Laporan Phe

LABORATORIUM TEKNIK KIMIASEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015 / 2016

MODUL : Plate Heat Exchanger

PEMBIMBING : Ir Herawati Budiastuti Ph.D

Oleh :

Kelompok : V (5)

Nama : Indri Andriyana 141411041

Moh. Ridwan Enan S. 141411047

Winardi Ginanjar 141411061

Kelas : 2B D3 - Teknik Kimia

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2016

Praktikum : 11 April 2016

Penyerahan Laporan : 17 April 2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Alat perpindahan panas ada berbagai tipe dan model yang banyak ragamnya.

Secara garis besar terbagi menjadi tiga macam, yaitu double pipe, shell and tube dan plate

heat exchange. Masing masing jenis digunakan berdasarkan keperluan dan pertimbangan

teknis dan ekonominya, begitu pula dengan ukuran kapasitasnya. Penukar panas jenis Plate

Heat Exchange sangat efektif dalam memindahkan kalor, luas permukaan pindah panas

yang besar, juga drop tekanan yang rendah. Kelebihan lain yang menonjol adalah

kontruksinya yang tersusun berjajar dan kemudahannya bongkar untuk membersihkan

apabila ada kotoran. Satu kelemahan dari PHE adalah operasinya tidak dapat digunakan

untuk tekanan tinggi dikarenakan strukturnya yang mengandalkan sekat (seal karet) tidak

mampu menahan tekanan tinggi dari kebocoran. Penggunaan paling populer adalah untuk

industri minuman seperti juice dan susu pada saat sterilisasi.

1.2 Tujuan

Memahami konsep perpindahan panas yang terjadi didalam PHE khususnya

konduksi dan konveksi

Mengetahui pengaruh laju alir fluida terhadap koefisien pindah panas keseluruhan

(U)

Menghitung koefisien pindah panas keseluruhan (U) pada pelat menggunakan

persamaan neraca energy dan empiris

Menghitung efisiensi kalor yang dilepas fluida panas terhadap kalor yang diterima

fluida dingin.

BAB II

LANDASAN TEORI

Unit penukar kalor adalah suatu alat untuk memindahkan panas dari suatu fluida ke fluida

yang lain. Sebagian besar dari industri-industri yang berkaitan dengan pemprosesan selalu

menggunakan alat ini, sehingga alat penukar kalor ini mempunyai peran

yang penting dalam suatu proses produksi atau operasi.

Salah satu tipe dari alat penukar kalor yang banyak dipakai adalah Plate Heat Exchanger.

Plate Heat Exchanger adalah salah satu jenis alat penukar panas yang terdiri atas paket pelat-pelat

tegak lurus bergelombang atau dengan profil lain, yang dipisahkan antara satu dengan lainnya

oleh sekat-sekat lunak. Pelat-pelat ini dipersatukan oleh suatu perangkat penekan dan jarak antara

pelat-pelat ditentukan oleh sekat-sekat tersebut.

Plate heat exchanger terdiri dari lempeng standar sebagai permukaan berlangsungnya

perpindahan kalor dan rangka penyangga tempat susunan lempeng tersebut. Penurunan tekanan

(pressure drop) yang terjadi antar plate heat exchanger relatif kecil. Permukaan plate heat

exchanger berlubang untuk memberikan efek turbulensi terhadap aliran. Kelebihan plate heat

exchanger adalah mudah untuk melakukan perawatan dan pembersihan serta dapat digunakan

untuk berbagai macam fluida (tergantung dari bahan konstruksi yang digunakan) dan mudah

untuk dilakukan modifikasi (penambahan luas permukaan perpindahan kalor atau mengubah

posisi keluar masuk fluida)

Alat penukar panas pelat dan bingkai terdiri dari paket pelat – pelat tegak lurus,

bergelombang, atau profil lain. Pemisah antara pelat tegak lurus dipasang penyekat

lunak( biasanya terbuat dari karet). Pelat – pelat dan sekat disatukan oleh suatu perangkat penekan

yang pada setiap sudut pelat 10 ( kebanyakan segi empat ) terdapat lubang pengalir fluida. Melalui

dua dari lubang ini, fluida dialirkan masuk dan keluar pada sisi yang lain, sedangkan fluida yang

lain mengalir melalui lubang dan ruang pada sisi sebelahnya karena ada sekat.

