Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

150 

Teks penuh

(1)

LAMPIRAN

Perhitungan Efektifitas Teoritis Dengan Menggunakan Metode NTU-ɛ

Untuk perhitungan secara teori dengan metode NTU-ɛ, proses perhitungannya ditampilkan di bawah ini untuk kondisi satu titik. Satu titik yang dimaksud adalah pada kondisi titik, temperatur fluida panas masuk (Th,i) 40 °C

dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 34 °C pada debit masuk fluida panas 180

l/jam dan debit masuk fluida dingin 240 l/jam. Fluida yang dianalisis sebagai fluida panas adalah air dan fluida dingin adalah methanol. Diameter dalam tube (APK) 13 mm dan diameter luar APK 15 mm. Diameter dalam anulus 32 mm. Panjang APK adalah 1 m.

Iterasi 1

(2)
(3)

= 0,04591

(0,1046526617) 0,04082 = 234,086 W/m

(4)

xix

Kemudian diperoleh harga Th,o dengan menggunakan kesetimbangan entalpi

Ch (Th,i – Th,o) = Cc (Tc,o – Tc,i)

Dilakukan Iterasi ke-2 dengan pemisalan Th dan Tc yang diperoleh sebelumnya

(5)

Tc = 34,2009 °C ρ = 775,109145 kg/m3

cp = 2605,14603 J/kg K

Pr = 6,35230222

μ = 4,82418348.10-4 N.s/m2 k = 0,197663928 W/m.K

(6)
(7)

= 0,01002427082 + 4,8995.10-3 + 9,6146.10-5 + 2,1231.10-3 + 0,08764622897 = 0,104830247872161°C/W

U = 1

R As

= 1

(0,104830247872161) 0,04082 = 233,69 W/m

2

Kemudian diperoleh harga Th,o dengan menggunakan kesetimbangan entalpi

(8)

xxiii • Th yang didapat 39,86955 °C mendekati Th yang dimisalkan yaitu

39,8696 °C

Tc yang didapat 34,20082 °Cmendekati Tc yang dimisalkan yaitu 34,2009

°C

Agar lebih akurat maka dilakukan Iterasi ke-3 Iterasi 3 k = 0,1976639344W/m.K

(9)
(10)

xxv

(0,10483033515623) 0,04082 = 233,69 W/m

(11)

ε = (Tc,o – Tc,i)

(Th,i – Tc,i)

0,06694= (Tc,o– 34)

(40 – 34)

Tc,o = 34,40164 °C

Kemudian diperoleh harga Th,o dengan menggunakan kesetimbangan entalpi

Ch (Th,i – Th,o) = Cc (Tc,o – Tc,i)

207,30833 (40 – Th,o) = 134,6248 (34,40164 – 34)

Th,o = 39,73917737 °C

Th =

40+39,73917737

2 = 39,86955 °C

Tc =

34+34,40164

2 = 34,20082 °C

Karena Th dan Tc yang dihitung telah sama dengan Th dan Tc yang dimisalkan,

maka iterasi dihentikan. Dari perhitungan diperoleh : Th,o = 39,86955 °C

Tc,o = 34,20082 °C

Setelah diperoleh Th,o dan Tc,o dari satu titik, maka untuk titik berikutnya dihitung

dengan menggunakan Visual Basic 6.0 kemudian data dimasukkan ke dalam Microsoft Exxel 2010.

Ketidakpastian Pengukuran

Flowmeter

(12)

xxvii biasanya memiliki ketelitian 0,25 % skala penuh. Diameter maksimum untuk flowmeter adalah 0,254 m ( 1 in ) dan diameter minimum adalah 0,0127 m ( ½ in )

Ketidakpastian pengukuran pada 360 L/jam = 0,0001 m3/s Pada suhu 55°C ρ = 985,2 kg/m3

Koefisien buang flowmeter diperoleh dari tabel buku metode pengukuran teknik karya J.Holman untuk ukuran ini adalah 0,96. Ketidakpastian dalam koefisien ini dianggap ±0,002 karena dari gambar merupakan perangkat perangkat kurva – kurva. Diferensial tekanan maksimum dapat dihitung pada Q maksimum 1080 L/jam :

Qnyata = ���2�2�����

0,0003 = 0,96�3,14�0,2542

4�144�0,2542−0,01272� 2�1 985,2���

(13)

Jadi,

(14)

xv

DAFTAR PUSTAKA

[1]Basuki, Achmad. 2006. Algoritma Pemograman 2 menggunakan Visual Basic 6.0. Surabaya :Institus Teknologi Sepuluh Nopember

[2]Cengel, Yunus.A. 2003. Heat Transfer: A Practical Approach, 2nd ed. New York : McGraw-Hill

(diakses tanggal 8 Juli 2015)

[4]https://www.academia.edu/Download (diakses tanggal 8 Juli 2015)

[6]Incropera F.P. Fundamentas Of Heat and Mass Transfer, 6th ed. New York : John Wiley & Sons

(15)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

3.1.1 Tempat Penelitian

Tempat penelitian merupakan lokasi pengerjaan penelitian dikerjakan guna membuktikan kebenaran dari penelitian. Penelititan mengenai analisis pengaruh variasi kapasitas aliran fluida panas dan dingin dengan temperatur masuk fluida panas yang juga divariasikan dan dengan arah aliran yang berlawanan akan dilakukan di laboratorium Instalasi Tenaga Uap Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara, Medan.

3.1.2 Waktu Penelitian

Waktu penelitian akan dikerjakan selama 3 hari yaitu pada tanggal 25 Juni sampai dengan tanggal 27 Juni 2015.

3.2 Metode Penelitian

Penelitian ini dikerjakan dengan metode eksperimen dan merupakan penelitian kuantitatif yaitu memaparkan secara jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap variabel yang sebelumnya telah ditentukan. Kemudian data yang diperoleh dari hasil eksperimen akan disajikan dalam bentuk grafik hubungan antara variabel bebas dan terikat. Setelah didapatkan data eksperimen kemudian dilakukan perhitungan secara teori dan secara simulasi dengan menggunakan software .

(16)

59

3.3 Populasi dan Sampel

Populasi dan sampel sangat perlu diperhatikan karena keduanya yang akan dianalisa nilainya sehingga didapat nilai kualitatifnya.

3.3.1 Populasi Penelitian

Populasi adalah keseluruhan objek penelitian (Suharsimi Arikunto, 1996:115). Populasi dalam penelitian ini adalah laju aliran massa yang bervariasi terhadap temperature masuk fluida panas yang konstan.

3.3.2 Sampel Penelitian

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah kapasitas aliran fluida panas alat penukar kalor tabung sepusat masuk yaitu 180 L/j , 240 L/j, 300 L/j, dan 360 L/j. dengan temperatur masuk fluida panas yaitu sebesar 40oC. kemudian variasi kapasitas aliran juga diuji pada temperatur masuk fluida panas lainnya yaitu 45oC, 50oC, dan 55oC. Selanjutnya untuk laju aliran fluida dingin divariasikan menjadi dua yaitu 180 L/j, 240 L/j dan 360 L/j. Masing-masing variasi kapasitas aliran dan suhu diambil sebanyak 1 kali dikarenakan kapasitas fluida dingin yang sangat terbatas, sehingga jumlah keseluruhan data menjadi 48 data.

(17)

1 180 Tabel 3.2 Variasi Parameter Sampel Penelitian keadaan II

Tabel 3.3 Variasi Parameter Sampel Penelitian keadaan III

(18)

61

3.3.3 Teknik Sampling

Tujuan digunakannya teknik sampling adalah menentukan seberapa banyak sampel yang akan diambil. Teknik sampling yang akan digunakan untuk mengumpulkan data dari berbagai sumber data adalah purposive sampling. Yaitu teknik pengambilan data dimana apa dan dan siapa yang harus memberikan data ditentukan secara subjektif sesuai dengan kebutuhan yang telah ditentukan guna tercapai tujuan yang telah ditentukan. Karena data yang dikumpulkan dari pihak yang terkait langsung dengan permasalahan yang diteliti.

Penelitian dilakukan dengan menguji alat penukar kalor tabung sepusat dengan variasi-variasi yang telah ditentukan guna mendapatkan hasil perbandingan perhitungan hasil percobaan, hasil teori, dan hasil simulasi.

3.4 Teknik Pengumpulan Data

Pengumpulan data yang akan dikerjakan adalah pengumpulan data primer serta data sekunder. Dalam hal ini data sekunder berfungsi sebagai data pendukung sebagai referensi penelitian. Didalam pengumpulan data ada beberapa variabel. Variabel itu sendiri adalah objek penelitian (Suharsimi Arikunto, 1993 : 91). Adapun variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1) Variabel Bebas

(19)

yang digunakan adalah suhu kamar dengan kapasitas aliran 180 l/j, 240 l/j dan 360 l/j

2) Variabel Terikat

Variabel terikat adalah himpunan sebuah gejala yang memiliki pula sejumlah aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi atau menyesuaikan diri dengan kondisi lain, yang disebut dengan variabel bebas. Variabel terikat dapat dikatakan sebagai sesuatu yang dipengaruhi terhadap sesuatu yang lain. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah efektifitas alat penukar kalor tabung sepusat.

