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內(nèi)容簡介

　　《液化天然氣裝備設計技術：LNG 板翅式換熱器卷》包括上、下兩卷，本書為下卷。內(nèi)容主要涵蓋基于板翅式換熱器的 LNG 液化工藝及混合制冷劑換熱用板翅式換熱器運算法則，主要包括當前國際上流行的LNG 液化工藝流程用各類型板翅式換熱設計計算過程，如30 萬立方米每天兩級氮膨脹LNG 低溫液化三級板翅式換熱器設計計算、60 萬立方米每天MR 閉式LNG 液化四級板翅式換熱器設計計算、30 萬立方米每天混合制冷劑LNG 液化兩級板翅式換熱器設計計算、30 萬立方米每天LNG 一級氮預冷膨脹液化兩級板翅式換熱器設計計算、30 萬立方米每天天然氣膨脹LNG 液化兩級板翅式換熱器設計計算、30 萬立方米每天C1-C2-C3 級聯(lián)式三級板翅式換熱器設計計算、30 萬立方米每天FLNG 五元混合制冷劑單級板翅式換熱器設計計算、30 萬立方米每天C3/MR+APX 三級LNG 板翅式換熱器設計計算等內(nèi)容。本書不僅可供從事天然氣、液化天然氣（LNG）、新能源、化工機械、制冷及低溫工程、石油化工、動力工程及工程熱物理領域內(nèi)的研究人員、設計人員、工程技術人員參考，還可供高等學?；C械、能源化工、新能源、石油化工、低溫與制冷工程、能源與系統(tǒng)工程等專業(yè)的師生參考。

作者簡介

　　張周衛(wèi)，蘭州交通大學，教授，男，國家“萬人計劃”領軍人才，國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，國家科技專家?guī)鞂＜?，環(huán)境科學博士后，動力工程及工程熱物理博士，畢業(yè)于西安交通大學能源與動力工程學院制冷及低溫工程系，高級工程師，教授，主要從事空間低溫制冷技術、壓縮機械、真空低溫設備、LNG過程控制裝備、多股流纏繞管式換熱裝備、螺旋壓縮膨脹制冷機等研究，涉及系統(tǒng)耦合傳熱及傳熱數(shù)值模擬計算，低溫節(jié)流減壓裝置、低溫系統(tǒng)換熱裝備、低溫冷屏蔽系統(tǒng)、高超聲速飛行器空間低溫制冷機理研究等；先后參與北京航空航天大學863系統(tǒng)項目子項目“天然氣渦旋壓縮機”、清華大學航天航空學院973系統(tǒng)子項目“空間氣流組織測試模擬環(huán)境室”、總裝備部“空間低溫紅外輻射冷屏蔽系統(tǒng)研究”、真空低溫國防重點實驗室“空間低溫流體流動特性實驗研究”、國家重點實驗室“空間低溫流體自密封加注系統(tǒng)研究”等，先后參與國家級項目20多項，主持國家自然基金及國家創(chuàng)新基金等6項、甘肅省創(chuàng)新基金4項、甘肅省自然基金等項目4項，與企業(yè)合作4項等；主持申報發(fā)明專利46項，發(fā)表論文30多篇，出版學術專著3部等；帶領創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊獲得省級二等以上獎勵54人次，廳級以上獎勵80多人次，2013年入選江蘇省啟東市“東疆英才扶持計劃”，2014年入選“國家創(chuàng)新人才推進計劃”，2016年入選國家“特殊人才支持計劃”。

