equipment.Shell_Tube module

class equipment.Shell_Tube(**kwargs)

Bases: equipment

Class that defines a shell and tubes heat exchanger

Parameters:

entradaCorriente

Input stream to equipment

Parámetros:

entrada: Array con dos Instancia de clase corriente que define las corrientes que fluye por el equipo, en el orden [tubo, carcasa] entradaTubo: Instancia de clase corriente que define la corriente que pasa por los tubos entradaCarcasa: Instancia de calse corriente que define la corriente que pasa por la carcasa

Standard:

class_: Clase del standard TEMA:

0 - Clase R 1 - Clase B 2 - Clase C

frontHead: Tipo de cabezal inicial

0 - Channel & Removable Cover 1 - Bonnet 2 - Removable Bundle 3 - Special High Pressure Closure 4 - Channel with Tubesheet & Removable Cover

shell: Tipo de carcasa

0 - One Pass 1 - Two Pass 2 - Split Flow 3 - Double Split Flow 4 - Divided Flow 5 - Kettle Reboiler 6 - Cross Flow

rearHead: Tipo de cabezal final

0 - Fixed Tubesheet (A head) 1 - Fixed Tubesheet (B head) 2 - Fixed Tubesheet (N head) 3 - Outside Packed Flt Head 4 - Flt Head with Backing Dev 5 - Pull Throught Flt Heat 6 - U-Tube Bundle 7 - Exit Sealed Flt Tubesheet

orientation: Orientaction del cambiador

0 - Horizontal 1 - Vertical

Métodos:

tubesideLaminar: Método de cálculo de h en el lado del tubo en regimen laminar

0 - Eubank-Proctor 1 - VDI mean Nusselt 2 - Hausen 3 - Sieder-Tate

tubesideTurbulent: Método de cálculo de h en el lado del tubo en regimen turbulento

0 - Sieder-Tate 1 - Colburn 2 - Dittus-Boelter 3 - ESDU 4 - Gnielinski 5 - VDI mean Nusselt

shellsideSensible: Método de cálculo de h en el lado de la carcasa

0 - Stream analysis 1 - Bell-Delaware 2 - Kern

Tubo:

NTubes: Número de tubos NPases: Número de pasos de los tubos por la carcasa LTube: Lóngitud de tubos DeTube: Diametro externo wTube: Espesor de la tubería rTube: rugosidad interna de los tubos kTube: Conductividad térmica distribucionTube: Distribucion de tubos

0 - Triangular, 30º 1 - Diamante, 45º 2 - Rotated Triangular, 60º 3 - Square, 90º

pitch: Espacio entre tuberias finned: boolean que indica que la tubería tiene alerones

0 - tubería lisa 1 - tubería con alerones

Nfin: numero de aletas por metro de tubería heightFin: foulingTube: resistencia por depositos en la parte del tubo

Carcasa:

parallel: Número de intercambiadores en paralelo serie: Número de intercambiadores en serie Ds: Diematro de la carcasa foulingShell: resistencia por depositos en la parte de la carcasa

Baffle:

typeBaffle: Tipo de baffle

0 - Single segmental 1 - Double segmental 2 - Triple segmental 3 - No tubes in window 4 - Disk & donut 5 - Rod

baffleSpacingIn: Espacio de separación anterior al primer bafle baffleSpacing: Espacio de separación entre baffles baffleSpacingOut: Espacio de separación posterior al último bafle baffleThickness: Espesor de los baffles BaffleOrientation: Orientación de los baffles

0 - Horizontal 1 - Vertical

baffleCut: Porcentaje de corte de los baffles baffleCutBase: Base de cálculo del porcentaje de corte

0 - Diámetro 1 - Área

Clearances:

clearanceTubeBaffle clearanceShellBaffle clearanceShellBundle sealingStrips

Coste:

tipo: tipo de cambiador

0 - Fired head 1 - Kettle reboiler 2 - U-tubes

material:

0 - Carbon Steel 1 - Stainless steel 316 2 - Stainless steel 304 3 - Stainless steel 347 4 - Nickel 200 5 - Monel 400 6 - Inconel 600 7 - Incoloy 825 8 - Titanium 9 - Hastelloy

P_dis: Presión de diseño, si no se especifica se usará la máxima presión del las corrientes del proceso

Attributes:

isCalculable

Each child class must define if its calculable for input kwargs

Methods

calculo()	Procedure to calcute equipment, defined in child class
h_shellside_turbulent_Bell_Delaware()	Coeficiente de transferencia de calor por calor sensible en el parte de la carcasa en regimen turbulento Serth - Process Heat Transfer - Principles and applications Cap.
h_shellside_turbulent_Stream_Analysis()	Coeficiente de transferencia de calor por calor sensible en el parte de la carcasa en regimen turbulento Serth - Process Heat Transfer - Principles and applications Cap.
h_shelside_turbulent_Kern(Re, Pr)	Coeficiente de transferencia de calor por calor sensible en el parte de la carcasa en regimen turbulento 10<Re<1e6 kern pag 137
h_tubeSide_fined_Young()	Briggs, Katz, and Young, Chem.Eng.

