Diameter luar tube ¾ in dan Pitch tube 1516 in 2. Diameter luar ¾ in Pitch tube 1 in Diameter luar 1 in dengan Pitch tube 54 in. Tube layout yang digunakan

24

4.3 Perancangan Kondensor

Untuk mendapatkan rancangan kondensor yang efisien dan ekonomis, maka pemilihan kondensor dari rancangan yang dilakukan berdasarkan pemilihan dari bahan Tube, yaitu Titanium, tube yang digunakan bahan titanium yaitu BWG Birmingham Wire Gage, 22. Rancangan ini divariasikan Pada:

1. Diameter luar tube ¾ in dan Pitch tube 1516 in 2. Diameter luar ¾ in Pitch tube 1 in

3. Diameter luar 1 in dengan Pitch tube 54 in. Tube layout yang digunakan

adalah Segitiga. Literatur 1, Tabel 6 Lampiran Universitas Sumatera Utara 25 Tekanan dititik satu p1 13.710 Entalphi dititik satu h1 215.219 Volume dititik satu v1 0.001 Tekanan dititik dua p2 1,200.000 Temperature dititik tiga t3 54.000 Entalphi dititik tiga h3 226.060 Temperature dititik empat t4 71.000 Entalphi dititik empat h4 301.360 Temperature dititik lima t5 146.000 Entalphi dititik lima p5 0.428 Entalphi dititik lima h5 614,942.000 Volume pada titik lima v5 0.001 Entalphi dititik enam p6 8,600.000 Temperature dititik tijuh t7 160.000 Entalphi dititik tujuh h7 678.400 Temperature dititik delapan t8 180.000 Entalphi dititik delapan h8 763.210 Temperature dititik sembilan t9 210.000 Entalphi dititik sembilan h9 897.760 Temperature dititik sepuluh t10 350.000 Entalphi dititik sepuluh h10 1,670.900 Temperature dititik sebelas t11 510.000 Entalphi dititik sebelas p11 86.000 Entropi dititik sebelas s11 6.716 Entalphi dititik sebelas h11 3,428.975 Entalphi dititik duabelas p12 2.2775 Entropi dititik duabelas s12 6.716 Entalphi dititik duabelas h12 3,026.170 Entalphi dititik tigabelas p13 1.525 Entropi dititil tigabelas s13 6.716 Entalphi dititik tigabelas h13 2,947.942 Entalphi dititik empatbelas p14 0.634 Entropi dititik empatbelas s14 6.716 Entalphi hf 689.540 Entalphi gas hfg 2,081.000 volume spesifik sf 1.975 Entropi gas sfg 4.748 Entalphi dititik p15 0.148 Entropi s15 6.716 Entalphi fluida hf 465.300 Entalphi gas hfg 2,227.660 volume spesifik sf 1.429 Entropi gas sfg 5.780 Entalphi dititik enambelas p16 78.786 Entropi s16 6.716 Entalphi fluida hf 389.400 Entalphi gas hfg 2,275.480 volume spesifik sf 1.227 Entropi gas sfg 2,275.480 Entalphi dititik tujuhbelas p17 13.710 Entropi s17 6.716 Entalphi fluida hf 217.139 Entalphi gas hfg 2,378.180 volume spesifik sf 0.728 volume spesifik grafiti sfg 7.317 KE T E R ANGAN SIMBOL HASIL diperoleh dengan interpolasi tabel SAT UAN Mpa kjkg o C kjkg o C kjkg m3 kg kpa o C kjkg o C kpa kjkg m 3 kg kpa kjkg o C kjkg o C kjkg o C o C bar kjkg kjkg Mpa kjkg K Kjkg Mpa kjkg k kjkg Mpa kjkg k kjkg kjkg kjkg kjkg Mpa kjkg k kjkg kjkg kjkg kjkg k Mpa kjkg k kjkg kjkg kjkg k kjkg k kpa kjkg k kjkg kjkg kjkg k kg K Universitas Sumatera Utara 26 KE T E R ANGAN SIMB OL R UMUS HASIL SAT UAN Entalphi dititik satu h1 215.219 KJKg Entalphi dititik dua h2 h1 +v1 p2-p1 216.422 KJKg Entalphi dititik tiga h3 226.242 KJKg Entalphi dititik empat h4 301.360 KJKg Entalphi dititik lima h5 614.942 KJKg Entalphi dititik enam h6 h 5 +v 5 P 6 -P 5 624.283 KJKg Entalphi dititik tujuh h7 678.400 KJKg Entalphi dititik delapan h8 763.210 KJKg Entalphi dititik sembilan h9 897.760 KJKg Entalphi dititik sepuluh h10 1,670.900 KJKg Entalphi dititik sebelas h11 3,428.975 KJKg Entalphi dititik duabelas h12 3,026.170 KJKg Entalphi dititik tigabelas h13 2,947.942 KJKg Persentse Fraksi uap x12 0.9987 Persentse Fraksi uap h14 h14 = hf + x 12 .h fg 2,767.75467 kJKg Persentse Fraksi uap X12 0.9147 Persentse Fraksi uap h15 h f +x12.h fg 2,503.048 kJKg Persentse Fraksi uap X12 0.002 Entalphi dititik h16 394.889 kJKg Persentse Fraksi uap X12 0.818 Entalphi dititik h17 hf+x12.hfg 2,163.453 kJKg Universitas Sumatera Utara 27 Entalphi dititik satu 215.219 kJkg Entalphi dititik dua 216.422 kJkg Entalphi dititik tiga 226.242 kJkg Entalphi dititik empat 301.360 kJkg Entalphi dititik lima 614.942 kJkg Entalphi dititik enam 624.283 kJkg Entalphi dititik tujuh 678.400 kJkg Entalphi dititik delapan 763.210 kJkg Entalphi dititik sembilan 897.760 kJkg Entalphi dititik sepuluh 1,670.900 kJKg Entalphi dititik sebelas 3,428.975 kJKg Entalphi dititik duabelas 3,026.170 kJKg Entalphi dititik tigabelas 2,947.942 kJKg Entalphi dititik empatbelas 2,767.755 kJKg Entalphi dititik limabelas 2,503.048 kJKg Entalphi dititikenambelas 394.889 kJKg Entalphi dititik tujuhbelas 2,163.453 kJKg h13 h14 Maka diperoleh nilai entalphi h8 h9 h10 h11 h12 h1 h2 h15 h16 h17 h5 h6 h7 h3 h4 Universitas Sumatera Utara 28 Laju aliran massa 0.03612 Laju aliran massa 0.02423 Laju aliran massa 0.1195 Laju aliran massa 0.027 Laju aliran massa 0.045 Daya Turbin PT 79,631.978 Kerja Turbin WT 2,189.064 Kerja condensat pump Wcp 0.7911 x h2-h1 0.951 Kerja Boiler Feed Pump WBFP h6- h5 9.341 Laju aliran massa = kgs 36.549 Sehingga diperoleh laju aliran massa uap masuk kondensor : kgs 28.910 Kesetimbangan energi pada s etiap ekstraksi Turbin m Universitas Sumatera Utara 29 Suhu uap Th 325 o K Tekanan uap Ph 13.71 kpa Laju aliran massa uap m ̇ h