圖書目錄

第1 章緒論
1．1 板翅式換熱器的發(fā)展概況 002
1．1．1 國外發(fā)展概況 002
1．1．2 國內(nèi)發(fā)展概況 002
1．2 板翅式換熱器的主要構造及特點 003
1．3 液化天然氣（LNG）用板翅式換熱器特點 004
1．3．1 PFHE 型LNG 液化工藝流程操控 005
1．3．2 LNG 板翅式換熱器工藝設計 005
1．3．3 LNG 板翅式換熱器結構設計 007
1．3．4 LNG 板翅式換熱器板束排列 008
參考文獻 008
第2 章 30 萬立方米每天兩級氮膨脹LNG 低溫液化三級板翅式換熱器設計計算
2．1 板翅式換熱器的設計概述 010
2．1．1 板翅式換熱器的設計目的及意義 010
2．1．2 板翅式換熱器的應用 011
2．2 板翅式換熱器的特點 012
2．2．1 板翅式換熱器的優(yōu)點 012
2．2．2 板翅式換熱器的缺點 012
2．2．3 板翅式換熱器整體結構 013
2．3 板翅式換熱器的工藝計算 015
2．3．1 原料氣與制冷劑 015
2．3．2 各級換熱器進出口參數(shù)計算 015
2．3．3 制冷劑質(zhì)量流量計算 018
2．3．4 計算表格匯總 019
2．4 板翅式換熱器的設計計算 020
2．4．1 一級板翅式換熱器的設計計算 020
2．4．2 二級板翅式換熱器的設計計算 034
2．4．3 三級板翅式換熱器的設計計算 045
2．5 板翅式換熱器的結構計算 053
2．5．1 封頭設計 053
2．5．2 封頭校核 058
2．5．3 接管設計 060
2．5．4 補強 063
2．5．5 隔板設計 075
2．5．6 換熱器計算結果匯總 078
2．6 板翅式換熱器的制造與檢驗 079
2．6．1 板翅式換熱器的制造與加工 079
2．6．2 板翅式換熱器的檢查與試驗 080
2．7 板翅式換熱器的運行 080
2．7．1 板翅式換熱器的修補 080
2．7．2 板翅式換熱器的使用 081
2．7．3 板翅式換熱器的存放 081
2．7．4 板翅式換熱器的絕熱 081
本章小結 082
參考文獻 082
第3 章 60 萬立方米每天MR 閉式LNG 液化四級板翅式換熱器設計計算
3．1 板翅式換熱器的工藝設計過程 085
3．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 085
3．1．2 一級制冷設備參數(shù) 085
3．1．3 二級制冷設備參數(shù) 086
3．1．4 三級制冷設備參數(shù) 086
3．1．5 四級制冷設備參數(shù) 087
3．1．6 一級換熱器流體參數(shù)計算（單層通道） 088
3．1．7 二級換熱器流體參數(shù)計算（單層通道） 103
3．1．8 三級換熱器流體參數(shù)計算（單層通道） 115
3．1．9 四級換熱器流體參數(shù)計算（單層通道） 127
3．2 板翅式換熱器結構設計 135
3．2．1 封頭 135
3．2．2 換熱器各個板側封頭壁厚計算 136
3．3 液壓試驗 137
3．3．1 液壓試驗目的 137
3．3．2 內(nèi)壓通道 137
3．4 接管 138
3．4．1 接管厚度計算 138
3．4．2 換熱器接管壁厚 138
3．4．3 接管補強 138
本章小結 143
參考文獻 143
第4 章 30 萬立方米每天混合制冷劑LNG 液化兩級板翅式換熱器設計計算
4．1 板翅式換熱器的特性及結構 145
4．1．1 板翅式換熱器的特性 145
4．1．2 板翅式換熱器的結構 145
4．2 板翅式換熱器的工藝計算 146
4．2．1 混合制冷劑參數(shù)確定 146
4．2．2 一級設備預冷制冷過程 147
4．2．3 二級設備預冷制冷過程 148
4．3 板翅式換熱器的設計計算 150
4．3．1 一級板翅式換熱器的設計計算 150
4．3．2 二級板翅式換熱器的設計計算 165
4．4 板翅式換熱器的結構計算 175
4．4．1 封頭設計 175
4．4．2 封頭校核 179
4．5 接管設計 182
4．5．1 計算方法 182
4．5．2 一級換熱器接管厚度校核 182
4．5．3 二級換熱器接管厚度校核 183
4．6 隔板設計 184
4．6．1 計算方法 184
4．6．2 一級換熱器隔板厚度計算 184
4．6．3 二級換熱器隔板厚度計算 185
4．6．4 隔板計算結果匯總 186
本章小結 186
參考文獻 187
第5 章 30 萬立方米每天LNG 一級氮預冷膨脹液化兩級板翅式換熱器設計計算
5．1 LNG 工藝流程概述 189
5．2 板翅式換熱器的工藝計算 189
5．2．1 換熱器流量的計算 189
5．2．2 一級換熱器流體參數(shù)計算 190
5．2．3 一級換熱器壓力損失計算 200
5．2．4 二級換熱器流體參數(shù)計算 203
5．2．5 二級換熱器壓力損失計算 208
5．3 板翅式換熱器結構設計 209
5．3．1 封頭設計 209
5．3．2 一級換熱器各個板側封頭壁厚計算 210
5．3．3 二級換熱器各個板側封頭壁厚計算 211
5．4 液壓試驗 212
5．4．1 液壓試驗目的 212
5．4．2 內(nèi)壓通道 212
5．5 接管確定 213
5．5．1 接管尺寸確定 213
5．5．2 一級換熱器接管壁厚 214
5．5．3 二級換熱器接管壁厚 214
5．5．4 接管尺寸總結 214
5．6 接管補強 215
5．6．1 補強方式 215
5．6．2 補強計算 215
本章小結 220
