
Run I, Bukaan Panas (Tube) = 90o, Bukaan dingin (Shell) = 70o
Suhu 35oC
T1
= 37,33oC
= 99,19oF
T2
= 35oC
= 95oF
t1
= 28,33 oC
= 82,99°F
t2
= 29,16oC
= 84,48 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
99,19+95
2
= 97,09 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp
= 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (99,19-95) oF
Q1 = 1382,7 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
82,99+84,48
2
= 83,73 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1.1 BTU/lb oF (84,48-82,99) oF
Q2 = 491,7 BTU/hr
b. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
99,19 oF
Highter Temp
84,48 oF
14,71 oF
∆𝑡2
95 oF
Lower Temp
82,99 oF
12,01 oF
∆𝑡1
4,19 oF
Different
9,49 oF
2,7 oF
∆𝑡2 - ∆𝑡1
(T1-t2)-(T2-t1)
LMTD =
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(T1-t2)
(t2-T1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
∆𝑡2
∆𝑡1
𝑙𝑛
14,71-12,01
14,71
12,01
ln
2,7
ln 1,22
LMTD = 14,21
c. R =
(T1 - T2)
(t2-t1)
(99,19-95)
= (14,71−12,01) = 1,55
(t2 - t1)
d. S = (𝑇1−𝑡1) =
(14,71-12,01)
(99,19−95)
= 0,64
e. Dari Fig. 19 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,98
∆t = LMTD (Ft) = 14,21 (0,98) = 13,92
f. Ta dan tb
Ta =
ta =
99,19+95
2
= 97,09 oF
82,99+84,48
2
= 83,73 oF
Temperature rata-rata Ta dan ta adalah Ta = 97,09 oF dan ta = 83,73 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0
g. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋 D2
=
4
3,14 (0,042ft)2
4
= 0,0014 ft2
Mass Velocity
W
300
Gt = At = 0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 97,09 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 97,09 oF diperoleh 𝜇 = 0,72 cP.
𝜇 = 0,72 x 2,42
𝜇 = 1,7424 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,7424
8999,97
1,7424
Ret = 5165

L
8,66
= 0,042 = 206,19
D
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 22

Pada Ta = 97,09 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,44 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

=
[(0,44)(1,7424)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷 ) [
hi
(c.μ)
k
1/3
=
[0,767]1/3
0,368
=
0,256
0,368
= 0,696
] ∅𝑡
0,368
= 22 ( 0,042 ) [0,696] (1)
= 22 (8,762)(0,696)
= 134,16
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 134,16 x 1,04
= 139,53
0,041
hio

= 139,53 x 0,042 = 136,21
Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio+ho
=
(136,21) (11,06)
136,21 + 11,06
= 10,23 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Q
894
= At. ∆t = 0,0014 (10,77) = 59291 Btu/hr. ft2. oF
Ud

hio. ho
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
10,23-59291
= (10,23)(59291) =
-59291
606546
= - 0,098
h. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
4
= 0,22 ft2
Mass Velocity
W
270
Gs = As = 0,22 = 1227 lb/hr ft2

Pada ta = 83,73 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 83,73 oF diperoleh 𝜇 = 0,85 cP.
𝜇 = 0,85 x 2,42
𝜇 = 2,057 lb.ft.hr

Reynold Number
Res = De
Res =
Res =
Gs
μ
D 𝑒.Gs
μ
0,53 x 1227
2,057
650
Res = 2,057
Res = 316
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 9,5

Pada ta = 83,73 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,9 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(0,9)(2,057)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷𝑒 ) [
= 9,5 (
0,368
0,53
=
1/3
(c.μ)
k
[1,8513]1/3
0,368
=
0,6171
0,368
= 1,677
] ∅𝑠
) [1,677] (1)
= 9,5 (0,694)(1,677)
= 11,06

Correct Coefficient :
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
=
(136,21) (11,06)
136,21 + 11,06
= 10,23 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

ho
= ∅s ∅𝑠 = 11,06 x 1 = 11,06 Btu/hr.ft2.oF
Q
894
= As. ∆t = 0,22 (10,77) = 377 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
10,23-377
= (10,23)(377) =
-366,77
(3857)
= -0,095
Run II, Bukaan Panas (Tube) = 80o, Bukaan dingin (Shell) = 80o
Suhu 35oC
T1
= 38,50oC
= 101,3 oF
T2
= 36oC
= 96,8 oF
t1
= 29 oC
= 84,2°F
t2
= 30,33oC
= 86,59 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav =
101,3+96,8
2
= 99,05 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp
= 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (101,3-96,8) oF
Q1 = 1485 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
84,2+86,59
2
= 85,39 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1.1 BTU/lb oF (86,59-84,2) oF
Q2 = 788,7 BTU/hr
b. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
101,3 oF
Highter Temp
86,59 oF
14,71 oF
∆𝑡2
96,8 oF
Lower Temp
84,2 oF
12,6 oF
∆𝑡1
4,5 oF
Different
2,39 oF
2,11 oF
∆𝑡2 - ∆𝑡1
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
ln
∆𝑡2
∆𝑡1
14,71−12,6
14,71
12,6
ln
2,11
LMTD = ln (1,16)
LMTD = 14.06
c. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
(t2 - t1)
(101,3-96,8)
= (86,59−84,2) = 1,88
d. S = (𝑇1−𝑡1) =
(86,59−84,2)
(101,3-96,8)
= 0,53
e. Dari Fig. 19 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,97
∆t = LMTD (Ft) =1,62 (0,97) = 1,57
f. Ta dan tb
Ta =
ta =
101,3+96,8
2
86,59+84,2
2
= 99,05 oF
= 85,395 oF
Temperature rata-rata Ta dan ta adalah Ta = 99,05 oF dan ta = 85,395 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0
g. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
4
= 0,0014 ft2