56.95 kgs

Suhu masuk air pendingin T ci 303 o K Suhu keluar air pendingin T co 311 o K Suhu rata-rata air pendingin Tc 34 o C Panas spesifik air pendingin cp.c 4178 JKg.K Viskos itas air pendingin μ e 0.0007356 kgm.s Massa jenis air pendingin ρ e 994.4 kgm.s 3 Konduktifitas termal K e 0.6214 Wm.K Bilangan Prandalt Pr 4.948 perancangan pertama: Diameter luar do 0.01905 m Tebal dinding tw 0.0007112 m Diameter dalam di 0.0176276 m Perbandingan diameter luar dan dalam dodi 1.081 Pitch tube pt 0.0238125 m Jumlah tube Nt 3527 Diameter shell shell ID 1.524 Massa jenis air ρ1 990.678 kg perancangan 1 Beban panas Kondensasi Qcd h h17- h1 110,951.9169 Suhu rata-rata air pendingin Tc 307 K Laju aliran massa air pendingin QhCp.c Tcout - Tcin 3,319.528 kgs Bilangan Reynold Re 89,967.6317 Bilangan Nusselt Nu 400.65 Koefisien perpindahan panas dalam tube hc 14,123.65 Wm2.K Diameter ekivalen De 0.0118 m C 0.0047625 m B m As 0.2322576 m2 Koefisien perpindahan panas cangkang 572.191 Wm2.K Koefisien perpindahan panas kondensasi ho Suhu dinding tube Tt 36.15 O C Suhu film Tf 44.074 O C Koefisien perpindahan panas kondensasi hi 1,697.72 wM2k KETERANGAN SIMBOL RUMUS HASIL SATUAN Universitas Sumatera Utara 30 Beda suhu rata-rata logaritma LMTD 17.6997 K Suhu film Tf 43 O C Koefisien perpindahan panas menyeluruh Uo 1156.18 Wm2K Beban panas diserap air Qh Luas Penampang luar tube Ao 1,698.53798 m2 Panjang tube L 8.051 m Fluida minimum C min 13,868,989.61 WK Number of Transfer Unit NTU 0.1415976000 Efektifitas kondensor ε 13.22 Penurunan tekanan pada tube Δ Pt 14.754 psi Penurunan tekanan pada tube Δ Pt 101726.4595 Pa Universitas Sumatera Utara 31 Suhu uap Th 325 o K Tekanan uap Ph 13.71 kpa Laju aliran massa uap m ̇ h

