2.1. APK Jenis Shell and Tube
Shell and tube adalah salah satu jenis alat penukar kalor yang menurut konstruksinya dicirikan oleh adanya sekumpulan tube tube bundles yang
dipasangkan didalam shell berbentuk silinder dimana dua jenis fluida yang saling bertukar kalor mengalir secara terpisah, masing – masing melalui sisi tube dan sisi
shell seperti terlihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Alat Penukar Kalor Shell and Tube
Umumnya, aliran fluida dalam shell and tube dari suatu APK adalah paralel atau berlawanan. Untuk membuat aliran fluida dalam shell and tube menjadi aliran
menyilang cross flow biasanya dibuat sekat baffle Kern 1993 mengemukakan bahwa adanya pemasangan baffle yang ber-
fungsi untuk mengarahkan fluida dalam shell sehingga aliran tersebut melintang cross flow terhadap bundle tube, juga akan menjadikan aliran tersebut lebih tur -
bulen. Dengan demikian koefisien perpindahan kalor konveksi akan bertambah besar
Zainuddin : Studi Eksperimental Efektivitas Alat Penukar Kalor Shell and Tube Dengan Memanfaatkan Gas…, 2006 USU e-Repository © 2008
dibandingkan bila aliran tersebut mengalir axial sepanjang sumbu tube tanpa baffle. Kern 1983 menambahkan bahwa semakin banyak jumlah baffle yang digunakan
atau dengan kata lain jarak antara sekat baffle spacing semakin kecil, maka akan semakin bertambah derajat turbulensi aliran dan kerugian tekanan .
Mukherjee 1988 mengemukakan pemotongan ideal untuk baffle cut diambil antara 20 - 35 diameter shell. Apabila pemotongan baffle diambil kurang dari
20 dengan maksud agar koefisien perpindahan kalor konveksi dalam shell side jadi bertambah, atau pemotongan diambil lebih dari 35 dengan maksud agar kerugian
tekanan jadi berkurang, maka hasil yang diperoleh umumnya akan merugikan. Pada gambar 2.2. dapat terlihat efek dari baffle cut.
Untuk cairan fase tunggal pada sisi shell, baffle cut horizontal sangat dian- jurkan guna meminimumkan endapan pada bagian dasar shell. Jarak ideal baffle
spacing adalah 0,2 D dari diameter shell dengan 2 dua perbandingan pemakaian baffle gambar 2.3. dan gambar 2.4 .
Shell Diamete
Main Flow Eddles
Baffle a
. Baffle Cut Kecil
b. Baffle Cut Eddles
Baffle Main Flow
Baffle
Zainuddin : Studi Eksperimental Efektivitas Alat Penukar Kalor Shell and Tube Dengan Memanfaatkan Gas…, 2006 USU e-Repository © 2008
r
Gambar 2.2. Efek dari Baffle
Gambar 2.3. Penggunaan Baffle Cut 15 2,400
Minimum Velocity = 0.12 ms
2,200 2,000
Thermal Duty Line
1,800 1,600
Tube Cou nt
1000 1,200
1,400
Shellside Pressuree Drop
800
Tubeside Pressuree Drop
600 400
200
Maximum Velocity = 4 ms
1 2 3 4 5 6
Length, m
Minimum Velocity = 0.12 ms
Thermal Duty Line
1,200 1,400
1,600 1,800
2,000 2,200
2,400
ube Cou nt
T
1000
Zainuddin : Studi Eksperimental Efektivitas Alat Penukar Kalor Shell and Tube Dengan Memanfaatkan Gas…, 2006 USU e-Repository © 2008
Gambar 2.4. Penggunaan Baffle Cut 25
K. Poddar [13 ] mengoptimalkan 4 susunan dari tube yaitu : 30, 45, 60, dan 90 dengan ukuran tube dianjurkan ¾ “ dengan merekomendasi susunan tube sebagai
berikut : 1. Perencanaan susunan tube 45
o
bila membutuhkan pembersih mekanik. 2. Perencanaan susunan tube 30
o
bila pembersih mempergunakan bahan kimia.
2.2. Faktor yang Mempengaruhi Efektivitas Alat Penukar Kalor
Kategori