Mass Velocity
W
300
Gt = At = 0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,9523 fps

Pada Ta = 99,05 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 99,05 oF diperoleh 𝜇 = 0,72 cP.
𝜇 = 0,72 x 2,42
𝜇 = 1,7424 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,7424
899997
1,7424
Ret = 5165

L
D
8,66
= 0,042 = 206,19
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 22

Pada Ta = 99,05 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,44 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(0,44)(1,7424)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷 ) [
(c.μ)
k
1/3
=
] ∅𝑡
[0,767]1/3
0,368
=
0,256
0,368
= 0,696
0,368
= 22 ( 0,042 ) [0,696] (1)
= 22 (8,762)(0,696)
= 134,16
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 134,16 x 1,04
= 139,53
hio

= 139,53 x
=
= 136,21
hio. ho
hio+ho
(136,21) (11,06)
=
136,21 + 11,06
= 10,23 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Q
894
= At. ∆t = 0,0014 (10,77) = 59291 Btu/hr. ft2. oF
Ud

0,042
Clean overall coefficient (Uc)
Uc

0,041
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
10,23-59291
= (10,23)(59291) =
-59291
606546
= - 0,098
h. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
4
= 0,22 ft2
Mass Velocity
W
270
Gs = As = 0,22 = 1227 lb/hr ft2

Pada ta = 87,8 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 87,8 oF diperoleh 𝜇 = 0,85 cP.
𝜇 = 0,85 x 2,42
𝜇 = 2,057 lb.ft.hr

Reynold Number
Res = De
Gs
μ
Res =
Res =
D 𝑒.Gs
μ
0,53 x 1227
2,057
650
Res = 2,057
Res = 316
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 9,5

Pada ta = 85,395 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,9 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(0,9)(2,057)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷𝑒 ) [
= 9,5 (
0,368
0,53
=
1/3
(c.μ)
k
[1,8513]1/3
0,368
=
0,6171
0,368
= 1,677
] ∅𝑠
) [1,677] (1)
= 9,5 (0,694)(1,677)
= 11,06

Correct Coefficient :
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

hio. ho
hio+ho
=
(136,21) (11,06)
136,21 + 11,06
= 10,23 Btu/hr. ft2. oF
Q
894
= As. ∆t = 0,22 (10,77) = 377 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

=
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

ho
= ∅s ∅𝑠 = 11,06 x 1 = 11,06 Btu/hr.ft2.oF
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
10,23-377
= (10,23)(377) =
-366,77
(3857)
= -0,095
Run III, Bukaan Panas (Tube) = 70o, Bukaan dingin (Shell) = 90o
Suhu 35oC
T1
= 39,67oC
= 103,406 oF
T2
= 36,83oC
= 98,294 oF
t1
= 30oC
= 86 °F
t2
= 31,23oC
= 88,214 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
103,406+98,294
2
= 100,85 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp
= 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (103,406 + 98,294) oF
Q1 = 66,561 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
86,59+84,2
2
= 85,395 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1.1 BTU/lb oF (86,59 − 84,2) oF
Q2 = 788,7 BTU/hr
b. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
103,40 oF
Highter Temp
88,21 oF
15,19 oF
∆𝑡2
98,29 oF
Lower Temp
86 oF
12,29 oF
∆𝑡1
5,11 oF
LMTD =
2,9oF
∆𝑡2 - ∆𝑡1
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
LMTD =
LMTD =
2,21oF
Different
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
ln
∆𝑡2
∆𝑡1
15,19−12,29
15,19
12,29
ln
LMTD = ln
2,9
1,23
LMTD = 14,4
c. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
=
(103,40-93,29)
(88,21−86)
(t2 - t1)
= 4,57
(88,21−86)
d. S = (𝑇1−𝑡1) = (103,40-93,29) = 0,21
e. Dari Fig. 19 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,97
∆t = LMTD (Ft) = 2,48 (0,97) = 2,4
a. Ta dan tb
Ta
=
ta
=
103,40+93,29
2
88,21+86
2
= 98,34 oF
= 87,105 oF
Temperature rata-rata Ta dan ta adalah Ta = 98,34 oF dan ta = 87,105 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0.
b. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋 D2
=
4
3,14 (0,042ft)2
4
= 0,0014 ft2
Mass Velocity
W
300
Gt = At = 0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 98,34 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 98,34 oF diperoleh 𝜇 = 0,74 cP.
𝜇 = 0,75 x 2,42
𝜇 = 1,815 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,7424
7200
Ret = 1,815
Ret = 5165