PHE yang banyak dijumpai di industri dapat dikelompokkan menjadi dua jenis :

a. 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.

b. Clip Type : Di sisi luar gasket tipe ini terdapat clip-clip, sehingga dalam pemasangannya cukup

menancapkan clip-clip tersebut ke lubang yang terdapat pada plat. Pemasangan gasket tipe ini

lebih mudah dan ringkas jika dibandingkan dengan tipe glue.

Gambar 2.1 Penukar panas jenis pelat

Dalam peralatan PHE, panas dipindahkan dengan semua cara, namun yang dominan

terjadi dengan dua cara secara simultan, yaitu dengan konduksi dan konveksi. Perpindahan kalor

secara konduksi, perpindahan ini biasanya terjadi pada benda padat, panas merambat dari satu

bagian kebagian lain secara merambat tanpa ada material yang berpindah. Perpindahan kalor

secara konveksi, Perpindahan ini terjadi karena adanya aliran massa yang berpindah. Aliran massa

tersebut bisa terjadi secara difusi maupun adanya tenaga dari luar. Tenaga dari luar tersebut bisa

berupa pengadukan maupun fluida mengalir. Penukar panas pada PHE terdiri dari susunan

lempeng sesuai dengan luas permukaan yang diperlukan.

Gambar 2.2 Pelat – pelat di dalam PHE dan skema aliran fluida di dalam PHE

Menghitung Koefisien Pindah Panas Keseluruhan (U)

a. Menggunakan Neraca Energi

Q=U . A .△T lm

bc

U = QA .△T lm

Harga Q dapat dihitung dari :

Q = (M.Cp.△T)1 .. Kalor yang diberikan fluida panas

= (M.Cp.△T)2 .. Kalor yang diterima fluida dingin

Efisiensi kalor yang dipertukarkan :

η=( M .Cp .△T )2( M .Cp .△T )1

x100 %

Q = Laju Alir Kalor (Watt)

A = Luas Permukaan (m2)

U = Koefisien Pindah panas Keseluruhan (W/m2.K)△Tlm = Perbedaan Suhu logaritmik (K)

Gambar 2.3 Grafik Heat Transfer vs Fluid Temperature△T1 = Thi – Tco△T2 = Tho – Tci

b. Menghitung (U) Menggunakan Persamaan Empiris

Untuk satu (1) lempeng

U = 1

1hi

+ ∆ XK

+ 1ho△X = Tebal Lempeng (m); hi,ho = Koefisien pindah panas konveksi insde dan outside

(W/m2.K) dan K = Koefisien Konduksi (W/m.K)

Harga △X dapat diukur dari alat, harga K bahan SS-204 dapat diperoleh dari buku

referensi dan hi dan ho dihitung dari persamaan empiris.

Dari buku referensi Christie John Geankoplis :

Untuk Nre ≤ 400 ( Laminar )

NNu = 0.664NRe0.5.NPr

1/3

Untuk Nre ≥ 800 ( Turbulen )

NNu = 0.0366 NRe0.8.NPr

1/3

Dimana, NRe = ρ x v x De

μ , NNu = h x Dek , NPr =

Cp x μk

Harga v diperoleh dari percobaan,

De = luas penampang alirankelilingterbasahi =

c x b2(c+b)

Kemudian masukkan harga sifat fisik air yang diperoleh dari buku referensi, sehingga hi

dan ho bisa dihitung.