3) Variabel Kontrol

Variabel kontrol adalah himpunan sejumlah gejala yang memiliki berbagai aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi untuk mengendalikanagar variabel terikat yang muncul bukan karena variabel lain, tetapi benar-benar karena variabel bebas yang telah ditentukan. Pengendalian variabel ini digunakan agar tidak ada hal variabel yang mempengaruhi variabel terikat dalam hal ini efektifitas alat penukar kalor tabung sepusat selain dari variasi kapasitas aliran serta temperature suhu masukan.

Pengendalian ini sakan menghasilkan variabel terikat yang benar-benar diinginkan karena sebelumnya kita telah mengontrol setiap variabel lain tidak ada yang mempengaruhi selain dari variabel bebas yang telah ditentukan.

Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah : 1. Alat pengujian

2. Isolasi pada alat penukar kalor 3. Alat ukur yang digunakan

3.5 Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian yang digunakan untuk melaksanakan penelitian ini meliputi :

3.5.1Bahan Penelitian

(20)

63 Gambar 3.1 Metanol

3.5.2 Alat Penelitian

Dalam penelitian ini alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

(21)

Alat uji diatas merupakan alat penukar kalor tabung sepusat yang dirancang oleh Hendrico. Adapun bagian-bagian dari alat tersebut adalah sebagai berikut :

1)Alat Ukur

Pada alat penukar kalor ini terdapat beberapa alat ukur yaitu alat ukur suhu, kapasitas aliran serta pengatur berapa suhu masukan fluida panas yang akan dimasukan.

Adapun penjelasan dari alat-alat ukur tersebut adalah sebagai berikut :

1. Alat Pengukur Suhu (Agilent)

Alat ukur ini berfungsi untuk mengukur suhu masukan dan suhu keluaran dari masing-masing fluida yaitu fluida panas dan fluida dingin. Suhu yang didapat akan dimunculkan pada layar display penunjuk dan akan tersimpan dalam bentuk data excel. Berikut adalah gambar dari alat ukur suhu dari alat penukar kalor tersebut.

Gambar 3.3 Agilent 2. Alat Pemanas Air ( Heater)

(22)

65 Gambar 3.4 Heater

3. Alat Ukur Kapasitas Aliran (Flowmeter)

Alat ukur ini bertujuan mengetahui berapa kapasitas aliran yang terjadi pada masing-masing pipa yaitu pada pipa yang mengalirkan fluida panas dan pipa yang mengalirkan fluida dingin. Adapun gambar dari alat ukur tersebut adalah sebagai berikut.

(23)

Alat ini berfungsi untuk mengatur berapa panas yang akan diberikan kepada air yang akan digunakan sebagai fluida pemanas di dalam penelitian ini. Berikut ini adalah gambar alat pengatur suhu yang akan digunakan.

Gambar 3.6 Termostat 2) Pompa

Pompa digunakan untuk mengalirkan fluida panas di dalam alat penukar kalor sedangkan fluida dingin dialirkan melalui keran yang terdapat di dekat apk tersebut. Adapun gambar dari pompa tersebut adalah sebagai berikut.

(24)

67 3) Tabung Sepusat

Pada tabung ini terjadi perpindahan kalor dari fluida panas ke fluida dingin begitu juga sebaliknya tergantung tujuang dari penggunaannya apakah untuk pendinginan atau pemanasan. Berikut adalah gambar dari tabung sepusat yang akan digunakan pada penelitian ini.

Gambar 3.8 Tabung Sepusat Spesifikasi :

(25)

3.5.3 Skema Uji Penelitian

Berikut ini adalah skema uji penelitian yang dilakukan oleh penulis yang terdapat pada gambar 3.8

(26)

69

3.5.4 Diagram Alir Proses Penelitian

Untuk melaksanakan penelitian ini menggunakan langkah-langkah sebagai berikut :

(27)

3.5.5 Proses Percobaan

Proses pengujian terdiri dari beberapa langkah-langkah yaitu sebagai berikut :

1. Memasukkan air dan methanol ke dalam tangki persedian.

2. Masukkan air ke dalam tangki air panas dan methanol ke dalam tangki air dingin, kedua tangki tersebut diisi sampai penuh.

3. Jalankan pompa sirkulasi air panas dan sirkulasi air panas.

4. Periksa alat pemanas listrik dengan saklar pada on. 5. Atur katup sesuai dengan kapasitas aliran yaitu 180

l/j, 240 l/j, 300 l/j, 360 l/j. Atur thermostat sebesar 40oC untuk menentukan suhu fluida panas.

6. Catat data suhu keluaran yang dapat dilihat pada instrument alat ukur suhu.

7. Ulangi kembali untuk suhu masukan fluida panas yaitu 45oC, 50oC, dan 55oC

3.6 Instrumen Simulasi

Instrument simulasi yang digunakan adalah sebagai berikut:

3.6.1 Bahan Simulasi

Bahan simulasi yang digunakan yaitu data awal percobaan.

3.6.2 Alat Simulasi

Alat simulasi yang digunakan yaitu 1. Laptop

Laptop yang digunakan untuk melakukan simulasi yaitu : Merk : Toshiba

(28)

71 Gambar 3.11 Laptop

3.6.3 Diagram Alir Perhitungan Efektifitas dengan Visual Basic 6.0

(29)
(30)

73 Gambar 3.13 Program untuk perhitungan efektifitas menggunakan

(31)

3.6.4 Diagram Alir Simulasi

Dalam pengerjaan perhitungan simulasi dengan software Ansys Fluent 14.5 digunakan langkah-langkah sebagai berikut:

MULAI

DIMASUKKAN PARAMETER YANG SUDAH

GEOMETRI , MESH , SET UP , SOLUSI

ANALISA PARMETER YANG SUDAH DI

TENTUKAN

KONVERGEN

SELESAI YA

TIDAK

(32)

75

BAB IV

ANALISA DATA

4.1 Perhitungan Teoritis

Analisa data dilakukan dengan cara membandingkan data yang diambil dari lapangan yang meliputi temperatur air panas keluar (Th,o) dan temperatur

methanol dingin keluar (Tc,o) terhadap hasil perhitungan secara teori dengan

metode NTU, yang selanjut akan diperoleh efektifitas alat penukar kalor tersebut. Dalam menghitung temperatur keluar fluida, digunakan asumsi tidak ada kehilangan panas yang terjadi pada APK karena permukaan luarnya telah diisolasi dan kapasitas aliran yang terjadi di lapangan dianggap konstan. Jenis alat penukar kalor yang dianalisis adalah tabung sepusat, dengan dimensi seperti pada gambar 4.1.

Untuk data di lapangan telah diperoleh temperatur keluar fluida dari hasil pembacaan alat ukur yang terdapat di lapangan, sehingga selanjutnya dilakukan perhitungan efektifitas alat penukar kalor. Perhitungan efektifitas dapat dilakukan dengan meggunakan perbandingan temperatur fluida pada sisi masuk dan sisi keluar yang telah diketahui. Untuk dapat menggunakan rumus efektifitas yang tepat, dilakukan terlebih dahulu perhitungan Cmin dan Cmaks. Dengan diperoleh

hasil perhitungan Cmin dan Cmaks maka akan dapat digunakan rumus efektifitas

yang tepat. Didalam perhitungan ini sifat-sifat fisik fluida dihitung pada temperatur rata-rata. Hasil perhitungan secara menyeluruh akan ditampilkan dalam bentuk tabel. Untuk perhitungan secara teori dengan menggunakan metode NTU-ɛ dapat dilihat pada lampiran.

(33)

*satuan dalam milimeter

Gambar 4.1 Dimensi APK tabung sepusat

(34)

77 Hasil perhitungan secara teori dengan menyeluruh dapat dilihat pada tabel berikut :

(35)

55 32 54.3737 33.6011 6.9614

Dari perhitungan teori dengan metode NTU diperoleh efektifitas APK minimum adalah 2,985 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 40 °C dan

temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 34 °C pada debit masuk fluida panas 180

l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 7,24 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50 °C dan

temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 36 °C pada debit masuk fluida panas 360

(36)

79

4.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian

Untuk dapat menggunakan rumus keefektifitasan yang tepat didalam perhitungan keefektifan APK di lapangan, dilakukan terlebih dahulu perhitungan Cmin dan Cmaks. Dengan diperoleh hasil perhitungan Cmin dan Cmaks maka akan

dapat digunakan rumus efektifitas yang tepat. Didalam perhitungan ini sifat-sifat fisik fluida dihitung pada temperatur rata-rata.

