BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Pembuatan
3.1.1 Tempat Pembuatan
Tempat pembuatan merupakan lokasi pengerjaan alat dibuat. Pembuatan alat di buat di Titi Kuning Medan Sumatera Utara.
3.1.2 Waktu Pembuatan
Waktu pembuatan yang dibutuhkan adalah 35 hari yaitu pada 2 November 2015 – 5 Desember 2015.
3.2 Membuat Desain Alat Penukar Kalor shell and tube
Dalam mengkonstruksi alat penukar kalor shell and tube langkah awal yang harus dilakukan adalah :
1. Menentukan Q heat duty yang diperlukan oleh alat penukar kalor 2. Menentukan ukuran alat penukar kalor dengan perkiraan yang masuk
akal untuk koefisien perpindahan kalor keseluruhannya 3. Menentukan jumlah tube,panjang tube dan diameter dari tube
4. Menentukan ukuran shell,setelah kita mendapatkan jumlah tube dan panjang tube,kemudian perkirakan tube pitch yang akan digunakan.
5. Langkah selanjutnya adalah memeriksa apakah koefisien alat penukar kalor keselurhan yang didapatkan telah memenuhi koefisien
perpindahahan kalor keseluruhan yang diperkirakan sebelumnya.
3.3 Mengambar Desain Dengan Autocad
AutoCad adalah salah satu software yang digunakan untuk menggambar teknik, misalnya untuk perancangan suatu bangunan atau konstruksi denah,
tampak, potongan, dsb. Software ini memiliki kemampuan dalam pengolahan gambar berbentuk dua atau tiga dimensi. AutoCad merupakan software yang
dibuat oleh Autodesk Inc.
Dimana pada perancangan alat penukar kalor ini ,penulis menggunakan software autocad. Hasil gambar desain alat penukar kalor dapat di lihat pada
lampiran .
Universitas Sumatera Utara
3.4 Penyiapan Alat dan Bahan
Pada tahap ini dilakukan pencarian dan pengumpulan bahan- bahan yang diperlukan dalam pengkonstruksian alat penukar kalor ini. Berikut ini adalah alat-
alat dan bahan- bahan yang diperlukan dalam mengkonstruksi alat penukar kalor shell and tube.
3.4.1. Penyiapan Alat
Berikut ini adalah alat- alat yang diperlukan dalam pengerjaan mesin alat penukar kalor.
1.Mesin Las Alat ini digunakan untuk mengelas besi-besi rangka .
Gambar 3.1 Mesin las 2.Gunting
Alat ini digunakan untuk menggunting aluminium foil dan Glasswall
Gambar 3.2. Gunting 3. Glasswool
Glass wool digunakan untuk melapisi tabung sepusat untuk meminimalisasi panas yang keluar atau sebagai isolator.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Glasswool
4. Aluminium Foil
Aluminium foil digunakan untuk membungkus tabung sepusat,setelah glasswool agar panas hamper tidak keluar ketika percobaan
Gambar 3.4. Aluminium Foil
5. Water Heater
Heater digunakan untuk mengkondisikan agar Fluida dapat dipanaskan sampai kepada suhu yang diinginkan sesuai dengan kondisi lapangan.
Gambar 3.5 Water Heater •
Panjang : 30cm •
Daya : 1000 W
Universitas Sumatera Utara
6. Thermostat
Digunakan bersamaan dengan heater dimana thermostat akan di rangkai dengan heater sehingga temperature fluida dapat di jaga.
Gambar 3.6 Termostat
7. Laptop
Laptop digunakan dalam pembuatan dan pendesainan dengan menggunakan software Autocad.
Gambar 3.7. Laptop
8. Termometer
Termometer digunakan untuk mengukur temperatur pada posisi yang diinginkan.
• Tempreratur : 0 – 120
C
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.8 Termometer Spesifikasi :
Tipe : Digital Termometer
Buatan : China
Jumlah sensor : 1
Volt : 12 V
3.4.2 Penyiapan Bahan
Berikut ini adalah bahan-bahan yang diperlukan dalam pengerjaan mesin alat penukar kalor.