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

a. Alat yang digunakan : b. Bahan yang digunakan

- Seperangkat alat PHE - Air

- Gelas ukur 1000 ml - Es

- Termometer

- Stopwatch

- Ember

3.2 Prosedur Percobaan

a. Kalibrasi alat ukur laju alir fluida panas dan dingin

Membuat grafik hubungan antara laju alir yang terbaca dirotameter terhadap laju alir sebenarnya yang diukur

Mengukur laju alir sebenarnya dengan volume konstan (1000 ml) per waktu untuk setiap laju alir (100-500) L/jam yang terbaca dirotameter

Menghidupkan pompa air panas (P1) dan mengaturlah keran air panas (V1) hingga laju alir air panas

Menyalakan kompor pemanas sehingga suhu air mencapai lebih kurang 60oC

Melakukan hal yang sama untuk kalibrasi laju alir cairan dingin

b. Pengamatan suhu dan laju alir fluida

Mengulangi langkah diatas untuk suhuumpan air panas masuk mencapai ± 70oC

Mengulangi langkah diatas untuk laju alir air dingin tetap (300 L/h) dan laju alir air panas berubah

(100-500 L/h)

Air yang keluar dari PHE dimasukan kembali ke dalam bak sehingga suhu air dingin akan naik dan

dijadikan umpan untuk percobaan selanjutnya

Mencatat suhu air panas masuk (Thi) suhu air panas keluar (Tho), suhu air dingin masuk (Tci), dan suhu air dingin keluar (Tco)

Menghidupkan pompa air dingin dan mengatur laju alir air dingin yang terbaca dirotameter (mulai

dari 100-500 L/h). Sementara laju alir air panas dibiarkan konstan pada 300 L/h

Menghidupkan pompa air panas dan mengatur laju alir air panas yang terbaca dirotameter ( 300 L/h). Laju alir panas dibiarkan tetap.

Menyalakan kompor panas sehingga suhu air panas mencapai ± 60oC

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

4.1 Data dan Pengamatan

4.1.1 Kalibrasi Laju Alir

NoLaju Alir

(L/h)

Volume

(L)

Fluida Panas Fluida Dingin

t (s)Laju Alir

Nyata (L/h)t (s)

Laju Alir

Nyata (L/h)

1 100 1 37,86 95,0871632 51,81 69,4847

2 200 1 17,69 203,504805 20,92 172,084

3 300 1 12,68 283,911672 13,44 267,857

4 400 1 9,11 395,170143 10,03 358,923

5 500 1 7,29 493,82716 7,87 457,433

Tabel 4.1.1 Kalibrasi Laju Air Fluida Panas dan Fluida Dingin

50 1001502002503003504004505005500

100

200

300

400

500

600

f(x) = 0.989145332247494 x − 2.44341100905382R² = 0.998138567652022

Kurva kalibrasi Fluida Panas

Kalibrasi Fluida PanasLinear (Kalibrasi Fluida Panas)

Laju Alir Nyata (L/h)

Laju

Alir

Ter

ukur

(L/h

)

Grafik 4.1.1.1 Kalibrasi Laju Air Fluida Panas

0 100 200 300 400 500 6000

50100150200250300350400450500

f(x) = 0.962736371302918 x − 23.664421463745R² = 0.999636946287254

Kurva kalibrasi Fluida dingin

Kalibrasi Fluida dinginLinear (Kalibrasi Fluida dingin)

Laju Alir Nyata (L/h)

Laju

Alir

Ter

ukur

(L/h

)

Grafik 4.1.1.2 Kalibrasi Laju Air Fluida Dingin

4.1.2 Laju Alir Air Panas Tetap dan Laju Alir Air Dingin Berubah

Pada saat Thi di setting pada 60 ℃

NoFluida Panas ( Laju Tetap ) Fluida Dingin ( Laju Berubah )

Laju Alir (L/h) Thi (℃) Tho (℃) Laju Alir (L/h) Tci (℃) Tco (℃)

