BAB III
-
Upload
ahda-azalia-agc -
Category
Documents
-
view
300 -
download
13
description
Transcript of BAB III
![Page 1: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/1.jpg)
BAB IIITUGAS KHUSUS
3.1. Judul
Evaluasi kinerja Ammonia Condenser U-EA-404 ditinjau dari nilai fouling
factor (Rd) di unit Urea P-II PT. PUSRI Palembang.
3.2. Latar Belakang
Hampir semua operasi dibidang proses industri melibatkan transfer panas
atau operasi perpindahan panas. PT. PUSRI Palembang merupakan perusahaan
Badan Usaha Milik Negara (BUMN) pupuk pertama yang didirikan di Indonesia
yang berbentuk persero. Ada beberapa jenis Heat Exchanger yang ada di PT.
PUSRI Palembang. Salah satunya yaitu Ammonia Condenser U-EA-404 yang ada
di unit ammonia plant P-II PT. PUSRI Palembang.
Alat ini merupakan jenis shell and tube dengan jumlah tube sebanyak
1932, outside diameter tube sebesar 25,4 mm, panjang tube sebesar 6000 mm,
pitch sebesar 32 mm, dan inside diameter shell sebesar 1550 mm.
Ammonia Condenser U-EA-404 pada unit Urea berada di bagian proses
recovery ammonia. Alat ini berfungsi untuk merubah fase dari Ammonia Gas ke
Ammonia Liquid yang berasal dari U-DA-401 yang kemudian akan diteruskan ke
Ammonia Receiver dan Ammonia Absorber. Media pendingin yang digunakan
pada alat ini yaitu Cooling Water dari unit Utilitas.
Kinerja dari Ammonia Condenser U-EA-404 perlu dikontrol agar
kelangsungan proses dapat berjalan dengan baik terlebih lagi Ammonia Condenser
mulai beroperasi pada tanggal 4 April 1972. Untuk mengetahui kelayakan
operasinya maka kinerja Ammonia Condenser harus selalu dievaluasi. Evaluasi ini
dapat dilakukan terhadap nilai fouling factor (Rd). Selama ini pemahaman
mahasiswa tentang Heat Exchanger hanya sebatas teori yang didapatkan selama
proses belajar di perguruan tinggi sehingga perlu dikaji lagi bagian Heat
Exchanger dalam skala industri terutama terkait tentang spesifikasinya.
38
![Page 2: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/2.jpg)
39
3.3. Tujuan
Adapun tujuan dari tugas khusus ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk memahami proses perpindahan panas pada alat Ammonia Condenser
di unit Urea P-II PT. PUSRI Palembang.
2. Untuk mengetahui nilai fouling factor (Rd) pada Ammonia Condenser U-
EA-404.
3.4. Manfaat
Adapun Manfaat dari tugas khusus ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui kondisi peralatan dari aspek perpindahan panasnya.
2. Dapat menjadi informasi tambahan bagi industri dalam evaluasi dari
Ammonia Condenser di unit Urea P-II PT. PUSRI Palembang.
3.5. Perumusan Masalah
Ammonia Condenser U-EA-404 di unit urea merupakan alat penukar panas
yang mulai beroperasi pada tanggal 4 April 1972. Alat tersebut telah beroperasi
selama 42 tahun. Mengingat usia penggunaan yang sudah lama maka perlunya
dievaluasi bagaimana kinerja alat secara aktual ditinjau dari fouling factor (Rd).
3.6. Tinjauan Pustaka
3.6.1. Perpindahan Panas
Panas adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan dari suatu
tempat ke tempat lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan sama sekali.
Dalam suatu proses, panas dapat mengakibatkan terjadinya kenaikan suhu suatu
zat dan atau perubahan tekanan, reaksi kimia dan kelistrikan. Proses terjadinya
perpindahan panas dapat dilakukan secara langsung, yaitu fluida yang panas akan
bercampur secara langsung dengan fluida dingin tanpa adanya pemisah dan secara
tidak langsung, yaitu bila diantara fluida panas dan fluida dingin tidak
berhubungan langsung tetapi dipisahkan oleh sekat-sekat pemisah.
