Data Hasil Penelitian

LAMPIRAN 1

Data Hasil Penelitian

Waktu (menit)

Suhu pendingin primer Suhu pendingin sekunder

Masuk keluar masuk keluar

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 34 34 35 36 36 36 37 37 37 38 38 38 38 32 32 32 33 34 34 34 34 34 34 34 34 34 28 30 31 31 31 32 32 32 32 32 32,5 32,5 32,5 29 31,5 32 33 33,5 33,5 33,5 34 34 34 34 34 34

LAMPIRAN 2

Perhitungan kalor yang Dipindahkan penukar panas (heat exchanger) tipe tabung dari teras reaktor melalui pendingin primer

Berdasarkan pada data hasil penelitian yang dilakukan di BATAN Yogyakarta dapat ditentukan besarnya kalor (Q) yang masuk ke dalam penukar panas (heat exchanger) tipe tabung yang melalui sistem pendingin primer berdasarkan rumus:

T C m

Q p

Dengan:

Q = kalor persatuan waktu yang dihasilkan didalam reaktor, J/s atau watt

m = laju massa pendingin, kg/s

p

C = panas jenis pendingin (air), watt det/g.K(air = 4184 J/kg oC ∆T = beda suhu peningin keluar dan masuk teras, o

C = suhu masuk ke dalam penukar panas tipe tabung = suhu keluar dari penukar panas tipe tabung

Maka besarnya kalor (Q) yang diterima penukar panas tipe tabung dengan m1 = 426

1. Pada waktu 0 menit dengan T2 =34oC dan T1= 32oC

Q = 7, 0503.4184 (34-32) = 58996.9104

2. Pada waktu 30 menit dengan T2 =34oC dan T1= 32oC

Q = 7, 0503.4184 (34-32) = 58996.9104

3. Pada waktu 60 menit dengan T2 =35oC dan T1= 32oC

Q = 7, 0503.4184 (35-32) = 88495,3656

4. Pada waktu 90 menit dengan T2 =36oC dan T1=33 oC

Q = 7, 0503.4184 (36-33) =88495.3656

5. Pada waktu 120 menit dengan T2 =36oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (36-34) = 58996.9104

6. Pada waktu 150 menit dengan T2 =36oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (36-34) = 58996.9104

7. Pada waktu 180 menit dengan T2 =37oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (37-34) =88495.3656

8. Pada waktu 210 menit dengan T2 =37oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (37-34) =88495.3656

9. Pada waktu 240 menit dengan T2 =37oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (37-34) =88495.3656

10. Pada waktu 270 menit dengan T2 =38oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34) =117993.8208

11. Pada waktu 300 menit dengan T2 =38oC dan T1=34oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34) =117993.8208

12. Pada waktu 330 menit dengan T2 =38oC dan T1=34 oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34) =117993.8208

13. Pada waktu 360 menit dengan T2 =38oC dan T1=34oC

LAMPIRAN 3

Perhitungan kalor yang Dipindahkan penukar panas (heat exchanger) tipe tabung ke lingkungan

Berdasarkan pada data hasil penelitian yang dilakukan di BATAN Yogyakarta dapat ditentukan besarnya kalor (Q) yang masuk ke dalam penukar panas (heat exchanger) tipe tabung yang melalui sistem pendingin primer berdasarkan rumus:

T C m

Q p

Dengan:

Q = kalor persatuan waktu yang dihasilkan didalam reaktor, J/s atau watt

m = laju massa pendingin, kg/s

p

C = panas jenis pendingin (air), watt det/g.K(air = 4184 J/kg. oC ∆T = beda suhu peningin keluar dan masuk teras, o

C = suhu masuk ke dalam penukar panas tipe tabung

Maka besarnya kalor (Q) yang diterima penukar panas tipe tabung dengan m2 = 566

L/min (9,3673 kg/s):

1. Pada waktu 0 menit dengan T2 =29oC dan T1= 28oC

Q = 9,3673.4184 (29-28)

