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1、第 - 1 - 页 （共 7 页）得分 评卷人 一、填空（本大题共 3 小题，每空 1 分，共 12 分）1、 、图示为（ 混 ）联流程的板式换热器，共（ 9 ）板、热流体换热共（ 1 ）程、每程（ 4 ）流道、冷流体换热共（ 2 ）程、每程（ 2 ）流道、流程组合表式（ 1*4/2*2 ） 。2 均质操作是一种特殊的（ ）过程，包括（ ） 、 （ ）双重功效。3、压力容器产生边缘应力的条件的是连接的两部分受力后（ 变形 ）不同，且互相（ 约束 ） 。得分 评卷人 二、选择题（本大题共 5 小题，每小题 1 分，共 5 分）4、压力容器凡是当连接的两个壳体的经线曲率没有共切线时，必然产生（ B
2、 ） 。A、横压力 B、横推力 C、 临界压力5、对辊式馒头机两个成型辊的转动方向为（ A ） 。A、 同向旋转 B、 反向旋转 C、一个转动、一个不转6、饺子成型机要改变面皮的厚度，应调节（ C ） 。A、叶片泵的定子 B、 输面绞龙与机筒的间隙 C、内外面嘴的环隙7、要生产酥性饼干应选用饼干机的类型为（ B ） 。A、摇摆冲印式饼干成型机 B、辊印式饼干成型机 C、辊切式饼干成型机热流体冷流体第 - 2 - 页 （共 7 页）8、图示为两个相同材料制作的外压容器的筒体，其尺寸如图示，在相同温度下工作，其临界压力 P 临 （ C ）(A)、 P 临 A P 临 B ； (B)、 P 临 A
3、= P 临 B ； (C)、 P 临 A P 临 B 得分 评卷人 三、简答（本大题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分）9、为提高外压容器的临界压力值，采用高强度钢制造外压容器效果怎样？为什么？答：采用高强度钢制造外压容器时，对提高外压容器的临界压力值的影响不大。因为外压容器的临界压力值与材料的弹性模量有关，材料的弹性模量越大，外压容器的临界压力值越大。而高强度钢与普通钢的弹性模量值相差不大，因此，两种材料的临界压力值相差不大。采用高强度钢使得成本会增加。10、分别写出半径为 R 的球形容器和圆筒形容器的第一、第二曲率半径；1）球形容器：第一曲率半径、第二曲率半径；R 1= R=2
4、R、2）圆筒形容器：第一曲率半径、R 1=；第二曲率半径；R= 2 R11、设计食品烤炉时，为达到节能的目的，结构方案上应采取哪些措施？答：结构方案上应采取的措施：1、选取好的保温材料 2、采用合理的保温层厚度3、加强炉体密封 4、减小炉体的外表面积5、提高炉体内表面的反射能力 6、选择节能的辐射元件等 12、列管式换热器热补偿结构的形式有哪几种？试画出其中一种的原理简图。答：列管式换热器热补偿结构的形式有热补偿圈法、浮头法、U 型管法、填料函式补偿圈30100030003010002000A 容器 B 容器第 - 3 - 页 （共 7 页）13、液体搅拌机加挡板的作用是什么？挡板是否越多越好
5、？在什么情况下液体搅拌机需加挡板？答：液体搅拌机加挡板的作用：改变流型、增加湍动、防止打漩。挡板不是越多越好。当混合低粘度流体时，搅拌桨转述较高且对中安装时需加挡板。14、你知道的换热器有哪些？写出常用的四种换热器的名称。答：换热器有：列管式换热器、板式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器等15、在连续辊压机械中，为什么一般第一对压辊的直径较大，且开有沟槽？答：由式可知，摩擦角一定时，绝对压下量越大，则需压辊直径越大，而一般第一对压辊处的绝对压下量较大，所以一般第一对压辊较大。开沟槽的目的是为了增加摩擦角，以减小第一对压辊的直径。16、制造圆筒形内压容器时，哪一方向的焊缝质量要求的高，为什么？
