液化天然氣裝備設(shè)計(jì)技術(shù)：LNG板翅式換熱器卷（上）

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(gòu)造及特點(diǎn) 003
1．3 液化天然氣（LNG）用板翅式換熱器特點(diǎn) 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(shè)計(jì) 005
1．3．3 LNG 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 007
1．3．4 LNG 板翅式換熱器板束排列 008
參考文獻(xiàn) 008
第2 章 30 萬立方米每天DMR 雙混合制冷劑LNG 三級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
2．1 板翅式換熱器簡(jiǎn)介 010
2．2 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 011
2．2．1 混合制冷劑參數(shù)確定 011
2．2．2 板翅式換熱器的LNG 液化流程 011
2．2．3 制冷劑溫熵圖 011
2．2．4 工藝計(jì)算過程 011
2．3 板翅式換熱器翅片 018
2．3．1 翅片特點(diǎn) 018
2．3．2 翅片結(jié)構(gòu) 018
2．3．3 初始參數(shù)的確定與計(jì)算 018
2．3．4 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 019
2．3．5 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 024
2．3．6 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 027
2．4 板翅式換熱器傳熱面積及壓損計(jì)算 030
2．4．1 一級(jí)板翅式換熱器傳熱面積及壓損計(jì)算 030
2．4．2 二級(jí)板翅式換熱器傳熱面積及壓損計(jì)算 035
2．4．3 三級(jí)板翅式換熱器傳熱面積及壓損計(jì)算 039
2．5 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 042
2．5．1 封頭設(shè)計(jì) 042
2．5．2 液壓試驗(yàn) 047
2．5．3 接管確定 049
2．5．4 接管補(bǔ)強(qiáng) 052
2．5．5 法蘭與墊片選擇 065
2．5．6 隔板、封條及導(dǎo)流片的選擇 067
2．5．7 換熱器的成型安裝 069
本章小結(jié) 071
參考文獻(xiàn) 072
第3 章 30 萬立方米每天三元混合制冷劑預(yù)冷LNG 四級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
3．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 073
3．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 073
3．1．2 LNG 液化流程 074
3．1．3 各過程質(zhì)量流量的計(jì)算 074
3．2 板翅式換熱器各參數(shù)及傳熱面積計(jì)算 081
3．2．1 天然氣側(cè)流體參數(shù)計(jì)算 081
3．2．2 氮?dú)?甲烷-乙烯側(cè)參數(shù)計(jì)算 085
3．2．3 乙烯-丙烷-異丁烷側(cè)參數(shù)計(jì)算 089
3．2．4 一級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 095
3．2．5 二級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 099
3．2．6 三級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 102
3．2．7 深冷板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 104
3．3 壓力損失計(jì)算 105
3．3．1 一級(jí)壓力損失計(jì)算 105
3．3．2 二級(jí)壓力損失計(jì)算 108
3．3．3 深冷壓力損失計(jì)算 110
3．4 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 111
3．4．1 封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 111
3．4．2 液壓試驗(yàn) 118
3．4．3 接管確定 123
3．4．4 接管補(bǔ)強(qiáng) 126
本章小結(jié) 145
參考文獻(xiàn) 145
第4 章 7 萬立方米每天天然氣膨脹預(yù)冷LNG 兩級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
4．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 147
4．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 147
4．1．2 LNG 液化天然氣工藝流程 147
4．1．3 一級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 148
4．1．4 二級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 150
4．1．5 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 152
4．1．6 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 158
4．1．7 一級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 161
4．1．8 二級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 166
4．1．9 換熱器壓力損失的計(jì)算 169
4．2 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 173
4．2．1 封頭選擇 174
4．2．2 EX1 各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 174
4．2．3 EX2 各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 176
4．3 液壓試驗(yàn) 177
4．3．1 內(nèi)壓通道 177
4．3．2 接管 179
4．4 接管補(bǔ)強(qiáng) 182
4．4．1 換熱器接管計(jì)算 182
4．4．2 一級(jí)換熱器補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算 183
4．4．3 二級(jí)換熱器補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算 187
本章小結(jié) 190
參考文獻(xiàn) 191
第5 章 30 萬立方米每天C3/MR 閉式LNG 三級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
5．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 192
5．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 193
5．1．2 LNG 液化流程 193
5．1．3 天然氣的預(yù)冷過程 193
5．1．4 一級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 194
5．1．5 二級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 195
5．1．6 三級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 196
5．1．7 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 199
5．1．8 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 211
5．1．9 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 223
5．2 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 231
5．2．1 封頭選擇 231
5．2．2 一級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 232
