Uploaded by Jolanda Pretty Punyanan

Algoritm of Designing Heat Exchanger

advertisement
LAPORAN II
ALGORITMA PERANCANGAN HEAT EXCHANGER
Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah
TK2203 - Operasi Perpindahan Kalor
Disusun oleh
Nama
: Jolanda Pretty Punyanan
NIM
: 13017059
Kelompok : A.03
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2019
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
DIAGRAM ALIR PERANCANGAN SHELL AND TUBE HEAT
EXCHANGER
Diagram alir proses algoritma desain shell and tube heat exchanger
terlampir pada halaman berikutnya (Coulson & Richardson, 2005).
2 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Mulai
Menghitung koefisien
perpindahan panas total
dengan faktor koreksi = Ucalc
Mengidentifikasi
Masalah
YA
Melengkapi semua spesifikasi
(Tin, Tout, Laju heat transfer,
laju alir fluida)
π‘ˆπ‘ˆπ‘ˆπ‘ˆ βˆ’ π‘ˆπ‘ˆπ‘ˆπ‘ˆπ‘ˆ
< 0.3
π‘ˆπ‘ˆπ‘ˆπ‘ˆ
TIDAK
Utor=Ucalc
Mengumpulkan data kimia
& fisika dari umpan fluida
Menebak nilai Utotal yang
mungkin dihasilkan
Menghitung hilang tekan dari
sisi tabung dan kerangka
TIDAK
Hilang tekan
sesuai
YA
Menentukan nilai βˆ†TLMTD,
βˆ†Tm, Faktor Koreksi
Mengestimasi biaya
pembuatan alat penukar
panas
Menentukan luas permukaan alat
penukar panas A=q/Utotβˆ†Tm
Menentukan tipe alat penukar
panas, ukuran tabung, rancangan
material alat penukar panas
Menentukan penempatan fluida
pemanas dari sisi tabung atau
sisi kerangka
TIDAK
Rancangan alat
dapat dikurangi
biaya
YA
Menentukan banyaknya tabung
dan diameter kerangka
Mengestimasi nilai koefisen
perpindahan panas pada sisi
tabung
Melakukan optimisasi
Rancangan alat penukar panas
diterima
3 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
DESKRIPSI ALGORITMA PERANCANGAN SHELL AND
TUBE HEAT EXCHANGER
Dalam perancangan shell and tube heat exchanger, terdapat beberapa
algoritma atau tahapan yang dapat dilakukan untuk memudahkan perancangan.
Berikut adalah deskripsi algoritma perancangan heat exchanger (Coulson &
Richardson, 2005).
1. Mengidentifikasi masalah
Desain
heat
exchanger
yang
diajukan
harus
mampu
mendefinisikan peristiwa perpindahan panas yang terjadi pada suatu
kolom stripper (Bejan & Kraus, 2003). Kolom stripper adalah alat
yang digunakan untuk memisahkan satu komponen atau lebih dari
campurannya menggunakan prinsip perbedaan kelarutan (Tentang
Teknik Kimia, 2017). Berikut adalah skema dari kondisi tersebut.
3
6
1
2
5
4
Gambar 1. Skema Permasalahan Desain Kolom Stripper Furfural
Keterangan :
1 = Aliran umpan
2 = Aliran umpan pada keadaan saturated vapor
3 = Aliran atas stripper (output stripper)
4 = Aliran udara pendingin (input stripper)
5 = Aliran bawah stripper (furfural panas)
6
= Aliran furfural dingin
4 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
2. Melengkapi semua spesifikasi
Data-data dari fluida panas dan fluida dingin meliputi suhu masuk
(Tin) dan suhu keluar (Tout), laju heat transfer, dan laju alir fluida
diperlukan untuk menghitung beban panas (Q) dari heat exchanger.
Data yang belum diketahui dapat dihitung menggunakan persamaan
neraca energi. Berikut adalah data fisik dan kimia terkait dari beberapa
fluida.
