MODUL 3 HEAT EXCHANGER

BAB I

PENDAHULUAN

A. Judul Percobaan

Alat Penukar Panas (Heat Excanger)

B. Tujuan Percobaan

 Untuk mempelajari dasar-dasar penukar panas  Untuk menghitung neraca panas dari penukar panas

 Untuk menghitung koefisien pemindahan panas keseluruhan dari penukar panas

 Untuk menghitung effisiensi penukar panas

 Untuk mempelajari hubungan antara bilangan reynold dengan karakteristik penukar panas.

C. Latar Belakang

Heat Exchanger (HE) adalah alat penukar panas yang bertujuan memanfaatkan panas suatu fluida untuk pemanasan aliran fluida yang lain. Dalam hal ini terjadi 2 fungsi sekaligus yaitu :

-Memanaskan fluida yang dingin -Mendinginkan fluida yang panas

Defenisi panas adalah energy yang ditransfer akibat daripada perbedaan temperatur. Pengertian diatas adalah berdasarkan prinsip termodinamika. Walaupun hukum termodinamika menelaah transfer energy, metode ini hanya dapat menganalisa suatu sistem yang dalam keadaan setimbang. Sehingga dapat diperhitungkan jumlah energy yang diperlukan untuk merubah suatu sistem dari suatu keadaan kesetimbangan ke kesetimbangan lain, tetapi hukum termodinamika tidak dapat menganalisa bagaimana kecepatan perubahan itu terjadi.

mula-mula dan pada keadaan akhir kesetimbangan, tetapi tidak dapat menjelaskan bagaimana kecepatan panas itu ditransfer dan tidak dapat menjelaskan berapa lama waktu yang diperlukan untuk mencapai temperature tertentu yang diinginkan

Untuk analisa transfer panas yang sempurna, maka perlu memahami tiga mekanisme transfer panas yaitu :

1. Konduksi 2. Konveksi 3. Radiasi

Konduksi adalah suatu metode transfer panas hanya dengan media padat. Bila pada suatu benda terdapat Gradien Temperatur, maka panas akan ditransfer dari daerah temperature yang lebih tinggi ke daerah temperature yang lebih rendah.

Bila suatu fluida berkontak dengan permukaan zat padat pada temperature yang berbeda, maka hasil dari proses pertukaran energy termis itu disebut transfer panas secara konveksi. Penukar panas atau dalam industri kimia populer dengan istilah , heat exchanger (HE), adalah suatu alat yang memungkinkanperpindahan panas dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin . Biasanya, medium pemanas dipakai adalah uap (super heated steam) dan air biasa dipakai sebagai pendingin (cooling water). Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar.

BAB II

A. Defenisi Percobaan

1. Klasifikasi Alat Penukar Panas

Untuk melaksanakan proses perpindahan panas khususnya dalam industry kimia, hal diatas dilakukan dengan menggunakan alat penukar panas atau disebut Heat Exchanger. Nama alat ini adalah secara umum, karena itu perlu dipahami fungsi yang sebernarnya dari alat tersebut yang merupakan dasar pemberian nama alat dimaksud. Jelasnya seperti dibawah ini :

1. Disebut pendingin atau Cooler, apabila alat tersebut hanya mendinginkan fluida proses dari temperature yang lebih tinggi hingga temperature tertentu yang lebih rendah tanda ada terjadi perubahan fasa dari uap menjadi cair maupun sebaliknya.

2. Disebut pendingin atau Condeser, sama seperti diatas, tetapi proses pendinginnan menghasilkan fasa cair dari fasa uap (ada perubahan fasa) yang disebut kondesat.

3. Disebut pemanas atau Heater, bila alat tersebut bertugas memanaskan suatu fluida hingga suhu tertentu (tidak ada perubahan fasa)

4. Disebut penguap atau Vaporizer, bila alat tersebut berfungsi memanaskan suatu fluida hingga menghasilkan uap.

Khusus untuk alat penguap (vaporizing equipment) juga mempunyai nama umum yang disebut EVAPORIZER dan masing-masing mempunyai nama sesuai dengan fungsi atau tugasnya. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

5. Disebut alat penguap atau evaporator, bila alat tersebut berfungsi untuk menguapkan air dari campurannya dengan zat lain.