5．2．3 二級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 233
5．2．4 三級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 234
5．3 液壓試驗(yàn) 236
5．3．1 液壓試驗(yàn)?zāi)康? 236
5．3．2 內(nèi)壓通道 236
5．4 接管 238
5．4．1 接管確定 238
5．4．2 一級(jí)換熱器接管壁厚 239
5．4．3 二級(jí)換熱器接管壁厚 239
5．4．4 三級(jí)換熱器接管壁厚 239
5．4．5 接管尺寸 240
5．4．6 接管補(bǔ)強(qiáng) 240
本章小結(jié) 249
參考文獻(xiàn) 250
第6 章 60 萬立方米每天級(jí)聯(lián)式PFHE 型LNG 三級(jí)三組板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
6．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)算及過程 251
6．1．1 一級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 251
6．1．2 二級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 254
6．1．3 三級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過程 256
6．2 板翅式換熱器翅片的計(jì)算 257
6．2．1 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 258
6．2．2 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 265
6．2．3 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 271
6．2．4 四級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 277
6．2．5 五級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 284
6．2．6 六級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 290
6．2．7 七級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 296
6．2．8 八級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 304
6．2．9 九級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 310
6．3 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 316
6．3．1 封頭設(shè)計(jì) 316
6．3．2 一級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 317
6．3．3 二級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 318
6．3．4 三級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 319
6．4 液壓試驗(yàn) 320
6．4．1 液壓試驗(yàn)壓力 320
6．4．2 封頭的應(yīng)力校核 321
6．4．3 尺寸校核計(jì)算 321
6．5 接管確定 323
6．5．1 接管尺寸確定 323
6．5．2 接管尺寸匯總 324
6．5．3 接管補(bǔ)強(qiáng) 324
本章小結(jié) 334
參考文獻(xiàn) 334
第7 章 100 萬立方米每天開式LNG 液化系統(tǒng)及板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
7．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 336
7．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 336
7．1．2 設(shè)備預(yù)冷制冷過程 336
7．1．3 制冷劑各組分的質(zhì)量流量 338
7．2 板翅式換熱器翅片的計(jì)算 339
7．2．1 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道) 339
7．2．2 一級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 345
7．2．3 一級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 349
7．2．4 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道) 352
7．2．5 二級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 358
7．2．6 二級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 362
7．2．7 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道) 363
7．2．8 三級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 368
7．2．9 三級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 370
7．3 封頭設(shè)計(jì) 371
7．3．1 封頭選擇 371
7．3．2 一級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 372
7．3．3 二級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 373
7．3．4 三級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 374
7．4 液壓試驗(yàn) 375
7．4．1 液壓試驗(yàn)?zāi)康? 375
7．4．2 內(nèi)壓通道 376
7．5 接管確定 378
7．5．1 接管尺寸確定 378
7．5．2 一級(jí)換熱器接管壁厚 378
7．5．3 二級(jí)換熱器接管壁厚 378
7．5．4 三級(jí)換熱器接管壁厚 379
7．5．5 接管尺寸總結(jié) 379
7．6 接管補(bǔ)強(qiáng) 380
7．6．1 補(bǔ)強(qiáng)方式 380
7．6．2 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 380
本章小結(jié) 388
參考文獻(xiàn) 388
第8 章 30 萬立方米每天天然氣膨脹制冷LNG 液化四級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
8．1 板翅式換熱器簡(jiǎn)介 389
8．1．1 液化工藝流程及原理 389
8．1．2 透平膨脹機(jī)工作原理 391
8．1．3 天然氣膨脹液化 392
8．1．4 天然氣膨脹低溫液化比選優(yōu)勢(shì) 396
8．2 換熱器換熱工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 396
8．2．1 板翅式換熱器的工藝流程圖 396
8．2．2 板翅式換熱器的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 396
8．2．3 已知參數(shù) 397
8．2．4 熱負(fù)荷及質(zhì)量流量計(jì)算 397
8．2．5 翅片選擇與翅片參數(shù) 401
8．2．6 翅片的排列設(shè)計(jì) 402
8．2．7 流體參數(shù)計(jì)算 403
8．2．8 板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 416
8．2．9 壓力降計(jì)算 422
8．3 板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 430
8．3．1 隔板厚度計(jì)算 430
8．3．2 翅片強(qiáng)度計(jì)算 432
8．3．3 封頭設(shè)計(jì)計(jì)算 432
8．3．4 封頭壁厚校核 438
8．3．5 接管壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算 441
8．3．6 接管補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 444
本章小結(jié) 449
參考文獻(xiàn) 449
附錄
致謝