75
BAB IV ANALISA DATA
4.1 Perhitungan Teoritis
Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan data yang diambil dari lapangan yang meliputi temperatur air panas keluar T
h,o
dan temperatur methanol dingin keluar T
c,o
terhadap hasil perhitungan secara teori dengan metode NTU, yang selanjut akan diperoleh efektifitas alat penukar kalor tersebut.
Dalam menghitung temperatur keluar fluida, digunakan asumsi tidak ada kehilangan panas yang terjadi pada APK karena permukaan luarnya telah diisolasi
dan kapasitas aliran yang terjadi di lapangan dianggap konstan. Jenis alat penukar kalor yang dianalisis adalah tabung sepusat, dengan dimensi seperti pada gambar
4.1. Untuk data di lapangan telah diperoleh temperatur keluar fluida dari hasil
pembacaan alat ukur yang terdapat di lapangan, sehingga selanjutnya dilakukan perhitungan efektifitas alat penukar kalor. Perhitungan efektifitas dapat dilakukan
dengan meggunakan perbandingan temperatur fluida pada sisi masuk dan sisi keluar yang telah diketahui. Untuk dapat menggunakan rumus efektifitas yang
tepat, dilakukan terlebih dahulu perhitungan C
min
dan C
maks.
Dengan diperoleh hasil perhitungan C
min
dan C
maks
maka akan dapat digunakan rumus efektifitas yang tepat. Didalam perhitungan ini sifat-sifat fisik fluida dihitung pada
temperatur rata-rata. Hasil perhitungan secara menyeluruh akan ditampilkan dalam bentuk tabel. Untuk perhitungan secara teori dengan menggunakan metode
NTU- ɛ dapat dilihat pada lampiran.
Berikut ini adalah gambar APK dan disttibusi suhu pada 1 titik.
satuan dalam milimeter
Gambar 4.1 Dimensi APK tabung sepusat
Gambar 4.2 Distribusi suhu pada alat penukar kalor
77 Hasil perhitungan secara teori dengan menyeluruh dapat dilihat pada tabel
berikut : Tabel 4.1 Efektifitas APK Secara Teori Metode NTU
Debit Air Panas
ljam Debit
Metanol ljam
T
h,i
°C T
c,i
°C T
h,o
°C T
c,o
°C ε
180 180
40 34
39.9128 34.1792
2.986 45
35 44.8542
35.2985 2.985
50 35
49.7805 35.4484 2.9892
55 34
54.6916 34.6294
2.997
240 180
40 34
39.9340 34.1808 3.0128
45 35
44.8897 35.3011 3.0109
50 35
49.8341 35.4520
3.013 55
34 54.7669
34.6344 3.0207
300 180
40 34
39.9469 34.1817 3.0291
45 35
44.9113 35.3026
3.026 50
35 49.8666
35.4543 3.0283 55
34 54.8126
34.6374 3.03
360 180
40 34
39.9556 34.1824
3.04 45
35 44.9258
35.3037 3.0368 50
35 49.8885
35.4558 3.0384 55
34 54.8433
34.6394 3.044
180 240
40 34
39.7392 34.4017 6.6942
45 34
44.5179 34.7409
6.735 50
36 49.3706
36.9629 6.8777 55
32 53.9952
33.5413 6.701
240 240
40 34
39.7990 34.4127 6.8779
45 34
44.6290 34.7603 6.9115
50 36
49.5159 36.9875
7.053 55
32 54.2284
33.5781 6.8612
300 240
40 34
39.8365 34.4195
6.992 45
34 44.6985
34.7724 7.021
50 36
49.6066 37.0030
7.164
55 32
54.3737 33.6011 6.9614
360 240
40 34
39.8622 34.4242 7.0706
45 34
44.7460 34.7807 7.0974
50 36
49.6687 37.0136
7.24 55
32 54.4728
33.6170 7.03
180 360
40 35
39.6820 35.3260 6.5208
45 34
44.2981 34.7193 6.5388
50 37
49.1470 37.8690 6.6846
55 35
53.6932 36.3314 6.6567
240 360
40 35
39.7518 35.3393 6.7863
45 34
44.4532 34.7471 6.7920
50 37
49.3360 37.9019 6.9378
55 35
53.9844 36.3795 6.8974
300 360
40 35
39.7965 35.3477 6.9548
45 34
44.5522 34.7648 6.9530
50 37
49.4564 37.9229 7.0993
55 35
54.1694 36.4102 7.0510
360 360
40 35
39.8276 35.3536 7.0721
45 34
44.6207 34.7772 7.0651
50 37
49.5398 37.9376 7.2120
55 35
54.2972 36.4317 7.1583
Dari perhitungan teori dengan metode NTU diperoleh efektifitas APK minimum adalah 2,985 pada temperatur fluida panas masuk T
h,i
40 °C dan temperatur fluida dingin masuk T
c,i
34 °C pada debit masuk fluida panas 180 ljam dan debit masuk fluida dingin 180 ljam. Sedangkan efektifitas APK
maksimum adalah 7,24 pada temperatur fluida panas masuk T
h,i
50 °C dan temperatur fluida dingin masuk T
c,i
36 °C pada debit masuk fluida panas 360 ljam dan debit masuk fluida dingin 240 ljam.
