Laporan HE

PERPINDAHAN KALOR

1. Tujuan PercobaanSistem melaksanakan percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat : Mengetahui fenomena perpindahan kalor terutama jenis konduksi dan konveksi Menghitung koefisien perpindahan kalor dan efisiensi kerja peralatan penukar kalor di laboratorium OTK Politeknik Negeri Sriwijaya Melakukan praktek dengan aman

2. Dasar TeoriDalam membicarakan pertukaran kalor pada alat penukar kalor diperlukan pengertian dasar perpindahan kalor yang mendasar berkerjanya alat penukar kalor yang mendasar pada kerja praktek (penerapan) dari alat penukar kalor. Perpindahan kalor dapat berlangsung berdasarkan pada 3 macam dasar, dalam berbagai kejadian sebagai berikut:1. Perpindahan kalor secara rambatan (konduksi) dimana perpindahan kalor secara rambatan kebanyakan terjadi pada benda padat, di dalam benda padat itu sendiri (satu titik dalam benda padat yang bersinggungan permanen).2. Perpindahan kalor secara pancaran (konveksi) dimana kalor berpindah dari satu posisi ke posisi lainnya didalam fluida secara memancar yang biasanya disertai dengan adanya perpindahan massa (disebabkan adanya difusi ataupun arus Eddy). Pancaran lebih sering terjadi pada media fluida cair.3. Perpindahan kalor secara radiasi dimana kalor berpindah dari sumber kalor menuju suatu benda secara pancaran melalui gelombang elektro magnetik tertentu tanpa memerlukan media perantara (fluida atau padat)Keberlangsungan ketiga proses perpindahan kalor di atas dapat terjadi pada waktu yang bersamaan yang amat ditentukan oleh proses yang terjadi saat perpindahan kalor.

Perpindahan Kalor Secara Konduksi (Rambatan)Dasar perpindahan kalor secara konduksi ini adalah hukum FOURIER : pers 1

Dimana :Dq/dt= jumlah kalor dipindahkan persatuan waktuk= konstanta perpindahan kalor material/bahanA= luas penampaang kontak perpindahan-dT/dx= kecepatan perubahan temperatur yang tergantung dari jarak dalam/luar benda padat

Dalam keadaan steady, maka harga dQ/dt dari persamaan 1 tetap sehingga dapat diganti dengan q, sehingga persamaan tersebut dapat disederhanakan menjadi: pers 2

Dimana :A adalah luas permukaan yang berlangsungnya perpindahan kalor rata-rata (avg) dan (t2-t1) merupakan daya penggerak untuk terjadinya perpindahan kalor antara dua batas perpindahan, (x2-x1) adalah jarak perpindahan. Sebagai penghambat berlangsungnya perpindahan dapat dirumuskan sebagai berikut :R = X/ (Ka)pers 3Dimana :R adalah tahanan/ rambatan terhadap berlangsungnya perpindahan kalor.

PERPINDAHAN KALOR PADA LEMPENGAN BERLAPIS PARALELBila ada tiga padatan yang tersusun secara paralel maka perpindahan kalor persatuan waktu (q) ditentukan oleh karakteristik dari ketiga padatan tersebut, maka :Q = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3)pers 4

Perpindahan Kalor Secara KonveksiPerpindahan kalor yang terjadi antara dua fluida (cair dan gas) pada umumnya disertai dengan perpindahan massa, baik pada konveksi alamiah ataupun konveksi paksa.

Perpindahan kalor yang terjadi antara dua fluida yang dipisahkan oleh lempengan dengan ketebalan dan pengaruh kotoran/ kerak. Pada gambar tersaji perpindahan kalor dari fluida 1 dengan temperatur rata-rata fluida t1 melalui lempengan sebagai pemisah antara fluida 1 dan aliran pada fluida 2 t2 temperatur fluida 2 tebal dinding pemisah antara kedua fluida. Persamaan neraca energi tiga dimensi yang berlangsung dapat ditulis sebagai berikut :Cp (T/t + T/x + T/y + wT/z) = (kT2/x2 + t2/y2 + T2/z2) + Q2 + pers 5Dimana : adalah kalor hilang yang dipengaruhi oleh viskositas fluida. Q2 adalah kalor yang diserap oleh media/ regent. Pada proses perpindahan energi antara dua fluida seperti gambar diatas, ada pengaruh yang terjadi diperbatasan antara kedua fluida tersebut dengan lempengan pemisah.Dengan adanya penyempurna/ penurunan berbagai persamaan, untuk perpindahan kalor secara konveksi dapat disajikan oleh persamaan :Dq = hi x dAi (t1-t3)pers 6Dq = h0 x Da0 (t5-t7)pers 7