1

283,911672

60 47 69,4847 24 48

2 60 45 172,084 25 45

3 60 44 267,857 27 42

4 60 43 358,923 27 40

5 59 41 457,433 29 39

Tabel 4.1.2.1 Data Laju Alir Air Panas Tetap dan Laju Alir Air Dingin Berubah Pada Thi 60 ℃


No

Fluida Panas ( Laju Tetap ) Fluida Dingin ( Laju Berubah )

Laju Alir (L/h) Thi (℃)Tho

(℃)Laju Alir (L/h) Tci (℃) Tco (℃)

1 283,911672 70 62 69,4847 25 41

2 70 58 172,084 26 42

3 70 55 267,857 27 45

4 70 50 358,923 27 46

5 69 44 457,433 28 48

Tabel 4.1.2.2 Data Laju Alir Air Panas Tetap dan Laju Alir Air Dingin Berubah Pada Thi 70 ℃

4.1.3 Laju Alir Air Dingin Tetap dan Laju Alir Air Panas Berubah


No

Fluida Dingin ( Laju Tetap ) Fluida Panas( Laju Berubah )

Laju Alir

(L/h)Tci (℃) Tco (℃)

Laju Alir

(L/h)Thi (℃) Tho (℃)

1

267,857

29 32 95,0871632 58 39

2 30 40 203,504805 58 43

3 30 42 283,911672 60 47

4 31 44 395,170143 62 50

5 31 45 493,82716 61 52

Tabel 4.1.3.1 Data Laju Alir Air Dingin Tetap dan Laju Alir Air Panas Berubah Pada Thi 60 ℃


No

Fluida Dingin ( Laju Tetap ) Fluida Panas( Laju Berubah )

Laju Alir

(L/h)Tci (℃) Tco (℃)

Laju Alir

(L/h)Thi (℃) Tho (℃)

1

267,857

29 39 95,0871632 65 43

2 29 42 203,504805 64 45

3 29 44 283,911672 66 50

4 30 46 395,170143 67 54

5 30 48 493,82716 67 56

Tabel 4.1.3.1 Data Laju Alir Air Dingin Tetap dan Laju Alir Air Panas Berubah Pada Thi 70 ℃

4.2 Pengolahan Data

4.2.1 Menghitung Kalor (Q) dan Efisiensi (ɳ)

Q=m×Cp × ∆T

m=ρ × q

ρ=998,07kg /m3

Cp=4,2 kJ /kg℃

ɳ=QdinginQpanas

×100

Pada saat laju alir fluida panas tetap

Suhu awal

masuk fluida

panas (oC)

Laju Alir

fluida panas

(L/s)

m ( kg/s) Cp (kJ/kg

℃)

∆T

panas

(℃¿

Q panas

(kW)

60 0,07886

0,025970417 4,2 13 1,4180

0,055581685 4,2 15 3,5016

0,077542587 4,2 16 5,2109

0,107929748 4,2 17 7,7062

0,134875171 4,2 18 10,1966

700,07886

0,07886 4,2 19 2,0724

0,07886 4,2 15 3,5016

0,07886 4,2 13 4,2338

0,1073 4,2 12 5,4397

0,1341 4,2 9 5,0983

Tabel 4.2.1.1 Kalor (Q) Panas pada Laju Alir Panas Tetap

Suhu awal

masuk fluida

panas (oC)

Laju Alir fluida

dingin (L/s)

m ( kg/s) Cp

(kJ/kg℃)

∆T

dingin (

℃¿

Q dingin

(kW)

60

0,0193 0,0192 4,2 24 1,9402

0,0478 0,0477 4,2 20 4,0043

0,0744 0,0742 4,2 15 4,6747

0,0997 0,0994 4,2 13 5,4288

0,12706 0,1267 4,2 10 5,3221

0,0193 0,0192 4,2 3 0,2419

0,0478 0,0477 4,2 10 1,9970

70 0,0744 0,0742 4,2 12 3,7301

0,0997 0,0994 4,2 13 5,4148

0,12706 0,1267 4,2 14 7,4318

Tabel 4.2.1.2 Kalor (Q) Dingin pada Laju Alir Panas Tetap

Suhu awal masuk fluida

panas (oC)