Cc = ṁccp,c

Pada kasus methanol sebagai fluida dingin dengan debit 180, 240 dan 360 l/jam yang menjadi Cmin adalah Cc karena nilai dari Cp,c < Cp,h..

Hasil perhitungan keefektifan APK di lapangan secara menyeluruh akan ditampilkan dalam bentuk tabel berikut:

(37)
(38)

81

50 37 46.355 37.707 5.4385

55 35 48.739 37.581 12.905

360 360

40 35 39.571 35.342 6.84

45 34 41.157 35.16 10.5455

50 37 46.699 37.817 6.2846

55 35 49.625 37.91 14.55

Dari perhitungan data di lapangan diperoleh efektifitas APK minimum adalah 4,5818 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 45 °C dan temperatur

fluida dingin masuk (Tc,i) 34 °C pada debit masuk fluida panas 360 l/jam dan debit

masuk fluida dingin 240 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 20,787 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 55 °C dan temperatur fluida

dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 360 l/jam dan debit

masuk fluida dingin 240 l/jam.

Data yang diperoleh dari perhitungan efektifitas APK di lapangan cukup berbeda jauh dengan perhitungan efektifitas APK secara teori yang menggunakan metode NTU-ɛ.

Berbagai hal yang mempengaruhi kondisi di atas adalah seperti:

1. Pembacaan alat ukur yang kurang karena termokopel tidak dapat bersentuhan langsung dengan kedua fluida yang keluar langsung dari APK.

2. Diameter annulus yang cukup besar sehingga mempengaruhi nilai efektifitas dari alat penukar kalor tersebut. Dengan memperkecil diameter annulus maka akan dapat diperoleh kefeektifan yang jauh lebih baik.

(39)

4.3 Perhitungan Dengan Simulasi

Sebagai perbandingan, dalam penelitian ini juga disertakan hasil perhitungan dengan menggunakan software yaitu Ansys Fluent 12.0. Kegunaan dari perhitungan sebagai data pembanding dengan hasil uji eksperimental dengan hasil perhitungan teori, karena didapatkan perbedaan anatara kedua hasil tersebut maka simulasi ditujukan sebagai referensi tambahan untuk mendukung hasil dari perhitungan teori. Adapun langkah dalam pengerjaan simulasi dengan menggunakan software ansys 14.5 adalah sebagai berikut

Langkah pengerjaan simulasi dengan program Ansys 14.5

1. Membuka ansys workbench 14.5 kemudian mendrag CFD (Fluent) ke dalam project scematic kemudian mengimport geometry yang sudah dibuat pada CAD sesuai dengan alat yang akan disimulasikan.

(40)

83 2. Mengatur geometry dimana dalam hal ini nama dari bagian benda atau

objek yang akan disimulasikan diganti sesuai dengan yang dikehendaki. Pada bagian ini ditentukan juga mana bagian yang bertindak sebagai fluida dan solid.

Gambar 4.4 Mengatur Geometry

3. Sebelum mengatur mesh terlebih dahulu diatur bagian yang akan dianalisa dengan meng-klik kanan kemudian create named selection lalu membuat daerah daerah yang akan dilalui kedua fluida baik masuk maupun keluar maupun isolasi.

(41)

4. Kemudian dilakukan meshing dengan menggunakan mesh control yaitu sizing dan inflation pada bidang yang akan di analisa kemudian generate mesh sehingga diperoleh meshing pada gambar berikut.

Gambar 4.6 Mengatur mesh

5. Setelah geometry dan mesh diatur langkah selanjutnya adalah mengatur set up atau mengatur metode perhitungan yang akan dikerjakan. Ketika berada dalam set up di check quality mesh yang dikerjakan sebelumnya dan dilihat size untuk melihat jumlah cell dan node yang ada.

(42)

85 6. Setelah mengecek kualitas mesh dan size kemudian di atur langkah –

langkah dalam pemodelan yaitu dengan cara : • Mengatur energy pada kondisi on

Gambar 4.8 Mengatur energy pada kondisi on

Mengatur viscous dengan memilih ke 8 equation yang ada dan mencoba secara berulang sehingga diperoleh hasil yang mendekati

(43)

• Mengatur heat exchanger sesuai dengan data yang ada seperti pada fluid zones diatur kedua primary dan auxiliary seperti yang di lapangan kemudian memilih fixed inlet temperature kemudian memilih counter flow untuk aliran berlawanan serta luas kedua masing – masing tabung dipilih berdasarkan referensi yang ada.

Gambar 4.10 Mengatur heat exchanger

7. Langkah berikutnya yaitu menentukan material yang digunakan baik fluid maupun solid yang diambil dari data base fluent yang diberikan seperti metanol, air, aluminium dan besi.

(44)

87 8. Mengatur cell zone condition yaitu mengatur fluida sesuai dengan daerah

yang ditentukan dan material kedua tabung.

Gambar 4.12 Mengatur cell zone condition

9. Mengatur boundary condition dengan menginput data aliran fluida panas masuk dan keluar seperti kecepatan aliran dan temperatur masuk begitu juga dengan data aliran fluida dingin masuk dan keluar.

(45)

10.Mengatur solution method yang akan digunakan untuk aliran turbulen ataupun laminar meggunakan scheme SIMPLE dengan Gradient Green-Gauss Cell Based dan mengatur setiap pilihan menjadi second order.

Gambar 4.14 Mengatur solution methods

11.Mengatur solution initialization dan memilih standard initialization dan mengklik initialization.

(46)

89 12.Kemudian run calculation untuk mengeksekusi analisis dengan data – data yang sudah diberikan untuk memperoleh hasil yang diinginkan dengan jumlah iterasi yang dilakukan 500 kali dan ditunggu hingga converged.

Gambar 4.16 Melakukan run calculation

13.Setelah converged maka di dapatkan hasil simulasi yang diinginkan sesuai dengan metode yang digunakan pada bagian report lalu heat exchanger dan compute kedua temperatur keluar.

(47)

14.Melihat distribusi temperatur yang terjadi dengan menggunakan menu Grapic and Animations kemudian pilih contour

Gambar 4.18 Melihat distribusi temperatur awal masuk fluida

(48)
(49)
(50)

93

Setelah dilakukan perbandingan perhitungan dengan menggunakan software Ansys Fluent, dapat dilihat perbedaan hasil yang diperoleh dengan perhitungan metode NTU dan perhitungan di lapangan. Perbedaan hasil lebih kecil terlihat antara hasil perhitungan metode NTU dibandingkan dengan hasil perhitungan dengan menggunakan software. Untuk lebih jelasnya, perbedaan hasil perhitungan tersebut dapat dilihat dengan lengkap pada tabel berikut.

(51)

Gambar 4.21 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 40 °C dan 34 °C dengan kapasitas fluida dingin 180 l/jam

Dari grafik dapat dilihat ɛ eksperimen semakin meningkat dengan laju aliran air panas yang cukup besar dibanding dengan teori dan simulasi yang juga meningkat tetapi tidak terlalu jauh.

Gambar 4.22 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 45 °C dan 35 °C kapasitas fluida dingin 180 l/jam

0 5 10 15 20 25

0 60 120 180 240 300 360 420

ε(%) Teori

ε(%) eksperimen

ε(%) simulasi

ε

(%)

0 5 10 15 20 25

0 60 120 180 240 300 360 420

ε(%) Teori

ε(%) eksperimen

ε(%) simulasi

ε(%)

(52)

95 Dari grafik dapat dilihat ɛ eksperimen semakin meningkat dengan laju aliran air panas yang cukup besar dibanding dengan teori dan simulasi yang juga meningkat tetapi tidak terlalu jauh.

Gambar 4.23 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 50 °C dan 35 °C dengan kapasitas fluida dingin 180 l/jam

Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksperimen tertinggi terdapat pada kapasitas aliran air panas 240 L/jam yang kemudian mengalami penurunan. Hal ini terjadi dikarenakan faktor flowmeter serta kabel termokopel yang telah dijelaskan di atas.

0 5 10 15 20 25

0 60 120 180 240 300 360 420

ε(%) Teori

ε(%) eksperimen

ε(%) simulasi

ε(%)

(53)

Gambar 4.24 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 55 °C dan 34 °C dengan kapasitas fluida dingin 180 l/jam Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksp erimen tertinggi terdapat pada kapasitas aliran air panas 360 L/jam. Untuk kondisi eksperimen pada Qh 240 L/jam terjadi penurunan disebabkan oleh kondisi flowmeter yang terkadang melebihi laju aliran yang diinginkan.