Koefisien Perpindahan Kalor KeseluruhanDalam pengujian alat penukar kalor tidak dilakukan pengukuran temperatur antara kedua fluida dengan permukaan lempengab, sehingga koefisien perpindahan kalor yang digunakan dalam perhitungan kebutuhan luas permukaan perpindahan digunakan koefisien perpindahan kalor keseluruhan U, sehingga persamaan yang digunakan berdasarkan pada perbedaan temperatur rata-rata antara kedua fluida yang mengalami penukaran kalor.Q = UA (t1-t7)pers 8Dimana :Q = jumlah kalor yang berpindah persatuan waktuU = koefisien perpindahan kalor keseluruhan(t1-t7) = selisih temperatur atau aliran rata-rataA = luas permukaan kontak perpindahan kalor

Pada proses perpindahan kalor secara konveksi dapat terjadi berbagai jenis konveksi, dari konveksi alamiah yang berdasarkan perbedaan density fluida, konveksi paksa laminier dan konveksi paksa turbulen dan lain-lain. Atau konveksi yang tergantung pada fluida yang terlibat. Penggambaran dari berbagai macam faktor tersebut dapat disajikan melalui persamaan sebagai berikut : NNU = x NRe x NPr x Ngrpers 9Dimana :NNU = bilangan nusselt= hD/kNRe = bilangan reynold= DG/NPr = bilangan grassof= D32gAT/2Ngr = bilangan ptandalt= c/kBilangan Russelt merupakan fungsi dari bilangan Prandalt dan bilangan Grassof

Penukar Kalor LempengPenukar panas yang terjadi pada alat penukar panas lempeng didasarkan pada permukaan datar/ lempengan, dimana lempengan tersusun sedemikian rupa sehingga luas permukaan pertukaran panas yang diperlukan. Penukar kalor lempengan terdapat dalam beberapa bentuk dasar :a. Penukar kalor lempeng dimana susunan dari lempengan dinamakan PLATE FRAME HEAT EXCHANGERb. Spiral plate exchanger, yang terdiri dari lempengan bersirip biasa digunakan untuk pesawat (1950) atau untuk proses penukaran kalor pada temperatur yang cukup rendah (-100-2000)c. Plate and fin tube surfaced. Graphiter block exchanger

Masing-masing alat penukar kalor mempunyai kelebihan dan kekurangan karena disesuaikan dengan kebutuhannya. Plate HE terdiri dari lempengan standar sebagai permukaan berlangsungnya perpindahan dan rangka penyangga dimana susunan lempeng tersebut. Penurunan tekanan antara penukar kalr relative kecil, permukaan plate HE berlubang untuk memberikan efek turbulensi terhadap aliran-aliran dalam penukar kalor dapat berlawanan arah dan searah.Antara kedua lempeng plate HE terdapat gasket sebagai penyekat dan juga menyediakan ruang yang menyerupai pada flate dan frame filter press. Untuk perhitungan jumlah kalor yang dipertukarkan didalam alat menggunakan :Q = (UA/Tm)pers 10

Dimana :U= koefisien panas keseluruhan = hi + 2k/2. 3Dhi= koefisien perpindahan panas lempeng logamk= konduktivitas termalD= diameter aliran fluidaTm= perpindahan arah temperatur logaritmik rata-rata (TLMTD)TLMTD= aliran searah

Keterangan :T= temperatur fluida dingint= temperatur fluida panas t1 t21= masuk T1 T22= keluarDimana :1 = t1 T1 t1 t22 = t2 T2 T2 T1