1. Plat Besi
Digunakan sebagai tempat menampung fluida panas, fluida buangan, dan fluida dingin.
Gambar 3.9 Plat Besi
2. Besi Segi Empat
Digunakan sebagai rangka alat penukar kalor . •
Panjang : 2 m •
Tebal : 2 mm •
Berat : 5 kg
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.10 Besi Segi Empat
3. Pipa tembaga
Sebagai tempat mengalirnya fluida panas.
Gambar 3.11 Pipa tembaga 4.
Flow Meter Digunakan untuk mengukur kecepatan aliran air dalam satuan liter menit
ataupun Galong per menit
Gambar 3.12 Flow Meter
5. Stop Keran Ball Valve
Stop keran digunakan sebagai pemutus atau penyambung aliran fluida. •
Panjang : 10 m •
Tebal : 2 mm
Diamter Luar : 13 mm Tebal Pipa : 1 mm
Merk : Showa
Tipe : AFI-102
Kapasitas : 0 – 1080lj
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.13 Stop Keran
6. Pompa AR-1800
Pompa digunakan untuk mendorong fluida yang mengalir dalam pengujian alat penukar kalor.
Gambar 3.15 Pompa AR-1800 7.
Pipa Besi Pipa besi digunakan sebagai tempat mengalirnya fluida dingin..
Gambar 3.16 Pipa Besi
8. Pipa Fitting Besi
Dimana pipe ini digunakan untuk menyambung pipa pada bagian ujung belokkan 2 arah.
• Panjang : 40 mm
• Diamter Dalam : 13 mm
• Tinggi Maksimum : 3m
• Aliran Maksimum : 3000 literjam
• Frekueinsi pompa : 50 Hz
• Daya Pompa : 60 W
Diamter luar : 70 Tebal Pipa : 2 mm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.17 Pipa Fitting Besi
Universitas Sumatera Utara
3.5 Skema Uji Alat Penukar Kalor
Berikut adalah skema uji penelitian :
Gambar 3.17. Skema Uji Alat Penukar Kalor Tangki
Panas Tangki
Dingin
Tangki Penampunga
n fluida Stop Keran
Fluida Dingin pompa
pompa
Stop Keran Stop Keran
Flowmeter Flowmeter
Fluida Panas
Universitas Sumatera Utara
3.6 Diagram Alir
Dalam rancang bangun sebuah alat penukar kalor, sebelumnya diperlukan tahapan- tahapan dalam proses pembuatannya hingga menghasilkan sebuah model
jadi.
MULAI
STUDI LITERATUR
PERHITUNGAN DIMENSI ALAT PENUKAR KALOR
MENGAMBAR DESAIN DENGAN AUTOCAD
PERAKITAN ALAT PENUKAR KALOR
APAKAH ALAT BERFUNGSI
BAIK?
SELESAI YA
TIDAK
Gambar 3.18. Diagaram Alir Pembuatan Alat Penukar Kalor
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PERANCANGAN DIMENSI ALAT PENUKAR KALOR
4.1. Perancangan Dimensi
Sebelum melakukan perancangan alat penukar kalor shell and tube kita harus menentukan ukuran pipa dan shell yang masuk akal agar mendapatkan hasil yang
bagus.
Dimensi pipa pada perancangan alat penukar kalor ini digolongkan berdasarkan fungsi yaitu pipa tembaga 13mm untuk jalur aliran fluida panas , pipa
besi 70mm sebagai jalur untuk fluida dingin.
Gambar
4.1 Pipa Pada Alat Penukar Kalor
Adapun alasan digunakan pipa – pipa pada alat penukar kalor shell and tube yaitu sebagai berikut
• Bahan tembaga memiliki konduktivitas panas lebih tinggi dibanding dengan
bahan yang lain, berikut tabel konduktivitas material.
Universitas Sumatera Utara
Kategori