Home >Documents >Step by Step Fix

Step by Step Fix

Date post:11-Feb-2018
Category:
View:224 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    1/13

    PEMBAHASAN

    1. Pada desain heat exchanger ini, kami mengambil soal yang ada pada buku Heat and Mass

    TransferkaranganIncroperrasoal 11.22. Dari soal tersebut, yang diketahui adalah

    Do L mw kf water Pr

    [mm [m [kg!s[w!m.

    "

    2#.$ %& 2.# '.($% %.#(

    )hi )ho )ci )co *pw

    +* +* +* +* [!kg. +"

    1(' 1'' 1# -# $1-1

    2. dapun data yang dibutuhkan dalam desain ini dan belum diketahui pada soal kami dapat

    dari literatur, yaitu sebagai berikut/

    0Di *p oil water 3 water oil

    [mm [k!kg. +" [kg!m% [kg!s.m [kg!s.m

    1# 21.&$ 2%#' 4-&.4# '.'''#$- '.''-212

    %. "emudian bahan yang kami gunakan untuk tubes adalah aluminium dengan T = 100oCdan

    fluida yang kami gunakan dan yang tercantum dalam soal adalah air sebagai fluida

    pendingin (dalam tube) dan lubricated oil sebagai fluida panas/ fluida yang didinginkan(fluida dalam shell). 5ehingga data yang dibutuhkan untuk perhitungan desain sesuai

    dengan bahan tubes dan fluida yang digunakan diperoleh dari literatur adalah sebagai

    berikut/

    "w

    [ w!m+*

    2'(

    5ehingga dapat dihitung untuk nilai 6 dan m fluida panas dapat dihitung dengan

    menggunakan heat duty e6uation/

    6 7 mc cpc8)cout9 )cin: 7 mh cph8)hin9 )hout:

    sehingga /

    6 7 2,# kg!s x $1-1 ";!"g " x 8-# 9 1#: "

    7 &%1(

    $. "emudian dapat dihitung/

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    2/13

    mh 7q

    cph(ThThout)

    7

    731675W

    2350 kJkg K

    (160100 )K

    7 #,2 kg!s

    #. liran yang kami gunakan dan diketahui dalam soal adalah eni aliran counter flowsehingga

    nilai L=)D dapat dihitung sebagai berikut/

    L=)D 7

    (ThiTco )(ThoTci)

    ln

    (ThiTco)(ThoTci)

    7

    (16085 )(10015)

    ln(16085)(10015)

    7 &4.4'

    (. 5etelah itu enis tubes pass exchanger yang kami gunakan adalah enis one shell pass : two

    or more tube passesseperti chart berikut/

    5ehingga berdasarkan chart tersebut dengan nilai/

    > 7T1T2t2t1

    7

    160100

    8515 7 '.-(dan

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    3/13

    5 7t2t1

    T1t1 7 '.$-

    5ehingga ?t7 '.-&

    &. 0erdasarkan nilai ?tdan L=)D dapat dihitung /

    D)m 7 ?tx L=)D

    7 '.-& x &4.4' 7 (4.#

    -. 0erdasarkan fluida panas dan fluida dingin yang digunakan yaitu lubricated oil sebagai fluida

    panas dan air sebagai fluida dingin dari literatur/

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    4/13

    "ami asumsikan nilai @ 7 %#' !m2o*

    4. @ntuk nilai 7q

    U . DTm

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    5/13

    7731675

    350.69,5

    7 %'.' m2

    1'. 0erdasarkan asumsi diameter tube dan panang tube maka umlah tube dapat dihitungA

    Nt= A

    do . L

    730.075

    3.14 .0.0254.37

    7 1' tubes

    11. =enghitung Pt dan bundle diameter

    Pt 7 1.2# do

    7 1.2# x '.'2#$ m

    7 '.'%1 m

    "emudian kami mengasumsikan

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    6/13

    12. 0erdasarkan nilai Dbdan kami menggunakanfied and !"tubedari chart berikut/

    Didapat 0D* 7 11

    1%. =enghitung shell diameter

    Ds 7 Db C 0D*

    7 '.2'-# C 11

    711.2'-#

    1$. =enghitung baffle spacing

    0s 7 '.$ Ds

    7 '.$ x 11.2'-#

    7 '.'--m

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    7/13

    1#. =enghitung s

    s 7(P td o)Ds . Bs

    Pt

    7(0.03180.0254 )11.2085 .0.088

    0.0318

    7 '.'$

    1(. =enghitung lau alir massa di sisi shell

    s 7shellside flow!te[

    kg

    s ]As

    75.2kg /s0.04

    7 1%$#.&' kg!s

    1&. =enghitung diameter e6uialen shell/

    "arena kami menggunakan triangular pitch, maka

    de 7

    4(Pt2 "0.87Pt12d o2

    4) do

    2

    =1.10

    do(Pt

    20.917do2)

