化工设备机械基础习题解答

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1、《化工设备机械基础》习题解答第六章容器零部件二、填空题：A组：1法兰联接结构，一般是由（联接）件，（被联接）件和（密封元）件三部分组成。2在法兰密封所需要的预紧力一定时，采取适当减小螺栓（直径）和增加螺栓（个数）的办法，对密封是有利的。3提高法兰刚度的有效途径是1（增加法兰厚度）2（减小螺栓作用力臂）3（增加法兰盘外径）。4制定法兰标准尺寸系列时，是以（16MnR）材料，在（200）℃时的力学性能为基础的5法兰公称压力的确定与法兰的最大（操作压力），（操作温度）和（法兰材料）三个因素有关。6卧式容器双鞍座的设计中，容器的计算长度等于（筒体）长度加上两端凸形封头曲面深度的

2、（2/3）。7配有双按时制作的卧室容器，其筒体的危险截面可能出现在（支座）处和（跨距中间）处。8卧式容器双鞍座的设计中，筒体的最大轴向总应力的验算条件是：轴向应力应为（拉≤t）轴向压力应为（压≤t）和（轴向许用压缩应力ac的较小值）B组：1采用双鞍座时，为了充分利用封头对筒体临近部分的加强作用，应尽可能将支座设计的靠近封头，即A≤(0.25)D0,且A不大于（0.2）L2在鞍坐标准规定的鞍座包角有θ=（120°）和θ=（150°）两种。3采用补强板对开孔进行等面积补强时，其补强范围是：有效补强宽度是（）外侧有效补强高度是（min{}）内侧有效补强高度是（min{}）4根

3、据等面积补强原则，必须使开孔削弱的截面积A≤Ae=(壳体有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A1+(接管有效厚度减去计算厚度之外的多余面积)A2+(焊缝金属截面积)A3。5采用等面积补强时，当筒体径Di≤1500mm时，须使开孔最大直径d≤(1/2)Di,且不得超过（520）mm.当筒体直径Di,>1500mm时，，须使开孔最大直径d≤(1/3)Di,,且不得超过（1000）。6现行标准中规定的圆形人孔公称直径有DN(400)mm,DN(450)mm,DN(500)mm,DN(600)mm等四种。7现行标准中规定，椭圆形人孔的尺寸为（400）×（250）mm与（380）

4、×（280）mm。8现行标准中规定的标准手孔的公称直径有DN(150mm)和DN(250mm)两种。三、是非判断题1法兰密封中，法兰的刚度与强度具有同等重要的意义。(×)2在法兰设计中，如欲减薄法兰的厚度t，则应加大法兰盘外径D0,加大法兰长径部分尺寸和加大臂长度。(×)3金属垫片材料一般并不要求强度高，为要求其软韧，金属垫片主要用于中高温和中高压的法兰联接密封。(√)4法兰连接中，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。所以预密封比压越大越好。(×)5正压操作的盛装气体（在设计温度下不冷凝）的圆筒形处贮罐，采用双鞍式支座支承时，可以不必验算其轴

5、向的拉应力。(×)四、工程应用题A组：1．选择设备法兰密封面型式及垫片介质公称压力PN介质温度适宜密封面型式垫片名称及材料3（MPa）℃丙烷1.0150平形耐油橡胶石棉垫/耐油橡胶石棉板蒸汽1.6200平形石棉橡胶垫/中压石棉橡胶板液氨2.5≤50凹凸或榫槽石棉橡胶垫圈/中压石棉橡胶板氢气4.0200凹凸缠绕式垫圈/08(15)钢带-石棉带1．试为一精馏塔配塔节与封头的联接法兰及出料口接管法兰。已知条件为：塔体内径800mm,接管公称直径100mm，操作温度300℃，操作压力0.25MPa,材质Q235-AR。绘出法兰结构图并注明尺寸。【解】（1）塔节与封头的联接法兰—

6、—容器法兰根据该塔的工艺条件：温度、压力及塔径，塔节与封头联接的法兰应该选用甲型平焊法兰。根据操作温度、设计压力和使用材料，由表6-4可知应按法兰的公称压力为0.6MPa来选择尺寸。由附录十四表32查得法兰各部尺寸，并绘注于图1中。由表6-1可采用平面密封面，垫片材料为石棉橡胶板，宽度从表6-3中查得值为20mm。联接螺栓为Ｍ20，共24个，材料由表6-6查得为35。螺母材料为Ｑ235-Ａ。（2）出料口接管法兰——管法兰根据计算压力、法兰材质和工作温度查附录十五表34，确定接管法兰的公称压力为0.25MPa；根据公称压力、公称直径按表6-10确定法兰类型和密封面型式为突

7、面板式平焊管法兰，法兰标记：HG20592法兰PL100-0.25RFQ235-A。根据公称压力、工作温度由附录十五表35查得垫片选用石棉橡胶垫圈，螺栓、螺柱材质为35。由表36得法兰各部尺寸及螺栓、螺柱规格，并绘于图2中。图1甲型平焊法兰（容器法兰）（法兰-RF800-0.6JB4702-92）图2突面板式平焊管法兰（HG20592法兰PL100-0.25RFQ235-A）6．有一卧式圆筒形容器，DN=3000mm，最大重量为100吨，材质为16MnR，选择双鞍式支座标准。【解】每个支座上的载荷根据承受载荷与公称直径查附录十六，应选用轻