(54)

97 Gambar 4.26 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada

suhu 45 °C dan 34 °C dengan kapasitas fluida dingin 240 l/jam Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksperimen pada Qh 300 L/jam jauh meningkat dibanding dengan lainnya. Keadaan ini terjadi karena flowmeter tidak berjalan dengan baik.

Gambar 4.27 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 50°C dan 36°C dengan kapasitas fluida dingin 240 l/jam Dari grafik dapat dilihat ɛ eksperimen semakin meningkat dengan laju aliran air panas yang cukup besar tetapi mengalami penurunan sedikit pada Qh 360 L/jam dikarenakan pengaruh faktor yang dissebutkan di atas.

(55)

Gambar 4.28 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 55 °C dan 32 °C dengan kapasitas fluida dingin 240 l/jam Dari grafik dapat dilihat ɛ eksperimen semakin meningkat dengan laju aliran air panas yang cukup besar dibanding dengan teori dan simulasi yang juga meningkat tetapi tidak terlalu jauh.

Gambar 4.29 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 40 °C dan 35 °C dengan kapasitas fluida dingin 360 l/jam Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksperimen terdapat 3 titik di bawah ɛ teori sedangkan pada Qh 180 L/jam berada jauh di atas. Hal ini dikarenakan keadaan flowmeter serta kabel termokopel seperti yang telah disebutkan di atas

(56)

99 Gambar 4.30 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada

suhu 45 °C dan 34 °C dengan kapasitas fluida dingin 360 l/jam Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksperimen semakin meningkat dengan laju aliran air panas yang cukup besar dibanding dengan teori dan simulasi yang juga meningkat tetapi tidak terlalu jauh.

Gambar 4.31 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 50 °C dan 37 °C dengan kapasitas fluida dingin 360 l/jam Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksperimen berada di bawah ɛ teori dan pada Qh=240 L/jam diperoleh ɛ eksperimen mendekati ɛ teori

(57)

Gambar 4.32 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada suhu 55 °C dan 35 °C dengan kapasitas fluida dingin 360 l/jam

Dari grafik di atas dapat dilihat ɛ eksperimen semakin meni ngkat dengan laju aliran air panas yang cukup besar dibanding dengan teori dan simulasi yang juga meningkat tetapi tidak terlalu jauh.

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0 60 120 180 240 300 360 420

ε(%) Teori

ε(%) eksperimen

ε(%) simulasi

ε(%)

(58)
(59)

Debit Air Panas

(l/jam)

Debit

Methanol

(l/jam)

T

h,i

(

°C

Tho (ºC)

Tco (ºC)

efektifitas (%)

Tho (ºC) Tco (ºC) efektifitas (%) Tho (ºC) Tco (ºC) efektifitas (%)

180

180

40

45

50

55

240

180

40

45

50

55

300

180

40

45

50

(60)

103

360

180

40

45

50

55

180

240

40

45

50

55

240

240

40

45

50

55

300

240

40

(61)

50

55

360

240

40

45

50

55

180

360

40

45

50

55

240

360

40

45

(62)

105

55

300

360

40

45

50

55

360

360

40

45

50

(63)

Dari tabel perbandingan di atas dapat dilihat bahwa masing – masing hasil keefektifitasan memiliki nilai yang rendah. Secara teori atau dengan menggunakan perhitungan NTU diperoleh efektifitas sebesar 7,24 % yang dikatakan rendah. Hal ini dapat terjadi karena methanol yang digunakan sebagai fluida dingin memiliki sifat – sifat thermodinamika yang rendah dan dapat ditinjau dari nilai kalor jenis (Cp), konduktivitas thermal (k), massa jenis (ρ) dan

viskositas dinamiknya (μ) yang kecil sehingga berpengaruh terhadap efektifitas yang rendah.

Selain hal tersebut yang mempengaruhi efektifitas dari perhitungan NTU yang rendah juga adalah laju aliran yang digunakan pada fluida dingin. Alasannya adalah pengaruh laju aliran terhadap kapasitas kalor minimum (Cmin) dalam percobaan yang cukup besar sehingga pada perhitungan NTU yang berbanding terbalik dengan

C

min akan memperkecil hasil NTU. Oleh sebab itulah nilai dari efektifitas yang diperoleh kecil. Untuk mendapatkan nilai dari efektifitas yang besar maka nilai Cmin harus diperkecil dengan cara memperlambat debit aliran fluida dingin di dalam anullus sehingga diperoleh laju aliran massa yang kecil yang berpengaruh terhadap nilai

C

min .

Nilai efektifitas yang kecil pada perhitungan NTU juga disebabkan karena besarnya diameter anullus, pengaruh diameter anullus terhadap efektifitas adalah semakin kecil diameter anullus maka nilai koefisien konveksi pada anullus akan semakin besar dan nilai koefisien perpindahan panas juga akan berbanding lurus dengan naiknya nilai koefisien konveksi.

(64)

107

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Diperoleh temperatur fluida panas keluar dan fluida dingin keluar yang cukup jauh berbeda dengan hasil perhitungan secara teori dengan metode NTU, yang dapat dilihat pada bab 4.

2. Diperoleh keefektifan maksimum di lapangan sebesar 20,787 % pada kapasitas aliran metanol dingin 240 l/jam dan aliran air panas 360 l/jam pada temperatur air panas masuk 55°C dan temperatur metanol masuk 32°C.

3. Diperoleh keefektifan maksimum secara teori sebesar 7,24 % pada kapasitas aliran metanol dingin 240 l/jam dan aliran air panas 360 l/jam pada temperatur air panas masuk 50°C dan temperatur metanol masuk 36°C.

4. Diperoleh keefektifan maksimum secara simulasi sebesar 10,894 % pada kapasitas aliran metanol dingin 240 l/jam dan aliran air panas 360 l/jam pada temperatur air panas masuk 55°C dan temperatur metanol masuk 32°C.

5.2 Saran

1. Untuk lebih meningkatkan efektifitas dapat memperkecil tabung annulus yang ada pada alat penukar kalor tabung sepusat.

2. Mengganti flowmeter fluida dingin dengan kapasitas aliran yang lebih kecil untuk meninggkatkan efektifitas alat penukar kalor.

3. Mengganti pompa dengan kekuatan yang jauh lebih baik sehingga fluida dapat mengalir dengan baik.

4. Kabel termokopel agilent yang digunakan harus menyentuh kedua fluida baik masuk maupun keluar dari APK tabung sepusat.

(65)

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar Alat Penukar Kalor

Alat penukar kalor adalah alat yang memungkinkan terjadinya perpindahan panas diantara dua fluida yang memiliki temperatur yang berbeda tanpa mencampurkan kedua fluida tersebut. Alat penukar kalor biasanya digunakan secara praktis didalam aplikasi yang luas, seperti dalam kasus pemanasan dan sistem pengkondisian udara, proses-proses kimia dan proses pembangkitan tenaga. Alat penukar kalor berbeda dengan ruangan pencampuran yakni alat penukar kalor tidak memperbolehkan kedua fluida bercampur. Sebagai contoh, pada radiator mobil, panas dipindahkan dari air panas yang mengalir melalui pipa yang terdapat pada radiator yang ditambahkan plat pada jarak yang kecil dengan melewatkan udara diantaranya.

Perpindahan panas pada alat penukar kalor biasanya terdiri dari konveksi di setiap fluida dan konduksi pada dinding yang memisahkan kedua fluida. Pada saat menganalisa alat penukar kalor, sangat diperlukan untuk menggunakan koefisien perpindahan panas menyeluruh U yang memungkinkan untuk menghitung seluruh efek dari perpindahan panas. Laju perpindahan panas diantara kedua fluida terletak pada alat penukar kalor yang bergantung pada perbedaan temperatur pada suatu titik, yang bervariasi sepanjang alat penukar kalor. Pada saat menganalisis alat penukar kalor, biasanya bekerja dengan menggunakan logarithmic mean temperature difference LMTD, yang sebanding dengan perbedaan temperatur rata-rata diantara kedua fluida sepanjang alat penukar kalor. Ketika dua temperatur tidak diketahui kita dapat menganalisisnya dengan metode keefektifan-NTU.

2.2 Jenis Alat Penukar Kalor

Secara umum, alat penukar kalor dapat dibagi berdasarkan fungsinya yakni :

(66)

di dalam chiller yang lebih rendah bila dibandingkan dengan fluida pendinginan yang dilakukan dengan pendingin air. Untuk chiller ini media pendingin biasanya digunakan amoniak atau Freon.

Gambar 2.1 Chiller

Sumber:

b. 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.

Gambar 2.2 Kondensor

(67)

7 c. 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).

Gambar 2.3 Cooler

Sumber:

d. 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.

Gambar 2.4 Evaporator

(68)

e. 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.

Gambar 2.5 Thermosiphon Reboiler

Sumber

f. 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.