Q panas (kW) Q dingin (kW) Efisiensi (%)

60

1,4180 1,9402 136,83

3,5016 4,0043 114,35

5,2109 4,6747 89,71

7,7062 5,4288 70,45

10,1966 5,3221 52,20

70

2,0724 0,2419 11,67

3,5016 1,9970 57,03

4,2338 3,7301 88,10

5,4397 5,4148 99,54

5,0983 7,4318 145,77

Tabel 4.2.1.3 Efisiensi Plate Heat Exchanger pada Laju Alir Panas Tetap

0 100 200 300 400 5000.00

20.0040.0060.0080.00

100.00120.00140.00160.00

f(x) = − 0.221457087240061 x + 151.428182065173R² = 0.996937114116687

Laju Alir vs Efisiensi Pada 60 °C

Laju Alir vs Efisiensi Pada 60 °C Linear (Laju Alir vs Efisiensi Pada 60 °C )

Laju Alir (L/h)

Efisie

nsi (

%)

Grafik 4.2.1.3.1 Laju Alir vs Efisiensi Pada Saat Laju Umpan Fluida Panas 60 oC dan Laju Alir Fluida

Panas Tetap

50100

150200

250300

350400

450500

0.0020.0040.0060.0080.00

100.00120.00140.00160.00

f(x) = 0.323643847282264 x − 5.39220148752935R² = 0.974241592023508



Laju Alir (L/h)

Efisie

nsi (

%)

Grafik 4.2.1.3.2 Laju Alir vs Efisiensi Pada Saat Laju Umpan Fluida Panas 70 oC dan Laju Alir

Fluida Panas Tetap

Pada saat laju alir fluida dingin tetap

Suhu awal masuk fluida panas (oC)

Laju Alir fluida dingin (L/s)

m ( kg/s) Cp (kJ/kg℃)

∆T dingin (℃¿

Q dingin (kW)

60 0,0744

0,0192 4,2 3 0,2419

0,0475 4,2 10 1,9970

0,0740 4,2 12 3,7301

0,0992 4,2 13 5,4148

0,1264 4,2 14 7,4318

70

0,0744

0,0192 4,2 10 0,8064

0,0475 4,2 13 2,5961

0,0740 4,2 15 4,6627

0,0992 4,2 16 6,6644

0,1264 4,2 18 9,5552

Tabel 4.2.1.4 Kalor (Q) Dingin pada Laju Alir Dingin Tetap


Laju Alir fluida panas (L/s)

m ( kg/s) Cp (kJ/kg℃)

∆T panas (℃¿

Q panas (kW)

60

0,02641 0,0192 4,2 19 2,0724

0,05653 0,0475 4,2 15 3,5016

0,07886 0,0740 4,2 13 4,2338

0,10977 0,0992 4,2 12 5,4397

0,13717 0,1264 4,2 9 5,0983

70

0,02641 0,0192 4,2 22 2,3997

0,05653 0,0475 4,2 19 4,4354

0,07886 0,0740 4,2 16 5,2109

0,10977 0,0992 4,2 13 5,8930

0,13717 0,1264 4,2 11 6,2312

Tabel 4.2.1.5 Kalor (Q) Panas pada Laju Alir Dingin Tetap

Suhu awal masuk

fluida panas (oC)

Q panas (kW) Q dingin (kW) Efisiensi (%)