6. Disebut alat pendingin ulang atau Reboiler, bila alat tersebut berfungsi untuk mendidihkan kembali suatu fluida oleh reboiler pada suatu menara destilasi (untuk mensupplai panas) yang mana uap dihasilkan dapat uap air atau tidak.

7. Bila alat pada no 6 tidak digunakan untuk menghasilkan uap air (steam) dan juga tidak merupakan bagian dari proses destilasi maka alat penguap itu disebut Vaporizer.

yang bersifat penguapan dan bertujuan untuk membangkitkan tenaga, alat ini disebut power-plant evaporator.

9. Disebut alat penguap kimia (chemical evaporator) bila alat tersebut berfungsi untuk memekatkan suatu larutan kimia dari pelarut air. Demikianlah pemberian nama alat-alat tersebut berdasarkan fungsi dan tugasnya (agar tidak terjadi perbedaan persepsi), khususnya dalam membicarakan lebih lanjut tentang alat-alat penukar panas yang disebut Heat Exchanger.

Jenis-jenis Alat Penukar Panas

Alat penukar panas atau disebut Heat Exchanger, disingkat HE, berdasarkan konstruksi disainnya dapat dibagi menjadi lima (5) jenis yaitu : shell and tube, hairpin exchanger, aerial coolers, plane type exchangers, berbagai jenis lain exchanger.

Penukar panas atau dalam industri kimia populer dengan istilah , heat exchanger (HE), adalah suatu alat yang memungkinkanperpindahan panas dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin . Biasanya, medium pemanas dipakai adalah uap (super heated steam) dan air biasa dipakai sebagai pendingin (cooling water). Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar.

Peralatan penukar panas adalah suatu peralatan dimana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya tinggi kepada fluida lain yang temperaturnya lebih rendah. Klasifikasi peralatan penukar panas didasarkan pada :

1. Proses perpindahan panas 2. Jumlah fluida yang mengalir 3. Kompak tidaknya luas permukaan 4. Mekanisme perpindahan panas 5. Konstruksi

6. Tipe plat

Klasifikasi Alat Penukar Panas 1. Condenser

Condenser merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan fluida sampai terjadi perubahan fase uap menjadi fase cair. Media pendingin yang dipakai biasanya air sungai atau air laut dengan suhu udara luar

2. Chiller

Chiller merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan (menurunkan suhu) cairan atau gas pada temperatur yang sangat rendah. Temperatur pendingin di dalam chiller jauh lebih rendah dibandingkan dengan pendinginan yang dilakukan oleh pendingin air. Media pendingin yang digunakan antara lain freon.

3. Reboiler

Rebiler merupakan alat penukar panas yang bertujuan untuk mendidihkan kembali serta menguapkan sebagian cairan yang diproses. Media pemanas yang digunakan antara lain uap (steam) dan minyak (oil). Alat penukar panas ini digunakan pada peralatan distilasi.

4. Cooler

Cooler merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan (menurunkan suhu) cairan atau gas dengan menggunakan air sebagai media pendingin. Dengan perkembangan teknologi saat ini, media pendingin cooler menggunakan udara dengan bantuan kipas (fan).

5. Heat Exchanger

Heat Exchanger (HE) adalah alat penukar panas yang bertujuan memanfaatkan panas suatu fluida untuk pemanasan aliran fluida yang lain. Dalam hal ini terjadi 2 fungsi sekaligus yaitu : - Memanaskan fluida yang dingin

- Mendinginkan fluida yang panas

Heater merupakan alat penukar kalor yang bertujuan memanaskan (menaikkan suhu) suatu fluida proses dengan menggunakan media pemanas. Media pemanas yang biasa digunakan antara lain uap atau fluida panas lain.

7. Thermosiphon dan Forced Circulation Reboiler

Thermosiphon reboiler merupakan reboiler dimana terjadi sirkulasi fluida yang akan dididihkan dan diuapkan dengan proses sirkulasi alamiah (natural circulation). Sedangkan Forced Circulation Reboiler adalah reboiler yang sirkulasi fluida terjadi akibar adanya pompa sirkulasi sehingga menghasilkan sirkulasi paksaan (forced circulation)

8. Steam Generator

Alat ini sering disebut sebagai ketel uap dimana terjadi pembentukan uap dalam unit pembangkit. Panas hasil pembakaran bahan bakar dalam ketel dipindahkan dengan cara konveksi, konduksi dan radiasi. Berdasarkan sumber panasnya, steam generator dibagi 2 macam, yaitu :

 Steam generator tipe pipa air

Tipe ini, fluida yang berada di dalam pipa adalah air ketel, sedangkan pemanas (berupa nyala api dan gas asap) berada di luar pipa. Hasilnya berupa uap dengan tekanan tinggi.

