Alat Penukar Kalor Analisa Performance Heat Exchanger Jenis Shell And Tube

BAB III

PEMILIHAN DAN PERANCANAN HEAT EXCHANGER 3.1. Pemilihan Heat Exchanger

Pada bab sebelumnya telah dijelaskan beberapa jenis heat exchanger. Dalam tugas karya ini penulis memilih heat exchanger jenis shell and tube, dan jenis iini merupakan yang paling banyak dipergunakan dalam industri perminyakan. Adapun beberapa keuntungan dari heat exchanger jenis shell and tube ini dapat dilihat dibawah ini, antara lain :

1. Konfigurasi yang dibuat akan membiarkan luas permukaan yang besar dengan bentuk atau volume yang kecil.

2. Mempunyai lay-out mekanik yang baik, bentuknya cukup baik untuk operasi bertekanan tinggi.

3. Menggunakan teknik pabrikasi yang sudah mapan.

4. Dapat dibuat dengan berbagai jenis material, dimana dapat dipilih jenis material yang dipergunakan sesuai dengan jenis fluida, temperature dan tekanan yang dioperasikan.

5. Mudah dalam perawatan dan pembersihanya. 6. Prosedur dan perencanaanya sangat baik dan tepat.

7. Konstruksinya sederhana dan pemakaian ruangan relative kecil.

8. Prosedur pengoperasiannya tidak berbelit-belit, sangat mudah dimengerti dan dipahami oleh para operator.

9. Konstruksinya dapat dipisah-pisah satu sama lain (tidak merupakan satu kesatuan yang utuh), sehingga mudah dalam pengangkatannya atau dipindah-pindah.

Oleh sebab itulah maka penulis memilih heat exchanger jenis shell and tube.

3.2. Data Perpindahan Panas

Dalam perhitungan heat exchanger ini, kita memerlukan bebarapa perhitungan yang penting untuk diketahui. Adapun perhitungan yang diperlukan adalah :

- Perhitungan koefisien perpindahan panas menyeluruh dari heat exchanger dengan mengetahui tekanan, temperature masuk dan keluar, diameter pipa, pajang pipa, dan laju aliran fluida.

- Perhitungan penurunan tekanan

- Perhitungan faktor pengotoran dengan mengetahui tahanan thermal lainnyadan koefisien perpindahan panasmenyeluruh.

Untuk lebih jelasnya, maka akan dihitung satu persatu dari point yang ada. Adapun data yang dihasilkan dari table spesifikasi pada heat exchanger yang diproleh dari Pertamina Dumai Indonesia adalah sebagai berikut :

- Pada shell side, fluida yang mengalir adalah “kerosene”, dengan data :

 Laju aliran kerosene (Ws) : 200 kg_hr

 Temperatur masuk kerosene (T1) : 200 0C

 Temperatur keluar kerosene (T2) : 180 0C

 Tekanan kerosene (Ps) : 15 2

cm kg

- Pada tube side, fluida yang mengalir adalah “Crude Oil”, dengan data :

 Laju aliran crude oil (Wt) : 250.000 kg_hr

 Temperatur masuk crude oil (t1) : 50 0C

 Temperatur keluar crude oil (t2) : 60 0C

 Tekanan crude oil (Pt) : 40 2

cm kg

Dengan konstruksi dari heat exchanger

 Jenis Heat Exchanger : TEMA Type “R” JIS B 8243

 Diameter Tube Side (OD) : 25,4 mm

 Diameter Shell Side (ID) : 590 mm

 Panjang pipa (L) : 3176 mm

 Jaraj antara Tube (Pitch) : 32 mm

Dari data yang diketahui diatas, maka temperature kerosene memanasi crude oil. Untuk mengolah data tersebut akan dirubah kedalam derajat Farenheit ( 0F ) :

T1 =200 0C = 200 32 392

5

9 0  

   



  C 0F

T2 = 180 0C =    



 2000C

5 9

+ 32 = 356 0F

T1 = 50 0C =    



 500C

5 9

+ 32 = 122 0F

T2 = 60 0C =    



 600C

5 9

+ 32 = 140 0F

Berdasarkan table dari literature II hal. 821 diproleh kode API dari fluida :

 Mid-Continent Crude 340 API dengan X = 10,3 dan Y = 21,3

Keseimbangan suhu diproleh : e

- K rosen

F F F T T 0 0 0 2 1 ₃₇₄

tav =

2

2  

356

392 



r II didapa : Sehingga dari Fig. 4 dan Fig. 1 Literatu t

dan Kt = 0,075

hr ft Btu . 2 F lb Btu 0 . Cps = 0,64

-Crude Oil

tav = 1 2 131 F

2

2  

F F t t 0 0 0 140 122  

Fig. 4 da II didapat

Sehinggadari n Fig. 1 literatur : Cpt = 0,49

F

lb.0 dan Kt = 0,076

Btu

hr ft2.

Btu

250.000kg/hr = 1kg = 2,205 lb Dengan laju aliran Crude Oil (Wt) =

hr

kg _{x 2,205 lb} Wt = 250.000

hr lb

= 551.250

 a Crude Oil

T = 551.250 Panas yang diterim Q = Wt . Cpt . ∆

hr

lb _{x 0,49}

F lb Btu

0

. x (140

0

F-1220F)

hr Btu

= 4.862.025 3.3. Perhitungan

a. Selisih Temperatur Sebenarnya (∆tm) Dengan arah aliran berlawanan

T1 = 392 0F → T2 = 356 0F F t F t F t F t 0 1 0 2 0 1 0 2 234 252 122 140       

LMTD =

F F F F t t t t 0 0 0 0 1 2 1 2 234 252 ln 234 252 ln      

= 242,91 0F

2 122 140 356 392 0 0 0 0 1 2 2 1            F F F F t t T T R 066 , 0 122 392 122 140 0 0 0 0 1 2 2 1             F F F F t t T T Dimana :

R = Temperatur efesiensi alat penukar kalor

P = Perbandingan kalor fluida dalam tube terhadap kalor luar tube Dari Fig. 18 berdasarkan R dan P maka didapat harga Ft = 0,995

Sehingga didapat temperature rata-rata sebenarnya (∆tm)

∆tm = Ft . LMTD………. (1)

= 0,995 × 249,91 0F = 241,69 0F

= 116,49 0C

b. Menentukan Temperatur Kalor Tc dan th ∆tc = T2 - t1 = 356 0F – 122 0F = 234 0F

∆th = T1- t2 = 392 0F – 140 0F = 252 0F

Maka : F

F F th tc 0 0 0 92 , 0 252 234   

Berdasarkan Fig. 17 lit. II didapat nilai : Kc = Kalori Konstan : Fc = Kalori Fraksi

9 dan Fc = 0,475

0

F + 0,475 (392 0F-356 0F)

0

F + 0,475 (140 0F-122 0F) = 130,6 0F = 54,8 0F

dari harga sebenarnya. Harga sebenarnya melalui perhitungan yang

Harga U yang diambil dari table adalah antara 20-60 Kc = 0,1

Maka :

Tc = T2 + Fc (T1-T2) = 356

= 373,1 0F = 189,5 0F tc = t1 + Fc (t2-t1) = 122

3.4 Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (UD)

Pada perhitungan heat exchanger harga UD diambil pada lit. II table. 8

dengan penyesusaian fluida kerja. Harga UD pada table merupakan harga

pendekatan dikoreksi.