![Page 3: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/3.jpg)
40
Menurut Holman,1995 mekanisme perpindahan panas terdiri atas :
a. Perpindahan Panas Secara Konduksi, merupakan perpindahan panas antara
molekul-molekul yang saling berdekatan antar yang satu dengan yang lainnya
dan tidak diikuti oleh perpindahan molekul-molekul tersebut secara fisik.
b. Perpindahan Panas Secara Konveksi, merupakan perpindahan panas dari
suatu zat ke zat yang lain disertai dengan gerakan partikel atau zat tersebut
secara fisik.
c. Perpindahan Panas Secara Radiasi, merupakan perpindahan panas tanpa
melalui media (tanpa melalui molekul). Suatu energi dapat dihantarkan dari
suatu tempat ke tempat lainnya (dari benda panas ke benda yang dingin)
dengan pancaran gelombang elektromagnetik dimana tenaga elektromagnetik
ini akan berubah menjadi panas jika terserap oleh benda yang lain.
Kemampuan untuk menerima panas dipengaruhi oleh :
1. Koefisien over all perpindahan panas
Menyatakan mudah atau tidaknya panas berpindah dari fluida panas ke fluida
dingin dan juga menyatakan aliran panas menyeluruh sebagai gabungan
proses konduksi dan konveksi.
2. Selisih temperature rata-rata logaritmik (LMTD)
LMTD merupakan perbedaan temperature yang dipukul rata-rata setiap
bagian Heat Exchanger karena perbedaan temperature tiap bagian tidak sama.
3.6.2. Heat Exchanger
Heat exchanger adalah suatu alat penukar panas yang digunakan untuk
memanfaatkan atau mengambil panas dari suatu fluida untuk dipindahkan ke
fluida lainnya melalui suatu proses yang disebut dengan proses perpindahan panas
(heat transfer).
Heat Exchanger dapat dikelompokkan menjadi beberapa macam (Kern,
1966), yaitu :
![Page 4: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/4.jpg)
41
1. Heat Exchanger berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi :
a. Shell and Tube Exchanger, merupakan Heat Exchanger dengan pipa besar
(shell) berisi beberapa tube yang relatif kecil.
b. Double Pipe Exchanger, merupakan Heat Exchanger dimana pipa yang
satu berada di dalam pipa yang lebih besar yang merupakan dua pipa yang
konsentris.
c. Box Cooler, merupakan Heat Exchanger yang memiliki susunan pipa-pipa
atau beberapa bundle pipa dimasukkan ke dalam box berisi air.
2. Heat Exchanger berdasarkan jenis alirannya dibedakan menjadi :
a. Counter Current, merupakan jenis Heat Exchanger dimana fluida panas
mengalir dengan arah yang berlawan dengan media pendinginnya.
b. Co-Current, merupakan Heat Exchanger dimana fluida panas mengalir
searah dengan media pendinginnya.
c. Cross Flow, merupakan Heat Exchanger dimana fluida panas mengalir
dengan saling memotong arah dengan media pendinginnya. Heat
Exchanger ini merupakan gabungan dari counter current dan co-current
Heat Exchanger.
3.6.3.Shell and Tube Exchanger
Heat Exchanger tipe shell dan tube pada dasarnya terdiri dari berkas tube
(tube bundles) yang dipasangkan di dalam shell yang berbentuk silinder. Bagian
ujung dari berkas tube dikencangkan pada dudukan tube yang disebut tube sheet
dan sekaligus berfungsi untuk memisahkan fluida yang mengalir di sisi shell dan
di sisi tube. Pada shell and tube exchanger satu fluida mengalir didalam tube
sedang fluida yang lain mengalir di ruang antara tube bundle dan shell.