 Steam generator tipe pipa api

Tipe ini, fluida yang berada di dalam pipa adalah nyala api, sedangkan air yang akan diuapkan berada di luar pipa dalam bejana khususpemanas (berupa nyala apidan gas asap) berada di luar pipa

9. WHB (Waste Heat Boiler)

WHB adalah alat penukar panas sejenis dengan ketel uap tetapi memiliki perbedaan pada sumber panas yang digunakan. Sumber panas pada ketel uap yaitu hasil pembakaran bahan bakar sedangkan sumber panas pada WHB yaitu memanfaatkan panas dari gas asap pembakaran atau cairan panas yang diperoleh dari reaksi kimia

Alat penukar panas jenis ini digunakan untuk mengubah uap basah (saturated steam) pada steam generator (ketel uap) menjadi uap kering (superheated steam)

11. Evaporator

Evaporator adalah alat penukar panas yang digunakan untuk menguapkan cairan yang ada pada larutan sehingga diperoleh larutan yang lebih pekat (mother liquor)

12. Vaporizer

Alat penukar panas ini digunakan untuk menguapkan suatu cairan sehingga fasenya berubah dari cair menjadi gas

ALAT PENUKAR PANAS

Menurut Sitompul (1993), peralatan penukar panas adalah suatu peralatan

di mana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih

tinggi kepada fluida lain yang temperaturnya lebih rendah.Klasifikasi peralatan

penukar panas didasarkan pada:

a. Proses perpindahan panas

b. Jumlah fluida yang mengalir

c. Kompak tidaknya luas permukaan

d. Mekanisme perpindahan panas

e. Konstruksi

f. Tipepelat

g. Pengaturanaliran

B. Perkembangan Serta Penggunaan Dalam Dunia Industri

Heat Exchanger. Nama alat ini adalah secara umum, karena itu perlu dipahami fungsi yang sebernarnya dari alat tersebut yang merupakan dasar pemberian nama alat dimaksud.

Penukar panas atau dalam industry kimia populer dengan istilah, heat

exchanger (HE), adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan

bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai. Biasanya, medium pemanas dipakai adalah uap (super heated steam) dan air biasa sebagai pendingin (cooling water). Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, gas alam, pembangkit listrik . Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar.

BAB III

MATERI DAN METODE

A. Materi 1. Alat

 Thermometer

 Air

B. Metode

 Prosedur Kerja

1. Mesin pompa air $dihidupkan dengan cara mencokkannya pada saklar listrik.

2. Setelah mesin pompa air hidup, maka saklar pada Heat Exchanger di On kan,

3. Air panas mengalir melalui pipa tunggal dan air dingin melalui jaket,sehingga percobaan untuk aliran paralel dan aliran berlawanan arah dapat dilakukan dengan memindahkan arah aliran air dingin.Dengan mengatur laju air panas dan air dingin dapat dibuat aliran laminer dan aliran turbulen.Tabel berikut ini memperlihatkan kombinasi antara aliran paralel,aliran berlawanan arah,aliran laminer,aliran turbulen.

BAB IV

HASIL KERJA PRAKTEK DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Kerja Praktek

(equation)

MEASUREMENTS High Temp Fluid (Hot Water)