Tabel 1. Temperatur Didih, Temperatur Leleh, dan Kalor Laten Fluida
Tabel 2. Kapasitas Kalor Fluida
5 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Tabel 3. Variabel Persamaan Antoine Fluida Kerja
Tabel 4. Data Fisik Fluida pada Tekanan Kerja 350 kPa dan 375 kPa
3. Mengumpulkan data fisik fluida
Data fisik dan kimia dari fluida yaitu densitas, viskositas, dan
konduktivitas termal diperlukan dalam menyelesaikan permasalahan
desain shell and tube heat exchanger. Berikut adalah data densitas,
viskositas, dan konduktivitas termal dari beberapa fluida (Geankoplis,
1993).
6 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Tabel 5. Viskositas Cairan
Tabel 6. Viskositas Gas
7 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Tabel 7. Konduktivitas Termal Cairan
Tabel 8. Konduktivitas Termal Gas dan Uap
8 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
4. Menebak koefisien perpindahan panas total
Koefisien perpindahan panas total (Utot) untuk shell and tube heat
exchanger dapat ditebak sesuai dengan rentang nilai U pada tabel di
bawah ini, dengan melihat jenis dari fluida yang dialirkan.
Tabel 9.
Koefisien perpindahan panas total pada shell and tube heat exchanger
9 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
10 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Gambar 2. Grafik Koefisien Perpindahan Panas Overall
5. Menentukan jumlah dari shell dan tube yang lewat
Jumlah dari shell dan tube ditentukan untuk mencari faktor koreksi
dari temperatur dari fluida yang mengalir dalam heat exchanger.
Perkiraan perbedaan suhu rata-rata harus dibuat. Nilai tersebut
biasanya dihitung dari perbedaan suhu terminal, perbedaan suhu fluida
di inlet dan outlet exchanger. Perbedaan suhu "rata-rata logaritmik"
hanya berlaku untuk perpindahan panas dalam arus searah atau
berlawanan arus. Untuk arus berlawanan, suhu rata-rata logaritmik
dihitung menggunakan rumus :
βˆ†π‘‡π‘ˆπ‘š =
(𝑇1 βˆ’ π‘ˆ2) βˆ’ (𝑇2 βˆ’ π‘ˆ1)
(𝑇1 βˆ’ π‘ˆ2)
ln
(𝑇2 βˆ’ π‘ˆ1)
Keterangan :
βˆ†Tlm
= Perbedaan suhu rata-rata logaritmik
11 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
T1
= Suhu fluida panas, inlet
T2
= Suhu fluida panas, outlet
t1
= Suhu fluida dingin, inlet
t2
= Suhu fluida dingin, outlet
Praktik yang biasa dalam desain shell and tube heat exchanger
adalah memperkirakan "perbedaan suhu sebenarnya" dari suhu ratarata logaritmik dengan menerapkan faktor koreksi yaitu :
Keterangan :
βˆ†π‘‡π‘š = πΉπ‘ˆ π‘₯ βˆ†π‘‡π‘ˆπ‘š
βˆ†Tm
= Perbedaan temperatur sebenarnya
Ft
= Faktor koreksi dari temperatur
Faktor koreksi adalah fungsi dari suhu fluida shell dan tube, dan
jumlah shell dan tube yang lewat. Biasanya nilainya berkorelasi
sebagai fungsi dari dua rasio suhu tak berdimensi yaitu :
dan
𝑅=
𝑆=
𝑇1 βˆ’ 𝑇2
π‘ˆ2 βˆ’ π‘ˆ1
π‘ˆ2 βˆ’ π‘ˆ1
𝑇1 βˆ’ π‘ˆ1
R sama dengan laju alir fluida sisi shell dikalikan panas rata-rata
fluida; dibagi dengan laju aliran fluida sisi tube, dan dikali panas
spesifik sisi tube. S adalah ukuran efisiensi suhu exchanger.
Faktor koreksi untuk 1 shell : 2 tube dengan jumlah tube genap dapat
dilihat pada kurva dibawah ini.
12 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Gambar 3. Grafik Faktor Koreksi Temperatur untuk 1 Shell dan 2 atau
kelipatannya pada Tube
Faktor koreksi untuk 2 shell : 4 tube dengan jumlah tube kelipatan 4
dapat dilihat pada kurva dibawah ini.
Gambar 4. Grafik Faktor Koreksi Temperatur untuk 2 Shell dan 4 atau
kelipatannya pada Tube
13 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Faktor koreksi untuk divided-flow shell dan 2 atau lebih jumlah tube
genap dapat dilihat pada kurva dibawah ini.