Gambar 2.6 Konstruksi Heat Exchanger

(69)

9

2.3 Klasifikasi Alat Penukar Kalor

1. Klasifikasi berdasarkan proses perpindahan panas a. Tipe kontak tidak langsung

• Tipe dari satu fase

• Tipe dari banyak fase

Tipe yang ditimbun (storage type)

Tipe fluidized bed b. Tipe kontak langsung

Immiscible fluids

Gas liquid

Liquid vapor

2. Klasifikasi berdasarkan jumlah fluida yang mengalir a. Dua jenis fluida

b. Tiga jenis fluida

c. N – Jenis fluida (N lebih dari tiga)

3. Klasifikasi berdasarkan kompaknya permukaan

a. Tipe penukar kalor yang kompak, Density luas permukaan > 700 m b. Tipe penukar kalor yang tidak kompak, Density luas permukaan < 700 m 4. Klasifikasi berdasarkan mekanisme perpindahan panas

a. Dengan cara konveksi, satu fase pada kedua sisi alirannya

b. Dengan cara konveksi pada satu sisi aliran dan pada sisi yang lainnya terdapat cara konveksi 2 aliran

c. Dengan cara konveksi pada kedua sisi alirannya serta terdapat 2 pass aliran masingmasing

d. Kombinasi cara konveksi dan radiasi 5. Klasifikasi berdasarkan konstruksi

a. Konstruksi tubular (shell and tube)

Tube ganda (double tube)

Konstruksi shell and tube, Sekat plat (plate baffle), Sekat batang (rod baffle)

(70)

• Tipe pelat

• Tipe lamella

• Tipe spiral

• Tipe pelat koil

c. Konstruksi dengan luas permukaan diperluas (extended surface)

Sirip pelat (plate fin)

Sirip tube (tube fin)

Heat pipe wall

Ordinary separating wall d. Regenerative

Tipe rotary

Tipe disk (piringan)

• Tipe drum

• Tipe matrik tetap

6. Klasifikasi berdasarkan pengaturan aliran a. Aliran dengan satu pass

• Aliran Berlawanan

• Aliran Paralel

• Aliran Melintang

• Aliran Split

Aliran yang dibagi (divided) b. Aliran multipass

a. Permukaan yang diperbesar (extended surface)

Aliran counter menyilang

• Aliran paralel menyilang

Aliran compound b. Multipass plat

(71)

11 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 peralatan 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.

Berikut ini akan dijelaskan beberapa alat penukar kalor yang umum digunakan dalam dunia industri :

2.3.1 Concentric Tube Heat Exchanger (Double Pipe)

Double pipe heat exchanger atau consentric tube heat exchanger yang ditunjukkan pada gambar 2.7c di mana suatu aliran fluida dalam pipa seperti pada gambar 2.7 mengalir dari titik A ke titik B, dengan space berbentuk U yang mengalir di dalam pipa. Cairan yang mengalir dapat berupa aliran cocurrent atau countercurrent. Alat pemanas ini dapat dibuat dari pipa yang panjang dan dihubungkan satu sama lain hingga membentuk U. Double pipe heat exchanger merupakan alat yang cocok dikondisikan untuk aliran dengan laju aliran yang kecil.

Gambar 2.7 : Aliran double pipe heat exchanger

Sumbe

A

A’ B

B’

Hot fluit out

Cold fluit in

(72)

Gambar 2.8 Hairpin heat exchanger

Sumber : http://suryamanikam.com/products/peerless-mfg-co/heat-exchangers-alco-and-bos-hatten/ Exchanger ini menyediakan true counter current flow dan cocok untuk extreme temperature crossing, tekanan tinggi dan rendah untuk kebutuhan surface area yang moderat (range surface area: 1 – 6000 ft2). Hairpin heat exchanger tersedia dalam :

- Single tube (double pipe) atau berbagai tabung dalam suatu hairpin shell (multitube),

- Bare tubes, finned tube, U-Tubes, - Straight tubes,

- Fixed tube sheets

Double pipe heat exchanger sangatlah berguna karena ini bisa digunakan dan dipasang pada pipe-fitting dari bagian standar dan menghasilkan luas permukaan panas yang besar. Ukuran standar dari tees dan return head diberikan pada tabel berikut :

Tabel 2.1 Double Pipe Exchanger fittings Outer Pipe, IPS Inner Pipe, IPS

3 2½ 3 4

1¼ 1¼ 2 3

(73)

13 Double pipe exchangers biasanya dipasang dalam 12-ft, 15-ft atau 20-ft panjang efektif, panjang efektif dapat membuat jarak dalam each leg over di mana terjadi perpindahan panas dan mengeluarkan inner pipe yang menonjol melewati the exchanger section.

Susunan dari concentric tube ditunjukan pada gambar di bawah ini. Aliran dalam type heat exchanger dapat bersifat cocurrent atau counter current dimana aliran fluida panas ada pada inner pipe dan fluida dingin pada annulus pipe.

(74)

Gambar 2.10 Double-pipe heat exchangers in series

Sumber

Gambar 2.11 Double-pipe heat exchangers in series–parallel

Sumber

Keuntungan dan kerugian penggunaan double pipe heat exchanger: a)Keuntungan

(75)

15 2. Counter current flow mengakibatkan penurunan kebutuhan surface area permukaan untuk service yang mempunyai suatu temperature cross.

3. Potensi kebutuhan untuk ekspansi joint adalah dihapuskan dalam kaitan dengan konstruksi pipa-U.

4. Konstruksi sederhana dalam penggantian tabung dan pembersihan.

b) Kerugian

1. Bagian hairpin adalah desain khusus yang mana secara normal tidak dibangun untuk industri standar dimanapun selain ASME code.

2. Bagian multiple hairpin tidaklah selisih secara ekonomis bersaing dengan single shell dan tube heat exchanger.

3. Desain penutup memerlukan gasket khusus.

2.3.2 Shell And Tube Heat Exchanger

Shell and tube heat exchanger biasanya digunakan dalam kondisi tekanan relatif tinggi, yang terdiri dari sebuah selongsong yang di dalamnya disusun suatu annulus dengan rangkaian tertentu (untuk mendapatkan luas permukaan yang optimal). Fluida mengalir di selongsong maupun di annulus sehingga terjadi perpindahan panas antara fluida dengan dinding annulus misalnya triangular pitch (Pola segitiga) dan square pitch (Pola segiempat).

Gambar 2.12 Bentuk susunan tabung [6]

(76)

Keuntungan square pitch adalah bagian dalam tube-nya mudah dibersihkan dan pressure drop-nya rendah ketika mengalir di dalamnya (fluida)

Gambar 2.13 shell and tube heat exchanger

Sumber: www.google.com/cheresources.com

Keuntungan dari shell and tube:

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

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

3. Menggunakan teknik fabrikasi yang sudah mapan (well-astablished). 4. Dapat dibuat dengan berbagai jenis material, dimana dapat dipilih jenis

material yang digunakan sesuai dengan temperatur dan tekanan operasi. 5. Mudah membersihkannya.

6. Prosedur perencanaannya sudah mapan (well-astablished). 7. Konstruksinya sederhana, pemakaian ruangan relatif kecil.

8. Pengoperasiannya tidak berbelit-belit, sangat mudah dimengerti (diketahui oleh para operator yang berlatar belakang pendidikan rendah).

9. Konstruksinya dapat dipisah-pisah satu sama lain, tidak merupakan satu kesatuan yang utuh, sehingga pengangkutannya relatif gampang

(77)

17 2.3.3 Plate Type Heat Exchanger

Plate type heat exchanger terdiri dari bahan konduktif tinggi seperti stainless steel atau tembaga. Plate dibuat dengan design khusus dimana tekstur permukaan plate saling berpotongan satu sama lain dan membentuk ruang sempit antara dua plate yang berdekatan. Jika menggabungkan plate-plate menjadi seperti berlapis-lapis, susunan plate-plate tersebut tertekan dan bersama-sama membentuk saluran alir untuk fluida. Area total untuk perpindahan panas tergantung pada jumlah plate yang dipasang bersama-sama seperti gambar dibawah

Gambar 2.14 Plate type heat exchanger dengan aliran countercurrent Sumbe

2.3.4 Jacketed Vessel With Coil and Stirrer

(78)

Gambar 2.15 Jacketed Vessel With Coil And Stirrer

Sumber : http://www.mutiaranata.com/product/detail/wl-110-04-jacketed-vessel-with-stirrer-coil2.5 Jenis-Jenis Perpindahan Panas

2.4 Jenis-Jenis Perpindahan Panas

2.4.1. Konduksi

Sebuah batang silinder dengan material tertentu diisolasi pada sisi terluarnya dan pada kedua ujung permukaannya memiliki suhu yang berbeda yakni T1 > T2 . Perbedaan temperatur tersebut menyebabkan perpindahan panas

secara konduksi pada arah x positif. Kita dapat mengukur laju perpindahan panas qx, dan kita dapat menentukan qx bergantung pada variabel-variabel berikut : ΔT, yakni perbedaan temperatur ; Δx, yakni panjang batang ; dan A, yakni luas penampang tegak lurus bidang.