L
8,66
= 0,042 = 206,19
D
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 22

Pada Ta = 87,105 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,45 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(0,44)(1,815)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷 ) [
(c.μ)
k
1/3
=
[0,7986]1/3
0,368
=
0,2662
0,368
= 0,723
] ∅𝑡
0,368
= 22 ( 0,042 ) [0,723] (1)
= 22 (8,762)(0,723)
= 139,37
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 139,37 x 1,04
= 144,94
hio

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
=
(141,47) (18,133)
141,47 + 18,133
= 16,0728 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

0,041
= 144,94 x 0,042 = 141,47
Q
642
= At. ∆t = 0,0014 (11,97) = 38310 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
10,821-38310
= (10,821)(38310) =
-37031
400821
= - 0,092
c. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

= 16 cm = 0,53 ft
Flow Area
As =
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
4
= 0,22 ft2

Mass Velocity
W
300
Gs = As = 0,22 = 1364 lb/hr ft2

Pada ta = 87,105 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 87,105 oF diperoleh 𝜇 = 0,86 cP.
𝜇 = 0,86 x 2,42
𝜇 = 2,0812 lb.ft.hr

Reynold Number
Res = De
Res =
Res =
Gs
μ
D 𝑒.Gs
μ
0,53 x 1364
2,0812
723
Res = 2,0812
Res = 347
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 10,1

Pada ta = 87,105 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 1,18 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(1,18)(2,0812)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷𝑒 ) [
= 10,1 (
0,368
0,53
1/3
(c.μ)
k
=
[2,8556]1/3
0,368
] ∅𝑠
) [2,587] (1)
= 10,1 (0,694)(2,587)
=
0,952
0,368
= 2,587
= 18,133

Correct Coefficient :
ho
= ∅s ∅𝑠 = 18,133 x 1 = 18,133 Btu/hr.ft2.oF
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
(141,47) (18,133)
141,47 + 18,133
= 16,0728 Btu/hr. ft2. oF
Q
642
= As. ∆t = 0,22 (11,97) = 244 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

=
hio+ho
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

hio. ho
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
16,0728 - 244
= (16,0728)(11,97) =
-227,93
(3922)
= -0,058
Run IV, Bukaan Panas (Tube) = 90o, Bukaan dingin (Shell) = 70o
Suhu 40oC
T1
= 43oC
= 109,4 oF
T2
= 40oC
= 104 oF
t1
= 31,20oC
= 88,16 oF
t2
= 33,23oC
= 91,814 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
109,4+104
2
= 106,7 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp
Maka :
= 1 BTU/lb oF
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1 BTU/lb oF (109,4-104) oF
Q1 = 1782 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
tav =
88,16+91,814
2
= 89,987 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1,11 BTU/lb oF (91,814-88,16) oF
Q2 = 1205,82 BTU/hr
b. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
109,4 oF
Highter Temp
91,814 oF
17,58 oF
∆𝑡2
104 oF
Lower Temp
88,16 oF
15,84 oF
∆𝑡1
5,4 oF
Different
3,654 oF
1,74 oF
∆𝑡2 - ∆𝑡1
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
ln
∆𝑡2
∆𝑡1
17,58−15,84
ln
17,58
15,84
1,74
LMTD = ln
1,10
1,74
LMTD = 0,09
LMTD = 19,33
c. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
(t2 - t1)
(109,4-104)
= (91,814−88,15) = 1,47
(91,94-89,6)
d. S = (𝑇1−𝑡1) = (109,4−104) = 0,43
e. Dari Fig. 18 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,96
∆t = LMTD (Ft) = 7,875 (0,97) = 7,64
f. Ta dan tb
Ta
=
ta
=
109,4+104
2
= 161,4 oF
88,16+91,814
2
= 89,987 oF
Temperature rata-rata Ta dan ta adalah Ta= 161,4 oF dan ta= 89,987 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0.
g. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋 D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
Mass Velocity
4
= 0,0014 ft2
W
300
Gt = At = 0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
214285
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 161,4 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 161,4 oF diperoleh 𝜇 = 0,74 cP.
𝜇 = 0,75 x 2,42
𝜇 = 1,815 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 124285
1,815
5219
Ret = 1,815
Ret = 2876

L
8,66
= 0,042 = 206,19
D
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 22

Pada Ta = 161,4 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,67 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(0,44)(1,815)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷 ) [
(c.μ)
k
1/3
=
[0,7986]1/3
0,368
=
0,2662
0,368
= 0,723
] ∅𝑡
0,368
= 22 ( 0,042 ) [0,723] (1)
= 22 (8,762)(0,723)
= 139,37
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 139,37 x 1,04
= 144,94
hio

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
=
(141,47) (14,667)
141,47 + 14,667
= 16,363 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

