PENGARUH VARIASI SUHU DAN LAJU ALIR TERHADAP KINERJA PERTUKARAN KALOR SISTEM FLUIDA FORMALIN-GLISEROL MENGGUNAKAN SHELL AND TUBE HEAT EXCHANGER PADA ALIRAN LAMINER

Fakhryan Alidifan; Abdul Chalim

doi:10.33795/distilat.v10i1.4889

Authors

Fakhryan Alidifan Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Abdul Chalim Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/distilat.v10i1.4889

Keywords:

Efektivitas, Formalin, Gliserol, Heat Exchanger, Perpindahan Panas

Abstract

Heat Exchanger adalah suatu peralatan yang menyebabkan terjadinya perpindahan panas dari suatu fluida dengan suhu lebih tinggi ke fluida lain yang suhunya lebih rendah. Alat penukar kalor yang selalu digunakan dalam proses produksi atau operasi mengakibatkan efektivitas dari alat ini mengalami penurunan kinerja maupun kerusakan alat. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pengaruh laju alir dan suhu pemanas terhadap NTU dan efektivitas, untuk mendapatkan nilai overall heat transfer coefficient (U) sehingga didapatkan nilai NTU dan efektivitas alat heat exchanger terbaik. Metodologi yang digunakan pada penelitian ini ialah melakukan eksperimen secara langsung menggunakan alat shell and tube heat exchanger 1-1 dengan variabel tetap yang digunakan ialah formalin dengan suhu 25 ◦C, laju alir 1 L/min dan variable bebas yang digunakan adalah gliserol sebagai fluida panas dengan laju alir 0,8; 1,2; 1,6; 2; 2,4 L/min , suhu 44, 48, 52, 56, 60 ◦C, dan konsentrasi 35%, 30%, 25%, 20%, 15% . Hasil analisa yang didapatkan dari penelitian ini adalah nilai NTU dan efektivitas terbaik pada konsentrasi 35% dengan suhu 44◦C laju alir pemanas 2,4 L/menit sebesar NTU 0,76 efektivitas 0,97. Didapatkan nilai Overall Heat Coefficient (U) untuk sistem fluida formalin-gliserol sebesar 168,35 W/m².K. Penelitian ini menunjukkan bahwa pengaruh konsentrasi dan laju alir ialah semakin meningkat konsentrasi dan laju alirnya maka semakin meningkat pula nilai NTU dan efektivitas yang didapat, sebaliknya apabila suhu meningkat maka NTU dan efektivitas cenderung menurun.

References

F. Kreith dan A. Prijono, ”Prinsip-prinsip Perpindahan Panas”, Erlangga, 1997.

Z. N. Damarani, “Pengaruh Kecepatan Fluida Panas terhadap Bilangan Nusselt dan Reynold pada Heat Exchanger Tipe Shell and Tube,” Undergraduate thesis UNDIP, 2016.

M. Bakrie, “Optimalisai Rancangan Shell and Tube Heat Exchanger,” Jurnal Teknik Kimia, Vol. 5, No. 2, 2020.

A. Chalim, Ariani, dan M. A. Indra, "Evaluasi Kinerja Heat Exchanger Shell and Tube 1–1 Untuk Sistem Fluida Blending Propilen Glikol–Etanol dan Air," Seminar Nasional Rekayasa Proses Industri Kimia, 2021.

A. Chalim dan M. A. I. Iswara, "Penentuan Number transfer unit sistem fluida dietilen glikol-metanol, dalam evaluasi efisiensi penukar panas shell and tube 1-1," Jurnal Teknik: Ilmu Dan Aplikasi, vol. 1, no.1, 2020.

C. J. Geankoplis, "Transport Processes and Separation Process Principles," edisi 6, vol. 11, 2003.

D. Q. Kern, "Process Heat Transfer," Tokyo Japan: Mc.Graw-Hill, 1982.

A. F. Sari, "Shell and Tube Heat Exchanger Design pada Heater dengan Pemanas Steam pada Ethanoamine Plant," Universitas Negeri Semarang, 2019.

I. A Prabowo, dan A. Chalim, "Studi Literatur Koefisien Perpindahan Panas Total Sistem Fluida Polyethilene glicol & Ethylene glycol Secara Co-Current Menggunakan Heat Exchanger Shell and Tube Type 1-1," 2020.

R. Shanahan, A. Chalim, "Studi Literatur Tentang Efektivitas Penukar Panas Shell and Tube 1-1 Sistem Fluida Gliserin - Metanol Aliran Counter Current," Jurnal Distilat, hal 164–170, 2020.

R. A. Koestoer, “Perpindahan Kalor (Heat Transfer),” Salemba Teknika Jakarta, 2002.

Zuriani, "Penentuan Koefisien Pindah Panas Konveksi pada Rumah Budidaya Jamur Tiram," Fakultas Teknologi Pangan Dan Argoindustri Universitas Mataram, 2015.

N. R. Vishal dan V. K. Matawala, “Experimental investigation of single phase chevron type gasket plate heat exchanger,” 2013.

D. Gahana, “Analisis Kinerja High Pressure Heater (Hph) Tipe Shell and Tube Heat Exchanger,” Journal of Science and Applicative Technology, vol 2. no. 2, 2018.

A. Chalim, “Koefisien Perpindahan Kalor Total (U) Sistim Air-Etilen Glikol Menggunakan Alat Penukar Kalor Shell and Tube 1-1,” Seminar Nasional Rekayasa Proses Industri Kimia, vol. 1, 2017.

A. Chalim, Ariani, dan M. A. I. Iswara, “Efektivitas Heat Exchanger Shell and Tube 1-1 Sistem Fluida Gliserin-Air,” Seminar Nasional Rekayasa Proses Industri Kimia, vol.4, no.1, 2020.