D

F ft hr. 2.0

menggunakan fluida medium organic pemanas dan

Btu _karena

medium organic sebagai fluida yang dipanaskan, sehingga diambil harga UD = 38

F ft hr

Btu ₀

. 2

.

1. Mencari Luas Permukaan Total (A) A =

m D

U t

Q



. ………2)

Dimana :

Maka : A =

F F

ft hr. .

Btu

hr Btu

0 0

2 241,69

. 38

025 . 862 . 4



diketahui luas permukaan luar pada barisan lintasan :

jum Nt =

= 529,388 ft2

2. Menghitung Jumlah Tube Dari Lit. II Tabel 10 a″ = 0,2618 ft/lin ft

Maka lah tube dapat dihitung dengan rumus :

" .a L

A

………3)

Nt =

t l ft

ft.0,2618 42

, 10

ft inf 2

388 , 529

. Diproleh dari lit. II table 9 dengan mencari apat jumlah tube :

akai jumlah tube (Nt) = 208 buah, maka dicari luas permukaan total

………4)

ft × 0,2618 = 194 buah

Dianalisa dari data fluida mengalami 1 laluan cangkang dan 2 laluan tabung atau disebut 1 shell dan 2 tube passes

jumlah tube did Nt = 208 buah Dengan mem sebenarnya.

Am = Nt . L . a″………

ft lin ft

. = 208 × 10,42

= 567,415 ft2

3. Koefisien perpindahan panas menyeluruh yang dikoreksi UD =

tm Q



. ………5)

=

F

41 ,

567 ft

hr Btu

0 2

69 , 241 . 5

025 . 862 . 4

= 35,45

F ft hr Btu

0 . 2 .

3.5. Menghitung Pada Tube Side (Crude Oil) a :

(O )

iamet

Berdasarkan data yang ad

Diameter luar pipa D = 25,4 mm = 1 inch 12 BWG Panjang pipa (L) = 3176 mm = 125 in / 12 = 10,41 ft Pitch (Pt) = 32 mm □ = 1,25 in □ (susunan tube bujur sangkar)

D er dalam shell (ID) = 590 : 25,4 mm = 23,25 in  23in……….6)

s aliran per tube (at ) = 0,479 in2

At

Dari table 10, lit II diproleh lua 1. Luas laluan aliran pada tube (At) :

=

n at Nt

. 144

.

………..7)

Maka : At =

2 . 144

479 , 0 .

208 in2

n a ran massa (Gt) : Gt =

= 0,346 ft2 2. Kecepata li

t

2 346 , 0 250 . 551 lb = ft hr

= 1.593.208 2 .ft hr lb

3. Bilangan Reynold (Ret) Ret =  Gt . ………..8) Dim

0,782 in = 0,065 ft

µ = viskositas pada temperature Tc = 130,6 0F, dengan x = 10,3 , y = 21,3 = 3,6 cp = 3,6 cp . 2,42

D

ana :

D = diameter dalam tube =

hr ft lb hr ft lb . 712 , 8

.  ……….9)

Maka : Ret = ft hr. 712 . 8 lb ft lb . 2 (Turbulen) L = 3176 mm = 3,17 m D = 0,065 ft



hr ft1.593.208 065

, 0

= 11.886,88

× 3,28 ft = 10,42 ft

ft

L 10,42

ft

D  0,065 ………10)

ynold, maka : JH = 40………11)

Berdasarkan tc = 130,6 0F dan jode API 340 didapat :

C = 0,49

= 160,3 ft

Diproleh besar faktor perpindahan panas (JH)

Re ) 12 . 0 . .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... F lb Btu

K = 0,08 F ft hr Btu 0 . 2

. ……….13)

Maka : 3 1 .  C =

  K 3 1 0 2 0 . 08 , 0 . 712 . 8 . 49 , 0                    ft F ft hr Btu hr ft lb F lb Btu

= 3,759 ft

oef pindahan panas i)

Hi = JH

4. K isien per (h

t K M C D K  . . . 3 1            



ft



ft ft F ft hr Btu h t i 579 , 3 . 065 , 0 . 48 , 0 . 40 0 2                    F ft hr Btu

= 185,06 _2.0 . a panas pada be :

5. Fluid tu

OD t t     D hi hio in in F ft hr Btu 1 782 , 0 . 2.0

= 185,06 

= 144,71 F ft hr Btu 0 . 2 .

3.6. Perhitungan Pada Shell Side (Kerosen) an pad

1. luas laju alir a shell (as)

Pt B C ID

. 144

' .

As = ……….14)

m

e in

Di ana :

ID = Diameter dalam shell side = 23,25 in C’ = Jarak bebas antara tube dengan tub = Pt = OD = 1,25 in – 1in = 0,25 B = Baffle space (jarak tiap sekat)

in in

ID

65 , 4 5

5   (dari data, harga B = 118 mm =

= 23,25 4,65 in)

= jarak antara tube = 1,25 in Maka

As = Pt

:

in in in in

25 , 1 . 144

65 , 4 . 25 , 0 . 25 , 23

= 0,148 ft2

2. Kecepatan aliran massa (Gs)

Gs =

s a Ws

2 =

148 ,

0 ft

39 , 200

hr lb

= 1353,98

hr ft2.

lb

ynold es) Res

3. Bilangan Re (R =



Gs De.

Dimana :

= 0,99 in (dari gambar 9.2 lit II)………15)

De = diameter ekivalent (ft)

=

12 99 , 0 in

engan x = 11,6 dan y = 16,0 ,23 centi poise

nti poi × 2,42 = 0,556

= 0,0825 ft

= viskositas pada temp. Tc = 373,1 0F d Dan 42 0 API diproleh µ = 0

µ = 0,23 ce se hr ft lb

.

Maka :

Res =

hr ft

556 ,

0 lb

hr ft lb ft

.