Jika ΔT dan Δx adalah konstan dan hanya memvariasikan A, maka kita dapat melihat bahwa qx berbanding lurus dengan A. Dengan cara yang sama, jika ΔT dan A adalah konstan, kita dapat melihat bahwa qx berbanding terbalik dengan Δx. Apabila A dan Δx konstan, maka kita dapat melihat bahwa qx berbanding lurus dengan ΔT. Sehingga kita dapat menyimpulkan bahwa

qx ∞ A Δ�

Δx (2.1)

(79)

19 Gambar 2.16 Perpindahan Panas secara Konduksi [2]

Sumber : Cengel Dengan memperhatikan material batang, sebagai contoh plastik, kita akan menemukan bahwa kesebandingan diatas adalah valid. Namun, kita juga menemukan bahwa untuk nilai A, Δx, dan ΔT yang sama, akan menghasilkan nilai qx yang lebih kecil untuk plastik daripada bermaterial logam. Sehingga

kesebandingan diatas dapat ditulis dalam bentuk persamaan dengan memasukkan koefisien yang dipengaruhi oleh material. Sehingga diperoleh,

qx = kA

Δ�

Δx (2.2)

k, adalah konduktivitas thermal (W/m.K), yang adalah merupakan sifat material

yang penting. Dengan menggunakan limit Δx 0 kita mendapatkan persamaan untuk laju perpindahan panas,

qx = -kA

��

dx (2.3)

atau persamaan flux panas menjadi, q”x =

qx

A = -k

��

dx (2.4)

2.4.2. Konveksi

(80)

Penelitian menunjukkan bahwa perpindahan panas konveksi sangat bergantung pada sifat-sifat fluida seperti viskositas dinamis μ, konduktivitas termal k, massa jenis ρ, dan spesifik panas Cp, dan dipengaruhi oleh kecepatan fluida Ѵ. Konveksi

juga bergantung pada bentuk dan kekasaran permukaan, dan bahkan juga dipengaruhi oleh tipe aliran seperti laminar atau turbulen. Sehingga kita dapat menyimpulkan bahwa perpindahan panas secara konveksi adalah kompleks karena bergantung pada banyak variabel. Oleh karena itu, konveksi adalah mekanisme perpindahan panas yang paling kompleks.

Gambar 2.17 Pendinginan sebuah balok yang panas dengan konveksi paksa [2] Sumber : Cengel Meskipun konveksi adalah kompleks, setelah diamati bahwa laju perpindahan panas secara konveksi berbanding lururs dengan perbedaan temperatur dan dapat ditulis dengan Hukum Newton tentang pendinginan.

Qkonveksi = hAs (Ts - T∞) (2.5)

h merupakan koefisien perpindahan panas konduksi, As merupakan area

permukaan perpindahan panas, Ts merupakan temperatur permukaan benda, T∞

merupakan temperatur lingkungan sekitar benda.

2.4.3. Radiasi

(81)

21 Pada radiasi, perpindahan panas dapat terjadi pada 2 benda yang memiliki temperatur yang tinggi dan dipisahkan oleh benda yang memiliki temperatur yang lebih rendah.

Dengan menganggap permukaan benda yang kecil As, emisifitas ε, dan

kemampuan untuk menyerap α pada temperatur T yang terdiri dari keisotermalan yang besar dalam bentuk yang tertutup pada benda blackbody. Blackbody dapat didefenisikan sebagai pemancar dan penyerap radiasi yang sempurna. Pada temperatur dan panjang gelombang tertentu, tidak ada permukaan yang dapat memancarkan energi yang lebih banyak daripada blackbody. Blackbody menyerap semua radiasi tanpa memperhatikan panjang gelombang dan arahnya. Blackbody juga memancarkan energi radiasi yang merata dalam segala arah dalam setiap unit area searah dengan arah emisi,yang disebut sebagai pemancar diffuse. Diffuse dapat diartikan sebagai arah yang bebas untuk berdiri sendiri. Hal ini dapat kita lihat pada gambar berikut

Gambar 2.18 Blackbody disebut sebagai pemancar dengan arah yang bebas

Sumber : Cengel Energi radisi yang dipancarkan oleh sebuah blackbody tiap satuan waktu dan tiap satuan luasan area ditetapkan secara eksperimental oleh Joseph Stefan pada tahun 1879 dan dapat dituliskan

(82)

teori pada tahun 1884 oleh Ludwig Boltzman. Eb merupakan kekuatan emisifitas

blackbody. [2]

2.5 Internal Flow (Aliran Dalam)

2.5.1 Aliran Di Dalam Pipa

Cairan atau gas yang melewati pipa atau duct biasanya digunakan dalam proses pemanasan ataupun pendinginan. Fluida yang digunakan dalam banyak aplikasi tersebut dipaksa untuk mengalir dengan menggunakan kipas ataupun pompa melalui sebuah pipa yang panjang yang diharapkan terjadi perpindahan panas. Pada aliran dalam dibatasi oleh luas permukaan bagian dalam pipa, dan terdapat batasan seberapa besar lapisan batas dapat berkembang. Aliran dalam adalah bukan aliran yang bebas sehingga kita membutuhkan suatu alternatif. Kecepatan fluida didalam pipa berubah dari nol pada permukaan karena tidak ada slip yang terjadi, sampai kecepatan maksimum pada pusat pipa. Disisi lain, sangat nyaman untuk menghitung dengan menggunakan kecepatan rata-rata u dengan asumsi bahwa aliran adalah inkompresibel pada saat luas permukaan pipa konstan.

Kecepatan rata-rata aktual pada saat kondisi pemanasan dan pendinginan dapat berubah karena perubahan massa jenis dengan temperatur. Secara praktis, kita menghitung sifat-sifat fluida pada temperatur rata-rata dan menganggapnya konstan. Persamaan untuk menghitung kecepatan rata-rata berasal dari hukum kekekalan massa, yakni

ṁ = ρuAc = ∫ ρA u(r,x)dAc

c (2.7)

ṁ adalah laju aliran massa, ρ adalah rapat massa, Ac adalah luas permukaan, dan

u(r,x) adalah profil kecepatan. Sehingga kecepatan rata-rata untuk aliran inkompresibel pada sebuah pipa dengan radius R adalah

u = ∫Ac ρu(r,x)dAc

(83)

23 Transisi dari aliran laminar ke aliran turbulen tidak terjadi dalam waktu yang singkat, namun itu terjadi melalui rentang kecepatan yang fluktuatif diantara laminar dan turbulen sebelum aliran tersebut menjadi aliran yang turbulen. Kebanyakan aliran yang masuk kedalam pipa adalah turbulen. Aliran laminar terjadi ketika fluida yang mengalir memiliki viskositas yang tinggi seperti minyak yang mengalir didalam pipa yang memiliki diameter yang kecil, ataupun pada jarak yang dekat. Untuk aliran didalam pipa yang memiliki penampang lingkaran, bilangan Reynold didefenisikan sebagai

Re = ���

µ =

��

v (2.9)

u adalah kecepatan rata-rata fluida, D adalah diameter pipa, dan v adalah viskositas kinematik fluida.

Untuk aliran yang mengalir pada pipa yang tidak memiliki penampang lingkaran, bilangan Reynold bergantung pada diameter hidraulik Dh yang didefenisikan

sebagai

Dh = 4Ac

p (2.10)

p adalah keliling penampang pipa. Dengan menghitung bilangan Reynold, dapat ditentukan jenis aliran yang terjadi

Re < 2300 aliran laminar 2300 ≤ Re ≤ 10000 aliran transisi

Re > 10000 aliran turbulen

Ketika perbedaan temperatur antara permukaan pipa dengan fluida kerja besar, sangat penting untuk menghitung variasi kekentalan dengan temperatur. Bilangan Nusselt rata-rata untuk aliran laminar yang berkembang pada sebuah pipa berpenampang lingkaran dapat ditentukan dengan persamaan Sieder dan Tate (1936) yakni Semua sifat fluida dihitung pada temperatur rata-rata fluida, kecuali μs dihitung

(84)

Untuk aliran turbulen berkembang penuh didalam pipa yang halus, sebuah persamaan sederhana untuk menghitung bilangan Nusselt dapat diperoleh yakni

Nu = 0,023 Re0,8 Pr1/3 (2.12)

dengan syarat bahwa : 0,7 ≤ Pr ≤ 160 Re > 10000

Persamaan diatas disebut Persamaan Colburn. Keakurasian persamaan diatas dapat ditingkatkan dengan memodifikasinya menjadi

Nu = 0,023 Re0,8 Pr n (2.13)

Untuk proses pemanasan digunakan n = 0,4 dan untuk proses pendinginan digunakan n = 0,3. Persamaan ini disebut Persamaan Dittus-Boelter (1930) dan persamaan ini lebih baik daripada persamaan Colburn.