60

2,0724 0,2419 11,67

3,5016 1,9970 57,03

4,2338 3,7301 88,10

5,4397 5,4148 99,54

5,0983 7,4318 145,77

70

2,3997 0,8064 33,60

4,4354 2,5961 58,53

5,2109 4,6627 89,48

5,8930 6,6644 113,09

6,2312 9,5552 153,34

Tabel 4.2.1.6 Efisiensi Plate Heat Exchanger pada Laju Alir Dingin Tetap

0 100 200 300 400 500 6000.00

20.0040.0060.0080.00

100.00120.00140.00160.00

f(x) = 0.313266911044147 x − 11.7704459785073R² = 0.96497913036046


Laju Alir vs Efisiensi Pada 60 °CLinear (Laju Alir vs Efisiensi Pada 60 °C)

Laju Alir (L/h)

Efisie

nsi (

%)


Fluida Dingin Tetap

0 100 200 300 400 500 6000.00

20.0040.0060.0080.00

100.00120.00140.00160.00180.00

f(x) = 0.29651646244025 x + 2.34472727202447R² = 0.988804659873124



Laju Alir (L/h)

Efisie

nsi (

%)


Fluida Dingin Tetap

4.2.2 Menghitung U menggunakan Persamaan Neraca Energi

U = QA ∆T LMTD

U secara Neraca Energi Pada Laju Alir Fluida Panas Tetap


Q panas (KWatt)

Q dingin (KWatt)

∆ T LMTDU panas

(KWatt/m2K) U dingin (KWatt/m2K)

60

1,4180 1,9402 16,91 1456,0026 1992,3

3,5016 4,0043 17,38 3497,7806 3999,9

5,2109 4,6747 17,50 5170,9131 4638,8

7,7062 5,4288 17,93 7463,4777 5257,8

10,1966 5,3221 15,66 11303,5279 5899,9

70

2,0724 0,2419 32,83774571 1095,6857 127,9

3,5016 1,9970 29,95550276 2029,4257 1157,4

4,2338 3,7301 26,47167389 2776,7005 2446,4

5,4397 5,4148 23,49645347 4019,2674 4000,9

5,0983 7,4318 18,38683369 4813,8702 7017,2

Tabel 4.2.2.1 U sacara neraca energi pada Laju Alir Panas Tetap

50100

150200

250300

350400

450500

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

f(x) = 9.46761629915319 x + 1847.32139640537R² = 0.924387491811978

f(x) = 24.5551837867122 x − 732.625956861019R² = 0.970255854752463

Laju Alir vs U Secara Neraca Energi

Laju Alir vs U Fluida Panas Pada 60 °C Linear (Laju Alir vs U Fluida Panas Pada 60 °C )Laju Alir vs U Fluida Dingin Pada 60 °CLinear (Laju Alir vs U Fluida Dingin Pada 60 °C)

Laju Alir (L/h)

U (W

att/m

2K)

Grafik 4.2.2.1.1 Laju Alir vs U Fluida Panas 60 °C secara Neraca Energi Pada Laju Alir Fluida Panas Tetap

50100

150200

250300

350400

450500

010002000300040005000600070008000

f(x) = 17.2375466690413 x − 1620.69182194944R² = 0.947452370798604

f(x) = 9.77881590180215 x + 354.0734101317R² = 0.99250910123608


Laju Alir vs U Fluida Panas Pada 70 °CLinear (Laju Alir vs U Fluida Panas Pada 70 °C)Laju Alir vs U Fluida Dingin Pada 70 °CLinear (Laju Alir vs U Fluida Dingin Pada 70 °C)

Laju Alir (L/h)

U (W

att /

m2K

)

Grafik 4.2.2.1.2 Laju Alir vs U Fluida Panas 70 °C secara Neraca Energi Pada Laju Alir Fluida Panas Tetap

U secara Neraca Energi Pada Laju Alir Fluida Dingin Tetap


Q panas (KWatt)

Q dingin (KWatt)

∆ T LMTDU panas

(KWatt/m2K) U dingin (KWatt/m2K)