Gambar 5. Grafik Faktor Koreksi Temperatur untuk Divided-Flow Shell dan
2 atau kelipatannya pada Tube
Faktor koreksi untuk split-flow shell dan 2 tube dapat dilihat pada
kurva dibawah ini.
14 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Gambar 6. Grafik Faktor Koreksi Temperatur untuk Split-Flow Shell dan 2
Tube
6. Menghitung luas permukaan heat transfer yang diperlukan
Selanjutnya, setelah melakukan analisis dengan mengasumsikan
nilai koefisien perpindahan panas total dan menentukan nilai LMTD,
kita dapat menghitung luas permukaan kontak yang diperlukan oleh
heat exchanger yang akan kita desain. Perhitungan luas permukaan
tersebut dapat dilakukan menggunakan persamaan laju perpindahan
panas sebagai berikut.
π΄π‘ˆ =
𝑄
π‘ˆπ‘ˆπ‘ˆπ‘ˆ π‘₯ βˆ†π‘‡π‘š
7. Menentukan tipe, ukuran tube, dan material untuk sisi shell dan tube
Bahan kontruksi untuk shell and tube heat exchanger ditentukan
dari sifat fluida yang mengalir didalamnya. Contoh-contoh bahan
kontruksi untuk heat exchanger antara lain : Steel, 316 Stainless Steel,
Titanium, Hastelloy C, Zirconium, Quartz, Teflon (Wibawa, 2014).
Fluida yang lebih kotor dialirkan pada tube dan yang lebih bersih
dialirkan pada shell. Setelah itu, tentukan diameter luar, diameter
dalam, dan panjang dari tube pada triangular pitch (pitch/diameter =
1.25).
Tabel 10. Dimensi Standar untuk Tube Baja
15 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
8. Menghitung jumlah tube
Dengan menghitung luas permukaan satu tube (mengabaikan lebar
tube) dengan rumus :
𝐴 = π‘β„Žπ‘– π‘₯ π·π‘ˆ π‘₯ 𝐿
Keterangan :
Do
= Diameter luar tube
L
= Panjang tube
, jumlah tube yang diperlukan dapat dihitung dengan
π΄π‘ˆ
𝐴
Jika pada tahap sebelumnya dipilih 2 tube, tube per pass adalah
π‘π‘ˆ =
jumlah tube dibagi dengan 2. Kemudian, hitung kecepatan sisi tube
(ut) ini untuk melihat apakah terlihat masuk akal.
9. Menghitung diameter shell dan bundle
Untuk memeroleh diameter shell, diperlukan nilai K1 dan n1 yang
disesuaikan dengan jumlah tube yang lewat dan dapat diperoleh dari
tabel dibawah ini.
Tabel 11. K1 dan n1
Diameter bundle dapat dihitung dengan
16 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
1
𝐾1 𝑛1
𝐷𝑏 = π·π‘ˆ π‘₯ οΏ½ οΏ½
π‘π‘ˆ
Diameter shell dihitung dengan
𝐷𝑠 = 𝐷𝑏 + π‘₯
dimana x adalah shell clearance, yang dapat diperoleh melalui kurva
dibawah ini.
Gambar 7. Shell-Bundle Clearance
10. Menghitung koefisien heat transfer pada sisi tube
a. Aliran Turbulen
Data heat transfer untuk aliran turbulen di dalam saluran
penampang seragam biasanya dikorelasikan dengan persamaan
berikut.