0,041
= 144,94 x 0,042 = 141,47
Q
601
= At. ∆t = 0,0014 (17,497) = 24535 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
16,363-24535
= (16,363)(24535) =
-24519
401466
= - 0,061
h. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
Mass Velocity
4
= 0,22 ft2
W
270
Gs = As = 0,22 = 1227 lb/hr ft2

Pada ta = 89,987 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 89,987 oF diperoleh 𝜇 = 0,86 cP.
𝜇 = 0,86 x 2,42
𝜇 = 2,0812 lb.ft.hr

Reynold Number
Res = De
Res =
Res =
Gs
μ
D 𝑒.Gs
μ
0,53 x 1227
2,0812
650,31
Res = 2,0812
Res = 312
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 10,1

Pada ta = 89,987 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 1,11 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(1,11)(2,0812)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷𝑒 ) [
= 10,1 (
0,368
0,53
1/3
(c.μ)
k
=
0,368
] ∅𝑠
) [2,093] (1)
= 10,1 (0,694)(2,093)
= 14,667
[2,310]
=
0,770
0,368
= 2,093

Correct Coefficient :
ho
= ∅s ∅𝑠 = 14,667 x 1 = 14,667 Btu/hr.ft2.oF
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio+ho
(141,47) (14,667)
141,47 + 14,667
= 16,363 Btu/hr. ft2. oF
Q
601
= As. ∆t = 0,22 (17,497) = 156,13 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

=
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

hio. ho
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
16,363 - 156,13
= (16,363)(156,13) =
-139,767
(2555)
= -0,055
Run V, Bukaan Panas (Tube) = 80o, Bukaan dingin (Shell) = 80o
Suhu 40oC
T1
= 44oC
= 111,2 oF
T2
= 40,33oC
= 104,594 oF
t1
= 32,50oC
= 90,5 oF
t2
= 34,20oC
= 93,56 oF
Diketahui :
i. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
111,2+104,594
2
= 107,897 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp
= 1 BTU/lb oF
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1 BTU/lb oF (111,2-104,594) oF
Q1 = 1.981,8 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
tav =
90,5+93,54
= 184,04 oF
2
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (93,54-90,5) oF
Q2 = 1.003,2 BTU/hr
j. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
111,2 oF
Highter Temp
93,54 oF
17,66 oF
∆𝑡2
104,594 oF
Lower Temp
90,5 oF
14,091 oF
∆𝑡1
6,806 oF
Different
3,04 oF
3,569 oF
∆𝑡2 - ∆𝑡1
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
ln
∆𝑡2
∆𝑡1
17,66−14,091
ln
17,66
14,091
3,569
LMTD = ln
1,25
LMTD =
3,569
0,22
LMTD = 16,22
k. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
=
(111,2-104,594)
(93,54−90,5)
(t2 - t1)
= 2,17
(93,54-90,5)
l. S = (𝑇1−𝑡1) = (111,2−104,594) = 0,46
m. Dari Fig. 18 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,96
∆t = LMTD (Ft) = 7,875 (0,97) = 7,64
a. Ta dan ta
Ta
=
ta
=
111,2+104,594
2
93,54+90,5
2
= 107,897 oF
= 92,02 oF
Temperature rata-rata Ta dan ta adalah Ta =107,897 oF dan ta = 92,02 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0.
b. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋 D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
Mass Velocity
4
= 0,0014 ft2
W
300
Gt = At = 0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
214285
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 107,042oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 107,042oF diperoleh 𝜇 = 0,75
cP.
𝜇 = 0,75 x 2,42
𝜇 = 1,815 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,815
8.999,97
1,815
Ret = 4958

L
D
8,66
= 0,042 = 206,19
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 22

Pada Ta = 107,042 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,7 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(0,7)(1,815)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷 ) [
(c.μ)
k
=
1/3
[1,2705]1/3
0,368
=
0,4235
0,368
= 1,151
] ∅𝑡
0,368
= 22 ( 0,042 ) [1,151] (1)
= 22 (8,762)(1,151)
= 221,84
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 221,84 x 1,04
= 230,70
hio

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
=
(225,21) (67,1)
225,21 + 67,1
= 51,70 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

0,041
= 230,70 x 0,042 = 225,21
Q
1358
= At. ∆t = 0,0014 (8,148) = 119,12 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
51,70-119,12
= (51,70)(119,12) =
-67,42
6159
= - 0,011
c. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

= 16 cm = 0,53 ft
Flow Area
As =
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
4
= 0,22 ft2

Mass Velocity
W
300
Gs = As = 0,22 = 1364 lb/hr ft2

Pada ta = 92,02 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 92,02 oF diperoleh 𝜇 = 0,88 cP.
𝜇 = 0,88 x 2,42
𝜇 = 2,1296 lb.ft.hr

Reynold Number
Res = De
Res =
Res =
Gs
μ
D 𝑒.Gs
μ
0,53 x 1364
2,1296
723
Res = 2,1296
Res = 339,5
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 10,1