Low Temp Fluid (Cold Water) Termometer

Flow Rate

Termometer

Flow Rate

Inlet Outlet Inlet Outlet

Symbol

Dimension T1_℃ T2_℃ W_Liter/hours t1_℃ t2_℃ w_Liter/hours

A 62,5 57 200 30 34 50

B 62,5 54 200 30 34 160

C 62,5 53 200 29 34 300

A 60 59 200 31 33 50

B 60 56 200 31 34 160

C 60 55 200 31 34 300

B. Pembahasan untuk data A (ke 1)

 Laju arus Seara h

a. Menghitung nilai ∆ t_M

∆ t1 = T1 −¿ t1 ∆ t2 = T2 −¿ t2

= 62,5 ℃−¿ 30 ℃ = 57 ℃ −32℃

= 32,5 ℃ = 25 ℃

∆ t_M =

∆ t_1−∆t2

ln∆ t1

∆ t₂

=

32,5_ln℃32,5−25℃℃ 25℃

= 28,5932 ℃

b. Menghitung nilai qw ( air dingin ) Mencari density air dingin

X= t1+t2

2

=

30+32 2 oC = 31 o_C

(31−30) (32−30)

x−x1

x2−x1

= y−y1

y2−y1 ⇒¿ ¿

¿=

y−0,99551kg/l

(0, 99502−0,99551)kg/l¿

1

2

=

y

−

0,99551

kg

/

l

−

0,00049

kg

/

l

−

0,00049

kg

/

l

=

2

y

−

1,9902

kg

/

l

2

y

=

1,98971

kg

/

l

y=

0,99485

kg

/

l

Jadi density air pada suhu 31°C adalah 0,99485 kg/l

w = 50 liter/jam x 0,99485 kg/liter = 49,7425 kg/jam

Mencari cp air dingin pada suhu 31°C

1 1

2 1 2 1

(31 30) 0,998 / (32 30) (0,998 0,998) /

x x y y y kkal kg C

x x y y kg C

    �

 � 

    �

1

2=

y−0,998kkal/kg°C

0

y=

0,998

kkal

/

kg° C

Jadi CP air pada suhu 31°C adalah 0,998 kkal/kg°C

. .( 1 2)

49,7425 / x 0,998 / x (30-32) C = -99,2860 /

qw w cp t t

kg jam kkal kg C kkal jam

 

 � �

c. Menghitung nilai QW ( air panas ) Mencari density air dingin

X= T1+T2

2

=

62,5+54

2 oC

= 59,75 o_C

1 1

2 1 2 1

(59, 75 58) 0,98422 / (60 58) (0,98321 0,98422) /

x x y y y kg l

x x y y kg l

 _  _�  _ 

   

1,75 0,98422 / 2 0, 00101 /

y kg l

kg l

 



0,0017675kg l/ 2y1,96844kg l/

2y1,96667kg l/

y= 0,9833kg l/

Jadi density air pada suhu 59,75°C adalah 0,9833 kg/l

W = 200 liter/jam x 0,9833 kg/liter = 196,66 kg/jam

Mencari cp air dingin pada suhu 59,75°C

1 1

2 1 2 1

(59, 75 5) 1 / (60 58) (1 1) /

x x y y y kkal kg C

x x y y kkal kg C

 _  _�  _  �

    �

1, 75 1 /

2 0

y kkal kg C� 

0 2 y2kkal kg C/ �

2y2kkal kg C/ �

y= 1kkal kg C/ �

Jadi CP air pada suhu 59,75°C adalah 1 kkal/kg°C

. .( 1 2)

196,66 / x 1 / x (62,5-57) C QW W cp T T

kg jam kkal kg C

 

d. Menghitung nilai Bilangan Reynold (air dingin) Dik : di = 1,7 x10-2 _m

do = 1,9 x10-2 _m

Di = ( di+do) = 1,7 x10-2 _{m + 1,9 x10}-2 _{m = 3,6 x10}-2 _m l = 1000 mm = 1m

w = 49,7425 kg/jam

2 2

2 2 2 2

4 2

4 2

( )

4 3,14

= ((3, 6 10 m) - (1,9 10 m) ) 4

3,14

= (9,35 10 )m 4

= 7,3397 10 m

A di do

x x x x        2 4 2

49, 7425 /

67771,8435 / 7,3397 10

w kg jam

V kg m jam

A x  m

  

