第1章 混合制冷剂离心压缩机设计计算

1.1 设计中所涉知识点介绍

1.1.1 连续方程

1.1.2 欧拉方程

1.1.3 能量方程

1.1.4 速度三角形

1.1.5 伯努利方程

1.2 压缩过程和压缩功的说明

1.2.1 等熵压缩

1.2.2 多变压缩

1.2.3 压缩功与叶轮中的气体变化过程关系

1.2.4 压缩过程在T-S图上的表示

1.2.5 总耗功和功率

1.2.6 滞止参数的表示

1.3 压缩机效率的表达式

1.3.1 多变效率

1.3.2 绝热效率

1.3.3 等温效率ηis和流动效率ηhya

1.4 压缩机各部的压缩过程

1.4.1 工作级间的等熵压缩过程

1.4.2 级中实际压缩过程

1.5 混合制冷剂压缩机设计

1.5.1 混合制冷剂压缩机设计任务

1.5.2 压缩机第一段设计计算

1.5.3 压缩机第二段设计计算

1.5.4 主轴的计算

1.6 离心式压缩机强度设计及轴向推力计算

1.6.1 转子强度设计

1.6.2 定子强度设计

1.6.3 机壳部分计算

1.6.4 轴向推力计算

1.7 离心式压缩机结构设计

1.7.1 转子的结构设计

1.7.2 定子的结构设计

参考文献

第2章 天然气往复式压缩机设计计算

2.1 总体设计

2.1.1 设计原始资料

2.1.2 天然气的物性参数

2.1.3 热力计算

2.2 动力计算

2.2.1 曲柄连杆机构及运动关系

2.2.2 作用力计算

2.3 气缸部分主要零件设计

2.3.1 气缸

2.3.2 气阀

2.3.3 活塞

2.3.4 填料和刮油器

2.4 基本部件的设计

2.4.1 曲轴

2.4.2 连杆

2.4.3 十字头

2.4.4 轴承

2.5 其他部件的设计

2.5.1 盘车装置

2.5.2 皮带轮和飞轮

2.6 气路系统

2.6.1 空气滤清器

2.6.2 液气分离器、缓冲器和储气罐

2.7 冷却系统

2.7.1 冷却系统及其对水质的要求

2.7.2 冷却器的结构设计

参考文献

第3章 BOG压缩机设计计算

3.1 压缩机的作用及分类

3.1.1 BOG压缩机的用途

3.1.2 BOG压缩机的种类

3.2 压缩机机组结构设计

3.2.1 主机结构设计

3.2.2 辅助设备设计

3.3 热力计算

3.3.1 初始条件

3.3.2 计算初始条件

3.3.3 确定压缩级数

3.3.4 计算各级名义压力

3.3.5 计算各级排气温度

3.3.6 计算各级排气系数

3.3.7 计算干气系数和抽气系数

3.3.8 压缩机的行程容积

3.3.9 确定活塞杆直径

3.3.10 确定气缸直径

3.3.11 修正各级公称压力和温度

3.3.12 计算活塞力

3.3.13 计算指示轴功率

3.3.14 计算实际轴功率

3.3.15 计算等温指示效率和等温效率

3.3.16 选用电动机

3.4 动力计算

3.4.1 绘制气体指示图

3.4.2 列的惯性力

3.4.3 计算飞轮矩

3.5 主要部件及零部件设计

3.5.1 活塞组件设计

3.5.2 气缸的设计

3.5.3 连杆的设计

3.5.4 曲轴设计

3.5.5 气阀

3.5.6 十字头

3.5.7 填料及密封材料

参考文献

第4章 混合制冷剂膨胀机设计计算

4.1 透平膨胀机的应用

4.1.1 透平膨胀机的分类

4.1.2 国内外透平膨胀机的发展概况

4.2 制冷剂

4.2.1 制冷剂的选用原则

4.2.2 混合制冷剂及其性质

4.2.3 混合制冷剂的选定

4.3 透平膨胀机的工艺计算

4.3.1 膨胀过程

4.3.2 多变过程分析

4.3.3 等熵过程分析

4.3.4 膨胀混合气体进入气相区的计算

4.4 混合制冷剂透平膨胀机的设计与计算

4.4.1 设计资料

4.4.2 混合制冷剂透平膨胀机的热力计算

4.5 透平膨胀机的损失和效率

4.5.1 工作轮轮背摩擦损失

4.5.2 工作轮轮背摩擦损失计算

4.5.3 工作轮内泄漏损失

4.6 透平膨胀机的运行、维护和故障处理

4.6.1 透平膨胀机的运行

4.6.2 透平膨胀机的维护和检修

参考文献

第5章 螺旋压缩膨胀制冷机设计计算

5.1 螺旋压缩膨胀制冷机

5.1.1 制冷压缩机的发展

5.1.2 螺旋压缩膨胀制冷机工作原理

5.1.3 螺旋压缩膨胀制冷机技术特点

5.1.4 螺旋压缩膨胀制冷机设计步骤

5.1.5 螺旋压缩膨胀制冷机设计方法

5.2 离心叶轮的设计计算

5.2.1 离心叶轮主要结构参数

5.2.2 后弯形叶轮参数的计算