TLMTD untuk aliran berlawanan arah : Keterangan :T= temperatur fluida dingint= temperatur fluida panas1= panas2= dinginDimana:

Data spesifikasi peralatan penukar kalor Lab. OTK Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya :Tipe= Penukar Panas LempengBahan= Baja 50% Zinc 50%Luas Permukaan Kontak= 1,00Diameter aliran fluida= 3,8Temp. Operasi max= 100oC

PERHITUNGAN KALORKalor yang dilepas fluida pemanas Q0pers 11Dimana :M0= Laju massa fluida panas (kg/jam)Cp0= Kalor spesifikasi panas pada temperatur masuk (J/kgoK)T= Perbedaan temperatur fluida panas keluar masuk (oK)

Kalor yang dilepa fluida dingin Q1 pers 12Dimana :M1= Laju massa fluida dingin (kg/jam)Cp0= Kalor spesifikasi dingin pada temperatur masuk (J/kgoK)T= Perbedaan temperatur fluida panas keluar masuk (oK)

Teori TambahanPlate Heat Exchanger

Fungsi dan cara kerja:Plate Heat Exchanger (PHE) berfungsi sebagai sistem pemanas atau pendingin dari suatu sistem produksi. Meskipun terdapat beberapa sistem lain, tetapi dari pengalaman dilapangan dapat disimpulkan bahwa PHE memiliki kinerja yang baik dan sulit untuk ditandingi sistem yang lain, salah satu contoh nyata, pada industri permen sistem PHE digunakan sebagai pemanas permen (hard candy) yang akan dicetak, dengan digunakannya sistem PHE, maka permen yang dihasilkan jauh lebih bening dibandingkan dengan menggunakan sistem pemanas yang lainnya. Sesuai dengan bidang usaha (rubber products), pembahasan singkat ini berfokus pada PHE Gasket (Seal PHE). Dari semua komponen yang ada pada sistem PHE, PHE Gasket merupakan komponen yang paling sering diganti, karena setiap pembongkaran PHE sebagian besar PHE Gasket sudah tidak dapat digunakan lagi krn mengalami deformasi bentuk (gepeng).PHE yang banyak dijumpai di industri dapat dikelompokan menjadi menjadi dua jenis: Glue Type. Tipe glue ini memerlukan lem untuk memasang Gasket pada plat PHE. lem yang digunakan hendaknya ialah lem yang mempunyai ketahanan terhadap panas yang baik.Jika persamaan diatas dibandingkan dengan persamaan sebelumnya terlihat bahwa beda suhu rata-rata merupakan pengelompokan suku-suku dalam kurung, Jadi,

Beda suhu ini disebut beda suhu rata-rata log (log mean temperature difference = LMTD). Dengan kata lain, LMTD ialah beda-suhu pada satu ujung penukar-kalor dikurangi beda-suhu pada ujung yang satu lagi dibagi dengan logaritma alamiah dari perbandingan kedua beda suhu tersebut.Penurunan persamaan LMTD tersebut didasarkan atas dua asumsi :(1) Kalor spesifik fluida tidak berubah menurut suhu(2) Koefisien perpindahan-kalor konveksi tetap, untuk seluruh penukar-kalor.Jika suatu penukar-kalor yang bukan jenis pipa-ganda digunakan, perpindahan-kalor dihitung dengan menerapkan faktor koreksi terhadap LMTD untuk susunan pipa-ganda aliran lawan-arah dengan suhu fluida-panas dan fluida dingin yang sama. Bentuk persamaan perpindahan-kalor menjadi:

