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

第1 章 緒論
1．1 板翅式換熱器的發(fā)展概況 002
1．1．1 國(guó)外發(fā)展概況 002
1．1．2 國(guó)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(wàn)立方米每天兩級(jí)氮膨脹LNG 低溫液化三級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
2．1 板翅式換熱器的設(shè)計(jì)概述 010
2．1．1 板翅式換熱器的設(shè)計(jì)目的及意義 010
2．1．2 板翅式換熱器的應(yīng)用 011
2．2 板翅式換熱器的特點(diǎn) 012
2．2．1 板翅式換熱器的優(yōu)點(diǎn) 012
2．2．2 板翅式換熱器的缺點(diǎn) 012
2．2．3 板翅式換熱器整體結(jié)構(gòu) 013
2．3 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 015
2．3．1 原料氣與制冷劑 015
2．3．2 各級(jí)換熱器進(jìn)出口參數(shù)計(jì)算 015
2．3．3 制冷劑質(zhì)量流量計(jì)算 018
2．3．4 計(jì)算表格匯總 019
2．4 板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 020
2．4．1 一級(jí)板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 020
2．4．2 二級(jí)板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 034
2．4．3 三級(jí)板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 045
2．5 板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)計(jì)算 053
2．5．1 封頭設(shè)計(jì) 053
2．5．2 封頭校核 058
2．5．3 接管設(shè)計(jì) 060
2．5．4 補(bǔ)強(qiáng) 063
2．5．5 隔板設(shè)計(jì) 075
2．5．6 換熱器計(jì)算結(jié)果匯總 078
2．6 板翅式換熱器的制造與檢驗(yàn) 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(yàn) 080
2．7 板翅式換熱器的運(yùn)行 080
2．7．1 板翅式換熱器的修補(bǔ) 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(jié) 082
參考文獻(xiàn) 082
第3 章 60 萬(wàn)立方米每天MR 閉式LNG 液化四級(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設(shè)計(jì)過(guò)程 085
3．1．1 混合制冷劑參數(shù)確定 085
3．1．2 一級(jí)制冷設(shè)備參數(shù) 085
3．1．3 二級(jí)制冷設(shè)備參數(shù) 086
3．1．4 三級(jí)制冷設(shè)備參數(shù) 086
3．1．5 四級(jí)制冷設(shè)備參數(shù) 087
3．1．6 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 088
3．1．7 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 103
3．1．8 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 115
3．1．9 四級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層通道） 127
3．2 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 135
3．2．1 封頭 135
3．2．2 換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 136
3．3 液壓試驗(yàn) 137
3．3．1 液壓試驗(yàn)?zāi)康? 137
3．3．2 內(nèi)壓通道 137
3．4 接管 138
3．4．1 接管厚度計(jì)算 138
3．4．2 換熱器接管壁厚 138
3．4．3 接管補(bǔ)強(qiáng) 138
本章小結(jié) 143
參考文獻(xiàn) 143
第4 章 30 萬(wàn)立方米每天混合制冷劑LNG 液化兩級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
4．1 板翅式換熱器的特性及結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu) 145
4．2 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 146
4．2．1 混合制冷劑參數(shù)確定 146
4．2．2 一級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過(guò)程 147
4．2．3 二級(jí)設(shè)備預(yù)冷制冷過(guò)程 148
4．3 板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 150
4．3．1 一級(jí)板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 150
4．3．2 二級(jí)板翅式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算 165
4．4 板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)計(jì)算 175
4．4．1 封頭設(shè)計(jì) 175
4．4．2 封頭校核 179
4．5 接管設(shè)計(jì) 182
4．5．1 計(jì)算方法 182
4．5．2 一級(jí)換熱器接管厚度校核 182
4．5．3 二級(jí)換熱器接管厚度校核 183
4．6 隔板設(shè)計(jì) 184
4．6．1 計(jì)算方法 184
4．6．2 一級(jí)換熱器隔板厚度計(jì)算 184
4．6．3 二級(jí)換熱器隔板厚度計(jì)算 185
4．6．4 隔板計(jì)算結(jié)果匯總 186
本章小結(jié) 186
參考文獻(xiàn) 187
第5 章 30 萬(wàn)立方米每天LNG 一級(jí)氮預(yù)冷膨脹液化兩級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
5．1 LNG 工藝流程概述 189
5．2 板翅式換熱器的工藝計(jì)算 189
5．2．1 換熱器流量的計(jì)算 189
5．2．2 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 190
5．2．3 一級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 200
5．2．4 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算 203
5．2．5 二級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 208
5．3 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 209
5．3．1 封頭設(shè)計(jì) 209
5．3．2 一級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 210
5．3．3 二級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 211
5．4 液壓試驗(yàn) 212
5．4．1 液壓試驗(yàn)?zāi)康? 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(jí)換熱器接管壁厚 214
5．5．3 二級(jí)換熱器接管壁厚 214
5．5．4 接管尺寸總結(jié) 214
5．6 接管補(bǔ)強(qiáng) 215
5．6．1 補(bǔ)強(qiáng)方式 215
