Panjang tube, L = 8 m = 26,25 ft
range untuk long tube evaporator adalah 3-10 m Geankoplis, hal:491
1. Menghitung jumlah tube, N
t
N = A
La = 1.236,12 buah
Berdasarkan Tabel 9 hal 842, Kern 1950 diperoleh: N
t
= 1.240 buah Pitch
= 0,9375 in, triangular pitch ID
shell
= 37 in = 3,08 ft = 0,94 m D
shell
4 m, Tabel 4-7, Ulrich OD
tube
= 0,75 in = 0,062 ft = 1,91 cm 19 mmD
tube
63 mm, Walas, hal 203
2. Koreksi U
d
Luas permukaan perpindahan panas sebenarnya: A = N
t
x L x a” = 593,54 ft
2
= 6.388,69 m
2
U = = 3.962,372
.
= 697,809
. .
3. Pemilihan pitch
Untuk OD
shell
= 37 in dan N
t
= 1.240 buah, dipilih triangular pitch dengan P
t
= 0,9375 in = 0,078 ft = 2,38 cm Alasan pemilihan:
a. Film koefisien pada triangular pitch lebih tinggi daripada pada rotated triangular pitch
dan square pitch. b. Dapat dibuat jumlah tube yang lebih banyak karena susunannya lebih
kompak.
Gambar F.2 Susunan tube dengan triangular pitch
Clearance , C’ = P
t
– ODtube = 0,1875 in = 0,476 cm A’ = N
t
x 2 x Luas pitch ABC Dimana: Luas ABC = ½ x alas x tinggi
= ½ x Pt x t ; dengan t = Pt Sin 60
o
= ½ x Pt x Pt Sin 60
o
= ½ x Pt
2
Sin 60
o
= 0,381 in
2
= 2,455 mm
2
Maka diperoleh A’ = 943,80 in
2
= 6.089,07 mm
2
4. Menghitung volume tube
Volume tube = ¼ x π x ID
tube 2
x L = 95,04 in
3
= 0,002 m
3
Volume total tube = Volume tube x N
t
= 117.850,145 in
3
= 1,931 m
3
5. Dimensi shell and tube
Tabel F.10 Spesifikasi shell and tube pada Evaporator 1 EV-301 Shell
Tube ID
: 37 in : 0,94 m
Jumlah, N
t
: 1.240 buah Pass
: 1 Panjang, L
: 8 m : 26,25 ft
Baffle space , B
: 37 in : 0,94 m
OD : 0,75 ft
: 0,019 m Jumlah baffle,
N = L
baffle space : 9 buah
ID : 0,62 in
: 0,016 m
BWG : 16
Pitch : 0,9375 in
: 0,024 m triangular pitch
Pass : 1
a
t
’ : 0,302 in
2
Sumber: Tabel 9 dan 10, Kern, 1950
Fluida panas, steam, shell Fluida dingin, H
3
PO
4
solution , tube
1. Menghitung flow area, a
s
1’. Menghitung flow area, at
a = IDxC xB
144xP = 1,901 ft
a = N xa
144xn = 2,601 ft
2. Laju alir massa, G
s
2’. Laju alir masa, G
t
W = 31.873,502 kgjam = 70.268,323 lbjam
w = 39.192,275 kgjam = 86.403,290 lbjam
G
s
= Wa
s
= 36.956,313 lbhr.ft
2
G
t
= wa
t
= 33.224,935 lbhr.ft
2
3. Bilangan Reynold, Re
s
3’. Bilangan Reynold, Re
t
T
1
= 248 F T
2
= 248 F T
av
= 248 F µ = 0,013 cp x 2,42
= 0,031 lbhr.ft Re =
Pers. 3.6 De = 6,60 in Fig. 28, Kern
= 0,55 ft maka Re
s
= 646.089,391 t
1
= 100,55 F t
2
= 233,07 F t
av
= 166,81 F µ = 0,724 cp x 2,42
= 1,752 lbhr.ft Re =
Pers. 3.6 D = 0,62 in Tabel 10, Kern
= 0,052 ft maka Re
t
= 979,761 Menghitung heat transfer coeffisien
4. Menentukan h
o
Untuk steam: h
o
= 1.500 Btuhr.ft
2
.F h
= h 4’.
Menentukan J
H
J
H
= 53 Fig. 24, Kern
5’. Menghitung h
i
h = J
k D
c k
dengan: c = 17,341 Btuhr.ft
2
.Fft k = 0,406 Btulb.F
maka h
= 1.754,004 Btuhr. ft . F 6’.
Menghitung h
io
h =
h x
ID OD
=
1.449,976 Btuhr. ft . F
7’. Menghitung t
w
t = t + h
h + h
T t
= 208,09 F 8’.
Koreksi h
io
Pada t
w
: µ
w
= 0,4 cp x 2,42 = 0,968 lbhr.ft
=
,
= 1,087 h =
h
= 1.575,562 Btuhr. ft . F
6. Menghitung clean overall heat transfer coeffisien, U
c
U = h h
h + h = 768,43 Btuhr. ft . F
7. Menghitung dirt factor, R
d
R = U
U U U
= 0,0013 hr. ft . FBtu R
d
yang diperlukan = 0,001 hr.ft
2
.FBtu Tabel 12, Kern
Rd
hitung
Rd
perlu
memenuhi Pressure Drop
Shell Tube
P = fxG xD xN + 1
5,22x10 xD xsx P =
fxG xLxn 5,22x10 xDxsx
Dimana: G
s
= 36.956,313 lbhr.ft
2
s = 0,0076 Untuk Re
s
= 646.089,391 f = 0,00047
Fig. 29, Kern D
s
= 37 in = 3,083 ft No. of crosses
, N+1 = 102,15 Dimana:
G
t
= 33.224,935 lbhr.ft
2
s = 0,997 Untuk Re
t
= 979,761 f = 0,00053
Fig. 26, Kern D = 0,62 in = 0,052 ft
Maka ∆P
t
= 0,006 psi
Maka ∆P
s
= 0,926 psi ∆P untuk steam 1 psi memenuhi
∆P untuk liquid 10 psi memenuhi
6. Pemilihan baffle