= 39192.7832

2. Pada waktu 30 menit dengan T2 =31,5oC dan T=30 oC

Q = 9,3673.4184 (31,5-30) =58789.1748

3. Pada waktu 60 menit dengan T2 =32 oC dan T1=31 oC

Q = 9,3673.4184 (32-31) = 39192.7832

4. Pada waktu 90 menit dengan T2 =33oC dan T=31 oC

Q = 9,3673.4184 (33-31) =78385.5664

5. Pada waktu 120 menit dengan T2 =33,5oC dan T1=31 oC

Q = 9,3673.4184 (33,5-31) = 97981.958

6. Pada waktu 150 menit dengan T2 =33,5oC dan T=32 oC

Q = 9,3673.4184 (33,5-32) = 58789.1748

Q = 9,3673.4184 (33,5-32) = 58789.1748

8. Pada waktu 210 menit dengan T2 =34oC dan T=32 oC

Q = 9,3673.4184 (34-32) = 78385.5664

9. Pada waktu 240 menit dengan T2 =34oC dan T1=32 oC

Q = 9,3673.4184 (34-32) = 78385.5664

10. Pada waktu 270 menit dengan T2 =34oC dan T=32 oC

Q = 9,3673.4184 (34-32) = 78385.5664

11. Pada waktu 300 menit dengan T2 =34oC dan T1=32,5 oC

Q = 9,3673.4184 (34-32,5) = 58789.1748

12. Pada waktu 330 menit dengan T2 =34oC dan T=32,5 oC

Q = 9,3673.4184 (34-32,5) = 58789.1748

13. Pada waktu 360 menit dengan T2 =34oC dan T1=32,5 oC

Q = 9,3673.4184 (34-32,5) = 58789.1748

LAMPIRAN 4

Perhitungan TLMTD

Sebelum menentukan U(efisiensi penukar panas), terlebih dulu menentukan

TLMTD dengan menggunakan persamaan

T_LMTD = ) ln( _{2 1} 1 2 T T T T = ( out(panas)- in(dingin)) = ( in(panas)- out(dingin))

1. Pada waktu 0 menit dengan T₂= 4 , ΔT1=5

T_LMTD = ) 5 / 4 ln( 5 4 = 4.4814

2. Pada waktu 30 menit dengan T₂= 2 , ΔT1=2,5

T_LMTD = ) 5 , 2 / 2 ln( 5 , 2 2 =2.2407

3. Pada waktu 60 menit dengan T₂= 1 , ΔT1= 3

TLMTD ₌ ) 3 / 1 ln( 3 1 = 1,8205

4. Pada waktu 90 menit dengan T₂= 2 , ΔT1= 3

TLMTD ₌ ) 3 / 2 ln( 3 2 = 2.4663

5. Pada waktu 120 menit dengan T₂= 3 , ΔT1= 2,5

TLMTD ₌ ) 5 , 2 / 3 ln( 5 , 2 3 = 2.7424

6. Pada waktu 150 menit dengan T₂= 2 , ΔT1= 2,5 TLMTD ₌ ) 5 , 2 / 2 ln( 5 , 2 2 = 2,2407

7. Pada waktu 180 menit dengan T₂= 2 , ΔT1= 3,5

TLMTD ₌ ) 5 , 3 / 2 ln( 5 , 3 2 =2.6804

8. Pada waktu 210 menit dengan T2= 2 , ΔT1= 3

TLMTD ₌ ) 3 / 2 ln( 3 2 =2.4663

9. Pada waktu 240 menit dengan T₂= 2 , ΔT1= 3

TLMTD ₌ ) 3 / 2 ln( 3 2 =2.4663

10. Pada waktu 270 menit dengan T₂= 2 , ΔT1= 4

TLMTD ₌ ) 4 / 2 ln( 4 2 =2,8854

11. Pada waktu 300 menit dengan T₂= 1,5 , ΔT1= 4

TLMTD ₌ ) 4 / 5 , 1 ln( 4 5 , 1 =2,5489

12. Pada waktu 330 menit dengan T₂= 1,5 , ΔT1= 4

TLMTD ₌ ) 4 / 5 , 1 ln( 4 5 , 1 =2,5489

13. Pada waktu 360 menit dengan T2= 1,5 , ΔT1= 4

TLMTD ₌ ) 4 / 5 , 1 ln( 4 5 , 1 =2,5489

LAMPIRAN 5

Perhitungan koefisien perpindahan panas secara keseluruhan perangkat penukar panas (heat exchanger) tipe tabung

Untuk menentukan daya efisiensi, digunakan persamaan : Q = U.A.TLMTD sehingga U = Q/A.TLMTD

Dimana, U = koefisien perpindahan panas secara keseluruhan (W/m2 oC) A= luas perpindahan panas (luasan penukar panas)(m2)

T_LMTD = ) ln( _{2 1} 1 2 T T T T

aliran berlawanan arah

2

T = (T_hout(panas) - T_cin(dingin))

1

T = (T_hin(panas) - T_cout(dingin)