. 98 , 353 . 1 0825 ,

Pada : Tc = 373,1 dan kode API 420, diproleh : Cp = 0,64

F lb Btu

0

. ………..17)

  

  F _ft ft

hr

Btu 0

2 .

K = 0,075 ………..18)

Didapat : 3 1 3 1 0 2 0 . 075 , 0 . 556 , 0 . 64 , 0 .                       ft F ft hr Btu hr ft lb F lb btu K C = 1,676 F 0 ft

4. Koefisien perpindahan panas (ho) : ho = JH s

K C De

K

  13

. .                          _ _ F ft ft ft F ft hr Btu 0 0 2 679 , 1 0825 , 0 . 075 . 0 ho = 290



F hr ft2. .0 = 442,64 Btu

indahan Panas 1. Temperatur dinding tube (tw)

tw = tc +

3.7. Perhitungn Koefisien Perp



Tc tc



ho hio

ho

s t

s  

           



F F



F hr ft Btu F hr ft Btu F hr ft Btu

F 0 0

0 2 0 2 0 2 0 6 . 30 1 , 373 . . 64 , 422 . . 71 , 144 . . 64 , 422     = 130,6

2. Dari temperature tw = 313,35 0F dan nilai x = 10,3 ; y = 21,3 didapat viskositas

pada temperature dinding (µw) = 0,7………...19)

µw = 0,7 × 2,42

= 1,694

hr ft lb

.

Maka didapat faktor koreksi dari gradient viskositas pada tube side (_t) adalah : 14

, 0     

w t

 

=

14 , 0

694 , 1

556 , 0

   

  = 0,328

sehingga koefisien perpindahan panas yang dikoreksi pada tube side

Hio = t

t hio

  

= 144,71 0,328 .

.ft2 0F hr

Btu

= 47,46

F ft hr Btu

o

. . 2

3. Dari temperature tw = 313,35 Fpada shell side dengan nilai x = 11,6 dan

o

x = 16,0 diperoleh viskositas pada temperature dinding )

(_w = 0,32 centi porse………..₂₀₎

w

 = 0,32 x 2,42 = 0,774

hr ft lb

s  = 14 , 0     w  = 14 , 0 774 , 1 556 , 0       = 0,718

Koefisien perpindahan panas yang dikoreksi pada shell side (ho)

ho = _s

s ho

  .

= 442,64 0,718 .

.ft2 F hr

Btu

o

= 317,8 F ft hr

Btu o

. . 2

4. Koefisien perpindahan panas menyeluruh (Uc) : Uc = ho hio ho hio   = F ft hr Btu F ft hr Btu F ft hr Btu F ft hr Btu o o o o . . 8 , 317 . . 46 , 47 . . 8 , 317 . . 46 , 47 2 2 2 2   = 41,29 F ft hr Btu o . . 2 Dimana :

Uc = Koefisien perpindahan panas menyeluruh pada kondisi bersih

3.8. Faktor Pengotoran (Fouling Fsctor = Rd)

Pada heat exchanger yang telah lama digunakan, permukaan perpindahan kalor akan mengalami pelapisan oleh berbagai endapan yang terdapat pada sistim aliran atau permukaan bidang. Perpindahan kalor akan mengalami korosi akibat

interaksi antara fluida dengan bahan yang digunakan dalam konstruksi heat exchanger.

Nilai faktor pengotoran (Rd) didapat dari : Rd = D D U Uc U Uc .  _……… 21) Dimana :

Uc = Koefisien Perpindahan panas menyeluruh pada kondisi bersih = 41,29 F ft hr Btu o . . 2

UD = Koefisien perpindahan panas menyeluruh pada kondisi kotor

= 35,45 F ft hr Btu o . . 2 Sehingga : Rd =                           F ft hr Btu F ft hr Btu F ft hr Btu F ft hr Btu o o o o . . 45 , 35 . . 29 , 41 . . 45 , 35 . . 29 , 41 2 2 2 2 = 0,0039 Btu F ft hr. 2.o

BAB IV

PENURUNAN TEKANAN

Penurunan tekanan (pressure drop) dipengaruhi oleh panjang pipa, kecepatan aliran fluida, diameter pipa, faktor gesekan, jumlah sekat yang terdapat pada shell.

4.1. Penurunan Tekanan Pada Shell Side

Dari perhitungan sebelumnya telah diketahui, bialngan Reynold pada shell (Res) = 200.90. Dengan mengetahui bilangan Reynold maka diproleh faktor gesekan (fs) dengan pemotongan 25% segmental baffles.

Temperatur Tc = 373,1 0F, maka dapat diproleh spesifik gravity (Ss) dengan kode 420 API pada kerosene.

Diamter dalam shell (Ds) = 23,25 in =

12 25 , 23 in

= 1,937 ft

Maka penrunan tekanan pada shell side (∆Ps) adalah :

∆Ps =





s s e s s

S D

N D G fs

 . . . 10 . 22 , 5

1 . . .

10

2 

Dimana :

Jumlah sekat dalam shell, N+1 =

B L . 12 = 65 , 4 42 , 10 . 12 = 26,8 N = Jumlah sekat dalam shell

L = Panjang pipa (tube) B = Jarak tiap baffes

Gs = Kecepatan aliran massa pada shell side (kerosene) = 1353,98 hr ft lb . 2

s= Perbandingan viskositas fluida pada suhu rata-rata dinding shell

= 0,718

De = Diameter ekivalen = 0,0825 ft

∆Ps = Penurunan tekanan pada shell side Ds = Diameter dalam shell

Maka diproleh :

∆Ps =

718 , 0 7 , 0 0825 , 0 10 . 22 , 5 8 , 26 937 , 1 . 98 , 1353 . 0012 , 0 2 2            ft ft hr ft lb

4.2. Penurunan Tekanan pada Tube Side

Dari perhitungan sebelumnya telah diketahui, bilangan Reynold pada tube side (Ret) = 11.868,88. dengan memgetahui bilangan Reynold maka diproleh faktor gesekan (ft).

ft = 0,00024………23)

Temperatur tc = 130,6 0F, maka diperoleh spesifik gravity (st) dengan kode 340

API pada crude oil

st = 0,83………..24)

Maka penurunan tekanan pada tube side (∆pt) adalah :

∆pt =

t t t t

S D

n L G f

 . . . 10 . 22 , 5

. . .

10 2

………...25)

Diamana :

Gt = Kecepatan aliran massa tube side

= 1.593.208

hr ft lb

.