Pada ta = 92,02oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 5 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(5)( 2,1296)]1/3
=
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷𝑒 ) [
= 10,1 (
0,368
0,53
1/3
(c.μ)
k
[11,48]1/3
0,368
] ∅𝑠
) [10,39] (1)
= 10,1 (0,694)(10,39)
= 67,1
=
3,82
0,368
= 10,39

Correct Coefficient :
ho
= ∅s ∅𝑠 = 67,1 x 1 = 67,1 Btu/hr.ft2.oF
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
=
(225,21) (67,1)
225,21 + 67,1
= 51,70 Btu/hr. ft2. oF
Q
As. ∆t
1358
=
0,22 (8,148)
= 757,6 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

=
hio+ho
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

hio. ho
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
51,70 - 757,6
-705,6
= (51,70 )(757,6) = (39168) = -0,018
Run VI, Bukaan Panas (Tube) = 70o, Bukaan dingin (Shell) = 90o
Suhu 40oC
T1
= 44,16oC
= 111,488 oF
T2
= 40,83oC
= 105,494 oF
t1
= 33,83oC
= 92,894 oF
t2
= 35,33oC
= 95,594 oF
Diketahui :
n. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
111,488+105,494
2
= 108,491 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp
Maka :
= 1 BTU/lb oF
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (111,488-105,894) oF
Q1 = 1.978 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
tav =
92,894+95,594
2
= 94,244 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1,11 BTU/lb oF (95,594-92,894) oF
Q2 = 891 BTU/hr
o. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
111,488 oF
Highter Temp
95,594 oF
15,894 oF
∆𝑡2
105,494 oF
Lower Temp
92,894 oF
12,6 oF
∆𝑡1
5,994 oF
Different
2,7 oF
3,294 oF
∆𝑡2 - ∆𝑡1
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
ln
∆𝑡2
∆𝑡1
15,894−12,6
ln
15,896
12,6
3,294
LMTD = ln
1,26
LMTD =
3,294
0,02
LMTD = 164,7
p. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
(t2 - t1)
=
(111,488-105,494)
(95,594−92,894)
= 2,22
(95,594−92,894)
q. S = (𝑇1−𝑡1) = (111,488-105,494) = 0,45
r. Dari Fig. 18 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,96
∆t = LMTD (Ft) = 7,875 (0,97) = 7,64
a. Ta dan ta
Ta
=
ta
=
111,488+105,494
2
95,594+92,894
2
= 108,491 oF
= 94,244 oF
Temperature rata-rata Ta dan ta adalah Ta=108,491 oF dan ta = 94,244 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0.
b. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋 D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
Mass Velocity
4
= 0,0014 ft2
W
300
Gt = At = 0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta =108,491 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta =108,491 oF
diperoleh 𝜇 = 0,74 cP.
𝜇 = 0,74 x 2,42
𝜇 = 1,79 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,79
8.999,97
1,79
Ret = 5903

L
8,66
= 0,042 = 206,19
D
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 22

Pada Ta =108,491 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,7 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(0,7)(1,79)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷 ) [
(c.μ)
k
=
1/3
[1,253]1/3
0,368
=
0,417
0,368
= 1,133
] ∅𝑡
0,368
= 22 ( 0,042 ) [1,33] (1)
= 22 (8,762)(1,33)
= 256,3
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 256,3 x 1,04
= 266,5
hio

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
=
(258,5) (41,4)
258,5 + 41,4
= 35,7 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

0,041
= 266,5 x 0,042 = 258,5
Q
2032,12
= At. ∆t = 0,0014 (3,74) = 379127 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
35,7-379127
= (35,7)(379127) =
-379091
13534834
c. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋 D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
Mass Velocity
4
= 0,22 ft2
= - 0,028
W
300
Gs = As = 0,22 = 1363 lb/hr ft2

Pada ta = 94,244 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 94,244 oF diperoleh 𝜇 = 0,88 cP.
𝜇 = 0,88 x 2,42
𝜇 = 2,1296 lb.ft.hr

Reynold Number
Res = De
Res =
Res =
Gs
μ
D 𝑒.Gs
μ
0,53 x 1686
2,1296
795
Res = 2,1296
Res = 419,5
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 9,1

Pada ta = 94,244oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 3,42 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(3,42)( 2,1296)]1/3
0,368
𝐾
= jH ( 𝐷𝑒 ) [
= 9,1 (
0,368
0,53
1/3
(c.μ)
k
[7,28]1/3
] ∅𝑠
) [6,57] (1)
= 9,1 (0,694)(6,57)
= 41,4
=
0,368
=
2,42
0,368
= 6,57

Correct Coefficient :
ho
= ∅s ∅𝑠 = 41,4 x 1 = 41,4 Btu/hr.ft2.oF
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio+ho
(258,5) (41,4)
= 35,7 Btu/hr. ft2. oF
258,5 + 41,4
Q
1358
= As. ∆t = 0,22 (8,148) = 757,6 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

