dimana: C = celah antar tabung tabung m L
b
= jarak antar sekat m = jarak pitch transversal m
2.2.4.1.2 Penurunan Tekanan pada Bagian Selongsong Δp
s
Penurunan tekanan yang melintasi selongsong Δp
s
yang dinyatakan sebagai:
Lit. 9 hal. 310 2.26
Dimana: ∆p
s
= penurunan tekanan di dalam selongsong P
a
f
s
= faktor gesekan di dalam selongsong N
b
= banyaknya jumlah sekat
Faktor gesekan di dalam selongsong, Lit. 9 hal. 310
2.27
2.2.4.2 Metode Bell – Delaware
Delaware menemukan metode perhitungan perpindahan panas dan penurunan tekanan untuk aliran fluida di dalam selongsong dengan menggunakan
beberapa faktor koreksi. Faktor-faktor tersebut meliputi: a.
Kebocoran yang melalui celah antar tabung dan sekat serta celah antara sekat dan selongsong.
b. Aliran yang melalui celah antar bundel tabung dan selongsong.
c. Efek dari konfigurasi sekat.
2.2.4.2.1 Koefisien Perpindahan Panas Sisi Selongsong
Koefisien perpindahan panas di sisi selongsong h
o
dapat dihitung yaitu: h
o
= h
id
× J
c
× J
l
× J
b
× J
s
Lit. 9 hal. 317 2.28
dimana: h
o
= koefisien perpindahan panas di sisi selongsong Wm
2
K h
i
= koefisien perpindahan panas ideal Wm
2
K J
c
= faktor koreksi sekat yang dipotong J
l
= faktor koreksi untuk efek kebocoran sekat J
b
= faktor koreksi akibat aliran bypass J
s
= faktor koreksi pada jarak sekat
Universitas Sumatera Utara
- Koefisien perpindahan panas ideal yang diperoleh dari persamaan
Lit. 9 hal. 231 2.29
Zukauskas membuat rumus korelasi untuk perpindahan kalor konveksi aliran menyilang melintasi bendel tabung susuanan selang seling dan susunan
segitiga untuk jumlah baris tabung N
r,cc
lebih besar dari 16. Untuk susunan bundel tabung segaris in-line:
, untuk , untuk
, untuk , untuk
Untuk susunan bundel tabung selang-seling staggered: , untuk
, untuk , untuk
, untuk
- Bilangan Reynolds pada sisi selongsong R
e,s
yang dinyatakan sebagai Lit. 16 hal. 443
2.32 dimana: V
max
= kecepatan maksimum antar tabung di sekitar garis tengah
Kecepatan maksimum antar tabung di sekitar garis tengah aliran yang dihitung dari persamaan:
Lit. 3 hal. 71 2.33
dimana: A
m
= luas aliran melintang tabung m
2
Luas aliran melintang tabung Untuk susunan tabung selang-seling,
Lit. 2 hal. 833
2.30
Lit. 2 hal. 833
2.31
Universitas Sumatera Utara
Lit. 16 hal. 592 2.34
dimana: D
otl
= diameter bundel tabung m
Untuk susunan tabung segaris, Lit. 16 hal. 592
2.35
Sumber: lit. 16 hal. 588
Gambar 2.19
: Hubungan geometri sekat terhadap alat penukar kalor segmen tunggal
- Faktor koreksi sekat yang dipotong
Faktor koreksi ini termasuk pengaruh perpindahan panas pada jendela sekat dan bundel tabung
J
c
= 0,55 + 0,72 × F
c
= 0,55 + 0,72 × Lit. 16 hal. 648
2.36 dimana: F
c
= fraksi tabung pada aliran menyilang F
w
= fraksi jumlah tabung dalam ruang bebas
fraksi jumlah tabung dalam ruang bebas F
w
yang besarnya dapat dihitung dengan persamaan,
Lit. 9 hal. 590 2.37
dimana: = sudut lingkaran terluar tabung rad
- Faktor koreksi pada kebocoran aliran melalui tabung-sekat dan sekat-
selongsong menyangkut aliran A dan E, lihat gambar 2.19.
Universitas Sumatera Utara
Lit. 16 hal. 648 2.38
dimana: r
lm
= rasio luasan kebocoran terhadap luasan aliran melintang r
s
= rasio luasan kebocroan terhadap selongsong dengan sekat terhadap luasan aliran melintang
Rasio luasan kebocoran terhadap luasan aliran melintang Lit. 16 hal. 648
2.39 dimana: A
sb
= luas aliran pada celah antara selongsong dan sekat m
2
A
tb
= luas aliran pada celah antara tabung dan sekat m
2
Rasio luasan kebocroan terhadap selongsong dengan sekat terhadap luasan aliran melintang,
Lit. 16 hal. 648 2.40
Lihat gambar 2.20 daerah yang tebal adalah luas kebocoran antara selongsong dan sekat A
sb
adalah Lit. 16 hal. 593
2.41
dimana: θ
b
= sudut pusat bundel tabung rad δ
sb
= jarak ruang bebas diametral dari sekat dengan selongsong m
Gambar 2.20 : Luas kebocoran antara selongsong dengan sekat
daerah lingkaran yang tebal Sudut pusat bundel tabung, dapat dilihat pada gambar 2.19.
Lit. 16 hal. 590 2.42
δsb2
Universitas Sumatera Utara
Luas kebocoran antara tabung dengan sekat A
tb
, lihat gambar 2.21, adalah: Lit. 16 hal. 593
2.43 dimana: δ
tb
= jarak ruang bebas diametral dari sekat dengan tabung m
Gambar 2.21 : Luas kebocoran antara tabung dengan sekat
daerah lingkaran yang tebal -
Faktor koreksi efek bypass, menyangkut aliran C dan F, lihat gambar 2.15. Lit. 16 hal. 648
2.44 dimana: C = 1,35 untuk R
e,s
≤ 100 = 1,25 untuk R
e,s
100 r
b
= faktor koreksi untuk efek kebocoran sekat r
ss
= faktor koreksi untuk sealing strip
Faktor koreksi untuk efek kebocoran sekat: Lit. 16 hal. 648
2.45 Dimana: A
bp
= luas kebocoran melintang untuk by-pass m
2
luas kebocoran melintang untuk by-pass, Lit. 2 hal. 835
2.46
Faktor koreksi untuk sealing strip, Lit. 16 hal. 648
2.47
dimana: N
r,cw
= jumlah baris tabung yang dilintasi aliran melintang N
ss
= banyaknya jumlah sealing strips yang dipasang untuk
δsb2
Universitas Sumatera Utara
menahan aliran bypass pada aliran melintang
- Faktor koreksi terhadap jarak sekat pada sisi masuk dan sisi
keluar alat penukar kalor, Lit. 16 hal. 648
2.48
dimana: L
b,i
= jarak sekat di sisi masuk selongsong m L
b,o
= jarak sekat di sisi keluar selongsong m n = 0,6 untuk aliran turbulen
n = 0,33 untuk aliran laminar
Jarak sekat di sisi masuk selongsong, Lit. 16 hal. 648
2.49
Jarak sekat di sisi keluar selongsong, Lit. 16 hal. 648
2.50
2.2.4.2.2 Penuruan Tekanan Sisi Selongsong
Kategori