2 L = Panjang tabung

= 10,42 ft

n = Jumlah laluan tube = 2 passes Dt = Diameter dalam tube

= 0,065 ft

St = Spesifik gravity

= 0,83

ft = Faktor gesekan

t = Perbandingan viskositas fluida pada suhu dinding tube rata-rata

= 0,328 Maka didapat :

∆Pt =

328 , 0 83 , 0 065 , 0 10 . 22 , 5 2 42 , 10 . 208 , 1593 0024 , 0 10 2 2             ft ft ft hr lb

= 13,74 Psi

Dari kecepatan aliran massa (Gt) = 1.593.208

hr ft lb

. 2

Maka didapat head kecepatan (vecocity head)

3 , 0 2 2  g V ………...26) Dimana :

V = keepatan (fps) G = gravitasi  ₂

sec

ft

Sehingga diperoleh penurunan tekanan yang terjadi kembali pada tube side (∆pr) ∆pr =

g V s

n

t 2.

.

4 2

 Dimana :

n = jumlah bahan tabung (tube) St = spesifik gravity

Maka :

∆pr = 0,3 83 , 0

2 . 4

 = 2,89 Psi

Maka total penurunan tekanan pada tube side (∆pr) adalah : ∆pr = ∆pt + ∆pr

= 13,74 Psi + 2,89 Psi = 16,63 Psi

BAB V KESIMPULAN

Dari hasil analisa yang dilakukan terhadap komponen heat exchanger jenis shell and tube yang dialiri oleh dua jenis fluida yang berbeda dimana kerosene pada shell side dan crude oil pada tube side. Sebagai pemanas pada heat exchanger ini adalah kerosen dan crude oil sebagai fluida yang dipanaskan. Hal tersebut dilakukan untuk menghemat bahan bakar serta memanfaatkan panas yang dialirkan dan mempercepat titik didih dari fluida yang dipanasi.

Dari analisa dan hasil perhitungan maka didapat hasil sebagai berikut : 1. Jumlah panas yang dilepaskan (Q)

Q = 4.862.025

hr Btu

2. Kofisien perpindahan panas menyeluruh pada kondisi bersih (Uc) Uc = 41,29

F ft hr Btu

o

. . 2

3.Kofisien perpindahan panas menyeluruh pada kondisi kotor (UD)

UD = 35,45

F ft hr Btu

o

. . 2

4. Faktor pengotoran (Fouling Factor) Rd = 0,0039

Btu F ft

hr o

. . 2

5. Penurunan tekanan, yang terdiri dari dua bagian, yaitu :  Penurunan tekanan pada shell side (∆Ps) = 0,52 Psi  Penurunan tekanan pada tube side (∆Pt) = 13,74 Psi

6. Ukuran-ukuran dari heat exchanger

 Diameter dalam shell (ID) = 590 mm = 23,25 in  Diameter luar tube (OD) = 25,4 mm = 1 in  Panjang tube (L) = 3176 mm = 125 in  Jumlah sekat ( buffles) = 26 buah

 Jumlah laluan aliran tube = 2 passes

 Tube pitch (Pt) = 32 mm = 1,25 in  Jarak bebas antara tube = 0,25 in

 Jumlah tube (Nt) = 208 buah  Diameter dalam tube (Dt) = 0,065 ft

 Jarak tiap buffle (B) = 4,65 in

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Alat Penukar Kalor

Seperti yang telah dikemukakan dalam pendahuluan terdapat banyak sekali jenis-jenis alat penukar kalor. Maka untuk mencegah timbulnya kesalah pahaman maka alat penukar kalor dikelompokan berdasarkan fungsinya :

1. Chiller, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan fluida sampai pada temperature yang rendah. Temperature fluida hasil pendinginan didalam chiller yang lebih rendah bila dibandingkan dengan fluida pendinginan yang dilakukan dengan pendingin air. Untuk chiller ini media pendingin biasanya digunakan amoniak atau Freon.

2. Kondensor, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan uap atau campuran uap, sehingga berubah fasa menjadi cairan. Media pendingin yang dipakai biasanya air atau udara. Uap atau campuran uap akan melepaskan panas atent kepada pendingin, misalnya pada pembangkit listrik tenaga uap yang mempergunakan condensing turbin, maka uap bekas dari turbin akan dimasukkan kedalam kondensor, lalu diembunkan menjadi kondensat.

3. Cooler, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan cairan atau gas dengan mempergunakan air sebagai media pendingin. Disini tidak terjadi perubahan fasa, dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka pendingin coler mempergunakan media pendingin berupa udara dengan bantuan fan (kipas).

4. Evaporator, alat penukar kalor ini digunakan untuk penguapan cairan menjadi uap. Dimana pada alat ini menjadi proses evaporasi (penguapan) suatu zat dari fasa cair menjadi uap. Yang dimanfaatkan alat ini adalah panas latent dan zat yang digunakan adalah air atau refrigerant cair.

5. Reboiler, alat penukar kalor ini berfungsi mendidihkan kembali (reboil) serta menguapkan sebagian cairan yang diproses. Adapun media pemanas yang sering digunakan adalah uap atau zat panas yang sedang diproses itu sendiri. Hal ini dapat dilihat pada penyulingan minyak pada ambar 2.1, diperlihatkan sebuah reboiler dengan mempergunakan minyak (665 0F) sebagai media penguap, minyak tersebut akan keluar dari boiler dan mengalir didalam tube.

6. Heat Exchanger, alat penukar kalor ini bertujuan untuk memanfaatkan panas suatu aliran fluida yang lain. Maka akan terjadi dua fungsi sekaligus, yaitu :

- Memanaskan fluida

- Mendinginkan fluida yang panas

Suhu yang masuk dan keluar kedua jenis fluida diatur sesuai dengan kebutuhannya. Pada gambar diperlihatkan sebuah heat exchanger, dimana fluida yang berada didalam tube adalah air, disebelah luar dari tube fluida yang mengalir adalah kerosene yang semuanya berada didalam shell.

2.2. Jenis-jenis Heat Exchanger

Dikarenakan banyaknya jenis dari alat penukar kalor, maka dalam pembahasan akan dibatasi pada alat penukar kalor jenis heat exchanger yang banyak dijumpai dalam industri perminyakan. Heat exchanger ini juga banyak mempunyai jenis-jenisnya.

Perlu diketahui bahwa untuk alat-alat ini terdapat suatu terminology yang telah distandarkan untuk menamai alat dan bagian-bagian alat tersebut yang dikeluarkan oleh Asosiasi pembuat Heat Exchanger yang dikenal denganTublar Exchanger Manufactures Association (TEMA). Standarisasi tersebut bertujuan untuk melindungi para pemakai dari bahaya kerusakan atau kegagalan alat, karena alat ini beroperasi pada temperature dan tekanan yang tinggi.

