Maka rumus mencari bilangan Nusselt adalah:
Nu = 1,13. C
1
. R
e m
. Pr
0,33
Dimana : Nu
= Bilangan Nusselt Re
= Bilangan Reynold Pr
= Bilangan Prandalt Harga konstanta C
1
dan m diperoleh dari tabel korelasi Grimson lampiran 1 yang bergantung pada harga S
L
D
o
dan S
T
D
o
dari susunan pipa yang direncanakan.
2 04826
, 09652
, =
=
o L
D S
dan 2
04826 ,
09652 ,
= =
o T
D S
Dari tabel diperoleh : C
1
= 0,482 dan m = 0,556. Maka diperoleh harga bilangan Nusselt :
3 1
556 ,
680 ,
67 ,
7846 482
, .
13 ,
1 =
Nu = 70,104
Maka dapat dicari koefisien pindahan panas di luar pipa h
o
Dh k
Nu h
o
. =
= 0162
, 040401
, .
104 ,
70 = 174,832 Wm
2 o
C
4.4.3. Pemilihan Pipa Preheater.
Untuk dapat menjamin kekuatan pipa preheater khususnya dalam menahan tekanan yang terjadi didalam pipa, maka kekuatan material pipa yang
digunakan ditentukan dengan menggunakan rumus :
2 .
2 .
P t
D P
S
O
− ≥
…………………….Lit. 2 hal 311 Dimana :
P = Tekanan yang terjadi pada pipa, dalam hal ini sebesar 6,376 Bar
= 92,452 Psia. S
= Tegangan tarik yang diijinkan Psia .
T = Tebal pipa in.
o
D = Diameter luar pipa in.
2 452
, 92
145 ,
. 2
9 ,
1 .
452 ,
92 −
≥ S
≥ S
559,494 Psia. Sehingga dengan tegangan yang diperoleh diatas, dipilih material yang
memiliki tegangan ijin S diatas 559,494 Psia dalam suhu maksimum yang terjadi. Dari tabel bahan pipa lampiran 7 direncanakan material pipa yang
digunakan adalah terbuat dari Seamless Alloy Steel SA 176, 18Cr-8Ni , dimana pada temperatur 500
o
F masih memiliki tegangan ijin sebesar 12150 Psia. Jadi cukup aman untuk digunakan pada preheater dengan suhu maksimum yang
terjadi 116485,2472
o
F.
Mencari efisiensi sirip dengan menggunakan grafik efisiensi sirip [61] seperti pada gambar berikut ini.
Gambar 4.16. Grafik efisiensi sirip.
Dari data – data sirip pada perhitungan sebelumnya maka dapat dihitung : •
2 1
δ
+ =
Lc
=
2 00046
, 009
, +
= 0,00923 m •
2
2
δ +
=
e c
r r
=
2 00046
, 03313
, +
= 0,03336 m
•
δ
. Lc
Am =
= 0,00923.0,00046 m = 0,4245. 10
-5
m
2
• 02413
, 03336
,
2
=
o c
r r
= 1,38 •
2 1
2 3
. Am
k h
Lc
o
Dimana : k = konduktivitas bahan pipa Lampiran 9 Diperoleh = 17,54 Wm
o
C
2 1
5 2
3
10 .
4245 ,
. 0361
, 18
832 ,
174 00923
,
− 2
1 2
3
. Am
k h
Lc
o
= 1,34
Dari grafik diperoleh harga efisiensi sirip
f
η setelah diinterpolasi diperoleh
f
η = 47,875 .
Perbandingan luas bagian dalam pipa dengan luas total permukaan pipa yang menyerap panas dalam 1 meter A
c
A
h
. 0944
, 1
. .
L D
A A
i h
c
π =
= 0944
, 1
1 .
0409 ,
. π
= 0,11735
Efektivitas sirip :
f h
f o
A A
η η
− −
= 1
1
= 1 – 0944
, 1
963 ,
. 1 – 0,47875 = 0,5413
Tahanan konduksi pada pipa superheater A
h.
R
w
=
h c
i o
i w
h
A A
k D
D D
R A
. 2
ln .
= 11735
, .
0361 ,
18 .
2 0409
, 04826
, ln
0409 ,
= 0,001599 m
2 o
C W
4.4.4. Koefisien Pindahan Panas Menyeluruh
