BAB III PEMILIHAN DAN PERANCANAN HEAT EXCHANGER
3.1. Pemilihan Heat Exchanger
Pada bab sebelumnya telah dijelaskan beberapa jenis heat exchanger. Dalam tugas karya ini penulis memilih heat exchanger jenis shell and tube, dan
jenis iini merupakan yang paling banyak dipergunakan dalam industri perminyakan. Adapun beberapa keuntungan dari heat exchanger jenis shell and
tube ini dapat dilihat dibawah ini, antara lain : 1.
Konfigurasi yang dibuat akan membiarkan luas permukaan yang besar dengan bentuk atau volume yang kecil.
2. Mempunyai lay-out mekanik yang baik, bentuknya cukup baik untuk operasi
bertekanan tinggi. 3.
Menggunakan teknik pabrikasi yang sudah mapan. 4.
Dapat dibuat dengan berbagai jenis material, dimana dapat dipilih jenis material yang dipergunakan sesuai dengan jenis fluida, temperature dan
tekanan yang dioperasikan. 5.
Mudah dalam perawatan dan pembersihanya. 6.
Prosedur dan perencanaanya sangat baik dan tepat. 7.
Konstruksinya sederhana dan pemakaian ruangan relative kecil. 8.
Prosedur pengoperasiannya tidak berbelit-belit, sangat mudah dimengerti dan dipahami oleh para operator.
9. Konstruksinya dapat dipisah-pisah satu sama lain tidak merupakan satu
kesatuan yang utuh, sehingga mudah dalam pengangkatannya atau dipindah- pindah.
Universitas Sumatera Utara
Oleh sebab itulah maka penulis memilih heat exchanger jenis shell and tube.
3.2. Data Perpindahan Panas
Dalam perhitungan heat exchanger ini, kita memerlukan bebarapa perhitungan yang penting untuk diketahui. Adapun perhitungan yang diperlukan
adalah : -
Perhitungan koefisien perpindahan panas menyeluruh dari heat exchanger dengan mengetahui tekanan, temperature masuk dan keluar, diameter pipa,
pajang pipa, dan laju aliran fluida. -
Perhitungan penurunan tekanan -
Perhitungan faktor pengotoran dengan mengetahui tahanan thermal lainnyadan koefisien perpindahan panasmenyeluruh.
Untuk lebih jelasnya, maka akan dihitung satu persatu dari point yang ada. Adapun data yang dihasilkan dari table spesifikasi pada heat exchanger yang
diproleh dari Pertamina Dumai Indonesia adalah sebagai berikut : - Pada shell side, fluida yang mengalir adalah “kerosene”, dengan data :
Laju aliran kerosene W
s
: 200
hr kg
Temperatur masuk kerosene T
1
: 200
C
Temperatur keluar kerosene T
2
: 180
C
Tekanan kerosene P
s
: 15
2
cm kg
Universitas Sumatera Utara
- Pada tube side, fluida yang mengalir adalah “Crude Oil”, dengan data :
Laju aliran crude oil W
t
: 250.000
hr kg
Temperatur masuk crude oil t
1
: 50
C
Temperatur keluar crude oil t
2
: 60
C
Tekanan crude oil P
t
: 40
2
cm kg
Dengan konstruksi dari heat exchanger
Jenis Heat Exchanger : TEMA Type “R” JIS B 8243
Diameter Tube Side OD
: 25,4 mm
Diameter Shell Side ID : 590 mm
Panjang pipa L
: 3176 mm
Jaraj antara Tube Pitch : 32 mm
Dari data yang diketahui diatas, maka temperature kerosene memanasi crude oil. Untuk mengolah data tersebut akan dirubah kedalam derajat Farenheit
F : T
1
= 200
C = 392
32 200
5 9
C F
T
2
= 180 C =
C 200
5 9
+ 32 = 356 F
T
1
= 50 C =
C
50 5
9 + 32 = 122
F
T
2
= 60 C =
C
60 5
9 + 32 = 140
F Berdasarkan table dari literature II hal. 821 diproleh kode API dari fluida :
Mid-Continent Crude 34
API dengan X = 10,3 dan Y = 21,3
Kerosen 42
API dengan X = 11,6 dan Y = 16,0
Universitas Sumatera Utara
Keseimbangan suhu diproleh : e
- K rosen F
F F
T T
2 1
374 t
av
= 2
2
356
392
r II didapa : Sehingga dari Fig. 4 dan Fig. 1 Literatu
t dan Kt = 0,075
hr ft
Btu .
2
F lb
Btu .
C
ps
= 0,64 -Crude Oil
t
av
= F
2 1
131 2
2
F
F t
t 140
122
Fig. 4 da II didapat
Sehingga dari
n Fig. 1 literatur :
C
pt
= 0,49
F lb
.
dan Kt = 0,076
Btu
hr ft .
2
Btu
250.000kghr = 1kg = 2,205 lb Dengan laju aliran Crude Oil Wt =
hr kg
x 2,205 lb Wt = 250.000
hr lb
= 551.250
a Crude Oil T
= 551.250 Panas yang diterim
Q = Wt . C
pt .
∆
hr lb
x 0,49
F lb
Btu .
x 140 F-122
F
hr Btu
= 4.862.025
3.3. Perhitungan
Kategori