5.2.3 压缩段级的总耗功

5.2.4 叶轮叶片强度计算

5.2.5 密封原理及结构形式

5.2.6 叶片扩压器设计计算

5.3 螺旋叶片的设计计算

5.3.1 压缩段膨胀段螺线方程

5.3.2 螺旋叶片设计参数

5.3.3 压缩过程计算

5.4 空气冷却器传热计算

5.4.1 传热系数和传热热阻

5.4.2 翅片效率和翅片热阻

5.4.3 空冷器管外传热及阻力计算

5.5 制冷过程设计计算

5.5.1 布雷顿制冷循环

5.5.2 膨胀过程计算

5.6 制冷剂的选择与应用

5.6.1 制冷系统常用制冷剂

5.6.2 对制冷剂要求

5.6.3 载冷剂

5.6.4 冷冻油

5.7 制冷机热工性能计算

5.8 空心轴壳体强度计算

5.8.1 空心轴圆筒强度

5.8.2 弹性分析

5.8.3 弹塑性分析

5.8.4 加肋圆柱形壳体强度和稳定性计算

5.8.5 相关案例

参考文献

第6章 LNG潜液泵设计计算

6.1 泵的主要零部件

6.2 泵的水力设计方法

6.2.1 模拟设计法

6.2.2 变型设计法

6.2.3 速度系数设计法

6.2.4 设计中关键问题的解决

6.3 LNG潜液泵的设计技术指标和设计计算

6.3.1 泵的基本参数的确定

6.3.2 泵转速的确定

6.3.3 泵比转速的计算

6.3.4 计算泵的效率

6.3.5 叶轮主要参数的选择和计算

6.4 压水室、吸水室的水力设计

6.4.1 压水室

6.4.2 压水室的设计

6.4.3 吸水室

6.4.4 吸水室的设计

6.5 泵的轴向力、径向力计算及平衡

6.5.1 轴向力的平衡

6.5.2 轴向力的计算

6.5.3 径向力的计算及平衡

6.6 低温潜液泵电机的选择

6.6.1 低温潜液泵电机的相关问题解决

6.6.2 电机的选择

6.6.3 电缆的选择

6.6.4 电气连接处的密封

6.7 泵主要零部件的强度计算

6.7.1 叶轮强度计算

6.7.2 轴承的选择

6.8 泵的各零部件材料的设计

6.8.1 奥氏体不锈钢

6.8.2 镍基硬质合金

6.8.3 等离子堆焊技术

6.8.4 深冷处理

6.8.5 冲击试验

6.8.6 拉伸试验

参考文献

第7章 LNG温控阀及其附件设计计算

7.1 LNG温控阀设计计算

7.1.1 LNG温控阀密封比压计算

7.1.2 LNG温控阀阀体壁厚计算

7.1.3 阀杆轴向力计算

7.1.4 阀杆总转矩计算

7.1.5 LNG温控阀阀杆应力校核

7.1.6 LNG温控阀阀杆稳定性分析

7.1.7 阀杆头部强度验算

7.1.8 LNG温控阀阀瓣应力校核

7.1.9 LNG温控阀中法兰连接螺栓

7.1.10 LNG温控阀中法兰强度验算

7.1.11 LNG温控阀阀盖强度验算

7.1.12 阀盖支架（T形加强筋）

7.1.13 中法兰螺栓扭紧力矩

7.1.14 密封结构计算

7.2 毛细管的设计计算与分析

7.2.1 毛细管的节流特性

7.2.2 毛细管长度对系统的影响

7.2.3 影响毛细管设计的几个参数

7.2.4 毛细管的计算方法

7.3 温控阀执行器

7.3.1 GMA热变形机理分析

7.3.2 感温包

7.3.3 感温介质

7.3.4 隔膜

7.4 温控阀截面弹簧的设计计算

7.4.1 异形钢丝弹簧特性及基本设计公式

7.4.2 异型钢丝弹簧设计变形公式的推导

参考文献

第8章 LNG汽车加气系统设计计算

8.1 液化天然气（LNG）汽车综述

8.1.1 LNG汽车的燃料系统

8.1.2 LNG汽车的充装

8.1.3 LNG汽车的运行及维护注意事项

8.2 LNG车载气瓶

8.2.1 LNG车载气瓶发展现状及应用

8.2.2 LNG车载气瓶的特点

8.2.3 LNG车载气瓶结构及操作原理

8.3 LNG汽车加气

8.3.1 稳定供气条件

8.3.2 气化量与供气量关系

8.3.3 LNG车载气瓶的计算

8.3.4 换热器的设计计算

8.4 加气机

8.4.1 加气机管路

8.4.2 加气机结构

参考文献

第9章 LNG大型储罐设计计算

9.1 LNG大型储罐

9.1.1 LNG的低温储罐运输

9.1.2 LNG低温储罐的特殊要求

9.2 LNG储罐内罐总体结构尺寸确定

9.2.1 储罐设计数据

9.2.2 LNG储罐几何尺寸

9.2.3 主要构件结构尺寸的计算

9.2.4 加强圈

9.2.5 罐底板尺寸

9.2.6 内罐罐底边缘板厚度与宽度确定

9.3 大型LNG储罐绝热计算

9.3.1 传热机理

9.3.2 基础数据