Selain persamaan di atas untuk aliran turbulen dapat juga digunakan persamaan yang diajukan oleh Gnielinski yaitu :

�� = �

Dan untuk menghitung f digunakan persamaan berikut

�= (0,79 ln(��)−1,64)−2 (2.15)

Persamaan 2.14 dan 2.15 berlaku untuk rentang Re 2300 < Re < 5x106 dan bilangan prandalt 0,5 ≤ Pr ≤ 2000.

Adapun koreksi yang diajukan oleh Petukhov dan Roizen (1964) adalah sebagai berikut,

2.5.2 Aliran Di Dalam Annulus Pipa

(85)

25 fluida mengalir didalam pipa sedangkan fluida yang lainnya mengalir didalam ruang annulus. Persamaan pembentuk untuk kedua aliran adalah identik.

Gambar 2.19 Alat penukar kalor pipa ganda yang terdiri dari dua pipa sepusat [2]

Sumber : Cengel Dengan menganggap diameter dalam Di dan diameter luar Do, diameter

hidraulik annulus adalah Dh =

4Ac

p =

4(Do2 – Di2) (Do + Di)

= Do - Di (2.17)

Pada alat penukar kalor tabung sepusat ini terdapat dua bilangan Nusselt, yakni pada permukaan dalam pipa Nui dan pada permukaan dalam pipa Nuo.

Bilangan Nusselt untuk aliran laminar yang berkembang penuh dengan permukaan yang temperaturnya konstan dan permukaan luarnya diisolasi, dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 2.2 : Bilangan Nusselt untuk aliran laminar berkembang penuh didalam annulus dengan salah satu permukaan pipa isotermal dan permukaan lainnya adiabatik

Di/Do Nui Nuo

0 - 3,66

0,05 17,46 4,06

0,10 11,56 4,11

0,25 7,37 4,23

0,50 5,74 4,43

1,00 4,86 4,86

(86)

Jika bilangan Nusselt diketahui, koefisien perpindahan panas untuk permukaan pipa bagian dalam dan bagian luar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

Nui =

hi Dh

k

(2.18)

Nuo =

ho Dh

k (2.19)

2.6 Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh

Sebuah alat penukar kalor terdiri dari 2 fluida yang mengalir yang dipisahkan oleh sebuah dinding yang solid. Pertama sekali panas dipindahkan dari fluida panas ke dinding melalui konveksi, kemudian melewati dinding melalui konduksi, dan dari dinding ke fluida dingin lagi melalui konveksi. Efek radiasi apapun biasanya termasuk didalam koefisien perpindahan panas konveksi. Jaringan tahanan panas dihubungkan dengan proses perpindahan panas ini yang terdiri dari dua tahanan panas konveksi dan satu tahanan panas konduksi seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut

Gambar 2.20 Jaringan tahanan panas yang dihungkan dengan alat penukar kalor tabung sepusat

(87)

27 Huruf kecil i dan o adalah permukaan dalam dan permukaan luar tabung. Untuk alat penukar kalor tabung sepusat, Ai = DiL dan Ao = DoL, sehingga tahanan

termal dinding tabung adalah Rdinding =

ln(Do/Di)

2kL

(

2.20)

Gambar 2.21 Dua luasan area alat penukar kalor untuk dinding tabung yang tipis Di ≈Do dan Ai ≈Ao

Sumber : Cengel k adalah konduktivitas termal dinding dan L adalah panjang tabung. Sehingga tahanan termal total menjadi

R = Rtotal = Ri + Rdinding + Ro = Dalam menganalisis alat penukar kalor, sangat diperlukan untuk menggabungkan semua tahanan panas yang terjadi pada fluida panas sampai fluida dingin menjadi sebuah tahanan panas R, dan laju perpindahan panas diantara kedua fluida adalah

Q = ΔT

R = UA ΔT = UiAiΔT = UoAo ΔT (2.22)

U adalah koefisien perpindahan panas menyeluruh (W/m2°C). Rumus diatas menjadi :

1

(88)

hambatan tambahan pada proses perpindahan panas dan mengakibatkan penurunan laju perpindahan panas pada alat penukar kalor. Penumpukan kotoran pada alat penukar kalor disebut faktor kotoran Rf yang menjadi ukuran dalam

tahanan termal.

Faktor kotoran adalah nol untuk alat penukar kalor yang baru dan meningkat dengan meningkatnya lama pemakaian sehingga kotoran menempel pada permukaan alat penukar kalor. Faktor kotoran bergantung pada temperatur operasi dan kecepatan fluida, dan sebanding dengan panjang alat penukar kalor. Kotoran akan meningkat dengan meningkatnya temperatur dan menurunnya kecepatan.

Persamaan koefisien perpindahan menyeluruh telah diberikan sebelumnya yang berlaku untuk permukaan alat penukar kalor yang bersih. Persamaan sebelumnya perlu dimodifikasi sebagai efek dari kotoran pada permukaan dalam dan luar tabung. Untuk alat penukar kalor tabung cangkang yang tidak memiliki sirip, persamaan sebelumnya menjadi :

1

Rf,i dan Rf,o adalah faktor kotoran permukaan dalam dan luar alat penukar kalor. [6]

Tabel 2.3 Faktor kotoran untuk berbagai fluida

Fluid Rf, m2.

°C/W Distiled water, sea water, river water, boiled

feedwater :

Steam (oil-free) 0.0001

Refrigerants (liquid) 0.0002

Refrigerants (vapor) 0.0004

(89)

29

Air 0.0004

Sumber : Incropera

2.8 Metanol

Metanol, juga dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus,

adalah Ia merupakan

bent yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripada sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan additif bagi etanol industri.

Metanol diproduksi secara alami oleh metabolisme Hasil proses tersebut adalah uap metanol (dalam jumlah kecil) di udara. Setelah beberapa hari, uap metanol tersebut akan sinar

Reaksi kimia metanol yang terbakar di udara dan membentuk karbon dioksida dan air adalah sebagai berikut:

2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O

Api dari metanol biasanya tidak berwarna. Oleh karena itu, kita harus berhati-hati bila berada dekat metanol yang terbakar untuk mencegah cedera akibat api yang tak terlihat.

(90)

menghasilkan metanol. Tahap pembentukannya adalah sintesisnya adalah

Metanol digunakan secara terbatas dalam mesin pembakaran dalam, dikarenakan metanol tidak mudah terbakar dibandingkan dengan bensin. Metanol juga digunakan sebagai campuran utama untuk bahan bakar model radio kontrol, jalur kontrol, dan pesawat model.

Salah satu kelemahan metanol jika digunakan dalam konsentrasi tinggi adalah sifat korosif terhadap beberapa logam, termasuk aluminium. Metanol, meskipun merupakan asam lemah, menyerang lapisan oksida yang biasanya melindungi aluminium dari korosi:

6 CH3OH + Al2O3 → 2 Al(OCH3)3 + 3 H2O

Ketika diproduksi dari kayu atau bahan oganik lainnya, metanol organik tersebut merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan hidrokarbon. Namun mobil modern pun masih tidak bisa menggunakan BA100 (100% bioalkohol) sebagai bahan bakar tanpa modifikasi. Metanol juga digunakan sebagai pelarut dan sebagai antibeku, dan fluida pencuci kaca depan mobil.

Penggunaan metanol terbanyak adalah sebagai bahan pembuat bahan kimia lainnya. Sekitar 40% metanol yang ada diubah menjadi formaldehid, dan dari sana akan dihasilkan berbagai macam produk seperti plastik, plywood, cat, peledak, dan tekstil. Senyawa kimia lainnya yang merupakan turunan dari metanol adalah dimetil eter, yang telah menggantikan klorofluorokarbon sebagai bahan campuran pada aerosol, dan asam asetat. Dimetil eter juga dapat dicampur dengan gas alam terkompresi (LPG) untuk memanaskan masakan, dan juga bisa digunakan sebagai bahan bakar pengganti diesel. Dalam beberapa pabrik pengolahan air limbah, sejumlah kecil metanol digunakan ke air limbah sebagai bahan makanan karbon untuk denitrifikasi bakteri, yang mengubah nitrat menjadi nitrogen.