79
4.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian
Untuk dapat menggunakan rumus keefektifitasan yang tepat didalam perhitungan keefektifan APK di lapangan, dilakukan terlebih dahulu perhitungan
C
min
dan C
maks.
Dengan diperoleh hasil perhitungan C
min
dan C
maks
maka akan dapat digunakan rumus efektifitas yang tepat. Didalam perhitungan ini sifat-sifat
fisik fluida dihitung pada temperatur rata-rata. C
c
= ṁ
c
c
p,c
C
h
= ṁ
h
c
p,h
Bila C
h
= C
min
maka keefektifan ε
ε =
T
h,i
– T
h,o
T
h,i
– T
c,i
Bila C
c
= C
min
maka keefektifan ε
ε =
T
c,o
– T
c,i
T
h,i
– T
c,i
Pada kasus methanol sebagai fluida dingin dengan debit 180, 240 dan 360 ljam yang menjadi C
min
adalah C
c
karena nilai dari C
p,c
C
p,h..
Hasil perhitungan keefektifan APK di lapangan secara menyeluruh akan ditampilkan dalam bentuk tabel berikut:
Tabel 4.2 Efektifitas APK di Lapangan
Debit Air
Panas ljam
Debit Metanol
ljam T
h,i
°C T
c,i
°C T
h,o
°C T
c,o
°C ε
180 180
40 34
38.6738 34.785
13.0833 45
35 43.2461
35.893 8.93
50 35
47.569 37.654
17.6933 55
34 53.378
37.0632 14.5867
240 180
40 34
38.74 34.866
14.4333 45
35 43.357
36.075 10.75
50 35
48.0431 37.896
19.3067 55
34 53.795
36.789 13.281
300 180
40 34
38.8954 34.987
16.45 45
35 43.58
36.876 18.76
50 35
48.478 37.561
17.0733 55
34 53.98
37.145 14.9762
360 180
40 34
39.012 35.156
19.2667 45
35 43.678
36.981 19.81
50 35
48.957 37.406
16.04 55
34 54.052
37.678 17.5143
180 240
40 34
38.482 34.32
5.333 45
34 40.331
34.548 4.9818
50 36
45.389 37.281
9.15 55
32 48.024
36.108 17.8609
240 240
40 34
38.578 34.3721
6.2017 45
34 40.243
34.686 6.2364
50 36
46.131 37.377
9.8357 55
32 48.335
36.561 19.8304
300 240
40 34
38.785 34.39
6.5 45
34 40.36
35.309 11.9
50 36
45.766 37.755
12.5357 55
32 49.919
36.601 20.0043
360 240
40 34
39.432 34.675
11.25 45
34 41.073
34.504 4.5818
50 36
46.257 37.651
11.7929 55
32 49.496
36.781 20.787
180 360
40 35
38.748 35.17
19.5 45
34 40.078
34.653 5.9364
50 37
46.565 37.706
5.4308 55
35 48.841
36.928 9.64
240 360
40 35
38.725 35.302
6.04 45
34 40.767
34.822 7.4727
50 37
45.875 37.892
6.8615 55
35 48.246
37.219 11.095
300 360
40 35
39.289 35.285
5.7 45
34 40.969
34.986 8.9636
Kategori