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Line 
1#*--------------------------------------------------------------------*
2*
3*----------------------------------------------------------------------
4* Author: Gerson Balbueno Bicca
5* $Id: HEX_Engine.mso 1 2006-06-20 17:33:53Z rafael $
6*--------------------------------------------------------------------*#
7
8#using "streamspetroil";
9using "streams";
10#=====================================================================
11# Hot and Cold Streams
12#=====================================================================
13
14Model Inlet_Main_Stream
15#=====================================================================
16#       Inlet Streams
17#===================================================================== 
18VARIABLES
19Hot     as stream;# Inlet Hot Stream
20Cold    as stream;# Inlet Cold Stream
21       
22end
23
24Model Outlet_Main_Stream
25#=====================================================================
26#       Outlet Streams
27#===================================================================== 
28VARIABLES
29Hot     as stream_therm;# Outlet Hot Stream
30Cold    as stream_therm;# Outlet Cold Stream
31       
32end
33
34#=====================================================================
35# Heat Exchangers Physical Properties
36#=====================================================================
37 
38Model Properties_Average
39#=====================================================================
40#       Average Physical Properties
41#===================================================================== 
42VARIABLES
43
44Mw              as molweight    (Brief="Average Mol Weight",Default=75, Lower=1, Upper=1e8);
45T               as temperature  (Brief="Average  Temperature",Lower=50);
46P               as pressure             (Brief="Average  Pressure",Default=1, Lower=1e-10, Upper=30);
47rho             as dens_mass    (Brief="Stream Density" ,Default=1000, Lower=1e-3, Upper=5e5);
48Mu              as viscosity    (Brief="Stream Viscosity",Lower=0.0001);
49Cp              as cp_mol               (Brief="Stream Molar Heat Capacity", Upper=10e10);
50K               as conductivity (Brief="Stream Thermal Conductivity", Default=1.0, Lower=1e-5, Upper=500);
51
52end
53
54Model Properties_In_Out
55#=====================================================================
56#       Inlet/Outlet Physical Properties
57#===================================================================== 
58VARIABLES
59
60Fw              as flow_mass    (Brief="Inlet Stream Mass Flow");
61rho             as dens_mass    (Brief="Stream Density" ,Default=1000, Lower=1e-3, Upper=5e5);
62Mu              as viscosity    (Brief="Stream Viscosity",Default=1, Lower=1e-5, Upper=1e5);
63Cp              as cp_mol               (Brief="Stream Molar Heat Capacity", Upper=10e10);
64K               as conductivity (Brief="Stream Thermal Conductivity", Default=1.0, Lower=1e-5, Upper=500);
65
66end
67
68Model Properties_Wall
69#=====================================================================
70#       Physical Properties at Wall Temperature
71#===================================================================== 
72VARIABLES
73
74Mu              as viscosity    (Brief="Stream Viscosity",Default=1, Lower=1e-5, Upper=1e5);
75Cp              as cp_mol               (Brief="Stream Molar Heat Capacity", Upper=10e10);
76K               as conductivity (Brief="Stream Thermal Conductivity", Default=1.0, Lower=1e-5, Upper=500);
77Twall   as temperature  (Brief="Tube Wall Temperature",Lower=50);
78
79end
80
81Model Physical_Properties
82#=====================================================================
83#       Physical Properties
84#===================================================================== 
85VARIABLES
86
87Inlet   as Properties_In_Out;   # Properties at Inlet Stream
88Average as Properties_Average;  # Properties at Average Temperature
89Outlet  as Properties_In_Out;   # Properties at Outlet Stream
90Wall    as Properties_Wall;             # Properties at Wall Temperature
91
92end
93
94Model Main_Properties
95#=====================================================================
96#       Physical Properties for Hot and Cold Side
97#===================================================================== 
98VARIABLES
99
100Hot  as Physical_Properties;# Hot Stream
101Cold as Physical_Properties;# Cold Stream
102       
103end
104
105Model Tube_Pdrop
106#=====================================================================
107#       Pressure Drop block
108#===================================================================== 
109VARIABLES
110
111PdTube                  as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
112Pdtotal                 as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
113Pdnozzle_in     as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
114Pdnozzle_out    as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
115Vnozzle_in      as velocity       (Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
116Vnozzle_out     as velocity       (Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
117
118EQUATIONS
119
120Pdtotal = PdTube + Pdnozzle_in + Pdnozzle_out;
121
122end
