Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Fluida Panas Fluida dingin
Selisih
T
1
= 402,998 °F
Temperatur yang lebih tinggi
t
2
= 118,4 °F
Δt
1
= 284,598 °F
T
2
= 113 °F
Temperatur yang lebih rendah
t
1
= 82,4 °F
Δt
2
= 30,6 °F
T
1
– T
2
= 289,998 °F
Selisih t
2
– t
1
= 36 °F Δt
2
– Δt
1
= -253,998 °F
113,8965 284,598
30,6 ln
253,998 -
t t
ln t
t LMTD
1 2
1 2
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ =
⎟⎟⎠ ⎞
⎜⎜⎝ ⎛
− =
°F
8,0555 36
289,998 t
t T
T R
1 2
2 1
= =
− −
= 0,1123
82,4 402,998
36 t
T t
t S
1 1
1 2
= −
= −
− =
Dari Gambar 18, Kern 1965 diperoleh F
T
= 0,775 Maka
Δt = F
T
× LMTD = 0,775 × 113,8965 = 88,2698°F
2
T
c
dan t
c
257,999 2
113 998
, 402
2 T
T T
2 1
c
= +
= +
=
°F
100,4 2
118,4 82,4
2 t
t t
2 1
c
= +
= +
=
°F
Dalam perancangan ini digunakan cooler dengan spesifikasi:
- Diameter luar tube OD
= 1¼ in
-
Jenis tube =
18 BWG
- Pitch P
T
= 1 916 in triangular pitch
- Panjang tube L
= 16 ft a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern 1965, cooler untuk fluida panas gas dan
fluida dingin air, diperoleh U
D
= 2-50, faktor pengotor R
d
= 0,003. Diambil U
D
= 40 Btujam ⋅ft
2
F Luas permukaan untuk perpindahan panas,
2 o
o 2
D
ft 649,1333
F 88,2698
F ft
jam Btu
40 Btujam
43 2291953,96
t U
Q A
= ×
⋅ ⋅
= ×
=
Luas permukaan luar a ″ = 0,3271 ft
2
ft Tabel
10, Kern
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Jumlah tube, 124,0319
ft ft
0,3271 ft
16 ft
1333 ,
649 a
L A
N
2 2
t
= ×
= ×
=
buah Dari Tabel 9, hal 842, Kern 1965, nilai yang terdekat adalah 130 tube
dengan ID shell 23¼ in. b. Koreksi U
D
2 2
t
ft 680,3680
ft ft
0,3271 3
1 ft
16 a
N L
A =
× ×
= ×
× =
F ft
jam Btu
38,1637 F
88,2698 ft
680,3680 Btujam
43 2291953,96
t A
Q U
2 2
D
° ⋅
⋅ =
° ×
= ⋅
=
Fluida dingin: air, tube
3 Flow area tube, a
t
′ = 1,04 in
2
Tabel 10, Kern
n 144
t a
t N
t a
× ×
=
Pers. 7.48,
Kern
2
ft 0,2347
4 144
1,04 3
1 t
a =
× ×
= 4
Kecepatan massa
t a
W t
G =
Pers. 7.2,
Kern
2
ft jam
lbm 1
271680,890 0,2347
63769,5423 t
G ⋅
= =
5 Bilangan Reynold
Pada t
c
= 100,4 °F
μ = 0,75 cP = 1,8143 lb
m
ft
2
⋅jam Gbr. 15,
Kern Dari Tabel 10, Kern 1965, untuk 1¼ in OD, 18 BWG, diperoleh
ID = 1,15 in = 0,0958 ft
t G
ID t
Re ×
=
Pers. 7.3,
Kern
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
1,8143 8901
, 71680
2 0,0958
t Re
× =
= 14350,2875
6 Taksir j
H
dari Gambar 24, Kern 1965, diperoleh j
H
= 50
7 Pada t
c
= 100,4°F c = 0,99 Btulbm°F
Gbr 3, Kern
k = 0,364 Btujam.ft°F Tabel 5,
Kern
1,7025 364
, 8143
, 1
99 ,
3 1
3 1
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ ×
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ ⋅ k
c μ
8
3 1
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛ ⋅
× ×
= k
c D
k j
t h
H i
μ φ
Pers. 6.15, Kern
323,3239 1,7025
0,0958 0,364
50 t
h
i
= ×
× =
φ
9
1,25 1,15
323,3239 OD
ID i
h io
h
t t
× =
× = φ
φ
= 297,4580
10 Karena viskositas rendah, maka diambil
φ
t
= 1
t l
t l
io h
io h
× =
h
io
= 297,4580 × 1 = 297,4580
Fluida panas: shell, bahan
3 ′ Flow area shell
T
P 144
B C
s D
s a
× ×
× =
Pers. 7.1,
Kern D
s
= Diameter dalam shell = 23¼ in B
= Baffle spacing = 15 in
P
T
= Tube pitch = 1,5625 in C
′ = Clearance = P
T
– OD = 1,5625 – 1,25 = 0,3125 in
0,4844 1,5625
144 5
1 0,3125
25 ,
3 2
s a
= ×
× ×
=
ft
2
4 ′ Kecepatan massa
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
s a
w s
G =
Pers. 7.2,
Kern