60

2,0724 0,2419 16,74495903 2148,7 250,8

3,5016 1,9970 15,36464605 3956,6 2256,5

4,2338 3,7301 17,49523706 4201,4 3701,5

5,4397 5,4148 18,49549462 5106,0 5082,7

5,0983 7,4318 18,38683369 4813,9 7017,2

70

2,3997 0,8064 19,38487876 2149,1 722,2

4,4354 2,5961 18,84104161 4087,0 2392,2

5,2109 4,6627 21,49612347 4208,5 3765,7

5,8930 6,6644 22,46662707 4553,8 5149,9

6,2312 9,5552 22,3173324 4847,4 7433,2

Tabel 4.2.2.2 U secara neraca energi pada Laju Alir Dingin Tetap

0 100 200 300 400 500 6000.0

1000.02000.03000.04000.05000.06000.07000.08000.0

f(x) = 16.5217926913918 x − 1200.613247212R² = 0.995099092209158f(x) = 6.57600884770168 x + 2110.00125329876R² = 0.793036406591416



Laju Alir (L/h)

U (W

att/m

2K)

Grafik 4.2.2.2.1 Laju Alir vs U Fluida Panas 60 °C secara Neraca Energi Pada Laju Alir Fluida Dingin Tetap

0 100 200 300 400 500 6000.0

1000.02000.03000.04000.05000.06000.07000.08000.0

f(x) = 16.3471717145909 x − 918.335725902968R² = 0.990896022809771

f(x) = 5.95357003183853 x + 2217.03561552832R² = 0.772655654594764



Laju Alir (L/h)

U (W

att/m

2K)

Grafik 4.2.2.2.2 Laju Alir vs U Fluida Panas 70 °C secara Neraca Energi Pada Laju Alir Fluida Dingin Tetap

4.2.3 Menghitung U menggunakan Persamaan Empiris

U × A= 11hi

+ ∆ XK

+ 1ho

Nnu=0,664 Nre0,5 Npr13

Nre= ρ v Dμ

N nu=hDk

h= Nnu× kD

N pr=Cpμk

k bahan SS-204 = 77,83

Nilai hi dan ho Pada Laju Alir Fluida Panas Tetap


panas (oC)

Laju Alir Fluida Panas (m3/s) v (m/s) NRe NPr NNu Hi

60

0,000078864 0,001369 1378,38 2,97 35,43548 48,94

0,000078864 0,001369 1378,38 2,97 35,43548 48,94

0,000078864 0,001369 1378,38 2,97 35,43548 48,94

0,000078864 0,001369 1378,38 2,97 35,43548 48,94

0,000078864 0,001369 1378,38 2,97 35,43548 48,94

0,000078864 0,000335 186,48 5,91 16,3939 20,86

0,000078864 0,00083 461,84 5,91 25,79932 32,84

70

0,000078864 0,001292 718,87 5,91 32,18766 40,97

0,000078864 0,001731 963,27 5,91 37,25963 47,42

0,000078864 0,002206 1227,65 5,91 42,06314 53,53

Tabel 4.2.3.1 Nilai hi pada saat laju alir fluida panas tetap


panas (oC)

Laju Alir Fluida Dingin (m3/s) v (m/s) NRe NPr NNu Ho

60

0,0000193 0,000335 175,41 5,89 15,88202 20,21

0,0000478 0,00083 434,45 5,89 24,9943 31,81

0,0000744 0,001292 676,21 5,89 31,18268 39,69

0,0000997 0,001731 906,16 5,89 36,09728 45,94

0,000127 0,002205 1154,28 5,89 40,74073 51,85

70

0,0000193 0,000335 179,27 5,91 16,07377 20,46

0,0000478 0,00083 443,98 5,91 25,29552 32,19

0,0000744 0,001292 691,07 5,91 31,55912 40,17

0,0000997 0,001731 926,02 5,91 36,53205 46,49

0,000127 0,002206 1180,18 5,91 41,24176 52,49

Tabel 4.2.3.2 Nilai ho pada saat laju alir fluida panas tetap

Nilai hi dan ho Pada Laju Alir Fluida Dingin Tetap


panas (oC)