µ
𝑁𝑒 = 𝐢𝑅𝑒 0.8 π‘ƒπ‘Ÿ 0.33 ( )0.14
µw
Keterangan :
Nu
= Bilangan Nusselt
17 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
ρ x ut x Din
)
Re
= Bilangan Reynolds (
Pr
= Bilangan Prandtl (
µ
= Viskositas fluida di temperatur bulk, Ns/m2
µw
= Viskositas fluida di dinding, Ns/m2
C
= 0.021 untuk gas
µ x Cp
π‘˜
)
µ
= 0.023 untuk cairan tidak viskos
= 0.027 untuk cairan viskos
p
= Densitas fluida, kg/m3
k
= Konduktivitas termal, W/m.K
Jika bilangan Reynolds diatas 10000, digunakan persamaan :
Keterangan :
π‘†π‘ˆ = 𝐸𝑅𝑒 βˆ’0.205 π‘ƒπ‘Ÿ βˆ’0.505
St
= Bilangan Stanton
E
= 0.0225 exp (-0.0225(ln Pr)2)
b. Aliran Laminer
Untuk aliran laminar, persamaan yang berlaku adalah :
c. Aliran Transisi
Untuk aliran transisi, koefisien perpindahan panasnya tidak
bisa ditentukan secara pasti karena alirannya yang tidak stabil dan
tipe aliran ini harus dihindari pada perancangan heat exchanger.
Bila tidak bisa dihindari, maka harus membandingkan bilangan
Nusselt dari pada aliran turbulen dan laminer kemudian diambil
nilai yang terkecil.
Kemudian, cari faktor heat transfer (jh) menggunakan grafik
dibawah ini.
18 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Gambar 8. Faktor heat transfer (jh)
𝑁𝑒 = π‘—β„Ž π‘₯ 𝑅𝑒 π‘₯ π‘ƒπ‘Ÿ 0.33
Nilai jh digunakan untuk menghitung koefisien perpindahan panas
di dalam (hi) menggunakan rumus :
Apabila nilai hi terlalu kecil untuk tebakan U, lakukan iterasi
dengan meningkatkan jumlah tube yang lewat, misalnya dari
awalnya 2 menjadi 4. Kecepatan alir fluida dan bilangan Reynolds
akan meningkat menjadi 2 kali. Setelah itu cari nilai jh dan hitung
nilai hi yang baru.
11. Menentukan jarak baffle dan menghitung koefisien heat transfer pada
sisi shell
19 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Terdapat dua metode dalam menghitung koefisien heat transfer
pada sisi shell, yaitu metode Kern dan metode Bell.
a. Metode Kern
Metode Kern berdasarkan dari percobaan pada alat penukar
panas komersial dengan toleransi standar akan memberikan
prediksi koefisien perpindahan panas yang memuaskan namun
kurang memuaskan untuk memprediksi hilang tekan. Prosedur
untuk menghitung koefisien perpindahan panas dan hilang tekan
untuk satu lewatan pada shell adalah sebagai berikut :
1) Menghitung luas untuk cross flow As
Keterangan :
pt
= tube pitch
do
= diameter luar tube
Ds
= diameter dalam shell, m
lB
= jarak baffle, m.
Jarak baffle ditentukan menggunakan trial and error yaitu Ds /
n. Sebagai contoh, misalnya jarak baffle adalah Ds / 5.
2) Menghitung kecepatan massa Gs pada sisi shell dan kecepatan
linear us
Keterangan :
Ws
= Laju alir fluida di sisi shell, kg/s
20 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
ρ
= Densitas fluida sisi shell, kg/m3
3) Menghitung diameter hidrolik / ekuivalen pada sisi shell.
Untuk pitch yang persegi :
Untuk pitch yang triangular :
4) Menghitung bilangan Reynolds sisi shell
5) Menentukan nilai jh
Dengan menentukan segmental cut pada baffle, nilai jh
dapat dicari menggunakan grafik di bawah ini.
21 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Gambar 9. Faktor Heat Transfer (jh)
6) Menghitung koefisien perpindahan panas sisi shell, hs
b. Metode Bell
Metode Bell mengestimasi koefisien perpindahan panas dan
hilang tekan dari korelasi untuk aliran diatas tube banks ideal, dan
efek kebocoran, bypassing, dan aliran pada zona jendela.
Pendekatan ini akan memberi koefisien perpindahan panas dan
hilang tekan yang lebih memuaskan daripada metode Kern apabila
hilang tekan yang dilayakkan di sisi shell bukan pertimbangan
utama. Metoda ini tidak direkomendasikan bila area perpotongan
aliran lebih dari 30% dair area crossflow, kecuali strip penyegel
digunakan.
Koefisien perpindahan panas memiliki banyak parameter
yang harus ditentukan dengan persamaan-persamaan lain atau dari
grafik. Berikut adalah langkah perhitungan koefisien heat transfer
sisi shell menggunakan metode Bell.