Mencari viskositas kinematik ( vl

)

air dingin pada suhu 31°C

4 2

1 1

4 4 2

2 1 2 1

31 30 0,00796.10 / detik

35 30 (0,00724.10 0,00796.10 ) / detik

x x y y y m

x x y y m

    _  _�  _      4 2 4 2

1 0, 00796.10 / detik 5 0,00072.10 / detik

y m m     

0,00072.104m2/ detik 5 y0,0398.104m2/ detik

5y0,03908.104m2/ detik

y= 0,007816.104m2/ detik

Jadi viskositas kinematik( vl

)

air dingin pada suhu 31°C adalah

4 2 0,007816.10 m / detik

Rew =7,584 x 10-6 w

vl = 7,584 x 10-6 49,7425❑kg/jam = 482,6600

do = 1,9 x10-2 _m

Di = ( di+do) = 1,7 x10-2 _{m + 1,9 x10}-2 _{m = 3,6 x10}-2 _m l = 1000 mm = 1m

W = 196,66 kg/jam

2 2 2 4 2 ( ) 4 3,14

= (1,7 10 m) 4

= 2,2686 10 m

A di x x     2 4 2 196,66 /

866876, 2509 / 2, 2686 10

w kg jam

V kg m jam

A x  m

  

Mencari viskositas kinematik ( vl

)

air dingin pada suhu 59,75°C

4 2

1 1

4 4 2

2 1 2 1

59,75 55 0,00518.10 / detik 60 55 (0,00480.10 0, 00518.10 ) / detik

x x y y y m

x x y y m

    _  _�  _      4 2 4 2

1,75 0,00518.10 / detik 5 0,00038.10 / detik

y m m     

0,000665.104m2/ detik 5 y0,0259.104m2/ detik

5y0, 025235.104m2 / detik

y= 0,005047.104m2 / detik

Jadi viskositas kinematik( vl

)

air dingin pada suhu 59,75°C adalah

4 2 0,005047.10 m / detik

REW =2,080 x 10-5 W

vl = 2,080 x 10-5 196,66kg

/jam

❑

= 8104,8702

f. Menghitung nilai efisiensi

ηһ= T_T1−₁₋T_t12× 100 % = 62,5−57

= 16,92 % g. Menghitung nilai koefisiensi

q

=

QW₂+qw

=

1081,63kkal/jam+¿−99,2860

kkal jam∨¿2 ¿

=

590,458kkal/ jam

A= π

(

di+₂do

) l

= 3,14 ( 1,7x10 −2

m+1,9x10−2

m

2 )1m

= 5,652 x10-2 _m2

U = _{A . ∆ t}q

M

=

590,458kkal/jam

5,652x10−2

m2x28,5932℃

=

365,3626kkal

m2_℃jam

 Laju arus Berlawanan Ara h

a. Menghitung nilai ∆ tM

∆ t₁ = T1 −¿ t1 ∆ t₂ = T2 −¿ t2

= 60 ℃−¿ 32,5 ℃ = 59 ℃ −34,5℃

= 27,5 ℃ = 24,5 ℃

∆ t_M =

∆ t_1−∆t2

ln∆ t1

∆ t₂

=

27,5_ln℃27,5−24,5℃ ℃ 24,5℃ = 25,9740 ℃

b. Menghitung nilai qw ( air dingin ) Mencari density air dingin

X= t1+t2

2

=

32,5+34,5

2 oC

1 1

2 1 2 1

(33,5 32) 0,99502 / (34 32) (0,99437 0,99502) /

x x y y y kg l

x x y y kg l

 _  _�  _ 

   

1,5 0,99502 / 2 0,00065 /

y kg l

kg l

 



0,000975kg l/ 2y1,99004kg l/

2y1,989065kg l/

y= 0,99453kg l/

Jadi density air pada suhu 33,5°C adalah 0,99453 kg/l

w = 50 liter/jam x 0,99453 kg/liter = 49,7265 kg/jam

Mencari cp air dingin pada suhu 33,5°C

1 1

2 1 2 1

(33,5 32) 0,99502 / (34 32) (0,99437 0,99502) /

x x y y y kkal kg C

x x y y kg C

    �

 � 

    �

1,5 0,99502 /

2 (0,99437 0,99502) /

y kkal kg C

kkal kg C

 �



 �

0,000975 2 y1,99004kkal kg C/ �

2y1,991015kkal kg C/ �

y= 0,99550kkal kg C/ �

Jadi CP air pada suhu 33,5°C adalah 0,99550kkal kg C/ �

. .( 1 2)

49, 7265 / x 0,99550 / x (32,5-34,5) C = -99,0054 /

qw w cp t t

kg jam kkal kg C kkal jam

 

