J
b
= exp �−C × r
b
�1 − 2r
ss
3
� = exp
�−1,25 × 0,3714�1 − 2 × 0,1818
3
� = 0,8755
- Faktor koreksi terhadap jarak sekat pada sisi masuk dan sisi keluar alat penukar kalor,
L
i
= L
b,i
L
b
= 0,377
0,115 = 3,278
L
o
= L
b,o
L
b
= 0,305
0,115 = 2,652
J
s
= N
b
− 1 + L
i 1
−n
+ L
o 1
−n
N
b
− 1 + L
i
+ L
o
= 46
− 1 + 3,278
1 −0,6
+ 2,652
1 −0,6
16 − 1 + 3,278 + 2,652
= 0,9441
Koefisien perpindahan panas di sisi selongsong, h
o
= h
i
× J
c
× J
l
× J
b
× J
s
= 3850,15 × 1,14 × 0,6702× 0,8755 × 0,9441 = 2439 Wm
2
.K
3.2.4.2.2 Penurunan Tekanan pada Bagian Selongsong Δp
s
- Faktor koreksi pada aliran efek bypass, R
b
= exp �−D × r
b
�1 − 2r
ss
1 3
�� = exp
�−3,7 × 0,3714 �1 − 2 × 0,1818
1 3
�� = 0,6747
- Faktor koreksi untuk efek kebocoran sekat, R
l
= exp �−1,331 + r
s
r
lm [
−0,151+r
s
+0,8]
� = exp
�−1,331 + 0,2270,2846
[ −0,151+0,227+0,8]
� = 0,44
Universitas Sumatera Utara
- Penurunan tekanan aliran menyilang ideal Δp
c
, b =
6,59 1 + 0,14R
e,s 0,52
= 6,59
1 + 0,14 × 207220,24
0,52
= 0,079
f
id
= 3,5 �1,33
d
o
P
t
�
b
R
e,s −0,476
= 3,5 �1,33
0,0254 0,03175
�
0,079
× 207214,13
−0,476
= 0,0103
∆p
id
= 4 × f
id
× G
s 2
× N
r,cc
2 × g
c
× ρ
= 4 × 0,0103 × 847,96
2
× 11
2 × 1 × 455,64 = 359,86 Pa
- Penurunan tekanan untuk daerah jendela ideal Δp
w
. Luas aliran jendela sekat kotor,
A
w,g
= D
s 2
4 �
θ
b
2 − �1 −
2L
c
D
s
� sin θ
b
2 �
= 0,483 m
2
4 �
1,843 rad 2
− �1 − 2 × 0,0955 m
0,483 m � sin
105° 2
� = 0,025 m
2
Luas aliran jendela sekat yang ditempati oleh tabung, A
w,t
= π
4 d
2
× F
w
× N
t
= π
4 0,0254 m
2
× 0,08796 × 125 = 0,0055 m
2
Luas aliran jendela sekat bersih, A
w
= A
w,g
− A
w,t
= 0,025 m
2
− 0,0055 m
2
= 0,02 m
2
Penurunan tekanan pada jendela sekat, ∆p
w
= �2 + 0,6N
r,cw
�ṁ
s
2 × A
m
× A
w
× ρ
= 2 + 0,6 × 1,7059,42 kgs
2 × 0,0111 m
2
× 0,02 m
2
× 455,64 kgm
3
Universitas Sumatera Utara
= 1318,84 Pa
- Faktor koreksi terhadap jarak sekat pada sisi masuk dan sisi keluar alat penukar kalor,
R
s
= �
L
b
L
b,i
�
2 −n′
+ �
L
b
L
b,o
�
2 −n′
= �
0,115 0,377
�
2 −0,2
+ �
0,115 0,305
�
2 −0,2
= 0,290 Maka, penurunan tekanan pada sisi selongsong
∆p
s
= [N
b
− 1∆p
id
× R
b
+ N
b
× ∆p
w
]R
l
+ 2 ∆p
id
× R
b
× R
s
�1 + N
r,cw
N
r,cc
� = [16
− 1359,8 × 0,37 + 16 × 1318,84]0,44 + 2359,8 × 0,37 × 0,290
�1 + 1,7
11 �
= 30024,37 Pa Untuk mengetahui karakteristik perpindahan kalor dan penurunan tekanan
pengaruh dari jumlah sekat baffle pada alat penukar kalor maka dilakukan perhitungan dengan melakukan pengurangan jumlah sekat baffle,sebagai
alternatif 1 sebanyak 46 sekat, alternatif 2 sebanyak 42 sekat, alternatif 3 sebanyak 38 sekat, dan alternatif 4 sebanyak 34.Rangkuman dari
perhitunganjumlah sekat tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.5: Koefisien perpindahan panas dan Penurunan Tekanan di dalam tabung Jumlah sekat
