Efisiensi dan Efektivits Sirip pada Pipa Evaporator

ΔT 1 = Tg 3 – T 5 = 303,89 o C – 278,88 o C = 25,01 o C Maka diperoleh harga LMTD : LMTD = 01 , 25 52 , 80 01 , 25 52 , 80 In − LMTD = 47,48 o C Besarnya harga koefisien perpindahan kalor menyeluruh U dihitung dari persamaan berikut atas dasar bidang luas pipa, yaitu : dimana : h i = Koefisien konveksi dalam pipa Wm 2o C A C A h = Perbandingan luas pipa bagian dalam dengan luasan pipa yang menyerap kalor A h .R w = Tahanan konduksi pipa ekonomiser m 2o CW h o = Koefisien konveksi gas buang Wm 2o C η o = Efektivitas sirip bagian luar Pipa ekonomiser dalam hal ini direncanakan menggunakan pipa baja sama halnya dengan pipa superheater dengan diameter kecil. Diambil ukuran pipa dari ukuran standart pipa untuk baja schedule 40 dengan diameter nominal DN 1,5” lampiran ukuran pipa . Maka diambil ukuran-ukuran pipa sebagai berikut : D o : Diameter luar = 1,9 in = 0,048 m Di : Diameter dalam = 1,61 in = 0,0409 m t : Tebal pipa = 0,15 in = 0,0038 m untuk menentukan banyaknya jumlah pipa yang dibutuhkan sesuai dengan laju aliran uap dan diameter pipa yang direncanakan, maka diambil suatu batasan sebagai berikut : Panjang pipa aktif yang berhubungan dengan pipa-pipa = 6m dengan memperhitungkan standart panjang pipa yang ada Jarak antara dua buah pipa =2 . D o = 0,096 m Panjang pipa perbatang = 9 m Jumlah pipa dalam 1 baris direncanakan sama seperti perancangan pada superheater, sehingga jumlah pipa-pipa ekonomiser yang dibutuhkan adalah : n = 096 , 6 + 1 = 64 batang dalam satu baris

4.3.1. Koefisien Perpindahan Panas di dalam Pipa h

i Koefisien pindahan panas dalam pipa h i seharusnya ditentukan pada temperatur film. Dalam hal ini dapat juga ditentukan pada kondisi temperatur uap rata-rata ekonomiser T u =226,38 o C pada tekanan 63,16 bar. Dari tabel sifat- sifat air pada berbagai tekanan dan temperatur, www.hrsgdesign.com diperoleh data-data sebagai berikut : μ = 11,9 . 5 10 − kgm.s k = 0,6473 Wm o C ρ = 1v = 835,57 kgm 3 Cp = 4,626 kJkg. o C Pr = 0.860 tabel Specific Heat of Water Substance Kecepatan aliran uap pada pipa ekonomiser dihitung sebagai berikut : i u u A n v m V . . . = dimana : V u = Kecepatan aliran uap dalam pipa ms u m . = laju aliran uap = 69,99 kgs n = jumlah pipa superheater = 64 batang v = Volume jenis uap, dihitung atas dasar volume jenis uap rata-rata pada superheater dengan tekanan 63,16 bar. v = 2 5 4 v v + ; dimana : v 4 = 0.001119 m 3 kg v 5 = 0,00133 m 3 kg v = 2 00133 , 001119 , + = 0.00122 m 3 kg Maka diperoleh harga kecepatan uap sebesar : 2 0409 , 4 . 64 00122 , . 69,99 π = u V = 1,016 ms Besarnya koefisien pindahan panas dianalisa berdasarkan harga bilangan Reynold, dihitung dari persamaan berikut : µ ρ i u e D V R . . = = 5 10 . 9 , 11 0409 , . 016 , 1 . 57 , 835 − = 291778,24 Aliran yang terjadi adalah turbulen, R e 2300 JP. Holman 1998, hal 195, maka h i dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : i u i D k N h . = Bilangan Nusselt dapat dihitung dengan : 4 , 8 , . 023 , r e u P R N = = 0,023 . 291778,24 0,8 . 0,6473 0,4 = 455,21 Maka : 0409 , 6473 , . 21 , 455 = i h = 7204,34 Wm 2 o C

4.3.2. Koefisien Pindahan Panas di Luar Pipa h

o Susunan pipa ekonomiser yang dirancang adalah susunan selang-seling. Seperti pada gambar berikut ini :