DESIGN OF SHELL AND TUBE HEAT

EXCHANGEROleh :

Kelompok 3

Johanes 0907114308

M.Akmal 0907114118

Sarwo Fikri 0907133076

BAB IPENDAHULUANLatar belakang

Perancangan alat penukar kalor ini berfungsi untuk melengkapi alat praktikum di labotorium konversi teknik mesin Universitas Riau .Rumusan masalahMendesain Heat exchanger untuk mengetahui pengaruh variasi laju aliran massa air (C) terhadap temperatur keluar oli (T,in=) dan temperatur keluar air.Tujuan Sebagai alat praktikum di labotalatorium konversi jurusan Teknik Mesin Universitas Riau .ManfaatMengetahui pengaruh laju aliran massa fluida pendingin terhadap efektifitas alat penukar kalor dan untuk menambah topik pratikum prestasi mesin di Teknik mesin Universitas Riau.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

1. PengertianSecara umum pengertian alat penukar

panas atau heat exchanger (HEX), adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin.

2. Prinsip kerjaPrinsip kerja dari alat penukar kalor yaitu

memindahkan panas dari dua fluida pada temperatur berbeda di mana transfer panas dapat dilakukan secara langsung ataupun tidak langsung.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

3. Jenis-jenis Heat Exchangera. Jenis Shell and Tube

Berdasarkan konstruksinya, dibedakan atas: Fixed Tube Sheet Floating Tube Sheet U tube/U bundle

b. Jenis Double Pipe (Pipa Ganda) c. Koil Pipa d. Jenis Pipa Terbuka (Open Tube Section) e. Jenis spiral f. Jenis lamellag. Gasketter plate exchanger

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

4. Komponen-komponen Heat Exchangera. Shell b. Tube (pipa) c. Tube Sheet d. Sekat (Baffle) e. Tie Rods

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

5. Pengukuran kinerja HEXa. Faktor Pengotor (Fouling Factor) b. Koefisien perpindahan panas c. Penurunan Tekanan (Pressure Drop) d. Konduktivitas Termal e. Aliran Fluida yang Bertukar Kalor

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

6. Metode mengukur efektifitasa. Beda Suhu Rata-rata Log (LMTD)b. Metode NTU Efektivitas

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 1Hitung kesetimbangan energi

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah2Peroleh sifat fisik dari kedua fluidaa. Oil (SAE40)

Mass Flow Rate mh 0.1328 kg/s Entering Temperature Tin 100 oC Specific Heat Capacity Cph 2.13 kJ/kg. oC Density ρh 797.8 kg/m3

b. Water Mass Flow Rate mc 0,1662 kg/s Entering Temperature Tin 25-27 oC Specific Heat Capacity Cpc 4.18 kJ/kg.oC Density ρc 997 kg/m3

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 3Tentukan bahan dan dimensi shell and tubea. Tube

Diameter = 1/2 inch Panjang = 1 m Bahan = Tembaga Jumlah Tube = 4 Susunan = line square

b. Shell Diameter = 20 cm Bahan = Acrylic Tebal = 4 mm

c. Baffles Bahan :

Acrylic Jumlah : 4 Jarak spasi : 4

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 4Mengisi table berikut

Tc,out dan Th,out diperoleh dari pengukuran dengan alat ukur heat exchanger

No

.mc Tc,in Tc,out mh Th,in

Th,ou

t

1.  8 L/m   25o C   0,1328

kg/s  100o C    

2.  10 L/m   25o C   0,1328

kg/s 100o C    

3.  12 L/m   25o C   0,1328

kg/s  100o C    

Ds

t.

             

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 5Hitung heat exchanger1. Hitung heat capacity rates

2. Tentukan heat capacity rates minimum Cmin dari kedua heat capacity rates

3. Hitung capacity ratio c

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 5Hitung heat exchanger4. Hitung The maximum heat transfer rate

5. Hitung heat transfer surface area

6. Hitung NTU, U diperoleh dari tabel 13-3 (water to oil)

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 5Hitung heat exchanger7. The effectiveness of this

heat exchanger corresponding to c and NTU is determined from Figure 13–26c (b.cross flow) to be

BAB IIIMETODE PERANCANGAN

Langkah 6Kemudian buat grafik hubungan seperti dibawah berikut

Mc 1 Mc 2 Mc 3 Mc dst0

1

2

3

4

5

6

7

Grafik

mc

Th,out 𝜀

TERIMA KASIH….By.kelompok 3