Didalam standar mekanik TEMA, terdapat dua macam kelas heat Exchanger, yaitu :

1. Kelas R, yaitu untuk peraalatan yang bekerja dengan kondisi berat, misalnya untuk industri minyak dan kimia berat.

2. Kelas C, yaitu yang dibuat untuk general purpose, dengan didasarkan pada segi ekonomis dan ukuran kecil, digunakan untuk proses-proses umum industri.

Jenis-jenis Heat Exchanger yang terdapat pada industri perminyakan dapat dibedakan atas :

1. Jenis Shell and Tube

Jenis ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam industri perminyakan. Alat ini terdiri dari sebuah shell (tabung/slinder besar) dimana didalamnya terdapat suatu bandle (berkas) pipa dengan diameter yang relative kecil. Satu jenis fluida mengalir didalam pipa-pipa sedangkan fluida lainnya mengalir dibagian luar pipa tetapi masih didalam shell. Hal ini dapat dilihat pada gambar 2.3

Gbr. 2.3. Konstruksi alat penukar kalor jenis shell and tube Keterangan :

1. Saluran ujung yang tetap 2. Topi ujung yang tetap

3. Saluran atau tepi ujung yang tetap 4. Tutup saluran – chanel cover

5. Nosel ujung stasioner – Stationary head nozzle 6. Pelat tube stasioner – Stationary tubes sheet 7. Tube

10. Flens shell pada ujung stasioner-shell flange stationary head end 11. Flens shell ujung yang dibelakang, shell flange – Rear Head End 12. Nossel shell – Shell Nozzle

13. Flens penutup shell – shell cover flange 14. Sambungan ekspansi – Expansion Joint

15. Pelat tube yang mengambang – Floating Head Cover 16. Tutup kepala yang mengambang - Floating Head Cover 17. Flens kepala yang mengambang – Floating Head Flange

18. Penahan kepala yang mengambang – Floatinh Head Backing Device 19. Cicncin pemisah – Split Shear Ring

20. Flens penahan dengan slip – on – slip – on backing flange

21. Tutup kepala yang mengambang sebelah luar – Floating Head Cover 22. Pelat tutup yang mengambang yang menyusur – Floating Tube Sheet Skirt 23. Flens packing – Packing box flange

24. Packing

25. Cincin penekan packing – Packing follower ring 26. Cincin latern – Latern Ring

27. Batang pengikat dan spasi – Tie Rod and Spacer

28. Pelat penahan atau sekat transverse – Transverse Baffles or Support Plate 29. Sekat yang disentuh langsung – Impingement Buffles

30. Sekat yang longitudinal – Longitudinal Baffles 31. Pemisah aliran pass – PassPartition

32. Sambungan untuk venting – Vent Connection 33. Sambungan untuk buangan – Drain Connection

34. Sambungan untuk instrument – Instrument Connection 35. Penahan bejana kepondasi/sadel – Support Saddle 36. Tahanan untuk mengangkat – Lifting Lug

37. Penahan gantungan – Support Bracket 38. Weir

39. Saluran untuk cairan – Liguid Level Connection

2. Jenis Double Pipe (Pipa Ganda)

Pada jenis ini tiap pipa atau beberapa pipa mempunyai shell sendiri-sendiri. Untuk menghindari tempat yang terlalu panjang, heat exchanger ini dibentuk menjadi U (lihat gambar 2.4). pada keperluan khusus, untuk meningkatkan kemampuan memindahkan panas, bagian diluar pipa diberi srip. Bentuk siripnya ada yang memanjang, melingkar dan sebagainya.

Keistimewaan jenis ini adalah mampu beroperasi pada tekanan yang tinggi, dank arena tidak ada sambungan, resiko tercampurnya kedua fluida sangat kecil. Kelemahannya terletak pada kapasitas perpindahan panasnya sangat kecil.

3. Koil Pipa

Heat Exchanger ini mempunyai pipa berbentuk koil yang dibenamkan didalam sebuah box berisi air dingin yang mengalir atau yang disemprotkan untuk mendinginkan fluida panas yang mengalir di dalam pipa. Jenis ini disebut juga sebagai box cooler (gambar 2.5) jenis ini biasanya digunakan untuk pemindahan kalor yang relative kecil dan fluida yang didalam shell yang akan diproses lanjut.

Gambar 2.5. Pipa Coil Heat Exchanger

4. Jenis Pipa Terbuka (Open Tube Section)

Pada heat exchanger ini pipa-pipa tidak ditempatkan lagi didalam shell, tetapi dibiarkan di udara. Prndinginan dilakukan dengan mengalirkan air atau udara pada bagian pipa. Berkas pipa itu biasanya cukup panjang. Untuk pendinginan dengan udara biasanya bagian luar pipa diberi sirip-sirip untuk memperluas permukaan perpindahan panas. Seperti halnya jenis coil pipa, perpindahan panas yang terjadi cukup lamban dengan kapasitas yang lebih kecil dari jenis shell and tube.

Gbr. 2.6. Alat penukar kalor jenis open tube section

Di samping jenis-jenis di atas, masih terdapat jenis-jenis lain yang dijumpai di industri, antara lain :

- jenis spiral, menpunyai bidang perpindahan panas yang melingkar. Karena alirannya yang melingkar maka system ini dapat “Self Cleaning” dan mempunyai efisiensi perpindahan panas yang baik. Akan tetapi konstruksi seperti ini tidak dapat dioperasikan pada tekanan tinggi.

- jenis lamella, biasanya digunakan untuk memindahkan panas dari gas ke gas pada tekanan rendah. Jenis ini memiliki koefisien perpindahan panas yang baik/tinggi.

Gbr. 2.8. Jenis Lamela

- Gasketter plate exchanger, mempunyai bidang perpindahan panas yang terbentuk dari lembaran pelat yang dibuat beralur. Laluan fluida (biasanya untuk cairan) terdapat diantara lembaran pelat yang dipisahkan gasket yang dirancang khusus sehingga dapat memisahkan aliran dari kedua cairan. Perawatannya mudah dan mempunyai efisiensi perpindahan panas yang baik.

Gbr. 2.9. Gasket plate exchanger

Pada umumnya heat exchanger dibuat dengan pemesanan, karena harus sesuai dengan kebutuhannya. Baik ukuran maupun bentuk dapat bermacam-macam, sesuai dengan keperluan masing-masing.

2.3 Komponen-komponen Heat Exchanger.

Dalam penguraian komponen-komponen heat exchanger jenis shell and tube akan dibahas beberapa komponen yang sangat berpengaruh pada konstruksi heat exchanger. Untuk lebih jelasnya disini akan dibahas beberapa komponen dari heat exchanger jenis and tube.