參考文獻 220
第6 章 30 萬立方米每天天然氣膨脹LNG 液化兩級板翅式換熱器設計計算
6．1 板翅式換熱器的工藝計算 222
6．1．1 本設計的設計目的 222
6．1．2 混合制冷劑參數(shù)確定 222
6．1．3 LNG 膨脹液化流程 222
6．1．4 工藝計算過程 222
6．2 板翅式換熱器翅片 224
6．2．1 翅片特點 224
6．2．2 板翅式換熱器流體參數(shù)和傳熱面積的計算 225
6．2．3 一級板側的排列及組數(shù) 232
6．2．4 二級板側的排列及組數(shù) 232
6．3 一級換熱器壓力損失計算 232
6．3．1 天然氣側壓力損失的計算 233
6．3．2 膨脹天然氣側壓力損失的計算 233
6．3．3 節(jié)流天然氣側壓力損失計算 234
6．4 二級換熱器壓力損失計算 234
6．4．1 天然氣側壓力損失的計算 234
6．4．2 節(jié)流天然氣側壓力損失的計算 235
6．5 板翅式換熱器結構設計 235
6．5．1 封頭設計 235
6．5．2 液壓試驗 238
6．6 接管確定 240
6．6．1 接管尺寸確定 240
6．6．2 一級換熱器接管壁厚 241
6．6．3 二級換熱器接管壁厚 241
6．7 接管補強 242
6．7．1 補強方式 242
6．7．2 補強面積的計算 243
本章小結 248
參考文獻 248
第7 章 30 萬立方米每天C1-C2-C3 級聯(lián)式三級板翅式換熱器設計計算
7．1 板翅式換熱器的工藝計算 251
7．1．1 計算過程 251
7．1．2 板翅式換熱器流體參數(shù)計算 254
7．1．3 一級換熱器設計計算（單層流道） 254
7．1．4 一級換熱器壓力損失計算 264
7．1．5 二級換熱器設計計算（單層流道） 266
7．1．6 二級換熱器壓力損失計算 273
7．1．7 三級換熱器設計計算（單層流道） 276
7．1．8 三級換熱器壓力損失計算 280
7．2 封頭設計 282
7．2．1 封頭選擇 282
7．2．2 一級換熱器各個板側封頭壁厚計算 282
7．2．3 二級換熱器各個板側封頭壁厚計算 284
7．2．4 三級換熱器各個板側封頭壁厚計算 285
7．3 液壓試驗 285
7．3．1 液壓試驗目的 285
7．3．2 內(nèi)壓通道 286
7．4 接管確定 287
7．4．1 接管厚度計算 287
7．4．2 一級換熱器接管壁厚 287
7．4．3 二級換熱器接管壁厚 288
7．4．4 三級換熱器接管壁厚 288
7．5 接管補強 288
7．5．1 補強方式 288
7．5．2 補強計算 288
本章小結 297
參考文獻 297
第8 章 30 萬立方米每天FLNG 五元混合制冷劑單級板翅式換熱器設計計算
8．1 板翅式換熱器的工藝計算 298
8．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 298
8．1．2 LNG 液化流程 299
8．1．3 溫熵圖 300
8．1．4 工藝計算過程 300
8．1．5 板翅式換熱器流體參數(shù)計算 304
8．2 板翅式換熱器結構設計 314
8．2．1 封頭設計 314
8．2．2 液壓試驗 316
8．3 接管確定 317
8．3．1 接管尺寸確定 317
8．3．2 換熱器接管壁厚 318
8．4 接管補強 319
8．4．1 補強方式 319
8．4．2 補強計算 319
本章小結 323
參考文獻 324
第9 章 30 萬立方米每天C3/MR+APX 三級LNG 板翅式換熱器設計計算
9．1 板翅式換熱器的工藝計算 325
9．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 325
9．1．2 LNG 液化流程 327
9．1．3 天然氣液化過程溫熵圖及壓焓圖繪制 327
9．1．4 設備設計工藝計算過程 328
9．2 一級和二級換熱器流體參數(shù)計算及板側排列 333
9．2．1 一級換熱器流體參數(shù)計算（單層流道） 333
9．2．2 一級板翅式換熱器傳熱面積計算 337
9．2．3 一級換熱器板側的排列及組數(shù) 338
9．2．4 一級換熱器壓力損失計算 338
9．2．5 二級換熱器流體參數(shù)計算（單層流道） 341
9．2．6 二級板翅式換熱器傳熱面積計算 343
9．2．7 二級換熱器板側的排列及組數(shù) 343
9．3 三級換熱器流體參數(shù)計算及板側排列 344
9．3．1 三級換熱器流體參數(shù)計算（單層流道） 344
9．3．2 三級板翅式換熱器傳熱面積計算 345
9．3．3 三級換熱器板側的排列及組數(shù) 346
9．3．4 三級換熱器壓力損失計算 346
9．4 板翅式換熱器結構設計 347
9．4．1 一級換熱器 347
9．4．2 二級換熱器 356
9．4．3 三級換熱器 363
本章小結 366
參考文獻 367
附錄
附表1 乙烯的物性參數(shù) 368
附表2 丙烷的物性參數(shù) 369
附表3 正丁烷的物性參數(shù) 370
附表4 異丁烷的物性參數(shù) 372
附表5 甲烷的物性參數(shù) 374
附表6 氮氣的物性參數(shù) 375
附表7 甲烷-氮氣的物性參數(shù) 375
附表8 甲烷-乙烯的物性參數(shù) 376
附表9 丙烷-異丁烷的物性參數(shù) 377
附表10 雙曲函數(shù)表 379
附圖平板式通道進出口阻力系數(shù)值 381
致謝