123
124Model Tube_Pdrop_Nozzles
125#=====================================================================
126#       Pressure Drop block
127#===================================================================== 
128VARIABLES
129
130Pdnozzle_in     as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
131Pdnozzle_out    as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
132Vnozzle_in      as velocity       (Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
133Vnozzle_out     as velocity       (Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
134
135end
136
137Model Tube_Pdrop_Disc
138#=====================================================================
139#       Pressure Drop block
140#===================================================================== 
141VARIABLES
142
143PdTube                  as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
144Pdtotal                 as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
145
146EQUATIONS
147
148Pdtotal = PdTube;
149
150end
151
152Model Tube_Heat_Transfer
153#=====================================================================
154#       Pressure Drop block
155#===================================================================== 
156VARIABLES
157Re                      as positive                     (Brief="Tube Side Reynolds Number",Default=1000,Lower=1);
158htube           as heat_trans_coeff     (Brief="Tube Side Film Coefficient",Default=1,Lower=1e-12, Upper=1e6);
159PR                      as positive                     (Brief="Tube Side Prandtl Number",Default=0.5,Lower=1e-8);
160PRw             as positive                     (Brief="Tube Side Prandtl Number",Default=0.5,Lower=1e-8);
161Phi             as positive                     (Brief="Phi Correction",Default=1,Lower=1e-3);
162Vtube           as velocity                     (Brief="Tube Side Velocity",Lower=1e-8);
163
164
165end
166
167Model Shell_Pdrop
168#=====================================================================
169#       Pressure Drop block
170#===================================================================== 
171VARIABLES
172
173PdCross                 as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
174PdEndZones      as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
175Pdwindow                as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
176Pdtotal                 as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
177Pdnozzle_in     as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
178Pdnozzle_out    as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
179Vnozzle_in      as velocity(Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
180Vnozzle_out     as velocity(Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
181
182EQUATIONS
183
184Pdtotal = PdCross + PdEndZones + Pdnozzle_in + Pdnozzle_out + Pdwindow;
185
186end
187
188Model Shell_Pdrop_Nozzles
189#=====================================================================
190#       Pressure Drop block
191#===================================================================== 
192VARIABLES
193
194Pdnozzle_in     as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
195Pdnozzle_out    as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
196Vnozzle_in      as velocity(Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
197Vnozzle_out     as velocity(Default=1, Upper=1e5, Lower=1e-10);
198
199end
200
201Model Shell_Pdrop_Disc
202#=====================================================================
203#       Pressure Drop block
204#===================================================================== 
205VARIABLES
206
207PdCross                 as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
208PdEndZones      as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
209Pdwindow                as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
210Pdtotal                 as press_delta(Default=0.01, Lower=1e-10);
211
212EQUATIONS
213
214Pdtotal = PdCross + PdEndZones + Pdwindow;
215
216end
217
218Model Shell_Heat_Transfer
219#=====================================================================
220#       
221#===================================================================== 
222VARIABLES
223Re                      as positive                     (Brief="Shell Side Reynolds Number",Default=100,Lower=1);
224PR                      as positive                     (Brief="Shell Side Prandtl Number",Default=0.7,Lower=1e-6);
225PRw                     as positive                     (Brief="Shell Side Prandtl Number",Default=0.5,Lower=1e-8);
226hshell          as heat_trans_coeff     (Brief="Shell Side Film Coefficient",Default=1,Lower=1e-12, Upper=1e6);
227Phi             as positive                     (Brief="Phi Correction",Default=1,Lower=1e-3);
228Ji                      as constant                     (Brief="Shell Side Ji Factor",Default=0.05);
229Jr                      as positive                     (Brief="Shell Side Jr Factor",Lower=10e-6);
230Jl                      as positive                     (Brief="Shell Side Jl Factor",Lower=10e-6);
231Jb                      as positive                     (Brief="Shell Side Jb Factor",Lower=10e-6);