Metode NTU EfektivitasDalam analisis penukar-kalor, pendekatan dengan metode LMTD berguna apabila suhu masuk dan suhu keluar fluida diketahui atau dapat ditentukan dengan mudah sehingga LMTD, luas permukaan dan koefisien perpindahan kalor dapat dengan mudah ditentukan. Namun, apabila kita harus menentukan terlebih dahulu suhu masuk dan suhu keluar fluida maka analisis lebih mudah dilakukan dengan metode yang berdasarkan efektivitas penukar kalor dalam memindahkan jumlah kalor tertentu atau disebut juga metode NTU (Number of Transfer Unit). Metode NTU dikhususkan untuk menghitung perpindahan secara counter currentHeat Exchanger sendiri adalah alat/perangkat yang energinya ditransfer dari satu fluida menuju fluida lainnya melewati permukaan padat.Metode NTU ini dijalankan/dikerjakan dengan menghitung laju kapasitas panas (contohnya laju alir dikalikan dengan panas spesifik) Ch dan Cc berturut-turut untuk fluida panas dan dingin. Dalam kasus dimana hanya ada temperatur awal untuk fluida panas dan cair yang diketahui, LMTD tidak dapat dihitung sebelumnya dan aplikasi/penerapan metode LMTD memerlukan pendekatan secara iterasi. Pendekatan yang dianjurkan adalah metode keefektifan atau -NTU. Keefektifan dari Heat Exchanger, , didefinisikan dengan :

dimana : q adalah nilai laju sebenarnya dari perpindahan panas dari fluida panas menuju fluida dingin, dan qmax merepresentasikan laju maksimum yang mungkin dari perpindahan panas, yang diberikan dengan hubungan :

dimana Cmin adalah laju kapasitas dari dua panas yang terkecil. Dengan demikian laju perpindahan panas sebenarnya diekspresikan sebagai :

dan dihitung, memberikan keefektifan heat exchanger, , laju alir massa, dan panas spesifik dua fluida dan temperatur awal.Untuk geometris aliran, , dapat dihitung menggunakan korelasi dengan istilah rasio kapasitas panas :

dan Bilangan Satuan Perpindahan, NTU :

dimana U merupakan koefisien perpindahan panas keseluruhan dan A adalah area perpindahan panas.4. Langkah Percobaan Praktikum 1a. Hidupkan pompa pada alat penukar kalor jenis plat, lalu atur laju alirnya dimulai dari 100 liter/jam hingga 500 liter/jam.b. Lakukan kalibrasi pada alat heat exchanger dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk menampung air dengan volume 100 ml di dalam gelas kimia. c. Lakukan langkah b untuk setiap laju alir yang berbeda.d. Catat waktu yang diperlukan.Praktikum 2a. Hidupkan pompa pada alat penukar kalor jenis plat, lalu atur laju alirnya dimulai dari 300 liter/jam.b. Diatur set point pada temperature 50oCc. Tunggu hingga temperatur aliran masuk mencapai suhu 50oCd. Ukur temperature masuk dan keluar air panas serta air dingin.e. Ukur temperature plat pada sisi panas dan dingin menggunakan termokopelf. Catat data temperature yang diperoleh

5. Data PercobaanMinggu PertamaData laju alir fluida panas dan dingin terhadap suhuLaju alir (L/min)T1T2T3T4T5T6

343434343434

351,651,849,348,447,447,632,834,53133,128,531,1

45251,950,249,948,648,233,633,331,831,829,229,4

552,151,850,650,249,348,837,333,933,132,534,329,2

652,351,350,949,849,348,735,935,134,133,631,431,3

75251,450,850,749,849,136,736,2353532,332,6

852,15250,850,850,350,137,537,735,836,433,334,2

951,550,750,445,75043,1383836,336,833,934,9

6. Perhitungan1. Menghitung Log Mean Temperature Difference (LMTD)Pada laju alir fluida dingin 3 L/menit

2. Menghitung diameter equivalent dan luas aliran (aa)

Dimana : D2 = Diameter luar D1 = Diameter dalam Pada pipa inch BWG 12 (Fluida Panas)

)/4

Fluida DinginD = inch = 0,01905 meterap = D2/4 = 3,14 x (0,01905)2/4 = 0,000285 m2 = 2,85 x 10-4 m2Dengan menggunakan rumus yang sama, maka hasilnya sebagai berikut :No.Laju Alir (L/menit)LMTD (C)

1.318,87114

2.418,91683

3.514,91652

4.617,15832

5.716,39378

6.815,7873

7.914,77845

ii. Aliran pada laju alir fluida dingin 4 L/min Pada laju alir fluida panas 3 L/minFluida PanasFluida DinginPerbedaan

