Gambar 4.2 Sketsa Rancangan Pipa-pipa Superheater
Sehingga jumlah pipa-pipa superheater yang dibutuhkan adalah : n =
096 ,
6 + 1
= 64 batang dalam satu baris
4.1.1 Koefisien Perpindahan panas di Dalam Pipa h
i
Koefisien perpindahan panas dalam pipa h
i
seharusnya ditentukan pada temperature film. Dalam hal ini dapat juga ditentukan pada kondisi temperatur
uap rata-rata superheater u T = 384,19
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
= 2,5 .
5
10
−
kgm.s k
= 0,0606 Wm
o
C ρ
= 1v = 23,11 kgm
3
Cp = 2,67 kJkg.
o
C Pr
= 1,094 tabel Specific Heat of Water Substance
Kecepatan aliran uap pada superheater dihitung sebagai berikut :
V
u
=
i u
A n
v m
. .
.
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
7 6
v v
+
; dimana : v
6
= 0,03084 m
3
kg v
7
= 0,0527997 m
3
kg v =
2 0527997
, 03084
, +
= 0,0418 m
3
kg Maka diperoleh harga kecepatan uap sebesar :
V
u
=
2
0409 ,
4 .
64 0418
, .
99 .
69 π
= 34,81 ms Diperoleh kecepatan uap dalam pipa sebesar 34,81 ms masih dalam batas
kecepatan uap maksimum yang diijinkan untuk uap saturasi yaitu sebesar 50 ms
lit. MJ. Djokostyardjo “Pembahasan lebih lanjut tentang ketel uap”, 1990, hal 186
Besarnya koefisien pindahan panas dianalisa berdasarkan harga bilangan Reynold, dihitung dari persamaan berikut :
R
e
= µ
ρ
i u
D V .
. ..................................................... Y. Bayazitoglu, hal 243
Dimana : ρ
= Massa jenis uap pada superheater kg m
3
μ = Viskositas dinamik uap kgm.s
D
i
= Diameter dalam m
Maka : R
e
= µ
ρ
i u
D V
.
.
=
5
10 .
5 ,
2 0409
, .
81 ,
34 .
11 ,
23
−
= 1316095,088 Aliran yang terjadi adalah turbulen, R
e
2300 JP. Holman 1998, hal 195, maka h
i
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : h
i
=
i u
D K
N . ........................................... J.P Holman, hal 260
Bilangan Nussselt dapat dihitung dengan : N
u
= 0,023
4 ,
8 ,
.
r e
P R
= 0,023 . 1316095,088
8 ,
. 1,094
4 ,
= 1.873,98
Dengan : k
= 0,0606 Wm
2 o
C D
i
= 0,0409 m Maka :
h
i
= 0409
, 0606
, .
98 ,
1873
= 2776,61 Wm
2
K
4.1.2. Koefisien Pindahan Panas di Luar Pipa h
o
Susunan pipa yang dirancang adalah susunan selang-seling. Seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 4.3 Susunan Pipa Selang-Seling Superheater
Dimana : S
T
= Jarak transversal transverse pitch m
