18. Cooler C
Fungsi : Mengkondensasikan uap etanol dari kolom destilasi
Jenis :
Double pipe exchanger Jumlah
: 1
unit Digunakan :
Double pipe hairpins 12 ft, diameter 3 x 2 inc
Fluida panas Steam Laju alir massa, W = 16464,6518 kgjam = 36298,53348lbmjam Lampiran B
Temperatur masuk, T
1
= 30 C = 86
F Temperature kaluar, T
2
= 40 C = 104
F
Fluida dingin Peanut Oil Laju alir massa, W = 2528,0938 kgjam = 5573,52190 lbmjam Lampiran B
Temperatur masuk, T
1
= 180 C = 356
F Temperatur keluar, T
2
= 50 C = 122
F
1. Dari Neraca panas; Q = 164646,5184 Kkaljam = 156054,17550 Btujam
Lampiran B 2.
t Fluida panas
Fluida dingin
356 Temp. tinggi
F 104 252
122 Temp. rendah
F 86 36
t = LMTD =
1 2
1
1 2
t t
n t
t
=
F n
0020 ,
111 00
, 7
1 36
2528
3. Tc dan tc
Tc = F
239 2
122 356
tc = F
95 2
86 104
Universitas Sumatera Utara
Fluida dingin : Air Pendingin Anulus side
4. Flow area
D
2
= 3,0680 inc 12 = 0,2557 ft tabel
10 Kern,
1965 D
1
= 2,38 inc 12 = 0,1983 ft tabel
10 Kern,
1965
2 ft
0204 ,
2 0,1983
2 2557
, 4
3,14 2
1 D
2 2
D 4
π aa
De = 1965
Kern, 7.2
Pers 1
2 1
2 2
D xD
D
= ft
1312 ,
1983 ,
2 1983
, 2
2557 ,
x
5. Kecepatan massa
Kern,1965 7.2
Pers a
a W
Ga
2 ft
lbjam 8626
, 1776463
0204 ,
53348 ,
36298
Ga
6. Bilangan Reynold
Pada Tc = 95 F
jam lbmft
8627 ,
1 77
,
cP
Gbr 14
Kern, 1965
9224 ,
125163 8626
, 1776463
1312 ,
Re Re
8627 ,
1
x
a Ga
x De
a
7. JH fig.28 = 190
Gbr 28 Kern, 1965 8.
pada Tc = 95 F
C 1 Btulbm F
Gbr 2 Kern, 1965 K = 0,0135 Btujam.ft.
F tabel 5 Kern, 1965
1674 ,
5 3
1 8627
, 1
1 3
1
0135 ,
x k
c
9. Fluida panas : Minyak Kacang Tanah
Pipe shell 4’. Flow area
D = 3,0680 inc 12 = 0,2557 ft
2 0513
, 2
2557 ,
4 14
, 3
2 4
ft
D a
p
5’. Kecepatan massa
2 5098
, 108620
0513 ,
52190 ,
5573 ft
jam lb
Gp p
a w
Gp
6’. Bilangan Reynold Pada tc = 239
F
jam ft
lbm cP
3387 ,
14 ,
Gbr 14
Kern, 1965
1566 ,
81998 3387
, 5098
, 108620
2557 ,
Re Re
x
p Gp
x D
p
7’. JH fig.24 = 180 Gbr 24 Kern, 1965 8’. Pada tc = 239
F C = 0,15 Btulbm
F Gbr 2 Kern, 1965
K = 0,95 Btujam.ft.F Tabel 5 Kern, 165
3767 ,
3 1
95 ,
3387 ,
15 ,
3 1
x k
c
9’.
10’. Ho = hox
OD ID
= 251,9833 x
38 ,
2 0680
, 3
= 324,8256 Btujam ft
2 0
F Hio = 324,8256 x 1 Btujam ft
2
F = 324,8256 Btujam ft
2 0
F
1
S
9833
, 251
3767 ,
2557 ,
95 ,
180 3
1
x x
k c
x De
k x
JH s
ho
9928 ,
100 1674
, 5
1312 ,
0135 ,
190 3
1
x x
k c
x De
k x
JH s
ho
Universitas Sumatera Utara
11. Koefisien keseluruhan bersih
. .
0400 ,
77 9928
, 100
8256 ,
324 9928
, 100
8256 ,
324 .
2
F ft
jam Btu
x ho
hio ho
hio Uc
12. Faktor pengotor
Faktor pengotor, Rd = 0,003
F ft
jam Btu
Ud Ud
Rd Uc
Ud
2
. .
5772 ,
62 0160
, 003
, 0400
, 77
1 1
1 1
13. Luas permukaan yang dibutuhkan
2
4661 ,
22 0020
, 111
5772 ,
62 17550
, 156054
ft x
t U
Q A
D
Luas permukaan luar a’’ = 0,917 ft
2
ft Tabel 11 Kern, 1965
Panjang yang dibutuhkan = ft
ft ft
ft 9361
, 24
4661 ,
22
2 2
Berarti dapat digunakan 5x 20 ft hairpin dengan panjang total = 1 x 2 x 12 = 24 ft
14. Luas permukaan baru
A = 24 ft x 0,9170 ft
2
ft = 22,0080 ft
2
2
8798 ,
63 0020
, 111
0080 ,
22 17550
, 156054
ft x
t x
A Q
Ud
0027 ,
8798 ,
63 0400
, 77
8798 ,
63 0400
, 77
. diterima
dapat Rancangan
x U
U U
U Rd
D C
D C
Universitas Sumatera Utara
psi D
g L
Gp f
Fp
2119 ,
0513 ,
4375 ,
60 10
. 18
, 4
2 40
5098 ,
108620 00145
, 4
. .
. 2
. .
. 4
8 2
2 2
Pressure Drop
1’. De’ = D
2
– D
1
= 0,2557 -0,1983 = 0,0573 ft
9224 ,
125163 8626
, 1776463
1312 ,
Re
8627 ,
1
x
Ga x
De a
2 2
42 ,
42 ,
0092 ,
3131 ,
9108 264
, 0035
, Re
264 ,
0035 ,
in ft
a f
Tc = 95 F
s.g = 1 Tabel 6 Kern, 1965
3 5
, 62
5 ,
62 1
ft lb
x
2’.
De g
L Ga
f Fa
. 2
. .
2 2
. .
4
psi 3236
, 0573
, 2
5 ,
62 8
10 .
18 ,
4 2
40 2
8626 ,
1776463 00012
, 4
3’.
Psi x
x F
Fa Pa
4008 ,
1 144
5 ,
62 9039
, 2
3236 ,
144 1
P yang diizinkan = 10 psi
P hitung lebih besar sedikit dari 10 psi Rancangan annulus dapat diterima
1. Untuk Re
p
= 62486,4243
2 2
42 ,
42 ,
0066 ,
7211 ,
40365 264
, 0035
, laminar
aliran Re
264 ,
0035 ,
in ft
p f
s.g = 0,9670 tabel 6 Kern,
1965
3
4375 ,
60 5
, 62
9670 ,
ft lb
x
2.
3.
P yang diizinkan = 10 psi
P hitung 10 psi Rancangan pipa dapat diterima
fps Ga
V
8954 ,
7 5
, 62
. 3600
. 3600
8626 ,
1776463
Psi x
x Fp
PP 0889
, 144
4375 ,
60 2119
, 144
ft x
g V
F 9039
, 2
2 ,
32 2
2 8954
, 7
3 2
2 3
1
Universitas Sumatera Utara
19. Pompa Cooler P-07