5．6．2 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 215
本章小結(jié) 220
參考文獻(xiàn) 220
第6 章 30 萬(wàn)立方米每天天然氣膨脹LNG 液化兩級(jí)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 222
6．1．1 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)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(jì)算過(guò)程 222
6．2 板翅式換熱器翅片 224
6．2．1 翅片特點(diǎn) 224
6．2．2 板翅式換熱器流體參數(shù)和傳熱面積的計(jì)算 225
6．2．3 一級(jí)板側(cè)的排列及組數(shù) 232
6．2．4 二級(jí)板側(cè)的排列及組數(shù) 232
6．3 一級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 232
6．3．1 天然氣側(cè)壓力損失的計(jì)算 233
6．3．2 膨脹天然氣側(cè)壓力損失的計(jì)算 233
6．3．3 節(jié)流天然氣側(cè)壓力損失計(jì)算 234
6．4 二級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 234
6．4．1 天然氣側(cè)壓力損失的計(jì)算 234
6．4．2 節(jié)流天然氣側(cè)壓力損失的計(jì)算 235
6．5 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 235
6．5．1 封頭設(shè)計(jì) 235
6．5．2 液壓試驗(yàn) 238
6．6 接管確定 240
6．6．1 接管尺寸確定 240
6．6．2 一級(jí)換熱器接管壁厚 241
6．6．3 二級(jí)換熱器接管壁厚 241
6．7 接管補(bǔ)強(qiáng) 242
6．7．1 補(bǔ)強(qiáng)方式 242
6．7．2 補(bǔ)強(qiáng)面積的計(jì)算 243
本章小結(jié) 248
參考文獻(xiàn) 248
第7 章 30 萬(wàn)立方米每天C1-C2-C3 級(jí)聯(lián)式三級(jí)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 251
7．1．1 計(jì)算過(guò)程 251
7．1．2 板翅式換熱器流體參數(shù)計(jì)算 254
7．1．3 一級(jí)換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算（單層流道） 254
7．1．4 一級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 264
7．1．5 二級(jí)換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算（單層流道） 266
7．1．6 二級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 273
7．1．7 三級(jí)換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算（單層流道） 276
7．1．8 三級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 280
7．2 封頭設(shè)計(jì) 282
7．2．1 封頭選擇 282
7．2．2 一級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 282
7．2．3 二級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 284
7．2．4 三級(jí)換熱器各個(gè)板側(cè)封頭壁厚計(jì)算 285
7．3 液壓試驗(yàn) 285
7．3．1 液壓試驗(yàn)?zāi)康? 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(jì)算 287
7．4．2 一級(jí)換熱器接管壁厚 287
7．4．3 二級(jí)換熱器接管壁厚 288
7．4．4 三級(jí)換熱器接管壁厚 288
7．5 接管補(bǔ)強(qiáng) 288
7．5．1 補(bǔ)強(qiáng)方式 288
7．5．2 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 288
本章小結(jié) 297
參考文獻(xiàn) 297
第8 章 30 萬(wàn)立方米每天FLNG 五元混合制冷劑單級(jí)板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
8．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)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(jì)算過(guò)程 300
8．1．5 板翅式換熱器流體參數(shù)計(jì)算 304
8．2 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 314
8．2．1 封頭設(shè)計(jì) 314
8．2．2 液壓試驗(yàn) 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(bǔ)強(qiáng) 319
8．4．1 補(bǔ)強(qiáng)方式 319
8．4．2 補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 319
本章小結(jié) 323
參考文獻(xiàn) 324
第9 章 30 萬(wàn)立方米每天C3/MR+APX 三級(jí)LNG 板翅式換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
9．1 板翅式換熱器的工藝計(jì)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(guò)程溫熵圖及壓焓圖繪制 327
9．1．4 設(shè)備設(shè)計(jì)工藝計(jì)算過(guò)程 328
9．2 一級(jí)和二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算及板側(cè)排列 333
9．2．1 一級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層流道） 333
9．2．2 一級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 337
9．2．3 一級(jí)換熱器板側(cè)的排列及組數(shù) 338
9．2．4 一級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 338
9．2．5 二級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層流道） 341
9．2．6 二級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 343
9．2．7 二級(jí)換熱器板側(cè)的排列及組數(shù) 343
9．3 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算及板側(cè)排列 344
9．3．1 三級(jí)換熱器流體參數(shù)計(jì)算（單層流道） 344
9．3．2 三級(jí)板翅式換熱器傳熱面積計(jì)算 345
9．3．3 三級(jí)換熱器板側(cè)的排列及組數(shù) 346
9．3．4 三級(jí)換熱器壓力損失計(jì)算 346
9．4 板翅式換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 347
9．4．1 一級(jí)換熱器 347
9．4．2 二級(jí)換熱器 356
9．4．3 三級(jí)換熱器 363
本章小結(jié) 366
參考文獻(xiàn) 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?dú)獾奈镄詤?shù) 375
附表7 甲烷-氮?dú)獾奈镄詤?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(jìn)出口阻力系數(shù)值 381
致謝