coste
fw
h_tubeside_laminar_condensation_Kern
h_tubeside_laminar_condensation_Nusselt

title = 'Shell and Tube Heat Exchanger'

help = ''

kwargs = {'BaffleOrientation': 0, 'Base_index': 0.0, 'Current_index': 0.0, 'DeTube': 0.0, 'Ds': 0.0, 'LTube': 0.0, 'NPases': 0, 'NTube': 0, 'Nfin': 0, 'P_dis': 0.0, 'baffleCut': 0.0, 'baffleCutBase': 0, 'baffleSpacing': 0.0, 'baffleSpacingIn': 0.0, 'baffleSpacingOut': 0.0, 'baffleThickness': 0.0, 'baffleType': 0, 'class_': 0, 'clearanceShellBaffle': 0.0, 'clearanceShellBundle': 0.0, 'clearanceTubeBaffle': 0.0, 'distribucionTube': 0, 'entrada': [], 'entradaCarcasa': None, 'entradaTubo': None, 'f_install': 3.0, 'finned': 0, 'foulingShell': 0.0, 'foulingTube': 0.0, 'frontHead': 0, 'heightFin': 0.0, 'kTube': 0.0, 'materialCoste': 0, 'modo': 0, 'nozzleInShellsideDiameter': 0.0, 'nozzleInTubesideDiameter': 0.0, 'nozzleOutShellsideDiameter': 0.0, 'nozzleOutTubesideDiameter': 0.0, 'orientation': 0, 'parallel': 0, 'pitch': 0, 'rTube': 0.0, 'rearHead': 0, 'sealingStrips': 0.0, 'serie': 0, 'shell': 0, 'shellsideSensible': 0, 'tipoCoste': 0, 'tubesideLaminar': 0, 'tubesideTurbulent': 0, 'wTube': 0.0}

indiceCostos = 2

TEXT_METHOD_TUBE_LAMINAR = ['Eubank-Proctor', 'VDI mean Nusselt', 'Hausen', 'Sieder-Tate']

TEXT_METHOD_TUBE_TURBULENT = ['Sieder-Tate', 'Colburn', 'Dittus-Boelter', 'ESDU', 'Gnielinski', 'VDI mean Nusselt']

TEXT_METHOD_SHELL = ['Stream analysis', 'Bell-Delaware', 'Kern']

TEXT_CLASS = ['TEMA R', 'TEMA B', 'TEMA C']

TEXT_FRONTHEAD = ['A - Channel & Removable Cover', 'B - Bonnet', 'C - Removable Bundle', 'D - Special High Pressure Closure', 'N - Channel with Tubesheet & Removable Cover']

TEXT_SHELL = ['E - One Pass', 'F - Two Pass', 'G - Split Flow', 'H - Double Split Flow', 'J - Divided Flow', 'K - Kettle Reboiler', 'X - Cross Flow']

TEXT_REARHEAD = ['L - Fixed Tubesheet (A head)', 'M - Fixed Tubesheet (B head)', 'N - Fixed Tubesheet (N head)', 'P - Outside Packed Flt Head', 'S - Flt Head with Backing Dev', 'T - Pull Throught Flt Heat', 'U - U-Tube Bundle', 'W - Exit Sealed Flt Tubesheet']

TEXT_ORIENTATION = ['Horizontal', 'Vertical']

TEXT_DISTRIBUTION_TUBE = ['Triangular, 30º', 'Diamond, 45º', 'Rotated Triangular, 60º', 'Square, 90º']

TEXT_BAFFLE_TYPE = ['Single segmental', 'Double segmental', 'Triple segmental', 'No tubes in window', 'Disk & donut', 'Rod']

TEXT_COST_TYPE = ['Fixed Head', 'Kettle Reboiler', 'U-Tube']

TEXT_COST_MATERIAL = ['Carbon Steel', 'Stainless Steel 316', 'Stainless Steel 304', 'Stainless Steel 347', 'Nickel 200', 'Monel 400', 'Inconel 600', 'Incoloy 825', 'Titanium', 'Hastelloy']

property isCalculable

Each child class must define if its calculable for input kwargs

calculo()

Procedure to calcute equipment, defined in child class

fw()

static h_shellside_turbulent_Stream_Analysis()

Coeficiente de transferencia de calor por calor sensible en el parte de la carcasa en regimen turbulento Serth - Process Heat Transfer - Principles and applications Cap. 7

h_shellside_turbulent_Bell_Delaware()

Coeficiente de transferencia de calor por calor sensible en el parte de la carcasa en regimen turbulento Serth - Process Heat Transfer - Principles and applications Cap. 6

static h_shelside_turbulent_Kern(Re, Pr)

Coeficiente de transferencia de calor por calor sensible en el parte de la carcasa en regimen turbulento 10<Re<1e6 kern pag 137

h_tubeside_laminar_condensation_Kern()

h_tubeside_laminar_condensation_Nusselt()

h_tubeSide_fined_Young()

Briggs, Katz, and Young, Chem.Eng. Prog., 59(11), 49–59 (1963)

coste()