2.3.1 Shell

Kontruksi shell sangat ditentukan oleh keadaan tubes yang akan ditempatkan didalamnya. Shell ini dapat dibuat dari pipa yang berukuran besar atau pelat logam yang dirol. Shell merupakan badan dari heat exchanger, dimana didapat tube bundle. Untuk temperatur yang sangart tinggi kadang-kadang shell dibagi dua disambungkan dengan sambungan ekspansi. Bentuk-bentuk shell yang

2.3.2. Tube (pipa)

Tube atau pipa merupakan bidang pemisah antara kedua jenis fluida yang mengalir didalamnya dan sekaligus sebagai bidang perpindahan panas. Ketebalan dan bahan pipa harus dipilih pada tekanan operasi fluida kerjanya. Selain itu bahan pipa tidak mudah terkorosi oleh fluida kerja. Adapun beberapa tipe susunan tube dapat dilihat dibawah ini :

Gbr.2.11. tipe susunan tube.

Susunan dari tube ini dibuat berdasarkan pertimbangan untuk mendapatkan jumlah pipa yang banyak atau untuk kemudahan perawatan (pembersihan permukaan pipa).

2.3.3. Sekat (Baffle)

Adapun fungsi dari pemasangan sekat (baffle) pada heat exchanger ini antara lain adalah untuk :

1. Sebagai penahan dari tube bundle

2. Untuk mengurangi atau menambah terjadinya getaran.

3. Sebagai alat untuk mengarahkan aliran fluida yang berada di dalam tubes. Ditinjau dari segi konstruksinya baffle dapat diklasifikasikan dalam empat kelompok, yaitu :

1. sekat plat bentuk segmen. 2. Sekat bintang (rod baffle). 3. Sekat mendatar.

4. Sekat impingement.

Gbr. 2. 13. Sekat bintang (rod baffle)

Gbr. 2. 15. Sekat Impingement 2.4. Beda Temperatur Rata-rata Logaritma ( LMTD )

Faktor perhitungan pada alat penukar kalor adalah masalah perpindahan panasnya. Apabila panas yang dilepaskan besarnya sama dengan Q peratuan waktu, maka panas itu diterima fluida yang dingin sebesar Q tersebut dengan persamaaan :

Q = U . A . ∆ Tlm………...(2.1) Dimana Q = Kalor yang dilepaskan/diterima

U = Koefisien perpindahan panas menyeluruh A = Luas perpindahan panas

Sebelum menentukan luas permukaan kalor (A), maka terlebih dahulu ditentukan nilai dari LMTD. Hal ini berdasarkan selisih temperature dari fluida uang masuk dan keluar dari kalor.

LMTD =

min min 

 

  

maks n

maks

……….(2.2)

Untuk aliran pararel arah aliran fluida berbeda, dimana ∆Tmaks = ( T1 – t1 ) : ∆Tmin = ( T2 – t2 )

Untuk aliran fluida berlawanan, maka :

∆Tmaks = ( T1 – t2 ) : ∆Tmin = ( T2 – t1 )

Dimana : LMTD = Selisih temperature rata-rata logaritmik T1 = Temperatur fluida masuk kedalam shell

T2 = Temperatur fluida keluar shell

t1 = Temperatur fluida masuk kedalam tube

t2 = Tempereatur fluida keluar tube

Dalam perencanaan alat penukar kalor harus dicari selisih temperature rata-rata sebenarnya, yaitu dengan menggunakan faktor koreksi (Ft).

Besar selisih temperature rata-rata sebenarnya adalah (∆Tm);

∆Tm = Ff × LMTD………...(2.3)

2.5. Fouling Factor (Faktor Pengotoran)

Faktor pengotoran ini sangat mempengaruhi perpindahan panas pada heat exchanger. Pengotoran ini dapat terjadi endapan dari fluida yang mengalir, juga

pengotoran pasti akan terjadi. Terjadinya pengotoran tersebut dapat menganggu atau memperngaruhi temperatur fluida mengalir juga dapat menurunkan ataau mempengaruhi koefisien perpindahan panas menyeluruh dari fluida tersebut.

Beberapa faktor yang dipengaruhi akibat pengotoran antara lain :  Temperatur fluida

 Temperatur dinding tube  Kecepatan aliran fluida

Faktor pengotoran (fouling factor) dapat dicari persamaan :

Rd =

d c

d c

U U

U U

.

 _{………...(2.4)}

Uc = Koefisien perpindahan panas menyeluruh bersih

=

ho hio

ho hio



 _{………(2.5)}

hio = Koefisien perpindahan panas pada permukaan luar tube ho = Koefisien perpindahan panas fluida diluar tube

Ud = Koefisien perpindahan panas menyeluruh (design)

=  .

A Q

……….(2.6)

2.6 Penurunan Tekanan pada Shell Side

Apabila dibicarakan besarnya penurunan tekanan pada sisi shell alat penukar kalor, masalahnya proporsional dengan beberapa kali fluida itu menyebrangi tube bundle diantara sekat-sekat.

Besarnya penurunan tekanan pada isothermal untuk fluida yang dipanaskan atau didinginkan, serta kerugian saat masuk dan keluar adalah :

∆Ps =

s s e s s s S D D G f  . . 10 . 22 , 5 ) 1 ( . . 10 . 2

.  _{………(2.7)}

2.7 Penurunan Tekanan pada Tube Side

Besarnya penurunan tekanan pada tube side alat penukar kalor telah diformulasikan, persamaan terhadap faktor gesekan dari fluida yang dipanaskan atau yang didinginkan didalam tube.

∆Pt =

t t t t S D n L G f  . . . 10 . 22 , 5 . . 10 2 . _{……….(2.8)}

Dimana :

n = Jumlah pass aliran tube L = Panjang tube

L.n = Panjang total.lintasan dalam ft

Mengingat bahwa fluida itu mengalami belokan pada saat passnya, maka akan terdapat kerugian tambahan penurunan tekanan.

psi g V s n pr

t 2.

. .

4 2



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Dengan demikian banyaknya industri yang berkembang, maka dituntut kepada setiap manusia untuk memiliki pengetahuan dan kemahiran (skill) dalam suatu bidang pekerjaan. Karakteristik penting yang harus diperhatikan dalam tahap perancangan Alat penukar kalor dan sitem thermal diantaranya adalah performasi dan kehandalan.

Salah satu cara yang ditempuh untuk meningkatkan efisiensi thermal adalah dengan mengunakan Alat Penukar Kalor. Adapun beberapa jenis alat penukar kalor yang digunakan adalah Superheater, Ekonomizer, Feed Water

Heater, kondensor, Heat Exchanger dan lain sebagainya.