Dimana besarnya Q adalah kalor yang dipindahkan perangkat penukar panas (heat exchanger) dari teras reaktor kartini. Maka besarnya daya efisiensi dengan nilai A1=

2,1045 m2 adalah:

1. Pada waktu 0 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 4.4814 oC

U = 6255.53818 W/m2. oC

2. Pada waktu 30 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 12511.0764 W/m2. oC

3. Pada waktu 60 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 1.8205 oC

U = 23089.6211 W/m2. oC

4. Pada waktu 90 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

5. Pada waktu 120 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 2.7424 oC

U = 10222.2937 W/m2. oC

6. Pada waktu 150 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 12511.0764 W/m2. oC

7. Pada waktu 180 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.6804 oC

U = 15688.0981 W/m2. oC

8. Pada waktu 210 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 17050.0276 W/m2. oC

9. Pada waktu 240 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 17050.0276 W/m2. oC

10. Pada waktu 270 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.8854 oC

U = 19431.4764 W/m2. oC

11. Pada waktu 300 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 21997.0142 W/m2. oC

12. Pada waktu 330 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 21997.0142 W/m2. oC

13. Pada waktu 360 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

LAMPIRAN 6

Perhitungan koefisien perpindahan panas secara keseluruhan perangkat penukar panas (heat exchanger) tipe tabung

Untuk menentukan daya efisiensi, digunakan persamaan : Q = U.A.TLMTD sehingga U = Q/A.TLMTD

Dimana, U = koefisien perpindahan panas secara keseluruhan (W/m2 oC) A= luas perpindahan panas (luasan penukar panas)(m2)

T_LMTD = ) ln( _{2 1} 1 2 T T T T

aliran berlawanan arah

2

T = (T_hout(panas) - T_cin(dingin))

1

T = (T_hin(panas) - T_cout(dingin)

Dimana besarnya Q adalah kalor yang dipindahkan perangkat penukar panas (heat exchanger) dari teras reaktor kartini. Maka besarnya daya efisiensi dengan nilai A2 = 2,3629 m2 adalah:

1. Pada waktu 0 menit dengan Q = 39192.7832 J/s dan TLMTD = 4.4814 oC

U = 3701.22173 W/m2. oC

2. Pada waktu 30 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 11103.6652 W/m2. oC

3. Pada waktu 60 menit dengan Q = 39192.7832 J/s dan TLMTD = 1.8205 oC

U = 9111.19244 W/m2. oC

4. Pada waktu 90 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 13450.6802 W/m2. oC

5. Pada waktu 120 menit dengan Q = 97981.958 J/s dan TLMTD = 2.7424 oC

6. Pada waktu 150 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 11103.6652 W/m2. oC

7. Pada waktu 180 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.6804 oC

U = 9282.19571 W/m2. oC

8. Pada waktu 210 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 13450.6802 W/m2. oC

9. Pada waktu 240 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 13450.6802 W/m2. oC

10. Pada waktu 270 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.8854 oC

U = 11497.0448 W/m2. oC

11. Pada waktu 300 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 9761.24972 W/m2. oC

12. Pada waktu 330 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 9761.24972 W/m2. oC

13. Pada waktu 360 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

LAMPIRAN 7

Penurunan Ketidakpastian Kalor yang dipindahkan Penukar Panas (Heat

Exchanger) Tipe tabung dari Teras Reaktor

Kalor yang dipindahkan gayut terhadap perubahan suhu pada sistem pendingin sekunder. Pada penelitian ini menggunakan sistem pengukuran tunggal, maka ketidakpastian pada besarnya kalor yang di pindahkan ditunjukan oleh persamaan berikut:

Q = m cp T

= m cp (T2-T1)

Karena besarnya m dan cp adalah tetap, maaka dapat diperoleh persamaan

ketidakpastian sebagai berikut :

∆Q =

=

m cp

(1)

Persamaan (1) digunakan untuk menghitung ketidakpastian Kalor yang di pindahkan penukar panas (Heat Exchanger) tipe tabung dengan ∆T = 0,5 berdasarkan ∆T2 = 0,25 dan ∆T1= 0,25 dari skala thermometer untuk m1 = 426 L/min (7, 0503 kg/s) cp = 4184 J/kg.°C.