 � �

c. Menghitung nilai qw ( air dingin ) Mencari density air dingin

X= T1+T2

2

=

60+59 2 oC = 59,5 o_C

1 1

2 1 2 1

(59,5 58) 0,98422 /

(60 58) (0,98321 0,98422) /

x x y y y kg l

x x y y kg l

 _  _�  _ 

   

1,5 0,98422 / 2 0, 00101 /

y kg l

kg l

 

0, 001515kg l/ 2y1,96844kg l/

2y1,966925kg l/

y= 0,98346kg l/

Jadi density air pada suhu 59,5°C adalah 0,98346kg l/

W = 200 liter/jam x 0,98346 kg/liter = 196,692 kg/jam

Mencari cp air dingin pada suhu 59,5°C

1 1

2 1 2 1

(59,5 58) 1 /

(60 58) (1 1) /

x x y y y kkal kg C

x x y y kkal kg C

 _   _  �

�

    �

1,5 1 /

2 0

y kkal kg C� 

0 2 y2kkal kg C/ �

2y2kkal kg C/ �

y= 1kkal kg C/ �

Jadi CP air pada suhu 59,5°C adalah 1 kkal/kg°C

. .( 1 2)

196,692 / x 1 / x (62,5-57) C = 196,692 /

QW W cp T T

kg jam kkal kg C kkal jam

 

 � �

d. Menghitung nilai Bilangan Reynold (air dingin) Dik : di = 1,7 x10-2 _m

do = 1,9 x10-2 _m

Di = ( di+do) = 1,7 x10-2 _{m + 1,9 x10}-2 _{m = 3,6 x10}-2 _m l = 1000 mm = 1m

w = 49,7425 kg/jam

2 2

2 2 2 2

4 2

4 2

( )

4 3,14

= ((3, 6 10 m) - (1,9 10 m) ) 4

3,14

= (9,35 10 )m 4

= 7,3397 10 m

A di do

x x x x        2 4 2

49, 7425 /

67771,8435 / 7,3397 10

w kg jam

V kg m jam

A x  m

Mencari viskositas kinematik ( vl

) air dingin pada suhu 33,5°C

4 2

1 1

4 4 2

2 1 2 1

33,5 30 0,00796.10 / detik 35 30 (0,00724.10 0,00796.10 ) / detik

x x y y y m

x x y y m

    _  _�  _      4 2 4 2

3,5 0, 00796.10 / detik 5 0, 00072.10 / detik

y m m     

0, 00252.104m2/ detik 5 y0,0398.104m2/ detik

5y0,03728.104m2 / detik

y= 0,007456.104m2/ detik

Jadi viskositas kinematik( vl

)

air dingin pada suhu 33,5°C adalah

4 2 0,007456.10 m / detik

Rew =7,584 x 10-6 w

vl = 7,584 x 10-6 49,7425kg

/jam

❑

= 505,9644

e. Menghitung nilai Bilangan Reynold (Air panas) Dik : di = 1,7 x10-2 _m

do = 1,9 x10-2 _m

Di = ( di+do) = 1,7 x10-2 _{m + 1,9 x10}-2 _{m = 3,6 x10}-2 _m l = 1000 mm = 1m

W = 196,692 kg/jam

2 2 2 4 2 ( ) 4 3,14

= (1,7 10 m) 4

= 2,2686 10 m

A di x x     2 4 2 196,692 /

867019,3071 / 2, 2686 10

w kg jam

V kg m jam

A x  m

  

4 2

1 1

4 4 2

2 1 2 1

59,5 55 0, 00518.10 / detik 60 55 (0,00480.10 0,00518.10 ) / detik

x x y y y m

x x y y m



 

 _  _�  _ 

   

4 2

4 2

4,5 0,00518.10 / detik 5 0, 00038.10 / detik

y m

m 



 