56.95 kgs

Suhu masuk air pendingin T ci 303 o K Suhu keluar air pendingin T co 311 o K Suhu rata-rata air pendingin Tc 34 o C Panas spesifik air pendingin cp.c 4178 JKg.K Viskos itas air pendingin μ e 0.0007356 kgm.s Massa jenis air pendingin ρ e 994.4 kgm.s 3 Konduktifitas termal K e 0.6214 Wm.K Bilangan Prandalt Pr 4.948 perancangan kedua: Diameter luar do 0.01905 m Tebal dinding tw 0.0007112 m Diameter dalam di 0.0176276 m Perbandingan diameter luar dan dalam dodi 1.081 Pitch tube pt 0.0254 m Jumlah tube Nt 3095 Diameter shell shell ID 1.524 halaman 40 Massa jenis air ρ1 990.678 kg perancangan 2 Beban panas Kondensasi Qcd h h17- h1 110,951.9169 Suhu rata-rata air pendingin Tc 307 K Laju aliran massa air pendingin QhCp.c Tcout - Tcin 3,319.528 kgs Bilangan Reynold Re 102,525.3108 Bilangan Nusselt Nu 444.80 Koefisien perpindahan panas dalam tube hc 15,679.88 Wm2.K Diameter ekivalen De 0.01803 m C 0.00635 m B As 0.290322 m2 Koefisien perpindahan panas cangkang 1681.860 Wm2.K Koefisien perpindahan panas kondensasi ho Suhu dinding tube Tt 39.68 O C Suhu film Tf 45.842 O C Koefisien perpindahan panas kondensasi hi 1,681.86 wM2k Beda suhu rata-rata logaritma LMTD 17.6997 K KETERANGAN SIMBOL Rumus HASIL SATUAN Universitas Sumatera Utara 32 Suhu film Tf 43 O C Koefisien perpindahan panas menyeluruh Uo 1168.42 Wm2K Beban panas diserap air Qh Luas Penampang luar tube Ao 1,680.7446 m2 Panjang tube L 9.079 m Fluida minimum C min 13,868,989.61 WK Number of Transfer Unit NTU 0.14159760000 Efektifitas kondensor ε 13.20 Penurunan tekanan pada tube Δ Pt 25.761 psi Penurunan tekanan pada tube Δ Pt 177615.7606 Pa Universitas Sumatera Utara 33 Suhu uap Th 325 o K Tekanan uap Ph 13.71 kpa Laju aliran massa uap m ̇ h

56.95 kgs

Suhu masuk air pendingin T ci 303 o K Suhu keluar air pendingin T co 311 o K Suhu rata-rata air pendingin Tc 34 o C Panas spesifik air pendingin cp.c 4178 JKg.K Viskos itas air pendingin μ e 0.0007356 kgm.s Massa jenis air pendingin ρ e 994.4 kgm.s 3 Konduktifitas termal K e 0.6214 Wm.K Bilangan Prandalt Pr 4.948 perancangan ketiga Diameter luar do 0.0254 m Tebal dinding tw 0.0007112 m Diameter dalam di 0.0239776 m Perbandingan diameter luar dan dalam dodi 1.059 Pitch tube pt 0.03175 m Jumlah tube Nt 1964 Diameter shell shell ID 1.524 halaman 53 Massa jenis air ρ1 990.678 kg perancangan 3 Beban panas Kondensasi Qcd h h17- h1 110,951.9169 Suhu rata-rata air pendingin Tc 307 K Laju aliran massa air pendingin QhCp.c Tcout - Tcin 3,319.528 kgs Bilangan Reynold Re 118,778.4738 Bilangan Nusselt Nu 500.37 Koefisien perpindahan panas dalam tube hc 12,967.48 Wm2.K Diameter ekivalen De 0.01806 m C 0.00635 m B As 0.2322576 m2 Koefisien perpindahan panas cangkang 830.894 Wm2.K Koefisien perpindahan panas kondensasi ho Suhu dinding tube Tt 37.40 O C Suhu film Tf 44.698 O C Koefisien perpindahan panas kondensasi hi 1,681.86 wM2k Beda suhu rata-rata logaritma LMTD 17.6997 K KETERANGAN SIMBOL Rumus HASIL SATUAN Universitas Sumatera Utara 34 Suhu film Tf 43 O C Koefisien perpindahan panas menyeluruh Uo 1,051.853 Wm2K Beban panas diserap air Qh Luas Penampang luar tube Ao 1,867.0058 m2 Panjang tube L 11.919 m Fluida minimum C min 13,868,989.61 WK Number of Transfer Unit NTU 0.14159760000 Efektifitas kondensor ε 13.20 Penurunan tekanan pada tube Δ Pt 94.843 psi Penurunan tekanan pada tube 653921.2066 Pa Universitas Sumatera Utara 35 Suhu uap Th 325 o K Tekanan uap Ph 13.71 kpa Laju aliran massa uap m ̇ h

56.95 kgs