Rancang Bangun Alat Penukar Kalor Tipe Shell and Tube Satu Laluan Cangkang Empat Laluan Tabung

1

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alat penukar kalor merupakan suatu peralatan dimana terjadi perpindahan
kalor dari suatu fluida yang temperaturnya lebih tinggi kepada fluida lain yang
temperaturnya lebih rendah. Proses perpindahan kalor tersebut dapat dilakukan
secara langsung ataupun tidak langsung (Tunggul, 1993).
Alat penukar kalor adalah salah satu bentuk pengaplikasian dari ilmu
perpindahan panas yang sangat berkembang pada saat sekarang ini. Peranan alat
penukar kalor sangat banyakdalam membantu memenuhi kebutuhan manusia,
salah satunyayaitu mendinginkan produkataupun untuk memanaskan produk.
Pada industri pembangkit tenaga, seperti PLTA, PLTU, dan lain
sebagainya tentunya memiliki sebuah turbin, dimana operasi turbin tersebut
pastinya membutuhkan sistem pelumasan pada bagian poros turbinnya salah
satunya adalah thrust bearing. Sistem pelumasan merupakan salah satu sistem
utama pada mesin yang memiliki tujuan untuk menghilangkan gesekan, keausan,
kehilangan daya, menyerap dan memindahkan panas, dan sebagai bantalan untuk
meredam suara, dan lain sebagainya. Dimana dari tujuan sitem pelumasan maka
minyak pelumas akan mengalami kenaikan suhu akibat kerja dari turbin dan

demikian pula minyak pelumas tersebut harus dipertahankan suhunya sesuai suhu
operasi. Disinilah alat penukar kalor dapat berperan yaitu dengan mendinginkan
minyak pelumas. Peranan alat penukar kalor dalam mendinginkan minyak
pelumas sering disebut dengan oil cooler. Dengan adanya oil cooler ini minyak
pelumas dapat didinginkan dengan cara mensirkulasikannya sehingga pelumas
dapat bekerja sesuai dengan fungsinya pada komponen-komponen mesin yang
dilumasinya. Dengan terjaganya suhu minyak pelumas ini akan menghindari
terjadinya kasus overheating sehingga komponen mesin tidak cepat rusak dan
mempengaruhi performansinya.
Berdasarkan

peranan

alat

penukar

kalor

diatas

penulis

ingin

mengembangkan sebuah penelitian yang dilakukan oleh Rudianto. Pada penelitian
sebelumnya dilakukan rancang bangun alat penukar kalor tipe shell and tube satu

Universitas Sumatera Utara

2

laluan cangkang dua laluan tabung sebagai pemanas air. Disini penulis akan
mengembangkan penelitian sebelumnya dengan menambahkan laluan pada tabung
menjadi empat laluan tetapi dengan kegunaan yang berbeda yaitu sebagai
pendinginan oli menggunakan air sebagai media pendingin. Penulis memilih
menambahkan jumlah laluan tabung menjadi empat laluan karena semakin besar
jumlah laluan ditabung maka luas penampang akan semakin besar sehingga laju
perpindahan panas akan semakin besar (perpindahan panas konveksi).
Oleh karena itu pada penelitian ini penulis ingin mengembangkan sebuah

penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan merancang dan membangun
sebuah alat penukar kalor sederhana tipe shell and tube satu laluan cangkang
empat laluan tabung sebagai pendinginan oli dengan menggunakan air sebagai
media pendingin.

1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan diatas, maka penulis merumuskan masalah
yang akan dibahas adalah bagaimana merancang dan membangun sebuah alat
penukar kalor tipe shell and tube satu laluan cangkang empat laluan tabung
sebagai pendinginan oli dengan menggunakan air sebagai media pendingin.

1.3 Batasan Masalah
Penulis merancang dan membangun sebuah alat penukar kalor sederhana
tipe shell and tube satu laluan cangkang empat laluan tabung yang dapat
digunakan sebagai pendinginan oli dengan menggunakan air sebagai media
pendingin.

1.4 Tujuan Perancangan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang dan membangun alat penukar kalor tipe shell and tube satu

laluan cangkang empat laluan tabung.
2. Membuat perhitungan dimensi dari model sederhana alat penukar kalor.

Universitas Sumatera Utara

3

1.5 Sistematika Penulisan
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan
mempermudah pembaca memahami tulisan ini, maka skripsi ini dibagi dalam
beberapa bagian yaitu:

1. BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang dari judul skripsi yang
telah

ditetapkan,

batasan

masalah,

perumusan

masalah,

tujuan

perancangan, dan sistematika penulisan.

2. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini akan dibahas mengenai dasar teori perpindahan kalor,
pengertian, klasifikasi, serta prinsip kerja heat exchanger, metode LMTD,
dan faktor pengotoran, koefisien perpindahan panas dan penurunan
tekanan. Dasar teori didapatkan dari berbagai sumber, diantaranya berasal
dari: buku-buku pedoman, jurnal, paper, tugas akhir, e-mail, dan e-book.

3. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai alat dan bahan yang digunakan,
langkah kerja dalam perancangan.

4. BAB IV : DIMENSI ALAT PENUKAR KALOR
Pada bab ini akan dibahas mengenai proses perhitungan data dan
perhitungan dimensi alat penukar kalor.

5. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan pada bab-bab
sebelumnya.

6. DAFTAR PUSTAKA
Berisikan literatur yang akan digunakan untuk menyusun laporan.

Universitas Sumatera Utara