232Jc                      as positive                     (Brief="Shell Side Jc Factor",Lower=10e-6);
233Js                      as positive                     (Brief="Shell Side Js Factor",Lower=10e-6);
234Jtotal          as positive                     (Brief="Shell Side Jtotal Factor",Lower=10e-6);
235Sm                      as area                         (Brief="Shell Side Cross Flow Area",Default=0.05,Lower=10e-6);
236
237end
238
239Model Tube_Side_Main
240#=====================================================================
241#       Tube Side Main Variables
242#===================================================================== 
243VARIABLES
244PressureDrop    as Tube_Pdrop;
245HeatTransfer    as Tube_Heat_Transfer;
246end
247
248Model Tube_Side_Main_Disc
249#=====================================================================
250#       Tube Side Main Variables
251#===================================================================== 
252VARIABLES
253PressureDrop    as Tube_Pdrop_Disc;
254HeatTransfer    as Tube_Heat_Transfer;
255end
256
257Model Shell_Side_Main
258#=====================================================================
259#       Shell Side Main Variables
260#===================================================================== 
261VARIABLES
262PressureDrop    as Shell_Pdrop;
263HeatTransfer    as Shell_Heat_Transfer;
264end
265
266Model Shell_Side_Main_Disc
267#=====================================================================
268#       Shell Side Main Variables
269#===================================================================== 
270VARIABLES
271PressureDrop    as Shell_Pdrop_Disc;
272HeatTransfer    as Shell_Heat_Transfer;
273end
274
275Model Pdrop_Nozzles_Main
276#=====================================================================
277#       Tube Side Main Variables
278#===================================================================== 
279VARIABLES
280
281Tubes   as Tube_Pdrop_Nozzles;
282Shell   as Shell_Pdrop_Nozzles;
283
284end
285
286Model Baffles_Main
287#=====================================================================
288#       Baffles Main Variables
289#=====================================================================
290VARIABLES
291Ls                      as length               (Brief="Central Baffle Spacing",Lower=1e-8);
292Lsi             as length               (Brief="Inlet Baffle Spacing",Lower=1e-8);
293Lso             as length               (Brief="Outlet Baffle Spacing",Lower=1e-8);
294
295end
296
297Model Main_Resistances
298#=====================================================================
299#       Resistances
300#===================================================================== 
301VARIABLES
302
303Rtube                   as positive(Unit="m^2*K/kW",Lower=1e-6);
304Rwall                   as positive(Unit="m^2*K/kW",Lower=1e-6);
305Rshell                  as positive(Unit="m^2*K/kW",Lower=1e-6);
306#pctRtube        as percent(Lower=1e-6);
307#pctRwall        as percent(Lower=1e-6);
308#pctRshell       as percent(Lower=1e-6);
309
310#EQUATIONS
311
312#pctRtube       = 100*Rtube/(Rtube+Rwall+Rshell);
313#pctRwall       = 100*Rwall/(Rtube+Rwall+Rshell);
314#pctRshell      = 100*Rshell/(Rtube+Rwall+Rshell);
315
316end
317
318Model Details_Main
319#=====================================================================
320#       Heat Exchanger Thermal Details
321#===================================================================== 
322VARIABLES
323A               as area                         (Brief="Exchange Surface Area");
324Q               as power                        (Brief="Heat Transfer", Default=7000, Lower=1e-6, Upper=1e10);
325U               as heat_trans_coeff (Brief="Overall Heat Transfer Coefficient",Default=1,Lower=1e-6,Upper=1e10);
326Ch      as positive                     (Brief="Hot Stream Heat Capacity",Lower=1e-3,Default=1e3,Unit="W/K");
327Cc      as positive                     (Brief="Cold Stream Heat Capacity",Lower=1e-3,Default=1e3,Unit="W/K");
328Cr      as positive             (Default=0.5,Lower=1e-6);
329Cmin    as positive             (Brief="Minimum Heat Capacity",Lower=1e-10,Default=1e3,Unit="W/K");
330Cmax    as positive             (Brief="Maximum Heat Capacity",Lower=1e-10,Default=1e3,Unit="W/K");
331NTU             as positive                     (Brief="Number of Units Transference",Default=0.05,Lower=1e-10);
332
333
334EQUATIONS
335
336"Number of Units Transference"
337        NTU*Cmin = U*A;
338       
339end
340
341Model Basic_Pdrop
342#=====================================================================
343#       Pressure Drop
344#===================================================================== 
345VARIABLES
346
347Pdrop           as press_delta  (Brief="Pressure Drop",Default=0.01, Lower=0);
348FPdrop          as Real                 (Brief="Pressure Drop : Fraction of Inlet",Lower=0,Upper=0.8);
349
350end
351
352Model Main_Pdrop
353#=====================================================================
354#       Pressure Drop block
355#===================================================================== 
356VARIABLES
357Hot  as Basic_Pdrop;# Hot Stream
358Cold as Basic_Pdrop;# Cold Stream
359
360end     
361
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.