。

一、选择题（每题2分，共20分）

3．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？

1．（b）防冲板 2．（c）不得低于

答：低压容器0.1MPap1.6MPa；中压容器1.6MPap10MPa；高压3. （a）120~150° 4．（a）半球形（d）球冠形

5．（a）垂直左右方向 6．（c）榫槽密封 7．（b）全焊透 8．（a）风 9．（b）轴向应力 10．（b） 0.5 二、判断题（每题2分，共20分）

1．（√） 2．（√） 3．（×） 4．（×） 5．（√） 6．（√） 7．（√） 8．（√） 9．（√） 10．（×）三、问答题（每题5分，共35分）

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p作用时，壁内各处的周向薄膜应力是经向薄膜应力薄膜应力，环焊缝承受经向薄膜应力要比环焊缝危险。

2．何谓厚壁圆筒的自增强处理？

答：自增强处理就是将厚壁筒在使用前进行大于工作压力的超压处理，使筒壁内层形成塑性区，外层形成弹性区。卸压后，塑性区将有残余应变，而弹

共1 2/ 页第2页 3

容器10MPap100MPa；超高压容器p100MPa。 4．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。 5．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0.5Ra。 6．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。

7．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。四、计算推导题（10分）

1．答：如下图所示，锥壳上任意一点M处于液体静压力的作用下，其大小为



的两倍，而纵焊缝承受周向



。因此圆柱形容器筒体上纵焊缝

学年第1学期压力容器及过程设备考试试题-(A)卷答案

p(Hz)

又因R1,R2r/cos,rztg，由微体平衡方程得：



(Hz)ztgcos

d

0

若令dz，则有最大值，即zH/2时

求

max

Htg

4cos 5分

2

五、设计计算题（15分）

t

[][]1．解：（1）确定, ,ReL（3分）



时，如取M点处以下的部分壳体为研究对象，则外载荷为M点处上部

[]t＝液体所产生的静压力和M点处下部液体重力之和，即假设壳体厚度在6～16mm范围内，查表可得[]＝133MPa，

12

Vr2(Hzz)r2(Hz)

33123MPa， ReL=245MPa

将V值代入区域平衡方程得

（2）筒体壁厚设计（4分）

22

r2(Hz)(Hz)ztgpcDi2.710003313.08mmt

2[]pc21230.852.72rcos2cos 筒体计算厚度：

d

同理，dz

0,

在

z

3

H

4处有最大值：

筒体设计厚度：dC213.08114.08mm

筒体名义厚度：ndC114.08014.08mm

考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取筒体名义厚度

max

3H2tg

16cos 5分

n16mm。

（3）封头壁厚设计（4分）

因选用标准椭圆形封头，其形状系数K1,封头采用钢板整体冲压而成，焊接接头系数取1.0，故封头计算厚度



2 / 3

KpcDi12.71000

11.04mmt

2[]0.5pc212310.52.7

学年第1学期压力容器及过程设备考试试题-(A)卷答案

封头设计厚度dC211.04112.04mm 封头名义厚度ndC112.04012.04mm

考虑钢板常用规格厚度，向上圆整可取封头名义厚度

n14mm，

为了材料采购和焊接上的方便，也可取封头壁厚与筒体壁厚相

n14mm。

（4）水压试验应力校核（4分）

p1.25p

[][]t

1.252.7133

试验压力

T1233.65MPa

pT(Die)3.6510001601T

故：

21

123.5MPae2160

而 0.9ReL0.90.85245187.43MPa

T0.9ReL，水压试验应力校核合格。

3 / 3

同

本文来源：https://www.wddqw.com/doc/5fb49e67fd4733687e21af45b307e87101f6f885.html

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