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文檔簡介
1、2009-2010 學年第 1 學期試題(A)卷參考答案課程名稱壓力容器及過稈設備 教師簽名 喻九陽、徐建民 出題教師簽名 徐建民_ 審題教師簽名 喩九陽_考試方式(閉)卷 適用專業(yè) 過程裝備與控制工程_考試時間(120)分鐘、選擇題(每題2分,共20分)1.(b) 防沖板2.(c)不得低于3.(a)1201504.(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) 風9.(b)軸向應力10.(b)0.5、判斷題(每題2分,共20分)1.(V)2.(V)3.(x)4.(X)5.(V)6.(V)7.(V)8.(V)9.(V)10.(X)三、1.問答題(
2、每題5分,共35分)圓筒體上縱焊縫和環(huán)焊縫哪個危險?為什么?答:圓筒體上縱焊縫比環(huán)焊縫危險。因為圓柱形容器受均勻內壓p作用時, 壁內各處的周向薄膜應力二是經(jīng)向薄膜應力匚的兩倍,而縱焊縫承受周向 薄膜應力二已環(huán)焊縫承受經(jīng)向薄膜應力C;:O因此圓柱形容器筒體上縱焊縫 要比環(huán)焊縫危險。2何謂厚壁圓筒的自增強處理?答:自增強處理就是將厚壁筒在使用前進行大于工作壓力的超壓處理, 使筒 壁內層形成塑性區(qū),外層形成彈性區(qū)。卸壓后,塑性區(qū)將有殘余應變,而彈一性區(qū)又受到該殘余應變的阻擋恢復不到原來的位置, 兩區(qū)間便形成互相作用 力。 無疑,塑性區(qū)中形成殘余壓應力,彈性區(qū)中形成殘余拉應力,也就是筒 壁中形成了預應
3、力。工作時,筒壁內重新建立由Lame(拉美)公式所確定的彈性應力,與殘留的預應力疊加后塑性區(qū)的總應力有所下降,外部彈性區(qū)的總應力有所上升,沿整個筒壁的應力分布就比較均勻,即應力分布得到改善, 從而提高了屈服承載能力。3壓力容器按設計壓力分為哪四個壓力等級?具體怎樣劃分的?答:低壓容器 ZMPa 空p -1.6MPa;中壓容器MPa p:WMPa ;高壓容器 eMPa 乞p :100Mpa ;超高壓容器 p -100MpaO4在進行塔設備設計計算時主要考慮了哪幾種載荷?答:主要考慮了壓力載荷、風載荷、地震載荷、偏心載荷、質量載荷。5臥式容器的支座布置有何特點?答:一般為雙鞍座,一邊固定、一邊活動
4、;鞍座位置A不宜大于0.2L,當需要時,A最大不得大于0.25L,且盡量滿足A小于或等于 0.5Ra。6管殼式換熱器有哪幾種基本類型?答:有固定管板換熱器、浮頭式換熱器、U形管換熱器、填料函式換熱器和 釜式換熱器等五種類型。7攪拌容器在什么情況下要設置換熱元件?其換熱元件有哪幾種形式? 答:有傳熱要求的攪拌容器,為維持反應的最佳溫度,需要設置換熱元件, 常用的換熱元件有夾套和內盤管兩種形式。四、計算推導題(10分)1答:如下圖所示,錐殼上任意一點M處于液體靜壓力的作用下,其大小 為P = (H -z)5 =又因RI,R2二 r/cosy 二 ztg,由微體平衡方程得:宀?(H z) ztgaC
5、TR=-6cos筒體名義厚度:考慮鋼板常用規(guī)格厚度,向上圓整可取筒體名義厚度、n二 16mm。(3)封頭壁厚設計(4分)因選用標準橢圓形封頭,其形狀系數(shù)K = 1,封頭采用鋼板整體- :maxH2tg:4、cos:求廠時,如取M點處以下的部分殼體為研究對象,則外載荷為M點處上部液體所產(chǎn)生的靜壓力和M點處下部液體重力之和,即2.12.2V -:r (H -z z) = :r (H z)33將V值代入?yún)^(qū)域平衡方程得92 2二r2(H z) (Hz)ztg:332兀違COS。2COSa五、設計計算題(15分)1解:(1)確定匚,恵(3分)假設殼體厚度在616mm范圍內,查表可得二=133MPa,;打
6、=123MPa,ReL=245MPa(2)筒體壁厚設計(4分)筒體計算厚度:7PcDi2打-Pc13.08mm2 123 0.85- 2.7同理,Z=3H處有最大值:筒體設計厚度:、d二 C2二 13.08 1 二 14.08mm若令陽=,則 J 有最大值,即-H/2時_ 3 H2tg:16、cos:、n丄dG = 14.08 0= 14.08mmP = (H -z)5 =沖壓而成,焊接接頭系數(shù)取=1.0,故封頭計算厚度KPcDi1 2.7 10002;打-0.5pc2 123 1 -0.5 2.7二11.04mm封頭設計厚度,二C2= 11.04 1 = 12.04mm封頭名義厚度d-12.040=1204mm考慮鋼板常用規(guī)格厚度,向上圓整可取封頭名義厚度、n=14mm為了材料采購和焊接上的方便,也可取封頭壁厚與筒體壁厚相同n=14mm0(4)水壓試驗應力校核(4分)PT=1.25p試驗壓力- 冷.25 2.7
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