0, 00171.104m2/ detik 5 y0,0259.104m2/ detik

5y0,0259.104m2/ detik

y= 0,00578.104m2/ detik

Jadi viskositas kinematik( vl

) air dingin pada suhu 59,5°C adalah

4 2 0,00578.10 m / detik

REW =2,080 x 10-5 W

vl = 2,080 x 10-5 196,692kg

/jam

❑

= 7078,1896

f. Menghitung nilai efisiensi

ηһ= T_T1−₁₋T_t22× 100 % = 60−59

60−34,5× 100 % = 3,92 %

g. Menghitung nilai koefisiensi

q

=

QW₂+qw

=

196,692kkal/jam+¿−99,0054

kkal jam∨¿2 ¿

=

48,8433 kkal/ jam

A= π

(

di+₂do

) l= 3,14 (

1,7x10 −2

m+1,9x10−2

m

2 )1m

= 5,652 x10-2 _m2

U = _{A . ∆ t}q

=

147,8487kkal/jam

5,652x10−2

m2x25,9740℃

=

100,7109kkal

C. Tabulasi Data

Equation

Measurements TABLE CALCULATIONS

High Temp Fluid

(hot water) Low temp fluid(cold water) High Temp _Fluid (hot water)

Low temp fluid (cold water)

Logaritmic Mean High Temp Fluid_{(hot water)} Low temp fluid (cold water)

Efficient of Heat Exchanger

Coefficient of overall Meat Transmission termometer Flow rate termometer Flow rate

Kinematic Viscosity of Water

Parallel Flow

Reynold

Number Reynold Number ParallelFlow

Counte r Flow

Parallel

Flow CounterFlow Symbol

Dimention

inlet outl_et inlet outlet Counter Flow

T1 T2 w t1 t2 W (T1+T2)2 (t1+t2)2 ∆ t1 ∆ t2 ∆ tmQW

REW

qw

Rew

η η ∪ ∪

℃ ℃ kg/hour ℃ ℃ kg/hour ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ kcal/hour kcal/hour % % kcal/m

2_h

℃ kcal/m

2_h

℃

A 62,₅ 57 196,6₆ 30 32 49,742₅ 59,75 31 32,₅ 25 28,₅₉ 1081,6₃ 8104,8₇₀₂ -99,286 0

482,66

00 16,92 3,92 303,9321 33,2708

B 62,₅ 54 196,8₆₉₂₅ 30 37 159,12₅₂ 58,25 33,5 32,₅ 17 23,₉₁ 1,6733₈₈ 2501,172 -_1111,6 452

1232,9107 _26,15 14,5

4 18,3033 -27,767 8

C 62,₅ 53 197,1₄₀ 32 40 298,55₄₇ 57,75 32,5 325_,5 18 24,₅₄ 197,09₀₇ -29796,2892 -1489,2 829

76090,40 _29,23 17,8 5 -10458, 715 1060,7 049

A 60 59 196,6₉₂ 34,₅ 32,_{5 5}49,726 59,5 33,5 27,₅ 24,₅ 25,₉₇ 196,69₂ -99,005 4 -99,005 4 505,96

44 16,92 3,92

303,93 21

33,270 8

B 60 56 196,8

44 38

32, 5

159,03

02 58 32,5

27, 5 18 22, 41 787,37 6 -872,91 4676 -872,91 676 1672,9 107 26,15 14,5 4 10,302 4 -33,767 8 C 60 55 197,1₂ 40 55 199,01₅ 57,5 55 20 -23 ₄₇21, 197,12 158,93₅ 158,93₅ 20501_6,2673 29,23 17,8₅ 1060,7₀₄₉ 1060,7₀₄₉

68

Di = 17mm

[image:22.842.24.825.94.452.2]

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

1. Pada Air panas T2 akan lebih kecil dari T1, sedangkan pada air dingin t1 lebih kecil dari t2.

2. Mengatur arah aliran untuk pararel atau berlawanan dapat dilakukan dengan cara mengubah jenis aliran air dingin dengan memutar katup T

3. Temperature yang diukur secara manual lebih akurat dari pada temperature yang berada di thermocouple diakibatkan karena detector pada alat berada jauh pada tangki tempat air keluar.

4. Kecepatan aliran air berpengaruh terhadap bilangan reynold. 5. qw pada low temp-fluida (cold water) bernilai negative.

B. SARAN

Untuk praktium selanjutnya, diharapkan pada saat melakukan praktik digunakan air yang jernih dan selalu memperhatikan suhu dengan benar.

DAFTAR PUSTAKA

Hartono Rudi, ST, MT. 2008. Penukar Panas. Banten : Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

Paranita, Darni.2013.”Penuntun Praktikum Operasi Teknik Kimia1.Medan:PTKI Medan.

Stanley, M. Walas.(1988).“ Chemical Process Equipment “. 10th Butterworth Publisher USA.