Untuk menguasai teknik tentang heat exchanger baik dalam pengoperasian maupun perakitan, maka harus memahami prinsip-prinsip dasar cara kerja heat exchanger. Sesuai dengan namanya, heat exchanger adalah sebuah peralatan, dimana melakukan perpindahan panas (kalor) antara dua jenis fluida yang mengalir dan memiliki beda temperature. Pertukaran kalor terjadi melalui bidang-bidang perpindahan panasnya yang umumnya berupa dinding-dinding pipa atau sirip-sirip (fin) yang dipasang pada pipa.

1.2. Tujuan Perencanaan

Adapun tujuan perencanaan dalam penulisan laporan ini adalah untuk mempelajari atau mengetahui karateristik dari alat penukar kalor jenis shell and tube heat exchanger.

1.3. Permasalahan

Perpindahan panas adalah proses yang sangat penting dalam dunia perindustrian. Ekonomisnya suatu proses pabrik sering ditentukan oleh keefektifan dari pemanfaatan dan recovery panas yang dikandung suatu bahan. Banyaknya steam dan sistim pendingin yang dibutuhkan ditentukan oleh efisiensi dari alat yang digunakan.

Ada banyak jenis heat exchanger yang dapat digunakan dalam industri, tergantung pada proses apa yang akan ditangani. Kemudian sari suatu jenispun mempunyai bermacam-macam tipe pula, tetapi yang penting dari karakter heat exchanger ini adalah terjadinya perpindahan panas dari fase yang bersuhu rendah dan seting kedua fase dibatasi oleh suatu dinding.

Untuk menentukan besar atau kecilnya panas yang dipindahkan pada range temperature yang sama, ini tergantung kepada harga koefisien perpindahan panas total dari alat yang digunakan dimana pada alat heat exchanger tersebut langsung koefisien ini dapat diperkirakan besarnya melalui perhitungan.

1.4. Batasan Masalah

Karena mengingat pemakaian alat pemindah panas jenis shell and tube lebih luas maka dalam laporan ini khususnya membicarakan alat penukar panas

1.5. Metode Pembahasan

Metode pembahasan yang digunakan penulis untuk mendapatkan informasi maupun data dalam penyusunan karya akhir ini adalah dengan dua metode, yaitu :

1. Studi Lapangan atau Survey

Suatu cara pengumpulan data dengan mengadakan survey langsung kelapangan dan mengadakan wawancara langsung dengan pihak-pihak terkait.

2. Studi Kepustakaan

Suatu cara pengumpulan data melalui perpustakaan, buku, majalah, dan internet yang berhubungan dengan judul yang tertulis.

1.6. Sistematika Pembahasan

Adapun sistematika pembahasan dalam penulisan laporan ini adalah dimulai dari bab 1 sampai dengan bab 6, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan ini penulis menjelaskan tentang latar belakang alat penukar kalor dan beberapa jenis alat penukar kalor yang sering digunakan. Adapun bab ini meliputi : latar belakang, tujuan perencanaan, batasan masalah, metode pembahasan, dan sistematika pembahasan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada tinjauan pustaka ini penulis menjelaskan lebih terperinci tentang alat penukar kalor dan heat exchanger jenis shell and tube sehingga lebih mudah dalam memahaminya. Dalam bab ini mencakup jenis-jenis alat penukar kalor, analisa Heat Exchanger jenis shell and tube, beda temperatur rata-rata logaritma, faktor pengotoran.

BAB III PEMILIHAN DAN PERHITUNGAN HEAT EXCHANGER

Didalam perhitungan heat exchanger ini penulis memberikan rumus-rumus dan menghitungnya satu demi satu dari bagian-bagian Heat Exchanger. Adapun yang dihitung meliputi : perhitungan pada tube side, perhitungan pada shell side, perhitungan koefisien perpindahan panas, dan perhitungan fouling factor atau faktor pengotoran.

BAB IV PERHITUNGAN PENURUNAN TEKANAN

Untuk perhitungan penurunan tekanan penulis sengaja membuat bab tersendiri, agar lebih jelas dan mendetail. Perhitungan ini meliputi penurunan tekanan pada tube side dan penurunan tekanan pada shell side.

BAB V KESIMPULAN

Dalam bab ini akan mencakup inti-inti daripada bab-bab sebelumnya yang meliputi hasil perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Donald Q. Kerrn, “Proses Heat Transfer”, MC Grain-Hill Book Company,

Ney York.

2. Perry J. H, “Chemical Engineering Hand Book I”, 4th ed, Mc. Graw-Hill

Book Company, Ney York, 1963

3. Sitompul, Tunggul. “Alat Penukar Kalor”, PT. Grafindo Persada,

Jakarta, 1987.

4. Frank M. White, “Mekanika Zalir”, Erlangga, Jakarta, 1986.

5. J. P. Homan, “Perpindahan Kalor”, Edisi ke 6. Erlangga, Jakarta, 1995.

APPENDIX OF CALCULATION DATA

Viscosities Of Petroleom Fraction For temperature ranges employed in the text

Coordinates to be used with fig. 14

X Y

760 API natural gasoline………... 550 API gasoline………... 420 API kerosene………... 340 API mid-continent crude……… 280 API gas oil ……….

14.4 14.0 11.6 10.3 10.0 6.4 10.5 16.0 21.3 23.6

Viscosities of Animal and Vegetable Oils Acid

No.

Sp gr 20/4oC

X Y Almond……… Coconut……... Cod liver……. Lard………… Lineed……… Mustard……. Neatsfoot….. Olive………. Palm kernel… Perilla, raw…. Sardine……… Soybean…….. Sperm………. Sunbower…… Whale,refined 2.85 0.01 …… 3.39 3.42 …… 13.35 ……. 9.0 1.35 0.57 3.50 0.80 2.76 0.73 0.9158 0.9226 0.9138 0.9138 0.9207 0.9237 0.9158 0.9158 0.9190 0.9297 0.9384 0.9228 0.8829 0.9207 0.9227 6.9 6.9 7.7 7.0 6.8 7.0 6.5 6.5 7.0 8.1 7.7 8.3 7.7 7.5 7.5 28.2 26.9 27.7 28.2 27.8 28.8 28.0 28.3 26.9 27.2 27.3 27.5 26.3 27.6 27.5

Based on data at 100 and 210 oF of A. R. Rescorla and F. L. Carnaban, Ind. Eng. Chem, 28. 1212-1213 (1936)

Viscosities of Commercial Fatt Acids 250 to 400oF

Sp gr

At 300oF X Y Laurie Oleic Palmitie Stearic 0.792 0.790 0.786 0.789 10.1 10.0 0.2 10.8 23.1 28.1 28.1 28.8