1) Menentukan koefisien ideal crossflow (hoc)
Nilai hoc dihitung menggunakan rumus berikut.
Dengan bilangan Reynolds untuk crossflow melewati tube
bank.
22 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Keterangan :
Gs
= Laju massa per area unit
do
= Diameter luar tube
Jika nilai Re telah diperoleh, nilai jh dapat ditentukan
berdasakan grafik di bawah ini.
Gambar 10.
Faktor perpindahan panas untuk crossflow tube banks
2) Menentukan faktor koreksi baris tube (Fn)
Koefisien perpindahan panas rata-rata akan tergantung pada
jumlah tube yang dilintasi. Untuk aliran turbulen, faktor
koreksi Fn mendekati 1. Dalam aliran laminar, koefisien
perpindahan panas dapat menurun dengan bertambahnya
deretan tube yang bersilangan, karena penumpukan lapisan
batas suhu. Ncv adalah jumlah penyempitan yang dilintasi;
jumlah baris tube di antara ujung baffle.
23 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
a) Bila Re > 2000, dapat digunakan grafik berikut untuk
menentukan nilai Fn.
Gambar 11. Faktor koreksi baris tube
b) Bila Re = 100 - 2000,
Fn = 1
c) Bila Re < 100
Fn setara dengan (N’c)-0.18
N’c adalah jumlah baris bersilangan secara seri dari ujung
ke ujung shell, dan tergantung dari jumlah baffle.
3) Menentukan faktor koreksi jendela, Fw
Faktor ini mengoreksi efek aliran melalui jendela baffle,
dan merupakan fungsi dari area perpindahan panas di zona
jendela dan total area perpindahan panas. Faktor koreksi diplot
terhadap Rw, rasio jumlah tabung di zona jendela dengan
jumlah total dalam bundle yang ditentukan dari diagram tata
letak tabung. Rw adalah rasio dari jumlah tube didalam zona
jendela dengan jumlah tube pada bundle.
24 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Gambar 12. Faktor koreksi jendela
4) Menentukan faktor koreksi bypass, Fb
Faktor ini mengoreksi arus bypass utama, aliran antara
bundle tabung dan dinding shell, dan merupakan fungsi shell
untuk bundle clearance. Jika menggunakan strip penyegel
rumusnya adalah :
Keterangan :
Ξ±
= 1.5 untuk Re < 100
= 1.35 untuk Re > 100
Ab
= clearance area antara bundle dan shell
As
= area maksimum untuk crossflow
Ns
= jumlah strip bertemu dengan aliran bypass di zona
crossflow
25 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Ncv
= jumlah penyempitan, baris tube, bertemu pada
crossflow
Jika tidak menggunakan strip penyegel digunakan grafik
dibawah ini.
Gambar 13. Faktor koreksi bypass
5) Menentukan faktor koreksi kebocoran, FL
Keterangan :
Atb
= Clearance area tube to baffle per baffle
Asb
= Clearance area shell to baffle per baffle
AL
= total luas kebocoran = Atb + Asb
Dengan Ξ²L ditentukan dari kurva dibawah ini.
26 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
G
a
m
b
a
r
5
.
Gambar 14. Koefisien Ξ²L
6) Menghitung koefisien perpindahan panas
Koefisien perpindahan panas dapat ditentukan dengan
persamaan berikut.
Total koreksi akan bervariasi dari 0.6 untuk rancangan yang
buruk hingga 0.9 untuk rancangan yang baik.
12. Menghitung koefisien perpindahan panas overall dan faktor fouling
Koefisien
perpindahan
panas
overall
(Uo,calc)
dihitung
menggunakan rumus berikut.
1
π‘ˆπ‘œ
=
1
β„Žπ‘œ
+
1
β„Žπ‘œπ‘‘
Keterangan :
+
π‘‘π‘œ ×ln(π‘‘π‘œοΏ½π‘‘π‘– )
2 π‘˜π‘€
+
π‘‘π‘œ
𝑑𝑖 × β„Žπ‘–π‘‘
Uo
= Koefisien total area di luar tabung
ho
= Koefisien film di bagian luar tabung
hi
= Koefisien film di bagian dalam tabung
+
π‘‘π‘œ
𝑑𝑖 ×β„Žπ‘–
27 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
hod
= Fouling factor di bagian luar tabung
hid
= Fouling factor di bagian dalam tabung
kw
= Konduktivitas termal dinding tabung
di
= Diameter bagian dalam tabung
do
= Diameter bagian luar tabung
Faktor fouling dapat diperoleh melalui tabel di bawah ini.
