⋅ ⋅
⋅ ⋅
+ ⋅
⋅ ⋅
+ ⋅
⋅ ⋅
⋅ ⋅
⋅ ⋅
⋅ =
hi L
r π
2 1
L k
π 2
r r
ln h
L r
π 2
1 2
1
2 1
2 o
2 2
L r
U π
Sehingga,
h i
o o
c i
o o
o i
o o
i i
o o
h 1
d d
ln 2k
d h
1 d
d 1
U h
1 r
r ln
k r
h 1
r r
1 U
+
+
= +
+ =
2.36
2.4. Efektivitas Alat Penukar Kalor
Efektivitas alat penukar kalor merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam mendesain penukar kalor. Hal ini disebabkan karena parameter
efektivas tersebut merupakan suatu gambaran unjuk kerja sebuah penukar kalor . Panas yang dipindahkan ke fluida dingin harus sama dengan panas yang
diserahkan dari fluida panas. Q =
•
m
c
. Cp
c
Tc
o
– Tc
i
=
•
m
h
. Cp
h
Th
i
– Th
o
2.37
Holman [29] dalam bukunya mengemukakan bahwa efektivitas alat penukar perpindahan kalor maksimum
ε
maks nyata
Q Q
= =
T -
T C
T -
T C
ci hi
min ho
hi h
= T
- T
C T
- T
Cc
ci hi
min ci
co
2.38 Dari persamaan 2.4 ,jika :
1.
•
m
h
. Cp
h
= C
h
= C
min
maka ε =
T -
T T
- T
ci hi
ho hi
2.39
2.
•
m
c
. Cp
c
= C
c
= C
min
, maka ε =
T -
T T
- T
co hi
co ci
2.40 Secara umum efektivitas dapat dinyatakan dengan :
ε = kalor
penukar dalam
di maksimum
suhu Beda
minimum fluida
T Λ
2.41
2.5. Penurunan Tekanan Pressure Drop
Penurunan tekanan merupakan selisih tekanan fluida masuk dan keluar APK. Satu hal yang harus dipertimbangkan dalam perancangan APK adalah
penurunan tekanan ini. Pada saat fluida mengalir dalam cangkang mulai dari sisi masuk sampai sisi keluar, maka molekul-molekul fluida akan bergesekan dengan
dinding cangkang dan sekat baffle APK. Akibatnya, aliran fluida akan tertahan atau melambat. Dan untuk mempertahankan laju fluida, maka diperlukan tekanan
dorong dari sisi masuk APK. Adapun hal yang dipertimbangkan dalam penurunan tekanan APK adalah:
1. Daya alat yang digunakan untuk mempertahankan laju aliran fluida
dalam APK. 2.
Pengaruh penurunan tekanan terhadap proses perpindahan panas yang terjadi dalam APK.
2.6. Kerangka Penelitian
Adapun kerangka penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Start Identifikasi Masalah :
Dipilih Type APK cangkang dan tabung Susunan Segiempat dengan memanfaatkan air laut didalam tabung
untuk mendinginkan air demineralisasi disisi cangkang
Pemilihan Parameter Input perhitungan awal :
Variasi Jarak Baffle = 40, 44, 49,55,63,dan73 mm
Baffle Cut = 30,37
Type Baffle
= Single Segment
Suhu air panasmasuk = 42,8 C
Suhu air dingin masuk= 28
C -
Jenis fluida -
Suhu -
Data perencanaan konstruksi
Parameter Output :
Suhu air laut masuk
Suhu air laut keluar
Suhu air demin masuk
Suhu air demin keluar
Penurunan Tekanan
Selesai Hasil Pembahasan:
Mendapatkan jarak Baffle optimal,Koefisien perpindahan panas menyeluruh,penurunan tekanan dan Efektivitas
Analisis dan pengolahan data: Menentukan:
Koefisien perpindahan
kalor menyeluruh U
Penurunan Tekanan ∆P
Efektivitas
Kesimpulan
BAB III PERANCANGAN ALAT PENELITIAN