![Page 5: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/5.jpg)
42
Komponen penyusun Heat Exchanger jenis shell and tube
Gambar 9. Komponen Penyusun Heat Exchanger Jenis Shell and Tube
a) Shell
Merupakan bagian tengah alat penukar panas dan tempat untuk tube
bundle. Antara shell dan tube bundle terdapat fluida yang menerima
ataumelepaskan panas.
b) Tube
Merupakan pipa kecil yang tersusun di dalam shell yang merupakan
tempat fluida yang akan dipanaskan ataupun didinginkan. Tube tersedia dalam
berbagai bahan logam yang memiliki harga konduktivitas panas besar sehingga
hambatan perpindahan panasnya rendah.
c) Tube sheet
Komponen ini adalah suatu flat lingkaran yang fungsinya memegang
ujung-ujung tube dan juga sebagai pembatas aliran fluida di sisi shell dan tube.
d) Tube pitch
Tube pitch adalah jarak center-to-center diantara tube-tube yang
berdekatan. Lubang tube tidak dapat dibor dengan jarak yang sangat dekat, karena
jarak tube yang terlalu dekat akan melemahkan struktur penyangga tube. Jarak
terdekat antara dua tube yang berdekatan disebut clearance. Tube diletakkan
dengan susunan bujur sangkar atau segitiga seperti terlihat pada gambar berikut:
![Page 6: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/6.jpg)
43
Gambar 10. Tubes Layout yang Umum pada HE
e) Channel cover
Merupakan bagian penutup pada konstruksi Heat Exchanger yang dapat
dibuka pada saat pemeriksaan dan pembersihan alat.
f) Pass divider
Komponen ini berupa plat yang dipasang di dalam channel untuk membagi
aliran fluida tube.
g) Baffle
Pada umumnya tinggi segmen potongan dari baffle adalah seperempat
diameter dalam shell yang disebut 25% cut segemental baffle. Baffle tersebut
berlubang-lubang agar bisa dilalui oleh tube yang diletakkan pada rod-baffle.
Baffle digunakan untuk mengatur aliran lewat shell sehingga turbulensi yang lebih
tinggi akan diperoleh.
Gambar 11. Segmental Baffle
Untuk menghitung fouling factor (Rd) pada alat U-EA-404 (Ammonia
Condenser) dapat dilakukan dengan beberapa tahapan penyelesaian sebagai
berikut:
![Page 7: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/7.jpg)
44
1. Menentukan Pysical properties Fluida pada bagian shell dan tube (Cp,µ,k).
Untuk menghitung fouling factor (Rd) Ammonia Condenser (U-EA-404)
diperlukan data property fisis fluida, yaitu : viskositas (µ), kapasitas panas (cp),
konduktivitas termal (k). Data property fisis fluida untuk fluida nonviskos (µ <
1cp) dihitung pada suhu rata-rata (Kern, 1950)
Tavg = ........................................................................ (Kern, 1950)
Dimana :
Tavg = Temperatur rata-rata
T1 = Temperatur masuk
T2 = Temperatur keluar
a. Menentukan kapasitas panas (Cp)
Penentuan kapasitas panas (Cp) dapat dilihat dari figure 3 Kern, 1950
b. Menentukan viskositas (µ)
Penentuan viskositas (µ) dapat dilihat dari figure 15 Kern, 1950
c. Menentukan konduktivitas thermal (k)
Penentuan konduktivitas thermal (k) dapat dilihat dari tabel 5 Kern, 1950
2. Menghitung neraca panas fluida (Qs = Qt)
Q Shell = W x Cp x ∆T............................................................. (Kern, 1950)
Q Tube = w x Cp x ∆t............................................................... (Kern, 1950)
3. Menghitung beda temperature rata-rata logaritmik (∆t LMTD)
∆t = FT x LMTD
LMTD =....................................................... (Kern, 1950)
R =
![Page 8: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/8.jpg)
45
S =
FT = Figure 18 Kern
∆t = FT x LMTD
4. Menghitung Temperatur Kalorik (Tc dan tc)
Temperatur kalorik ditafsirkan sebagai temperatur rata-rata fluida yang
terlibat dalam pertukaran panas di dalam penukar panas.