Tabel 12. Faktor Fouling
Bandingkan nilai koefisien perpindahan panas overall yang
baru dengan tebakan awal, kemudian hitung persentase galatnya.
Apabila persentase galatnya lebih dari 30%, lakukan iterasi
menggunakan nilai koefisien perpindahan panas overall yang baru
dan ulangi dari langkah ke-6. Apabila persentase galatnya kurang
dari 30%, lanjut ke langkah berikutnya.
13. Menghitung pressure drop
Nilai dari pressure drop dapat dihitung melalui metode Kern dan
metode Bell. Jika hilang tekan yang didapat dari hasil perhitungan
tidak memenuhi spesifikasi kelayakan, harus dicari layout heat
28 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
exchanger yang sesuai supaya dihitung lagi hilang tekannya sampai
memenuhi spesifikasi.
a. Metode Kern
Menghitung hilang tekan di sisi shell
Keterangan :
L
= Panjang tube
(L/lB) adalah jumlah aliran melewati tube bundle = (Nb +
1) dimana Nb adalah jumlah baffle.
Faktor friksi, jf, dapat ditentukan melalui grafik di bawah ini.
Gambar 15. Faktor Friksi
b. Metode Bell
Hilang tekan tube bank ideal dapat dihitung dengan rumus
berikut.
29 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Keterangan :
Ncv
= Jumlah baris tube dilewati di bagian
us
= Kecepatan alir sisi shell
jf
= Faktor friksi untuk crossflow tube banks
crossflow
Untuk menghitung hilang tekan di zona crossflow antara ujung
baffle,
Untuk menghitung hilang tekan di area jendela,
Keterangan :
uz
= (uwus)0.5
uw
= Kecepatan alir di zona jendela
= Ws/(Awρ)
Ws
= Laju alir massa di sisi shell, kg/s
Nwv
= Jumlah restriksi untuk crossflow di zona jendela.
Untuk menghitung hilang tekan di zona akhir,
Sehingga, hilang tekan total untuk metode Bell dapat dinyatakan
dengan persamaan :
Keterangan :
30 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
Nb
= Jumlah baffle = (L/lB)-1
14. Menghitung biaya dari exchanger
Tinjauan biaya untuk memroduksi sebuah alat penukar panas dapat
ditinjau dari tiga aspek yaitu :
a. Material body alat penukar panas yang digunakan
b. Material penyusun heat exchanger pada bagian shell and tube
c. Energi yang diperlukan pompa dalam mengalirkan fluida
dan faktor-faktor lain seperti biaya operasional, maintenance, dan
sebagainya.
15. Melakukan optimisasi
Ada ruang untuk mengoptimalkan desain dengan mengurangi
jumlah tabung, karena penurunan tekanan berada dalam spesifikasi dan
koefisien keseluruhan jauh di atas yang dibutuhkan.
31 | Kelompok A.03
Laporan II Algoritma Perancangan Heat Exchanger
DAFTAR PUSTAKA
Bejan, Adrian and Allan Kraus. 2003. Heat Transfer Handbook. New York : John
Wiley & Sons.
Coulson, J. dan Richardson, J. 2005. Chemical Engineering Design. Boston :
Elsevier.
Tentang Teknik Kimia. 2017. Absorber dan Stripper di
https://tentangteknikkimia.wordpress.com/2011/12/16/absorber-danstripper/ (diakses pada tanggal 29 Maret 2019 pukul 15.47)
Geankoplis, Christie. 1993. Transport Processes and Unit. USA : Prentice Hall.
Wibawa, Indra. 2014. Algoritma Perancangan Heat Exchanger di
https://indrawibawa.wordpress.com/2014/09/12/algoritma-perancanganheat-exchanger (diakses pada tanggal 29 Maret 2019 pukul 15.23)
32 | Kelompok A.03