=
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

hio. ho
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
35,7 - 757,6
-722,1
= (35,7 )(757,6) = (27046,32) = -0,026
Run VII, Bukaan Panas (Tube) = 90o, Bukaan dingin (Shell) = 70o
1. Suhu 45oC
T1
= 47oC
= 116,6 oF
T2
= 44oC
= 111,2 oF
t1
= 35,50oC
= 95,9 oF
t2
= 37,33oC
= 99,19 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
116,6+111,2
2
= 111,4 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh:
Cp
= 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF x (116,6-111,2)oF
Q1 = 132 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
95,9+99,19
2
= 97,54 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (99,19-95,9) oF
Q2 = 1075 BTU/hr
b. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
116,6oF
Highter Temp
99,19 oF
17,41 oF
∆𝑡2
111,2 oF
Lower Temp
95,9 oF
15,3 oF
∆𝑡1
5,4 oF
Different
3,29 oF
2,11 oF
∆𝑡2- ∆𝑡1
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
∆𝑡2
∆𝑡1
ln
17,41−15,3
17,41
15,3
ln
2,11
LMTD = ln
LMTD =
1,13
2,11
0,012
LMTD = 175,8
c. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
(t2 - t1)
(116,6-111,2)
= (99,19−95,9) = 1,64
(99,19−95,9)
d. S = (𝑇1−𝑡1) = (116,6-111,2) = 0,609
e. Dari Fig. 18 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,99
∆t = LMTD(Ft) = 18,46 (0,99) = 18,27
f. Ta dan ta
Ta =
ta =
116,6+111,2
2
95,9+99,19
2
= 113,6 oF
= 97,54 oF
Temperatur rata-rata Ta dan ta adalah Ta = 113,6oF dan ta = 97,54 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0
g. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
4
= 0,0014 ft2
Mass Velocity
W
300
Gt = At =0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 113,6 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 113,6 oF diperoleh 𝜇 = 0,5 cP.
𝜇 = 0,5 x 2,42
𝜇 = 1,21 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,21
8.999,97
1,21
Ret = 7437,9

L
D
8,66
= 0,042 = 206,19
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 24

Pada Ta = 113,6 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 1,0 Btu/lboF
K =0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(1,0)(1,21)]1/3
0,368
=
𝐾
(c.μ)1/3
𝐷
k
= jH ( ) [
[1,21]1/3
0,368
=
0,399
0,368
= 1,084
] ∅𝑡
0,368
= 24 (0,042) [1,084] (1)
= 24 (8,762)(1,084)
= 227,95
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 227,95 x 1,04
= 237,07
0,041
hio

= 237,07 x 0,042 = 231,43
Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio+ho
(231,43) (4,38)
= 231,43 + 4,38 = 4,30 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Q
1200
= At. ∆t =0,0014 (20,04) = 42772 Btu/hr. ft2. oF
Ud

hio. ho
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
4,30-42772
-42768
= (4,30)(42772)= 183920 = - 0,233
h. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
4
= 0,22 ft2
Mass Velocity
W
300
Gs = As =0,22 = 1363 lb/hr ft2

Pada ta = 97,54 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 97,54 oF diperoleh 𝜇 = 0,34cP.
𝜇 = 0,34 x 2,42
𝜇 = 0,823 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Res = De μs
Res =
Res =
D𝑒.Gs
μ
0,53 x 1363
0,823
Res = 877
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 13

Pada ta =97,54 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,9 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(0,9)(0,823)]1/3
0,368
= jH (
𝐾
𝐷𝑒
=
(c.μ)1/3
)[
k
[0,7407]1/3
0,368
=
0,2444
0,368
= 0,664
] ∅𝑠
0,368
= 9,5 ( 0,53 ) [0,664] (1)
= 9,5 (0,694)(0,664)
= 4,38

Correct Coefficient :
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
(231,43) (4,38)
= 231,43 + 4,38 = 4,30 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

ho
= ∅s ∅𝑠 =4,38 x 1 = 4,38 Btu/hr.ft2.oF
Q
1200
= As. ∆t =0,22 (20,04) = 272 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
4,30-272
-267,7
= (4,30)(272)= (1170)= -0,229