    71.10

    0.0254(0.0318

    20.917" 0.02542 )

    7 '.'1-'%#2& m

    1-. 0erdasarkan data yang telah diketahui , dapat dihitung bilangan reynold /

    >e 7

    # s de

    $ 7

    %s de&

    $

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    8/13

    71345.70" 0.01803527

    0.008212

    7 24##.$% (aliran turbulen)

    14. =enghitung Prandtle number /

    Pr 7

    $ 'p

    k

    70.008212"2350

    0.1337

    7 1$$.%$

    2'. =enghitung bilangan Eusselt /

    Eu 7 hs dekf 7 h >e Pr

    1!%

    ( $$w)

    0.14

    0erdasarkan chart berikut didapat

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    9/13

    ;f 7 '.$2, sehingga /

    Eu 7 h >e Pr1!% ( $$w)0.14

    Eu 7 '.$2x 24##.$% x 1$$.%$1!% ( 0.0082120.000548 )

    0.14

    7 $$.2%

    Dan sehingga nilai hsdapat dihitung /

    Eu 7

    hs de

    kf

    hs 7Nu kf

    de

    744.23"0.1337

    0.01803527

    7 %2&.--

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    10/13

    21. =enghitung( Ps

    ( Ps 7 8) f(D sde)(

    LlB)

    & *s2

    2( $$w)

    0.14

    Dengan mencari nilai shell terlebih dahulu yaitu /

    F shell 7mh

    &hA

    7

    5.2kg/ s

    823.24kgm

    3" 30.075m2

    7 1.(%# m!s

    sehingga dapat dihitung nilai /

    ( Ps7

    8"0.42

    (

    11.2085

    0.01803527

    )( 37

    0.088

    )823.24"1.635

    2

    2

    (

    0.008212

    0.000548

    )

    0.14

    7 %2&.$('((

    22. =enghitung Eumber of tube per pass 8Ettp:

    Ettp 7 Et!Eumber of passes

    7

    10

    8

    7 1

    2%. =enghitung lau alir massa dalam tube

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    11/13

    m 7

    tu+eslide floe!te[kg

    s ]

    Nttp" d i

    2

    4

    7

    2.5kg /s

    1"3.140.02174

    4

    2

    7 #2-4.%1

    2$. =enghitung kecepatan alir fluida dalam tube

    F 7#m

    &i

    75289.31 kg /s

    987.95 kg/m3

    2#. =enghitung 0ilangan Prendtle dan 0ilangan >eynold untuk aliran dalam pipa

    Pr 7

    $ 'p

    k

    70.000548" 4181

    0.643

    7 %.#(

    >e 7

    &i d i *

    $

    7987.95" 0.02174"5.35

    0.000548

    7 2'4-%#.'1'1 8aliran turbulen:

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    12/13

    2(. =enghitung hi

    hi 7 hxkf

    d i . P0.33

    ( $$w)0.14

    7 '.$2 x0.643

    0.02174" 209835.0101"3.56

    ( 0.0082120.000548 )0.14

    7 1-&2&.1'$

    2&. =enghitung @i

    @i 7

    1

    1

    hi+ 1

    hdi+

    d i ln(dod i )2kw

    + di

    dohdo+ di

    doho

    7

    1

    1

    5791388.050+

    1

    2857.14+

    0.0217ln( 0.02540.0217)2(206)

    + 0.0217

    0.0254" 5555.56+

    0.0217

    0.0254" 327.909

    7 %2'.( !mo*

    2-. =embandingkan @ asumsi dengan @ hasil perhitungan dari langkah ke 2& .

    dapun hasil @ yang kami asumsikan awal 8pada step -: adalah sebesar %#' !mo* sedangkan @ hasil

    perhitungan pada langkah 2& adalah %2'. ( !mo*. Dengan hal ini didapat kesimpulan

    bahwa @ asumsi,

    @ hasil perhitungan berdasarakan setiap step.

  • 7/23/2019 Step by Step Fix

    13/13

Embed Size (px)
Recommended