6、答：纵向焊缝质量要求的高。因为纵向焊缝承受的是环向应力，而环向应力是经向应力的两倍，所以纵向焊缝质量要求的高。17、BR0.1 为一板式换热器的型号，式说明其表达了哪些内容。542/108答:B-板式换热器,R人字形波纹,0.1单片换热面积,8设计压力 ,120Pa5108设计温度 120 ,2总的换热面积, -组合形式冷热流体均为 4 程 5 流道。C 542、外压容器的主要失效形式是什么？答：外压容器的主要失效形式是刚度不足引起的失稳、强度不足引起的破裂8、列管式换热器的换热面积指的是什么表面积？列管式换热器为什么要加热补偿机构？热补偿结构有哪几种形式？cos1hD第 - 4 - 页 （共
7、 7 页）答：列管式换热器的换热面积指的是列管的外表面积；当两种流体的温差较大时，由于热应力引起的换热器变形，为了避免换热器破坏，因此要加热补偿机构。补偿圈式、浮头式、U 形管式、填料函式。5、制造圆筒形内压容器时，要开设椭圆形人孔时，应如何布置其长短半轴？为什么？（用图表示）6、任意画出两种产生边缘应力的容器结构示意图，并标出产生边缘应力的地方答：35、饺子机加工过程中如出现输面量过少的现象，应如何调整？其原理是什么？答：通过调节螺母，改变锥形绞笼与机筒的间隙，即改变输送过程中的漏流量来完成调节。38、饺子机面皮的厚度是如何调节的，其原理是什么？答：调节面管输出处的螺母，从而该变内外面嘴的轴
8、向位置，使内外面嘴的环隙发生变化，从而改变面皮的厚度。15、你知道的面类食品成型方法有哪些？写出两种成型机械的名称。答：辊压成型、搓圆程型、灌肠成型、切割成型、挤出成型、模压成型等辊印饼干成型机、饺子成型机、面包搓圆成型机等19、压力容器壳体产生横推力的条件是什么？答：压力容器壳体产生横推力的条件是壳体的经线没有公切线时，必然产生衡推力。24、均质机有哪几种？高压均质机是由哪两大部分组成？答：高压均质机、离心均质机、胶体磨、喷射式均质机、超声波均质机。B答：长短半轴布置如图示。因为环向应力是经向应力的两倍，图示布置的方式可减少因开孔对容器的强度降低。边缘应力第 - 5 - 页 （共 7 页）高
9、压均质机是由高压泵、均质阀两大部分组成。17、写出下图板式杀菌流程中序号所指设备的名称及在流程中完成的操19、你知道的离心机有哪些种？现要完成乳品的标准化操作应选哪种离心机？答：离心机有三足式离心、上悬式离心机、蝶片式离心机等。要完成乳品的标准化操作应选蝶片式离心机。得分 评卷人 四、计算题（本大题共 3 小题，共 39 分）20、已知沉降式离心机圆筒形转鼓，其转鼓中径 R =0.4 m , 转鼓长度 L =0.5 m ，转鼓壁厚 S =0.003m ，材料密度 =270Kg/m3 ,转鼓转速 =105 /s ,材料许用应力=17.5Mpa ,焊缝系数 =0.8。(注：转鼓壁内径 RR)求：（
10、1）转鼓壁质量引起的离心压力及鼓壁经向应力和环向应力；（2）若物料质量引起的鼓壁经向应力 1” =3.25Mpa，环向应力 2” =7.5MPa, 试校核转鼓强度。(14 分)解：1）转鼓壁质量引起的离心压 P（7 分）经向应力 ,1= 0环向应力 ,2=PR/S =350065.580.4/0.003 =4.67 MPa2)转鼓强度校核（7 分）经向应力总和： 1 = ,1 + 1” = 0 +3.25Mpa =3.25Mpa环向应力总和： 2= ,2 + 2” =4.67 +7.5=12.17Mpa0.0030.42701052 9.8 =350065.58 Pa 202, SRLRFPC