Run VIII, Bukaan Panas (Tube) = 80o, Bukaan dingin (Shell) = 80o
2. Suhu 45oC
T1
= 47 oC
= 116,6 oF
T2
= 44 oC
= 111,2oF
t1
= 36,66 oC
= 97,98 oF
t2
= 38,16 oC
= 100,68 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
116,6+111,2
2
= 113,9 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh:
= 1,1 BTU/lb oF
Cp
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF x (116,6-111,2)oF
Q1 = 1782 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
tav =
97,98+100,68
2
= 99,33 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (100,68-97,98) oF
Q2 =891 BTU/h
b. LMTD
Hot Fluid
116,6 oF
Highter Temp
Cold Fluid
Diff
Keterangan
100,68 oF
15,92 oF
∆𝑡2
111,2 oF
Lower Temp
97,98 oF
13,22 oF
∆𝑡1
5,4oF
Different
2,7 oF
2,7 oF
∆𝑡2- ∆𝑡1
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
∆𝑡2
∆𝑡1
ln
15,92−13,22
15,92
13,22
ln
LMTD = ln
2,7
1,20
2,7
LMTD = 0,01
LMTD = 270
c. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
(t2 - t1)
(116,6-111,2)
= (100,68−97,98) = 2
d. S = (𝑇1−𝑡1) =
(100,68−97,98)
(116,6-111,2)
= 0,5
e. Dari Fig. 18 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,97
∆t = LMTD(Ft) = 20,123 (0,97) = 19,52
f. Ta dan ta
Ta =
ta =
116,6+111,2
2
= 113,9 oF
100,68+97,98
2
= 99,33 oF
Temperatur rata-rata Ta dan ta adalah Ta = 113,9 oF dan ta = 99,33 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0
g. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
4
= 0,0014 ft2
Mass Velocity
W
300
Gt = At =0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 113,9 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 113,9 oF diperoleh 𝜇 = 0,75 cP.
𝜇 = 0,75 x 2,42
𝜇 = 1,82 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
1,82
10800
1,82
Ret = 4945

L
D
8,66
= 0,042 = 206,19
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 21

Pada Ta = 113,9 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,95 Btu/lboF
K =0,368
(c.μ)1/3
k

=
[(0,95)(1,82)]1/3
0,368
𝐾
(c.μ)1/3
𝐷
k
= jH ( ) [
hi
= 21 (
=
[1,729]1/3
0,368
=
0,571
0,368
= 1,552
] ∅𝑡
0,368
) [1,552] (1)
0,042
= 21 (8,762)(1,552)
= 285,57
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 285,57 x 1,04
= 297
0,041
hio

= 297 x 0,042 = 290
Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio+ho
(290) (8,9)
= 290 + 8,9 = 8,6 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Q
1020
= At. ∆t =0,0014 (19,52) = 37324 Btu/hr. ft2. oF
Ud

hio. ho
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
8,6-37324
-37315
= (8,6)(37324)= 320986 = - 0,116
h. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
Mass Velocity
4
= 0,22 ft2
W
300
Gs = As =0,22 = 1363 lb/hr ft2

Pada ta = 99,33 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 99,33 oF diperoleh 𝜇 = 0,6 cP.
𝜇 = 0,6 x 2,42
𝜇 = 1,45 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Res = De μs
Res =
Res =
D𝑒.Gs
μ
0,53 x 1363
1,45
Res = 498
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 11

Pada ta = 99,33oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,9 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(0,9)(1,45)]1/3
0,368
= jH (
𝐾
𝐷𝑒
=
[1,305]1/3
(c.μ)1/3
)[
k
0,368
=
0,431
0,368
= 1,17
] ∅𝑠
0,368
= 11 ( 0,53 ) [1,17] (1)
= 11 (0,694)(1,17)
= 8,9

Correct Coefficient :
ho
ho
= ∅s ∅𝑠 = 8,9 x 1 = 8,9 Btu/hr.ft2.oF

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
Q
1020
= As. ∆t =0,22 (19,52) = 238 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd

(290) (8,9)
= 290 + 8,9 = 8,6 Btu/hr. ft2. oF
hio+ho
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

hio. ho
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
=
8,6-238
=
(8,6)(238)
-229,4
= -0,112
(2047)
Run IX, Bukaan Panas (Tube) = 70o, Bukaan dingin (Shell) = 90o
3. Suhu 45oC
T1
= 47,16oC
= 116,8 oF
T2
= 44,50oC
= 112,1 oF
t1
= 37,73oC
= 99,91 oF
t2
= 38,73oC
= 101,94 oF
Diketahui :
a. Heat Balance
Q1 pada aliran panas
W = 5 lb/menit = 300 lb/hr
Tav
=
116,8+112,1
2
= 114,4 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh:
Cp
= 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q1 = W.Cp.(T1-T2)
Q1 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF x (116,8-112,1)oF
Q1 = 1551 BTU/hr
Q2 pada aliran dingin
w = 5 lb/menit = 300 lb/hr
tav =
101,94+99,91
2
= 100,9 oF
Dari Fig.2 Kern, halaman 805 dari lampiran grafik diperoleh :
Cp = 1,1 BTU/lb oF
Maka :
Q2 = w.Cp.(t2-t1)
Q2 = 300 lb/hr x 1,1 BTU/lb oF (101,94-99,91) oF
Q2 = 669 BTU/hr
b. LMTD
Hot Fluid
Cold Fluid
Diff
Keterangan
116,8 oF
Highter Temp
101,94 oF
14,86 oF
∆𝑡2
112,1 oF
Lower Temp
99,91 oF
12,19 oF
∆𝑡1
4,7 oF
Different
2,03 oF
2,67 oF
∆𝑡2- ∆𝑡1
(𝑇1−𝑡2)−(𝑇2−𝑡1)
LMTD =
LMTD =
LMTD =
(𝑇1−𝑡2)
(𝑡2−𝑇1)
ln
∆𝑡2− ∆𝑡1
∆𝑡2
∆𝑡1
ln
14,86−12,19
14,86
12,19
ln
2,67
LMTD = 𝑙𝑛 1,21
LMTD = 14,05
c. R =
(T1 - T2)
(𝑡2−𝑡1)
(t2 - t1)
=
d. S = (𝑇1−𝑡1) =
(116,8-112,1)
(101,94−99,91)
(101,94−99,91)
(116,8-112,1)
= 2,3
= 0,43
e. Dari Fig. 18 Kern, Halaman 829 lampiran grafik dapat dilihat bahwa :
Ft = 0,98
∆t = LMTD(Ft) = 19,89 (0,98) = 19,49
f. Ta dan ta
Ta =
ta =
(116,8+112,1)
= 114,4 oF
2
101,94+99,91
2
= 100,9 oF
Temperatur rata-rata Ta dan ta adalah Ta = 114,4 oF dan ta = 100,9 oF.
∅𝑠 dan ∅𝑡 dianggap sebagai 1,0
g. Fluida panas pada bagian tube

