Analisa Alat Penukar Kalor Shell and Tube sebagai Pemanas Udara pada Industri Zat Kimia

Abstract

Pada industri makanan mie instan diperlukan sistcm pengeringan untuk membantu mempercepat proses produksi sehingga dipilih APK tipe shell and tube I-2 laluan. Dalarn perencanaan ini perlu dilakukan beberapa simulasi, yaitu pad.a propertis, ujuk kerja thermal dan penurunan tekanan. Simulasi propertis pad.a media air sebagai fluida panas dan media udara se bagai Ouida dingin menggunakan simulasi pad.a temperatur rata-rata fluida. Propertis tersebut yaitu cp, k, μ, Pr, p, dan s. Kemudian dilakukan pemilihan dimensi APK , dimensi yang dipilih adalah panjang tube (L) 800 mm, diameter luar tube (Do) 12,6 mm BWG 22, diameter dalam tube (Di) 11,2 mm, diameter dalam shell (<is) 131,7 mm, banyaknya tube (Nt) 37, tube pich (Pn 16,5 mm. Berdasarkan standart TEMA tipe shell yang dipilih adalah tipe E, Head cover tipe A dan Rear head tipe P, tube side dipilih susunan segitiga, pad.a baffle digunakan tipe segment tunggal, dan pemotongan baffle (baflle cut) 28% dengan jarak antara baffle 0,3 x ds = 39 mm. Melakukan simulasi unjuk kerja thermal dan penurunan tekanan, proses simulasi perhitungan APK dilakukan menggunakan metode LMTD dengan melakukan iterasi dengan variasi asumsi kecepatan udara masuk dalam shell (V). Tujuan dilakukan iterasi adalah untuk mencari koefisien perpindahan panas menyeluruh (lJ) yang optimal serta dimensi panjang tube (L) yang sesuai dengan perencanaan. Sehingga didapat basil nilai kecepatan udara masuk. (V)= 1,345 mis, laju aliran udara masuk (m)=0,0196 kgls, koefisien perpindahan panas menyeluruh (U)=63,72 W/m2k, ~itas panas yang dilepas jQ)=599,45 J/s, LMTD=~~,49°C, penurunan tekanan sisi tube (Af>T)= 4,2735 xlO Pa,penurunan tekanan s1s1 shell (Af>s) =1,4366x10 5 Pa, (panjang tube (L)=800,8mm, temperatur keluar udara 60-65 °C. In the instant noodle food industry, a drying system is needed to help speed up the production process so the shell and tube I-2 pass type APK was chosen. In this planning, several simulations need to be carried out, namely on properties, thermal performance and pressure drop. Simulation of properties in water media as a hot fluid and air as a cold fluid using simulation at the average temperature of the fluid. These properties are cp, k, μ, Pr, p, and s. Then select the APK dimensions, the dimensions selected are tube length (L) 800 mm, tube outer diameter (Do) 12.6 mm BWG 22, diameter inner tube (Di) 11.2 mm, inner shell diameter (<is) 131.7 mm, number of tubes (Nt) 37, tube pich (Pn 16.5 mm. Based on TEMA standard shell type selected is type E, Head cover type A and Rear head type P, tube side selected triangular arrangement, single segment type of baffle is used, and cutting baffle (baffle cut) 28% with a distance between baffles of 0.3 x ds = 39 mm. Do simulation of thermal performance and pressure drop, calculation simulation process APK is carried out using the LMTD method by iterating with variation of assumed air velocity entering the shell (V). The purpose of the iteration is carried out is to find the optimal overall heat transfer coefficient (lJ). as well as the dimensions of tube length (L) in accordance with the planning. So you get it result of the incoming air velocity value. (V)= 1.345 i.e., inlet air flow rate (m)=0.0196 kgls, overall heat transfer coefficient (U)=63.72 W/m2k, ~heat released jQ)=599.45 J/s, LMTD=~~.49°C, pressure drop tube side (Af>T)= 4.2735 xlO Pa, pressure drop s1s1 shell (Af>s) = 1.4366x10 5 Pa, (tube length (L)=800.8mm, air outlet temperature 60-65 °C.