Tc = T2 + Fc (T1-T2) ............................................................... (Kern, 1950)
tc = t1 + Fc (t2-t1) .................................................................... (Kern, 1950)
Dari Fig. 17 Kern didapat harga Kc dan Fc dengan perbandingan
.......................................................................... (Kern, 1950)
Tetapi jika nilai viskositas kedua fluida kurang dari 1 (µ < 1 cp) maka
temperature kalorik sama dengan temperature rata-ratanya (Tc = Tavg dan tc =
tavg) dan nilai φs = 1 ; φt = 1
5. Menghitung Koefisien Perpindahan Panas pada bagian Tube (hi dan hio)
a. Menghitung daerah aliran yang tegak lurus di dalam tube (at)
.......................................................................... (Kern, 1950)
Dimana :
NT = Jumlah Tube
a’t = Flow area per tube (in2), diperoleh dari tabel 10 Kern
n = Jumlah tube passes
b. Menghitung laju alir fluida dingin (Gt)
.................................................................................. (Kern, 1950)
Dimana :
Gt = mass velocity fluida dingin
![Page 9: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/9.jpg)
46
c. Menghitung Reynold number (Ret)
........................................................................ (Kern, 1950)
Dimana :
Ret = Bilangan Reynold pada bagian tube (tidak bersatuan)
D = ID tube (ft), diperoleh dari tabel 10 Kern
d. Mencari nilai jHjH = Figure 24 kern
e. Menghitung nilai Thermal Function (Prandl Number)
1/3............................................................................ (Kern, 1950)
Dimana :
Cp = kapasitas panas
µ = viskositas
k = konduktivitas thermal
f. Perhitungan Inside Film Coefficient (hi/ɸ)
hi/ɸ= jH . .................................................. (Kern, 1950)
hio = hi x
Dimana :
jH = Faktor untuk HeatExchanger (diperoleh dari fig.24, Kern 1950)
ID = Diameter bagian dalam shell (m)
OD = Diameter bagian luar tube(m)
6. Menghitung Koefisien Perpindahan Panas pada Bagian Shell (ho)
a. Menghitung cross flow area pada bagian shell (as)
![Page 10: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/10.jpg)
47
.................................................................... (Kern, 1950)
Dimana:
ID = Diameter bagian dalam shell
C’ = Clearance = PT – OD tube
PT = Tube Pitch
B = Baffle Spacing
b. Menghitung laju alir fluida dingin (Gs)
Gs = ................................................................................. (Kern, 1950)
Dimana :
Gs = mass velocity fluida pada sisi bagian shell
as = cross flowarea pada bagian shell
c. Menghitung Reynold Number (Res)
..................................................................... (Kern, 1950)
Dimana :
Res = Bilangan Reynold pada bagian shell (tidak bersatuan)
De = Shell side equivalent diameter
d. Mencari nilai jH
jH = Figure 28 Kern
e. Menghitung nilai Thermal Fuction (Prandl Number)
............................................................................ (Kern, 1950)
f. Perhitungan Outside film Coefficient (h0/ɸ)
![Page 11: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/11.jpg)
48
h0/ɸ = jH . ................................................... (Kern, 1950)
Dimana :
jH = Faktor untuk HeatExchanger (diperoleh dari fig.28, Kern 1950)
k = konduktivitas thermal zat
De = Shell side equivalent diameter
7. Menghitung Corrected Cooeficient
Pada tube :
ɸt = (μ/μw) 0.14
hio =(hio/ɸ) x ɸ
Pada shell
ɸs = (μ/μw) 0.14
hio = (ho/ɸ) x ɸs
8. Menghitung koefisien perpindahan panas keseluruhan untuk permukaan bersih
(Uc)
Uc = ....................................................................... (Kern, 1950)
9. Menghitung koefisien perpindahan panas keseluruhan untuk permukaan kotor
(UD)