Diameter tube (D)
= 1,27 cm
= 0,042 ft
Panjang tube (L)
= 264 cm
= 8,66 ft
Flow Area
At =

𝜋D2
4
=
3,14 (0,042ft)2
4
= 0,0014 ft2
Mass Velocity
W
300
Gt = At =0,0014 = 214285 lb/hr ft2
Velocity through tube
Gt
V = 3600 𝜌
214285
V = 3600 (62,5)
V=
214285
225000
V = 0,952 fps

Pada Ta = 114,4 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada Ta = 114,4 oF diperoleh 𝜇 = 0,95 cP.
𝜇 = 0,95 x 2,42
𝜇 = 2,30 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Ret = D μt
Ret =
Ret =
D .Gt
μ
0,042 x 214285
2,30
Ret = 3913

L
D
8,66
= 0,042 = 206,19
Dari Fig. 24 Kern, halaman 834 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 16

Pada Ta = 114,4 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,95 Btu/lboF
K =0,368
(c.μ)1/3
k

hi
=
[(0,95)(2,30)]1/3
0,368
=
𝐾
(c.μ)1/3
𝐷
k
= jH ( ) [
[2,185]1/3
0,368
=
0,721
0,368
= 1,959
] ∅𝑡
0,368
= 16 (0,042) [1,959] (1)
= 16 (8,762)(1,959)
= 274,6
Dari lampiran grafik Fig. 25 Kern, halaman 835 diperoleh nilai :
hi
= 274,6 x 1,04
= 286
hio

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

0,041
= 286 x 0,042 = 279
=
hio. ho
hio+ho
(279) (8,8)
= 279 + 8,8 = 8,5 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Q

950
= At. ∆t =0,0014 (19,49) = 34816 Btu/hr. ft2. oF
Ud
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
8,5-34816
-34808
= (8,5)(34816)= 295936 = - 0,118
h. Fluida dingin bagian Shell
Diameter Shell (De)

Flow Area
As =

= 16 cm = 0,53 ft
𝜋D2
4
=
3,14 (0,53ft)2
4
= 0,22 ft2
Mass Velocity
W
300
Gs = As =0,22 = 1363 lb/hr ft2

Pada ta = 100,9 oF
Dari lampiran grafik Fig. 14 Kern, halaman 823 pada ta = 100,9 oF diperoleh 𝜇 = 0,65 cP.
𝜇 = 0,65 x 2,42
𝜇 = 1,57 lb.ft.hr

Reynold Number
G
Res = De μs
Res =
Res =
D𝑒.Gs
μ
0,53 x 1363
1,57
Res = 460
Dari Fig. 28 Kern, halaman 838 pada lampiran grafik diperoleh :
jH = 10

Pada ta = 100,9 oF
Dari lampiran Fig. 2 Kern, halaman 805 dan tabel kern, halaman 800 diperoleh :
C = 0,9 Btu/lboF
K = 0,368
(c.μ)1/3
k

ho
=
[(0,9)(1,57)]1/3
0,368
= jH (
= 10 (
𝐾
𝐷𝑒
=
[1,413]1/3
(c.μ)1/3
)[
k
0,368
=
0,466
0,368
= 1,27
] ∅𝑠
0,368
0,53
) [1,27] (1)
= 10 (0,694)(1,27)
= 8,8

Correct Coefficient :
ho

Clean overall coefficient (Uc)
Uc

=
hio. ho
hio+ho
(279) (8,8)
= 279 + 8,8 = 8,5 Btu/hr. ft2. oF
Design Overall Coefficient (Ud)
Ud

ho
= ∅s ∅𝑠 = 8,9 x 1 = 8,9 Btu/hr.ft2.oF
Q
950
= As. ∆t =0,22 (19,49) = 223 Btu/hr. ft2. oF
Dirt Factor (Rd)
Rd
=
𝑈𝑐−𝑈𝑑
𝑈𝑐.𝑈𝑑
8,5-223
-214,5
= (8,5)(223)= (1896)= -0,113