9.3.3 绝热计算

9.4 内罐罐体强度计算

9.4.1 水压试验

9.4.2 水压试验校核

9.4.3 气压试验

9.4.4 负压试验

9.5 LNG储罐抗震计算

9.5.1 自震周期的计算

9.5.2 储罐水平地震作用

9.5.3 罐壁抗震验算

9.5.4 罐内液面晃动波高

9.5.5 锚固罐的罐壁抗震验算

9.5.6 地脚螺栓个数确定

9.6 气升顶方案设计

9.6.1 平衡导向系统

9.6.2 密封装置系统

9.6.3 供气系统

参考文献

第10章 10000m3液化天然气球罐设计计算

10.1 球罐用钢

10.1.1 国内外球罐的常用钢种

10.1.2 几种典型球罐用钢

10.2 球罐设计

10.2.1 球壳结构

10.2.2 支座结构

10.2.3 拉杆结构

10.2.4 支柱与球壳连接下部结构

10.2.5 接管补强结构

10.2.6 球罐的设计方法

10.3 球罐设计

10.3.1 基本参数

10.3.2 基础资料

10.4 设计原则

10.4.1 设计规范的确定

10.4.2 压力试验方法

10.5 球壳设计

10.5.1 材料选用

10.5.2 内压球壳的计算

10.5.3 外压球壳的计算

10.5.4 球壳薄膜应力校核

10.6 球罐质量计算

10.7 载荷计算

10.7.1 自振周期

10.7.2 地震力

10.7.3 风载荷计算

10.7.4 弯矩计算

10.7.5 支柱计算

10.7.6 单个支柱弯矩

10.7.7 支柱稳定性校核

10.7.8 地脚螺栓计算

10.7.9 支柱底板计算

10.7.10 拉杆计算

10.7.11 支柱与球壳连接最低点a的应力校核

10.7.12 支柱与球壳连接焊缝的强度校核

10.8 安全泄放计算

10.8.1 安全阀排泄量

10.8.2 安全阀排放面积的计算

参考文献

第11章 LNG立式储罐设计计算

11.1 LNG立式储罐的特点

11.2 LNG立式储罐的设计

11.2.1 设计依据的标准及主要设计参数

11.2.2 LNG储罐结构的初步设计

11.2.3 LNG立式储罐强度校核

11.3 外罐的开孔补强计算

11.3.1 强度削弱系数计算

11.3.2 有效补强范围计算

11.3.3 有效补强面积Ae的计算

11.4 LNG立式储罐安全附件

11.4.1 安全阀的设计计算

11.4.2 爆破片的设计计算

11.5 LNG立式储罐及相关设备的选型

11.5.1 测温装置的选型

11.5.2 液位测量装置的选型

11.5.3 真空测量装置的选型

11.5.4 真空夹层安全泄放装置的选型

11.6 LNG立式储罐管路的设计

11.7 LNG储罐的漏热校核

11.7.1 夹层允许漏热

11.7.2 真空粉末绝热层综合漏热

11.7.3 内外罐下支撑漏热

11.7.4 内外罐定位支撑漏热

11.7.5 管道漏热近似计算

参考文献

第12章 LNG槽车设计计算

12.1 概述

12.1.1 背景

12.1.2 低温容器

12.1.3 LNG运输工具发展趋势

12.2 设计依据的标准及主要设计参数

12.2.1 设计依据的标准

12.2.2 主要设计参数

12.3 LNG槽车结构的初步设计

12.3.1 内胆的应变强化设计

12.3.2 内胆的常规设计

12.3.3 保冷层的设计计算

12.3.4 外胆的设计计算

12.3.5 内胆加强圈的设计

12.3.6 内压容器下支撑结构的设计

12.4 LNG槽车强度校核

12.4.1 设计条件

12.4.2 槽车质量载荷计算

12.4.3 内胆的轴向定位支撑结构的设计计算

12.4.4 开孔及补强计算

12.5 LNG槽车安全附件和管路的设计

12.5.1 安全阀的设计计算

12.5.2 爆破片的设计计算

12.5.3 测温装置的选型

12.5.4 液位测量装置的选型

12.5.5 真空测量装置的选型

12.5.6 真空夹层安全泄放装置的选型

12.5.7 管路的设计

12.6 LNG槽车的漏热校核

12.6.1 夹层允许漏热

12.6.2 高真空绝热层综合漏热

12.6.3 内外胆下支撑漏热

12.6.4 内外胆定位支撑漏热

12.6.5 管道漏热近似计算

12.7 校核表

12.7.1 内压圆筒校核

12.7.2 内压椭圆左封头校核

12.7.3 内胆椭圆右封头校核

12.7.4 外压圆筒校核

12.7.5 外压碟形左封头校核

12.7.6 外胆碟形右封头校核

12.7.7 卧式容器（三鞍座）校核

12.8 设计结果汇总

参考文献