Laju Alir Fluida Panas (m3/s) v (m/s) NRe NPr NNu Hi

60

0,0000264 0,000458 461,42 2,97 20,50222 28,31

0,0000565 0,000981 987,50 2,97 29,99322 41,42

0,0000788 0,001368 1377,26 2,97 35,4211 48,92

0,0001097 0,001905 1917,33 2,97 41,79287 57,72

0,0001371 0,00238 2396,23 2,97 46,72159 64,52

70

0,0000264 0,000459 529,98 2,97 21,9727 30,35

0,0000565 0,000981 1134,26 2,97 32,14473 44,39

0,0000788 0,001369 1582,42 2,97 37,96768 52,43

0,0001097 0,001906 2202,53 2,97 44,79345 61,86

0,0001371 0,002381 2752,41 2,97 50,07373 69,15

Tabel 4.2.3.3 Nilai hi pada saat laju alir fluida dingin tetap


panas (oC)

Laju Alir Fluida Dingin (m3/s) v (m/s) NRe NPr NNu Ho

60

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

70

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

0,0000744 0,001292 717,16 5,91 32,14922 40,92

Tabel 4.2.3.4 Nilai ho pada saat laju alir fluida dingin tetap

Nilai U Secara Empiris Pada Saat Laju Alir Fluida Panas Tetap

Suhu awal masuk fluida panas (oC) Hi ho Delx k UA A U

60

48,94 20,21 0,001 15,3 14,2914 0,0576 248,1147

48,94 31,81 0,001 15,3 19,2546 0,0576 334,2812

48,94 39,69 0,001 15,3 21,8833 0,0576 379,9184

48,94 45,94 0,001 15,3 23,6595 0,0576 410,7551

48,94 51,85 0,001 15,3 25,1348 0,0576 436,3685

70

52,43 20,46 0,001 15,3 14,7018 0,0576 255,2387

52,43 32,19 0,001 15,3 19,9209 0,0576 345,8494

52,43 40,17 0,001 15,3 22,7099 0,0576 394,2699

52,43 46,49 0,001 15,3 24,6036 0,0576 427,1458

52,43 52,49 0,001 15,3 26,1860 0,0576 454,6184

Tabel 4.2.3.5 Nilai U Secara Empiris pada saat laju alir fluida panas tetap

Nilai U Secara Empiris Pada Saat Laju Alir Fluida Dingin Tetap

Suhu awal masuk fluida panas (oC) Hi ho Delx k UA A U

6028,31 40,92 0,001 15,3 16,7160 0,0576 290,2079

41,42 40,92 0,001 15,3 20,5562 0,0576 356,8783

48,92 40,92 0,001 15,3 22,2481 0,0576 386,2514

57,72 40,92 0,001 15,3 23,9057 0,0576 415,0294

64,52 40,92 0,001 15,3 24,9979 0,0576 433,9917

70

30,35 40,92 0,001 15,3 17,4036 0,0576 302,1454

44,39 40,92 0,001 15,3 21,2624 0,0576 369,1396

52,43 40,92 0,001 15,3 22,9481 0,0576 398,4047

61,86 40,92 0,001 15,3 24,5879 0,0576 426,873

69,15 40,92 0,001 15,3 25,6635 0,0576 445,5471

Tabel 4.2.3.6 Nilai U Secara Empiris pada saat laju alir fluida dingin tetap

DAFTAR PUSTAKA

Tim Pengajar Jurusan Teknik Kimia.1996. Panduan Praktikum Operasi Teknik Kimia

II.Bandung:Pusat pengembangan Pendidikan Politeknik

Geankoplis, Christi J. Transport Processes and Unit Operations : third edition. 1993, 1983,

1978. Prentice-Hall,Inc

Laporan Phe

Documents

Transcript of Laporan Phe