LAMPIRAN 8

Penurunan Ketidakpastian Kalor yang dipindahkan Penukar Panas (Heat

Exchanger) Tipe tabung dari Teras Reaktor

Kalor yang dipindahkan gayut terhadap perubahan suhu pada sistem pendingin sekunder. Pada penelitian ini menggunakan sistem pengukuran tunggal, maka ketidakpastian pada besarnya kalor yang di pindahkan ditunjukan oleh persamaan berikut:

Q = m cp T

= m cp (T2-T1)

Karena besarnya m dan cp adalah tetap, maaka dapat diperoleh persamaan

ketidakpastian sebagai berikut :

∆Q =

=

m cp

(1)

Persamaan (1) digunakan untuk menghitung ketidakpastian Kalor yang di pindahkan penukar panas (Heat Exchanger) tipe tabung dengan ∆T = 0,5 berdasarkan ∆T2 = 0,25 dan ∆T1= 0,25 dari skala thermometer untuk m2 = 566 L/min (9,3673 kg/s) cp = 4184 J/kg.°C.

LAMPIRAN 9

Penurunan Ketidakpastian aliran berlawanan (counter flow) Perangkat Penukar Panas (Heat Exchanger) Tipe Tabung Pada Sistem Pendingin Reaktor

Kartini T_LMTD = ) ln( _{2 1} 1 2 T T T T 2 T = (T_hout(panas) - T_cin(dingin)) 1 T = (T_hin(panas) - T_cout(dingin) no ΔT1=B ΔT2=A T LMTD 1 5 4 4.4814201 2 2.5 2 2.2407101 3 3 1 1.8204785 4 3 2 2.4663035 5 2.5 3 2.7424075 6 2.5 2 2.2407101 7 3.5 2 2.6804104 8 3 2 2.4663035 9 3 2 2.4663035 10 4 2 2.8853901 11 4 1.5 2.5488636 12 4 1.5 2.5488636 13 4 1.5 2.5488636 ∆T LMTD 0.6438567

LAMPIRAN 10

Penurunan Ketidakpastian Koefisien Pertukaran Panas Secara Keseluruhan perangkat Penukar Panas (U) (Heat Exchanger) Tipe Tabung

Berdasarkan persamaan untuk menentukan koefisien pertukaran panas secara keseluruhan perangkat penukar panas (U1) dan (U2) adalah :

U = Q /A Maka penurunan ketidakpastiannya adalah

∆U =

= +

)

Q1 A1 TLMTD ∆TLMTD ∆Q1 ∆U1 58996.9104 2.1045 4.48142 0.643857 14749.2276 7482.52065 58996.9104 2.1045 2.24071 0.643857 14749.2276 7482.52065 88495.3656 2.1045 1.820478 0.643857 14749.2276 11223.781 88495.3656 2.1045 2.466303 0.643857 14749.2276 11223.781 58996.9104 2.1045 2.742407 0.643857 14749.2276 7482.52065 58996.9104 2.1045 2.24071 0.643857 14749.2276 7482.52065 88495.3656 2.1045 2.68041 0.643857 14749.2276 11223.781 88495.3656 2.1045 2.466303 0.643857 14749.2276 11223.781 88495.3656 2.1045 2.466303 0.643857 14749.2276 11223.781 117993.8208 2.1045 2.88539 0.643857 14749.2276 14965.0413 117993.8208 2.1045 2.548864 0.643857 14749.2276 14965.0413 117993.8208 2.1045 2.548864 0.643857 14749.2276 14965.0413 117993.8208 2.1045 2.548864 0.643857 14749.2276 14965.0413 ∑∆U1 11223.781

Q2 A2 Tlmtd ∆ Tlmtd ∆Q2 ∆U2 39192.7832 2.3629 4.48142 0.643857 19496.3916 4427.19191 58789.1748 2.3629 2.24071 0.643857 19496.3916 6640.78786 39192.7832 2.3629 1.820478 0.643857 19496.3916 4427.19191 78385.5664 2.3629 2.466303 0.643857 19496.3916 8854.38382 97981.958 2.3629 2.742407 0.643857 19496.3916 11067.9798 58789.1748 2.3629 2.24071 0.643857 19496.3916 6640.78786 58789.1748 2.3629 2.68041 0.643857 19496.3916 6640.78786 78385.5664 2.3629 2.466303 0.643857 19496.3916 8854.38382 78385.5664 2.3629 2.466303 0.643857 19496.3916 8854.38382 78385.5664 2.3629 2.88539 0.643857 19496.3916 8854.38382 58789.1748 2.3629 2.548864 0.643857 19496.3916 6640.78786 58789.1748 2.3629 2.548864 0.643857 19496.3916 6640.78786 58789.1748 2.3629 2.548864 0.643857 19496.3916 6640.78786 ∑∆U2 7321.89431