51,8 (T1)Temperatur Tertinggi (C)34,5 (T4)17,3

47,6 (T3)Temperatur Terendah (C)31,1 (T6)16,5

0,8

No.Laju Alir (L/min)LMTD

1.316,91583

2.418,72084

3.518,75821

4.616,81173

5.715,85892

6.815,10282

7.910,29803

3. Menghitung ho (aliran air antara pipa annulus) dimana G = w/aPada aliran fluida dingin 3 L/min

Pada 18C , cp

JH = 2,2 Cp = 1 Btu/lbF = 1,49 kgcal/(hr)(m3)(C/m)

Sehingga G dan Rep nya adalahLaju alir air panas (L/menit)G laju alir massa G (kg/m2jam)

Fluida PanasFluida Dingin

3434

3177.8940177.8796179.2332179.0784

4237.1022237.1301238.9056238.9104

5296.3082296.3778298.4880298.5540

6355.5490355.7160358.0344358.0992

7414.7828414.9411417.5640417.5808

8473.9539473.9957477.0470476.9467

9533.3391533.5956536.5651536.4625

Laju Alir Air Panas (L/menit)Pr

PanasDingin

3434

33.5863.57165.34335.0896

43.5323.5445.25485.2607

53.5083.5325.11325.1781

63.5023.554.98935.0424

73.4963.5354.8894.9008

83.4783.4874.78924.7331

93.5053.55724.73314.6821

4. Menghitung TAVG (suhu rata-rata) Pada laju alir fluidaSehingga hasilnya didapatkanTAVG (suhu rata-rata)Fluida PanasFluida Dingin

