本书主要讲述液化天然气（LNG）及天然气领域内12类通用换热装备的设计计算方法。主要涵盖不同类型换热器的换热工艺计算过程及结构设计过程，包括LNG气化器、板翅式换热器、螺旋折流板式换热器、空气冷却器、板式换热器、浮头式换热器、螺旋板式换热器、U形管式换热器、板壳式换热器、燃烧式气化器、缠绕管式换热器、蒸发式冷凝器12个类别，内含低温换热基础研究与产品设计计算过程。涉及产品可应用于液化天然气、天然气、石油化工、煤化工、空气液化与分离、制冷及低温工程等领域。本书不仅可供从事天然气、液化天然气、化工机械、制冷及低温工程、石油化工、动力工程及工程热物理领域内的研究人员、设计人员、工程技术人员参考，还可供高等学校化工机械、能源化工、石油化工、低温与制冷工程、动力工程等专业的师生参考。
章 绪论
1.1 LNG气化器 / 001
1.2 天然气用板翅式换热器 / 002
1.3 天然气用螺旋折流板式换热器 / 003
1.4 天然气用干式空冷器 / 004
1.5 天然气用板式换热器 / 004
1.6 天然气用浮头式换热器 / 005
1.7 天然气用螺旋板式换热器 / 006
1.8 天然气用U形管式换热器 / 006
1.9 天然气用板壳式换热器 / 007
1.10 LNG用燃烧式气化器 / 008
1.11 天然气用缠绕管式换热器 / 008
1.12 天然气用表面蒸发空冷器 / 008
参考文献 / 009
第2章 LNG气化器的设计计算
2.1 LNG气化器设计目的与意义 / 011
2.2 气化器初步设计 / 012
2.2.1 结构设计 / 012
2.2.2 换热管的总换热量 / 013
2.2.3 空气的物性参数 / 013
2.2.4 对流换热系数 / 014
2.2.5 判断设置肋片是否合理 / 014
2.2.6 肋片数的确定 / 014
2.2.7 换热管的换热能力计算 / 014
2.2.8 所需换热管总长 / 014
2.2.9 管子布置 / 014
2.3 液化天然气传热分析 / 015
2.3.1 液化天然气的传热特性 / 015
2.3.2 LNG气化机理分析 / 015
2.3.3 LNG气化特点分析 / 016
2.3.4 两相流与对流沸腾换热分析 / 016
2.3.5 流动沸腾换热 / 018
2.3.6 管外空气侧对流传热分析 / 019
2.4 天然气热物性计算 / 021
2.4.1 气样组成 / 021
2.4.2 泡点和的计算 / 021
2.4.3 混合物热物性计算的方法 / 022
2.4.4 气态天然气热物性计算 / 024
2.5 气化器换热计算 / 026
2.5.1 空温式气化器的参数确定与计算 / 026
2.5.2 换热模拟的简化假设 / 026
2.6 考虑结霜情况下气化器的换热计算 / 033
2.6.1 霜层热阻的计算 / 033
2.6.2 翅片管外表面与空气的换热 / 035
2.6.3 翅片管内表面与工质的换热 / 036
2.6.4 结霜工况下LNG空温式气化器整体换热分析 /037
参考文献 / 042
第3章 板翅式换热器的设计计算
3.1 板翅式换热器的设计概述 / 043
3.1.1 板翅式换热器的发展概况 / 043
3.1.2 板翅式换热器的设计目的及意义 / 044
3.1.3 板翅式换热器的应用 / 044
3.1.4 板翅式换热器的优点 / 045
3.1.5 板翅式换热器的缺点 / 045
3.2 板翅式换热器的结构与传热机理 / 045
3.2.1 翅片的作用与形式 / 046
3.2.2 整体结构 / 047
3.3 板翅式换热器设计计算 / 048
3.3.1 已知参数和其他参数 / 048
3.3.2 热负荷及制冷剂流量计算 / 048
3.3.3 翅片选择与尺寸计算 / 049
3.3.4 流体通道数的排列与计算 / 051
3.3.5 准则数Re、St的计算以及j和f因子的确定 / 051
3.3.6 给热系数α的计算 / 052
3.3.7 翅片效率和表面效率 / 052
3.3.8 对数温差的计算 / 057
3.3.9 传热系数的计算 / 057
3.3.10 传热面积和换热器有效长度的确定 / 058
3.4 板翅式换热器的结构与流体流动阻力 / 059
3.4.1 结构设计 / 059
3.4.2 流体流动阻力的计算 / 059
3.5 板翅式换热器的强度计算 / 061
3.5.1 强度计算方法 / 061
3.5.2 具体强度计算 / 063
3.5.3 换热器板束尺寸计算 / 064
参考文献 / 064
第4章 螺旋折流板式换热器的设计计算
4.1 概述 / 065
4.2 主要技术参数 / 067
4.2.1 选择换热器的类型 / 067
4.2.2 流速及物性参数的确定 / 067
4.2.3 计算总传热系数 / 068
4.
张周卫，兰州交通大学，教授，男，国家“万人计划”领军人才，国家 级创新创业人才，国家科技专家库专家，环境科学博士后，动力工程及工程热物理博士，毕业于西安交通大学能源与动力工程学院制冷及低温工程系，不错工程师，教授，主要从事空间低温制冷技术、压缩机械、真空低温设备、LNG过程控制装备、多股流缠绕管式换热装备、螺旋压缩膨胀制冷机等研究，涉及系统耦合传热及传热数值模拟计算，低温节流减压装置、低温系统换热装备、低温冷屏蔽系统、高超声速飞行器空间低温制冷机理研究等；先后参与北京航空航天大学863系统项目子项目“天然气涡旋压缩机”、清华大学航天航空学院973系统子项目“空间气流组织测试模拟环境室”、总装备部“空间低温红外辐射冷屏蔽系统研究”、真空低温国防重点实验室“空间低温流体流动特性实验研究”、国家重点实验室“空间低温流体自密封加注系统研究”等，先后参与国家 级项目20多项，主持国家自然基金及国家创新基金等6项、甘肃省创新基金4项、甘肃省自然基金等项目4项，与企业合作4项等；主持申报发明专利46项，发表论文30多篇，出版学术专著3部等；带领创新创业团队获得省级二等以上奖励54人次，厅级以上奖励80多人次，2013年入选江苏省启东市“东疆英才扶持计划”，2014年入选“国家创新人才推进计划”，2016年入选国家“特殊人才支持计划”。