11、第 - 6 - 页 （共 7 页）因 2=12.17Mpa =14.5Mpa 所以满足强度要求21、现要用板式换热器进行牛奶杀菌操作，板式换热器共分四段，预热段、杀菌段、冷水冷却段、冰水冷却段，现预热段、杀菌段、冷水冷却段组合形式已定，冰水冷却段尚未确定，已知：牛奶的生产能力 G =10000 kg/h，牛奶与冰水为逆流流动，牛奶经冷水冷却后的温度 t1 =12，冷却终止温度 t2 =4，冰水的起始温度 t3 = -5，牛奶比热为 C =0.94 千卡/米.时, 牛奶的重 = 1 000kg /m3 ,冰水的比热 C 冰水 =0.8 千卡/ 公斤.,传热板上液流部分宽度 b =0.27 m,换
12、热器的流道宽度 h=0.0028 m，传热板单片传热面积 f=0.2m2，牛奶在流道间的流速 u =0.25m/s ,冰水冷却段传热系数 K=960 千卡/米 2.时. ，冰水的流量为牛奶的 A=2 倍。试确定 1)冰水冷却段所需牛奶的流道数、2）换热总面积 、3）换热板数、4）换热程数 5）换热器组合表达式。 （15 分）.解：1)盐水离开设备出口时的温度 t4AGC 冰水 (t4-t3)= GC(t1-t2)20.8(t4 - (-5) = 0.94(12-4)t4 =-0.42)平均温差计算tm 3)热负荷计算Q= GC(t1-t2)=100000.94(12-4)=75200 千卡/时
13、4）换热流道数 aa=G/ubh=10000/(0.250.270.00281000)=14.7取 a=155) 换热总面积 FF=Q/Ktm =75200/(96010.7)= 7.32 m26)换热板数 Z（2 分）12 4-0.4 -5tm=(12.4+9)/2=10.7第 - 7 - 页 （共 7 页）Z=F/f =7.32/0.2=377)换热程数 nn=z/2a =37/(215)=1.23 取 n=18）组合表达式15（牛奶）/15（盐水）22、已知：一外压容器，其外径 Do=600 mm,圆筒长度 L=2400mm,工作温度 t150 o C,其设计压力为 0.6 Mpa,圆筒
14、材料为普通碳钢，s210Mpa 。试根据外压圆筒壁厚计算图。确定其圆筒部分的理论壁厚 S0 。 即实际壁厚 S (壁厚附加量 C=1mm,) 要求在图中标出取值路线。 （10 分）解：（1）设理论的壁厚 S0=3mm4602DL2360(2)查图 得 B=160(3)计算P 75.210MPaSBP(4)比较 PP 且接近P假设 S 0=3 mm 合适(5)实际壁厚 S=S0+C=3+1=4 mm8、现要用板式换热器进行牛奶杀菌操作，板式换热器共分四段，预热段、杀菌段、冷水冷却段、冰水冷却段，现杀菌段、冷水冷却段、冰水冷却段组合形式一定，预热段尚未确定冷奶的预热是利用杀菌后的热奶作为加热介质。
15、已知：生产能力G=10000kg/h，牛奶的初温 t1=10 C，预热温度 t2-=60 C，杀菌温度 t3=72 ，牛奶比热为C=0.94，牛乃的重 =1 m，传热板上液流部分宽度 b=0.27mm，换热器的流道宽度h=0.0028mm，每块板传热面积 f=0.2 m2，流体在流道间的流度 u=0.25m/s，逆流流动预热段传热系数 K=1315 C时米千 卡 2。试确定 1）预热段所需的流道数，2）换热面积，3）板数，4）程数，5）写出组合表达式。解：1） 、传热量计算 )(12tGQ= )106(94.0=47000 hkcal2） 、杀菌后牛奶冷却温度 t4第 - 8 - 页 （共 7 页）)()(4312tGCt t3 34t= C21067 t23） 、平均温差计算 t4tt 2141
