Sehingga diperoleh bilangan Reynold adalah : R
e
=
0,564.16,12.0,018 3,101
� 10
−5
= 5277,33 2000 R
e
40.000 Untuk mencari nilai N
u
bilangan Nusselt digunakan rumus yaitu : N
u
= 1,13 . C
1
. R
e m
. P
r 0,33
dimana, N
u
= bilangan Nusselt R
e
= bilangan Reynold P
r
= bilangan Prandalt • Untuk nilai pada C
1
dan m dapat diperoleh dengan menggunakan tabel kolerasi Grimson yang bergantung pada harga S
L
D
o
atau S
T
D
o
dari susunan pipa yang direncanakan.
�
�
�
�
=
0,012 0,06
= 2 • Maka, dari tabel kolerasi diperoleh :
C
1
= 0,482 m
= 0,556 • Jadi nilai untuk N
u
adalah: N
u
= 1,13 . 0,482 . 5277,33
0,556
. 0,68
0,33
= 56,3 • Maka dapat diperoleh koefisien panas diluar pipa h
o
h
o
=
�
�
. �
�
ℎ
=
56,3 .0,048 0,018
= 150,13 Wm
2
. k
4.2.3 Pemilihan Pipa Pada Evaporator
Untuk menjamin kekuatan pada pipa evaporator khususnya dalam menahan tekanan yang terjadi didalam pipa. Maka, kekuatan material yang
digunakan ditentukan dengan menggunakan rumus seperti berikut : S
≥
�.�
�
2. �
−
� 2
Dimana :
Universitas Sumatera Utara
S = Tegangan tarik yang di ijinkan Psia
P = Tekanan yang terjadi pada pipa yaitu sebesar 59,15 bar = 857,82
Psia. t
= Tebal pipa in D
o
= Diameter luar pipa in S
≥
857,82.2,375 2.0,154
−
857,82 2
S ≥ 6185,77 Psia.
Dari hasil tegangan yang diperoleh diatas, maka dipilih pipa degan tegangan tarik ijin diatas 6185,77. Dari tabel bahan pipa direncanakan material
pipa yang digunakan adalah Seamless Alloy Steel 176 18Cr – 8Ni dimana pada temperatur 900 °F dan tegangan tarik ijin sebesar 10150 psi. Untuk mencari
efisiensi sirip dengan cara menggunakan grafik efisiensi sirip seperti pada gambar berikut :
Gambar 4.11. Grafik efisiensi sirip
Universitas Sumatera Utara
Dari data sirip diatas,maka diperoleh : • L
C
= L +
� 2
= 0,009 +
0,00031 2
= 0,0091 m • r
2c
= r
e
+
� 2
= 0,039 +
0,00031 2
= 0,0391 m • A
m
= L
C
. δ = 0,0091 . 0,00031
= 2,82 x 10
-6
m
2
•
�
2 �
�
�
=
0,0391 0,03
= 1,3 • �
� 32
. ℎ
�
�. �
m 12
Dimana: k = konduktivitas bahan pipa dari lampiran bahan pipa diperoleh
19,2 Wm.°C maka, dapat dihitung :
�
� 32
. ℎ
�
�. �
m 12
= 0,0091
1,5
. 150,1319,2.2,82x10
-6 0,5
= 1,44 • Dari grafik sirip diatas, maka didapat harga efisiensi sirip setelah
diinterpolasikan sebesar η
f
= 37,69 • Perbandingan luasan permukaan sirip dengan luas total permukaan pipa
yang menyerap panas dalam tiap 1 meter adala : A
f
A
h
= 1,37 m
2
1,53 m
2
= 0,89 • Perbandingan luas bagian dalam pipa dengan luas total permukaan pipa
yang menyerap panas dalam tiap 1 meter adalah :
�
�
�
ℎ
=
� .�
�
. �
1,53
=
3,14.0,052.1 1,53
Universitas Sumatera Utara
= 0,106 • Panas yang hilang pada sirip :
�
�
= �
�
x �
����
Dimana untuk sirip anular : �
����
= 2π.h.�
2 �
− �
�
�
�
= 2. 3,14. 25 0,0391
2
– 0,03
2
406,73 – 25 = 37,68 W
�
�
= 0,3769 x 37,68 = 14,2 W untuk tiap sirip
�
��
= 14,2 x 346 = 4913,2 W untuk jumlah siripm
• Efektivitas sirip : η
o
= 1 -
�
�
�
ℎ
1- �
�
= 1 - 0,89. 1 – 0,3769 = 0,44
• Tahanan konduksi pipa superheater A
h
.R
w
: A
h
.R
w
=
�
�
���
�� ��
� 2.
��
�� �ℎ
�
=
0,052. ���
0,06 0,052
� 2.19,4.0,106
= 0,00018 m
2
°CW
4.2.4. Koefisien Pindahan Panas Menyeluruh