(91)

31

2.9 Analisis Alat Penukar Kalor Dengan Menggunakan Log Mean

Temperature Difference (LMTD)

Dalam merancang ataupun memprediksi performansi alat penukar kalor, sangatlah perlu untuk menghubungkan antara laju perpindahan panas total terhadap temperatur fluida yang masuk dan keluar, koefisien perpindahan panas menyeluruh, dan luas permukaan total untuk laju perpindahan panas. Persamaan perpindahan panas antara fluida panas dan fluida dingin adalah setimbang. Jika Q adalah laju perpindahan panas antara fluida panas dengan fluida dingin dan dengan mengabaikan perpindahan panas yang terjadi pada alat penukar kalor dengan lingkungan, mengabaikan perubahan energi potensial dan energi kinetik, dan dengan mengaplikasikan persamaan energi steady, diperoleh persamaan

Gambar 2.22 Kesetimbangan energi total untuk fluida panas dan fluida dingin pada sebuah alat penukar kalor

Sumber : Incropera

q = ṁc(ic,o – ic,i) = ṁh(ih,i – ih,o) (2.25)

(92)

Jika Th dan Tc adalah suhu kedua fluida yang berada di elemen dA dari

permukaan alat penukar kalor. Maka laju perpindahan panas yang terjadi diantara kedua fluida melaui elemen dA dapat dituliskan sebagai berikut

dQ = U dA (Th – Tc) (2.27)

2.9.1 Aliran Paralel (Sejajar)

Laju perpindahan panas = Laju perpindahan panas pada fluida panas pada fluida dingin

Gambar 2.23 Distribusi temperatur aliran sejajar

Sumber : Incropera

dQ = ṁhcp,h(-dTh) = ṁccp,c(dTc) (2.28)

atau

(93)

33 ṁh = Laju aliran massa fluida panas (kg/s)

ṁc = Laju aliran massa fluida dingin (kg/s)

cp,h = Panas jenis fluida panas (J/kg.K)

cp,c = Panas jenis fluida dingin (J/kg.K)

Th,i = Temperatur fluida panas masuk (K)

Th,o = Temperatur fluida panas keluar (K)

Tc,i = Temperatur fluida dingin masuk (K)

Tc,o = Temperatur fluida dingin keluar (K)

Panas yang dilepas = Panas yang dilepas oleh fluida panas oleh fluida dingin dengan mengintegralkan kedua ruas, maka

(94)

ln

Th,o , Tc,o berdasarkan neraca entalpi bahwa laju perpindahan panas Q :

Q = ṁh cp,h (Th,i – Th,o) = ṁc cp,c (Tc,o – Tc,i)

maka persamaan Q menjadi : Q = U A ΔT2 - ΔT1

(95)

35 Gambar 2.24 Distribusi temperatur aliran berlawanan

Sumber:Incropera dQ = ṁhcp,h(-dTh) = ṁccp,c(-dTc)

atau

dQ = -ṁhcp,h(dTh) = -ṁccp,c(dTc)

Panas yang dilepas = Panas yang dilepas oleh fluida panas oleh fluida dingin

(dTh < 0) (dTc < 0)

dTh = -

dQ

h cp,h

dTc = -

dQ

c cp,c

dTh – dTc = d (Th – Tc)

= - dQ

h cp,h

+

dQ

c cp,c

= -dQ

1

h cp,h

- 1

c cp,c

dTh – dTc = -U dA (Th – Tc)

1 h cp,h

- 1

(96)

d (Th – Tc)

dengan mengintegralkan kedua ruas, maka

d (Th – Tc)

berdasarkan neraca entalpi bahwa laju perpindahan panas Q : Q = ṁh cp,h (Th,i – Th,o) = ṁc cp,c (Tc,o – Tc,i)

(97)

37

2.10 Analisis Alat Penukar Kalor Dengan Menggunakan Metode

Keefektifan-NTU

Metode log mean temperature difference dapat digunakan dalam menganalisis alat penukar kalor jika temperatur fluida masuk diketahui dan temperatur fluida keluar adalah spesifik atau dapat diperoleh dari persamaan kesetimbangan energi. Namun, jika hanya temperatur fluida masuk diketahui, metode LMTD tidak dapat digunakan. Oleh karena itu dibutuhkan pendekatan alternatif yang lain yakni dengan menggunakan metode keefektifan-NTU (atau NTU).

Untuk menentukan keefektifan alat penukar kalor, pertama sekali kita harus menentukan laju perpindahan panas maksimum yang mungkin terjadi pada alat penukar kalor tersebut. Secara prinsip, laju perpindahan maksimum ini dapat dicapai pada alat penukar kalor dengan aliran yang berlawanan dengan panjang yang tidak terhingga.

Metode NTU adalah bergantung pada parameter yang tidak berdimensi yang disebut keefektifan laju perpindahan panas, ε yang didefenisikan sebagai berikut

ε = Q

Qmaksimum

= Laju perpindahan panas aktual

Laju perpindahan panas maksimum yang mungkin terjadi

(2.55) Laju perpindahan panas aktual yang terjadi pada sebuah alat penukar kalor dapat ditentukan dari persamaan kesetimbangan energi yang terjadi pada fluida panas dan fluida dingin yang dituliskan pada persamaan berikut

Q = Cc (Tc,o – Tc,i) = Ch (Th,i – Th,o)

dimana Cc = ṁccp,c dan Ch = ṁhcp,h

Cc dan Ch adalah kapasitas panas fluida dingin dan kapasitas panas fluida

Figur

Gambar 3.13 Program untuk perhitungan efektifitas menggunakan
Gambar 3 13 Program untuk perhitungan efektifitas menggunakan . View in document p.30
Gambar 3.14 Diagram Alir Simulasi
Gambar 3 14 Diagram Alir Simulasi . View in document p.31
Gambar 4.1 Dimensi APK tabung sepusat
Gambar 4 1 Dimensi APK tabung sepusat . View in document p.33
Gambar 4.6 Mengatur mesh
Gambar 4 6 Mengatur mesh . View in document p.41
Gambar 4.9 Mengatur viscous
Gambar 4 9 Mengatur viscous. View in document p.42
Gambar 4.10 Mengatur heat exchanger
Gambar 4 10 Mengatur heat exchanger . View in document p.43
Gambar 4.11 Mengatur  material  yang akan digunakan
Gambar 4 11 Mengatur material yang akan digunakan . View in document p.43
Gambar 4.22 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 22 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.51
Gambar 4.23 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 23 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.52
Gambar 4.25 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 25 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.53
Gambar 4.24 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 24 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.53
Gambar 4.27 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 27 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.54
Gambar 4.26 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 26 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.54
Gambar 4.28 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 28 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.55
Gambar 4.29 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 29 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.55
Gambar 4.31 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 31 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.56
Gambar 4.30 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 30 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.56
Gambar 4.32 Grafik efektifitas perhitungan teori, eksperimen dan simulasi pada
Gambar 4 32 Grafik efektifitas perhitungan teori eksperimen dan simulasi pada . View in document p.57
Tabel 4.4 Perbandingan hasil efektifitas APK dengan metode NTU, eksperimen dan Ansys Fluent
Tabel 4 4 Perbandingan hasil efektifitas APK dengan metode NTU eksperimen dan Ansys Fluent . View in document p.58
Gambar 2.2 Kondensor
Gambar 2 2 Kondensor . View in document p.66
Gambar 2.6 Konstruksi Heat Exchanger
Gambar 2 6 Konstruksi Heat Exchanger . View in document p.68
Tabel 2.1 Double Pipe Exchanger fittings
Tabel 2 1 Double Pipe Exchanger fittings . View in document p.72
Gambar 2.9 Double pipe heat exchanger aliran cocurrent dan counter current [2]
Gambar 2 9 Double pipe heat exchanger aliran cocurrent dan counter current 2 . View in document p.73
Gambar 2.10 Double-pipe heat exchangers in series
Gambar 2 10 Double pipe heat exchangers in series . View in document p.74
Gambar 2.15 Jacketed Vessel With Coil And Stirrer
Gambar 2 15 Jacketed Vessel With Coil And Stirrer . View in document p.78
Gambar 2.16 Perpindahan Panas secara Konduksi [2]
Gambar 2 16 Perpindahan Panas secara Konduksi 2 . View in document p.79
Gambar 2.17 Pendinginan sebuah balok yang panas dengan konveksi paksa [2]
Gambar 2 17 Pendinginan sebuah balok yang panas dengan konveksi paksa 2 . View in document p.80
Gambar 2.18 Blackbody disebut sebagai pemancar dengan arah yang bebas
Gambar 2 18 Blackbody disebut sebagai pemancar dengan arah yang bebas . View in document p.81
Gambar 2.19 Alat penukar kalor pipa ganda yang terdiri dari dua pipa
Gambar 2 19 Alat penukar kalor pipa ganda yang terdiri dari dua pipa . View in document p.85
Gambar 2.20 Jaringan tahanan panas yang dihungkan dengan alat penukar kalor
Gambar 2 20 Jaringan tahanan panas yang dihungkan dengan alat penukar kalor . View in document p.86

Referensi

Memperbarui...