PROCESS HEAT EXCHANGER

TABLE 8. APPRGXHATE OVERALL DESIGN COLFICIENTS Values include dirt factors of 0.003 and allowable drops of 5 to 10 psl on

The controlling stream

Coolers

Hot fluid Cold fluid Overall UD Water Methanol Ammonia Aqutous solutions Light organics Medium organics Heavy medium Gases Water Light organics Water Water Water Water Water Water Water Water Brine Brine 250-500 250-500 250-500 250-500 75-150 50-125 5-75 2-50 100-200 40-100 Heaters

Hot fluid Cold fluid Overall UD Steam Steam Steam Steam Steam Steam Steam Steam Steam Steam Water Methanol Ammonia

Aqucous solutions : Less than 2.0 cp More than 2.0 cp Light organics Medium organics Heavy organics Gases 200-700 200-700 200-700 200-700 100-500 100-200 50-100 6-60 5-50 Exchanger

Hot fluid Cold fluid Overall UD Water Aqucous solutions Light organics Medium organics Heavy organics Heavy organics Light organics Water Aqucous solutions Light organics Medium organics Heavy organics Light organics Heavy organics 250-500 250-500 10-75 20-60 10-50 20-40 10-40

APPENDIX OF CALCULATION DATA

Table 9. Tube-sheet Latouts ( Tube Counts ) Square Pitch

¼

in. OD tubes on 1 in square pitch 1 in. OD tubes on 11/4 in square pitch Shell

ID,in

1-P 2-P 4-P 6-P 8-P Shell ID,in

1-P 2-P 4-P 6-P 8-P 8

10 12 131/4 151/4 171/4 191/4 211/4 231/4 25 27 29 31 33 35 37 39 32 52 81 97 137 177 224 277 341 413 481 553 657 749 845 934 1049 26 52 75 90 124 165 220 270 324 304 460 576 640 718 824 914 1024 20 40 58 62 82 116 158 204 248 308 370 432 450 600 688 880 952 20 36 68 76 108 150 192 240 302 356 420 468 580 676 756 866 968 60 70 108 142 188 234 292 346 408 456 560 648 748 838 948 8 10 12 131/4 151/4 171/4 191/4 211/4 231/4

25 27 29 31 33 35 37 39 21 32 48 61 81 112 138 177 213 260 300 341 406 465 522 596 665 16 32 45 56 76 112 132 166 208 252 288 126 308 400 518 574 644 14 26 40 52 68 96 128 158 192 236 278 300 380 432 488 562 624 24 38 48 68 90 122 152 184 226 269 294 368 420 484 544 612 36 44 54 82 116 148 184 222 260 286 358 414 472 532 600

11/4 in. OD tubes on 11/2 in square pitch 11/2 in. OD tubes on 11/4 in square pitch 10

12 131/4 151/4 171/4 191/4 211/4 231/4

25 27 29 31 33 35 37 39 16 30 32 44 56 78 96 127 140 168 193 226 258 203 334 370 12 24 30 40 53 73 90 112 135 160 185 220 252 287 322 302 10 22 30 37 51 71 86 100 127 151 178 209 244 275 311 348 16 22 35 48 64 82 102 123 146 174 202 238 268 304 342 16 22 31 44 56 78 96 115 140 100 193 226 258 293 336 12 131/4

151/4 171/4 191/4 211/4 231/4

25 27 29 31 33 35 37 39 10 22 29 30 50 62 78 94 112 131 151 176 202 224 252 10 22 29 39 48 60 74 90 108 127 146 170 196 220 246 12 16 24 32 45 57 70 86 102 120 141 164 185 217 237 12 16 24 32 43 54 66 84 98 116 128 160 182 210 230 22 29 39 50 62 78 91 112 131 151 176 202 224

APPENDIX OF CALCULATION DATA

Table 10. Heat Exchanger and Condenser Tube Data

Surface per lin ft, ft2 Tube

OD, in BWG

Wall Thickness, In ID, in Flow area Per tube

in.2 Outside Inside

Weight Per lin ft,

Lb steel

½

¼

1

11_/ 4

11_/ 2 12 14 16 18 20 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0.100 0.083 0.085 0.049 0.035 0.134 0.120 0.109 0.095 0.083 0.072 0.065 0.058 0.049 0.165 0.148 0.134 0.120 0.100 0.055 0.083 0.072 0.065 0.058 0.049 0.165 0.148 0.134 0.120 0.100 0.095 0.083 0.072 0.065 0.058 0.049 0.165 0.148 0.134 0.120 0.109 0.0.95 0.083 0.072 0.065 0.058 0.040 0.082 0.334 0.370 0.402 0.430 0.482 0..510 0..532 0..560 0..584 0..605 0..620 0..634 0.652 0.0670 0.704 0.732 0.760 0.782 0.810 0.834 0.856 0.870 0.884 0.002 0.920 0.954 0.82 1.01 1.03 1.06 1.08 1.11 1.12 1.13 1.15 1.17 1..20 1..23 1..26 1..28 1..31 1..33 1..36 1..37 1..38 1.40 0.0625 0.0876 0.1076 0.127 0.145 0.182 0.204 0.223 0.247 0.268 0.280 0.302 0.314 0.334 0.355 0.380 0.421 0.455 0.479 0.515 0.548 0.576 0.594 0.613 0.639 0.665 0.714 0.757 0.600 0.836 0.884 0.923 0.960 0.985 0.01 0.04 1.075 1.14 1.19 1..25 1..29 1..35 1.40 1.44 1.47 1..50 1..54 0.1300 0.1063 0.2618 0..3271 0.3925 0.0748 0.0874 0.0060 0.1052 0.1125 0.1263 0.1335 0.1393 0.1466 0.1529 0.1587 0.1623 0.1660 0.1707 0.1754 0.1843 0.1916 0.1990 0.2048 0.2121 0.2183 0.2241 0.2277 0.2314 0.2361 0.2400 0.2408 0.2572 0.2644 0.2701 0.2775 0.2839 0.2896 0.2932 0.2969 0.3015 0.3063 0.3152 0.3225 0.3290 0.3356 0.3430 0.3492 0.3555 0.3587 0.3623 0.3670 0.493 0.403 0.329 0.258 0.190 0.965 0.884 0.817 0.727 0.647 0.571 0.520 0.469 0.401 1.61 1.47 1.36 1.23 1.14 1.00 0.800 0.781 0.710 0.639 0.545 2.09 1.91 1.75 1.58 1.45 1.28 1.13 0.001 0.900 0.808 0.888 2.57 2.34 2.14 1.98 1.77 1.58 1.37 1.20 1.00 0.978 0.831