A
t
R
e,t
N
u,t
h
i
V
t
f
t
∆p
t
46 0.007340076 38974.85416 174.1009985 5119.45712 1.369088362 0.00555394 59383.40817
42 0.007340076 38974.85416 174.1009985 5119.45712 1.369088362 0.00555394 59383.40817
38 0.007340076 38974.85416 174.1009985 5119.45712 1.369088362 0.00555394 59383.40817
34 0.007340076 38974.85416 174.1009985 5119.45712 1.369088362 0.00555394 59383.40817
Tabel 3.6: Koefisien perpindahan panas dan penurunan tekanan di luar tabung Metode Kern Jumlah sekat
D
e
A
s
G
s
R
e,s
h
o
f
s
∆p
s
46 0.018361731 0.011109 847.9361079 201929.53 2273.645384 0.17464882 170361.493
42 0.018361731 0.011109 847.9361079 201929.53 2273.645384 0.17464882 155862.6425
38 0.018361731 0.011109 847.9361079 201929.53 2273.645384 0.17464882 141363.7921
34 0.018361731 0.011109 847.9361079 201929.53 2273.645384 0.17464882 126864.9416
Tabel 3.7: Koefisien perpindahan panas dan penurunan tekanan di luar tabung Metode Bell-Delaware Jumlah
sekat A
sb
A
tb
A
bp
A
m
V
max
R
e,s
N
u,s
h
id
F
c
J
c
r
lm
r
s
J
l
r
b
r
ss
46 0.001072 0.00364 0.00556 0.01498 1.3805 207214.13 1162.81 3850.15 0.8241 1.143 0.3146 0.228 0.670 0.371 0.182
42 0.001072 0.00364 0.00556 0.01498 1.3805 207214.13 1162.81 3850.15 0.8241 1.143 0.3146 0.228 0.670 0.371 0.182
38 0.001072 0.00364 0.00556 0.01498 1.3805 207214.13 1162.81 3850.15 0.8241 1.143 0.3146 0.228 0.670 0.371 0.182
34 0.001072 0.00364 0.00556 0.01498 1.3805 207214.13 1162.81 3850.15 0.8241 1.143 0.3146 0.228 0.670 0.371 0.182
Jumlah sekat J
b
J
s
h
o
N
r,cw
N
r,cc
R
l
R
b
R
s
A
w,t
A
w,g
A
w
∆p
id
∆p
w
∆p
s
46 0.876 0.944 2439.001 1.705
11 0.449 0.675 0.291 0.0056 0.0257 0.02 359.86 1318.84 30024.37
42 0.876 0.880 2272.403 1.705
11 0.449 0.675 0.152 0.0056 0.0257 0.02 359.86 1318.84 27373.20
38 0.876 0.809 2088.963 1.705
11 0.449 0.675 0.132 0.0056 0.0257 0.02 359.86 1318.84 24758.93
34 0.876 0.737 1903.846 1.705
11 0.449 0.675 0.126 0.0056 0.0257 0.02 359.86 1318.84 22148.80
Universitas Sumatera Utara
3.2.5 Koefisien Perpindahan Panas Total
- Metode LMTD U =
Q A. F. LMTD
= 484793,53
J s
60,8 m
2
× 0,45 × 10,38
℃ = 1702,9 Wm2.
℃
- Metode Kern Untuk menghitung perpindahan panas total juga diperhitungkan tahanan
pengotoran pada sisi tabung, selongsong, dan dinding tahanan. Sisi tabung
Fluida: Air laut f
i
= 0,00035 m
2 .
o
C W lampiran G
h
i
= 5119,45 Wm
2
.
o
C
Sisi selongsong Fluida: gas hidrokarbon
f
o
= 0,0003 m
2 .
o
C W lampiran G
h
o
= 2273,64
Tahanan dinding Material tabung
: Tembaga Konduktivitas termal k
w
: 393 Wm.
o
C
Koefisien perpindahan panas total, 1
U =
1 h
o
+ f
o
+ d
o
× ln
�
d
o
d
i
� 2k
w
+ f
i
× d
o
d
i
+ d
o
h
i
× d
i
= 1
2273,64 + 3.10
−4
+ 0,0254 × ln
�
0,0254 0,02118
� 2 × 403
+ 3,5.10
−4
× 0,0254
0,02118 +
0,0254 5119,45 × 0,02118
U = 714,44
W m
2
. ℃
Universitas Sumatera Utara