3434

349.549.730.6532.8

450.350.131.431.35

550.750.332.632.05

650.85033.6533.2

750.950.2534.534.4

851.251.0535.435.95

950.7549.935.9536.45

5. Menghitung Densitas, Viskositas pada suhu T di tableLaju Alir Air Panas (L/menit)DENSITY

PANASDINGIN

3434

3988.3988.22995.74994.88

4987.926988.042995.44995.46

5987.694987.926994.96995.18

6987.636988.1994.54994.72

7987.578987.955994.2994.24

8987.404987.491993.848993.639

9987.665988.14993.639993.449

6. Kapasitas Panas (Cp) terhadap laju alir pada suhu TLaju Alir Air Panas (L/menit)Cp

PanasDingin

3434

34180.94180.9441784178

44181.124181.0441784178

54181.284181.1241784178

64181.32418141784178

74181.364181.141784178

84181.484181.424178.084178.19

94181.34180.964178.194178.29

7. Prandtl Number (Pr)Laju ALir Air Panas (L/menit)Pr

PanasDingin

3434

33.5863.57165.34335.0896

43.5323.5445.25485.2607

53.5083.5325.11325.1781

63.5023.554.98935.0424

73.4963.5354.8894.9008

83.4783.4874.78924.7331

93.5053.55724.73314.6821

8. Mencari nilai hi dan hoa. b. Tabel fluida panas (hi) dan (ho)Fluida Panas (L/menit)hiho

3434

3654690755,4654573345,1531955845,2530545637,4

4719437163,1719533586,3584539332,3584537534,9

5774231436,9774349552,2628445833,8628800503,1

6822195059,4822544966,1666684324,2667055788,9

7865050908,2865395534,2700434355,7701034663,4

8903859880,2903385423,3732123485,87314855694

9939948556,9939345566,376034853,87610348245,2

9. Koefisien panas menyeluruh (UD) dan hioa. hio = hib.

Sehingga ditabulasikanFluida Panas (L/meint)hioUd

Fluida DinginFluida Panas

3434

3513776364.3513683637.31954444.531723865.6

4564586878.5564652989.32659082.452375544.53

5607587321.5607730572.93629820.622894287.75

6645227360.9645530978.84496026.043876737.49

7678858748.9679119296.15367672.334541583

8709314801.2709378396.16079637.845296585.57

9737625237.4737148775.67134604.875929751.07

10. Mencari nilai Uc dan RD UC = Dimana:

Sehingga dapat ditabulasikanLaju Alir Fluida Panas (L/menit)UcRd

Fluida DinginFluida Panas

3434

3205895048.62.06E+085.068E-075.7523E-07

4218023171.42.18E+083.7148E-074.1637E-07

52275635202.28E+082.711E-073.4111E-07

6235442750.22.36E+082.1817E-072.537E-07

7242151505.32.42E+081.8217E-072.1606E-07

82479719422.48E+081.6045E-071.8477E-07

9253169161.72.53E+081.3621E-071.6469E-07

Minggu KeduaData PengamatanV fluida dingin (L/menit)V fluida panas (L/menit)T Fluida Panas (C)T Fluida Dingin (C)

T awalT avgT akhirT awalT avgT akhir

2245.541.343.426.122.320.1

2445.643.444.528.324.321.9

2645.443.944.6529.525.522.9

2846.144.645.3530.330.324.3

Panjang lintasan (L) = 130 cm = 1,3 mPipa fluida dingin (1/2 inch) : OD = 0,02667 m : ID = 0,0209 mPipa fluida panas (3/4 inch) : D = 0,0158 mPerhitungan1. Neraca PanasPada V fluida dingin 2 L/menit dan V fluida panas 2 L/menitTavg = Untuk fluida dingin

Untuk fluida panas

Pada fluida dinginQ = m.cp.dtDimana: cp = 1100 cal/kgC

Q = 199,7 kg/hr.1100 cal/kgC.6,0C = 790020 cal/hrPada fluida panasW = Dengan menggunakan rumus yang sama, maka dapat ditabulasikan : Fluida dinginT awalT akhirT avgviskositas (kg/mjam)viskositas (kg/m.hr)density (kg/m3)Cp(joule/kg C)m(kg/hr)Q(cal)

26.120.123.10.00093323.35952997.384180.76119.68563002260.614

28.321.925.10.00088913.20076996.984180.04119.63763200575.702

29.522.926.20.00086873.12732996.764180.48119.61123300212.714

30.324.327.30.00084823.05352996.544180.92119.58482999846.892

Fluida panasFluida panas

T awalT akhir T avgviskositas (kg/ms)viskositas(kg/m hr)Cpdensity(g/ml)W

45.541.343.40.00061422.211124179.68990.74171.0236

45.643.444.50.00060172.166124179.9990.3348.0483

45.443.944.650.00059772.151724179.97990.16526.3535

46.144.645.350.00059262.133364180.07989.96478.4365

2. LMD (Log Mean Temperature Differences)

Dengan menggunakan rumus yang sama, maka dapat ditabulasikan :

45,526,119,441,320,121,220,3094

45,628,317,343,421,921,519,3457

45,429,515,943,922,92118,3525

46,130,315,844,624,320,317,9763

3. Flow Area (A) Fluida dingin, annulusOD = 0,02667 m (D2) ; ID = 0,0209 m (D1)Aa = Dimaeter EquivalentDe = Fluida panasD = 0,01579 mAp =

4. Kecepatan Massa (G)G = Pada laju alir fluida panas 2 L/menit Fluida dinginG = Fluida panasG = Laju Alir Fluida PanasFluida DinginFluida Panas

GaGp

212683691.52872847.1658

425812444.591776321.907

639036162.262686331.779

835482473.032441779.349

Sehingga kecepatan massa dapat ditabulasikan :

5. Bilangan Reynold (Re) Pada fluida dingin, annulus

Pada laju alir fluida panas 2 L/menitRe = Re =Sehingga ditabulasikan sebagai berikut :Laju Alir Fluida PanasFluida DinginFluida Panas

23098.4768066236.630216

46618.44303412955.77094

610244.1186919724.13628

89536.58583218082.82877

6. jH (pada figure 24 kern:heat exchanger)Laju Alir Fluida PanasFluida DinginFluida Panas

21430

43258

64880

84678

7. ho , hi , dan hioLaju alir fluida panas 2 L/menit Fluida dingin, annulusho = Fluida panasho = hio = sehingga dapat ditabulasikan :Fluida dingin Fluida Panas