UD = ........................................................................... (Kern, 1950)
A = a’’x L x Nt
Dimana :
Q = Jumlah panas yang dikeluarkan
A = Luas permukaan
L = Panjang tube (m)
Nt = Jumlah tube (buah)
a’’ = tabel 10 Kern
10. Menghitung fouling factor (Rd)
![Page 12: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/12.jpg)
49
Rd = ................................................................... (Kern, 1950)
11. Perhitungan Pressure Drop
Shell side:
ΔPs =
Dimana :
ΔPs = Total Pressure drop pada Shell (psi)
f = Friction factorShell (ft2/in2) (Fig.29,Kern)
Gs = Mass velocity (lb/hr.ft2)
s = Spec.Gravity
N + 1 = jumlah lintasan aliran melalui baffle
Tube side:
ΔPt =
Dimana :
ΔPt = Pressure drop pada tube (psi)
f = Friction factortube (ft2/in2) (Fig.26, Kern)
Gt = Mass velocity (lb/hr.ft2)
Spgr = Spec.Gravity
D = Inside diameter (ft)
n = jumlah pass Tube
3.6.4. Fouling Factor (Rd)
Fouling factor adalah suatu angka yang menunjukkan hambatan akibat
adanya kotoran yang terbawa oleh fluida yang mengalir dalam Heat Exchanger,
yang melapisi bagian dalam dan luar Tube. Fouling factor berpengaruh terhadap
![Page 13: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/13.jpg)
50
proses perpindahan panas, karena pergerakannya terhambat oleh deposit. Fouling
factor ditentukan berdasarkan harga koefisien perpindahan panas menyeluruh
untuk kondisi bersih m kotor pada alat penukar panas yang digunakan.
Nilai fouling factor didapat dari perhitungan dan desain yang dapat dilihat
dari Tabel 12 Kern. Apabila nilai fouling factor hasil perhitungan lebih besar dari
nilai fouling factor desain maka perpindahan panas yang terjadi di dalam alat
tidak memenuhi kebutuhan prosesnya adan harus segera dibersihkan. Nilai fouling
factor dijaga agar tidak melebihi nilai fouling factor desainnya agar alat Heat
Exchanger dapat mentransfer panas lebih besar untuk keperluan prosesnya.
Perhitungan fouling factor berguna dalam mengetahui apakah terdapat kotoran di
dalam alat dan kapan harus dilakukan pencucian.
Fouling dapat terjadi dikarenakan adanya :
1. Pengotor berat hard deposit, yaitu kerak keras yang berasal dari hasil
korosi atau coke keras.
2. Pengotor berpori porous deposit, yaitu kerak lunak yang berasal dari
dekomposisi kerak.
Beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya fouling pada alat heat
exchanger adalah :
1. Kecepatan aliran fluida
2. Temperatur fluida
3. Temperatur permukaan dinding tube
4. Fluida yang mengalir di dalam dinding tube
Pencegahan fouling dapat dilakukan dengan tindakan – tindakan sebagai
berikut :
1. Menggunakan bahan konstruksi yang tahan terhadap korosi.
2. Menekan potensi fouling, misalnya dengan melakukan penyaringan.
3.7. Pemecahan Masalah
Pengambilan data dilakukan mulai dari tanggal 11 Agustus 2014 sampai
15 Agustus 2014. Pengambilan data dilakukan di Departemen Perencanaan dan
Pengendalian Produksi dan meninjau langsung ke lokasi alat. Data yang diambil
![Page 14: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/14.jpg)
51
di Departemen Perencanaan dan Pengendalian Produksimerupakan data
temperatur inlet untuk Ammonia Gas pada U-EA-404 dan temperatur outlet untuk
Ammonia Gas pada U-EA-404 sedangkan data yang diambil di lokasi alat yaitu
temperatur inlet dan outlet Cooling Water. Untuk data komposisi komponen inlet
Ammonia Gas di alat Heat Exchanger U-EA-404 didapatkan dari laboratorium P-
II PT. PUSRI Palembang.
3.8. Pembahasan
3.8.1. Proses Perpindahan Panas Pada Alat Ammonia Condenser
Ammonia Condenser (U-EA-404) merupakan alat Heat Exchanger jenis
shell and tube yang terdapat pada proses Ammonia recovery di Urea Plant P-II PT.
PUSRI Palembang.