Cp U / k(Cp U / k) ^ 1/3hoCp U / k(Cp U / k) ^ 1/3hihio

6.4639074062.15463580222184.872594.0422615361.3474205121624.9078771593.957

6.1760063212.05866877448303.651463.9519890481.3173296833077.715993019.093

5.9639738821.98799129470800.470653.9231934751.3077311584216.9752454136.652

5.8070615451.93568718266256.25633.8857228851.2952409624076.5657223998.917

8. Mencari Uc, UD, dan RD Fluida dingin, annulusUc = Pada laju alir fluida panas 2 L/menitUc = 742728,0239 kg.cal/hr.m2 (C/m)Rd = 0,003 (cooling power)

Sehingga dapat ditabulasikan:Uc(Kg-cal/ hr m2 (C/m)UdRd

1487.110121272.29814390.003

2841.492787298.33579110.003

3908.301947307.13798560.003

3771.298937306.26364630.003

9. Pressure DropLaju alir fluida panas 2 L/menitDe = OD ID = 0,2267m 0,0209296m = 0,0057404 mRe = f =

V = Ft =

Fluida PanasPada laju alir fluida panas 2 L/menitf =

Fluida DinginRe'fSp.Grdelta FaV(m/s)delta P

1534.341880.01252239997.38367238.6452351401726882545.1

3277.4020790.01005974996.981222821.628714847057958403.1

5072.8087770.00896015996.762492065.1461080824692064013.9

4722.4439460.00912677996.542098197.221982214082493699.7

Fluida Panasfdelta Fpdelta P

0.010225505142281.4778978916.329

0.008447313487231.00833350728.25

0.0076467211008998.0546937982.73

0.007800828850794.73585848977.48

7. Analisa PercobaaanSetelah melakukan percobaan ini dapat dianalisa bahwa heat exchanger (penukar kalor) adalah alat yang digunakan untuk memindahkan sejumlah panas dari fluida panas menuju fluida dingin. Pada alat ini, fluida dingin dan panas mengalir berlawanan arah (counter flow). Laju alir fluida panas divariasikan dari 2 l/min sampai 9 L/min sedangkan laju alir fluida dingin tetap pada 3 L/min dan 4 L/min untuk masing-masing fluida panas.Pada percobaan ini, terdapat perbedaan suhu fluida panas dan dingin. T1,T2, dan T3 adalah suhu fluida panas. Sedangkan T4,T5, dan T6 adalah suhu fluida dingin. Perbedaan suhu tersebut dirata-ratakan berdasarkan logaritmik measure temperature difference (LMTD). Persamaan energy (panas) dapat dilakukan dengan mencari kecepatan massa, kapasitas panas, dan perbedaan temperature. Sedangkan kecepatan massa per satuan luas waktu didapatkan dari data sifat fisik massa jenis, viskositas air pada suhu tersebut. Pada akhirnya didapatkan ho, hi, UD, UC dari percobaan ini.

8. KesimpulanDari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :1. Heat exchanger adalah alat yang digunakan untuk memindahkan sejumlah kalor dari fluida panas menuju fluida dingin.2. Jenis alat heat exchanger pada percobaan ini yaitu double pupe dengan arah aliran counter current.3. Setelah terjadi penukaran kalor, didapatkan nilai hi,ho, De, LMTD, UC, UD, Nu, NRe,dll.

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet Praktikum Analisis Sistem Termal Politeknik Negeri Sriwijaya. 2013

LAPORAN TETAPSATUAN OPERASI 2Heat Exchanger

DISUSUN OLEH : Kelompok : 2Kelas : 4 KC

Kiki Riski Midia0613 3040 0347Mardian0613 3040 0349Muhammad Farhan0613 3040 0351Pusta Aryani0613 3040 0353Susi Susanti0613 3040 0358Wahyu Sisilia Deviana0613 3040 0359

Dosen Pembimbing : Ibnu Hajar, S.T, M.T.

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYATEKNIK KIMIA 2015

Gambar Alat

Seperangkat Alat Heat Exchanger