Spesifikasi alat penukar panas U-EA-404 :
Nama alat : Ammonia Condenser
Jenis alat : Shell and tube
Type : H-AEM
No.Tube : 1932
Outside diameter tube : 25,4 mm
Panjang tube : 6000 mm
Ketebalan tube : 2 mm
Pitch : 32 mm
Inside diameter shell : 1550 mm
Number of passes shell : One
tube : Two
Fluida shell : Ammonia Gas
tube : Cooling Water
Ammonia Condenser (U-EA-404) merupakan alat Heat Exchanger yang
terdapat pada proses Ammonia recovery di Urea Plant. Alat ini berfungsi untuk
merubah fase Ammonia Gas menjadi Ammonia Liquid yang berasal dari alat U-
DA-401. Hasil keluaran dari alat Ammonia Condenser akan diteruskan ke alat
![Page 15: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/15.jpg)
52
Ammonia Receiver untuk ditampung dan ke alat Ammonia Absorber untuk
diserap.
Tujuan perubahan fase Ammonia Gas dari High Pressure Absorber
sebelum masuk ke Ammonia Receiver yaitu untuk mengubah fase Ammonia Gas
menjadi Ammonia Liquid agar Ammonia Gas dapat digunakan kembali sebagai
bahan baku pembuatan Urea. Ammonia Condenser merupakan alat pendingin
Ammonia Gas dengan menggunakan media pendingin berupa Cooling Water dari
unit Utilitas. Pada gambar 12 dapat dilihat aliran proses yang terjadi pada alat
Ammonia Condenser di unit Urea P-II PT. PUSRI Palembang.
Ammonia Gas In Cooling Water In
79,7oF 50,4oF
Ammonia Liquid Out Cooling Water Out
61,6oF 58,3oF
Gambar 12. Skema Ammonia Condenser (U-EA-404)
Pada proses pertukaran panas di Ammonia Condenser, fluida panas masuk
ke bagian shell yang merupakan Ammonia Gas dengan temperatur masuk 79,7oF
dan temperatur keluar 61,6oF. Ammonia Gas berasal dari alat U-DA-401
merupakan fluida panas dengan komponen yang terdiri atas CH4, H2, N2, Ar dan
NH3. Sedangkan fluida dingin masuk pada bagian tube yang merupakan Cooling
Water dengan temperatur masuk 50,4oF dan temperatur keluar 58,3oF.
Didalam Ammonia Condenser, Ammonia Gas akan mengalir dan melewati
baffle yang terpasang pada sisi shell. Sedangkan Cooling Water mengalir
sepanjang aliran tube. Pada saat kedua fluida tersebut kontak tak langsung melalui
![Page 16: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/16.jpg)
53
dinding tube dengan rambatan secara konduksi dan konveksi maka terjadi proses
pertukaran panas antara Ammonia Gas dan Cooling Water. Ammonia Gas yang
merupakan fluida panas akan mengalami penurunan temperatur akibat pertukaran
panas dengan Cooling Water sedangkan Cooling Water mengalami kenaikan
temperatur. Sejumlah baffle berfungsi untuk menturbulensikan aliran pada shell
sehingga membantu mempercepat proses perpindahan panas yang terjadi.
3.8.2. Data Hasil Perhitungan Ammonia Condenser U-EA-404
Berdasarkan hasil perhitungan rata-rata dari beberapa data yang diperoleh
dari tanggal 11 Agustus 2014 – 15 Agustus 2014 dengan metode Kern, diperoleh
hasil perhitungan kinerja Ammonia Condenser U-EA-404 yang dapat dilihat pada
tabel 16.
Tabel 17. Hasil Perhitungan
ParameterDesain Aktual
Shell Tube Shell Tube
Laju Alir
(Ammonia Gas)
(lb/hr)
11100 - 11100 -
Laju Alir (Cooling
Water)(lb/hr)- 1351000 - 1396000
Panas Fluida
(Btu/hr)271648,08 225421,02
LMTD (oF) 7,1085 4,4
Luas Area (ft2) 2,6694 3,66275 2,6694 3,66275
Reynold Number 23989,8333 23304,52157 25988,98608 24080,76396
ho (Btu/hr ft2 oF) 17,0322 - 16,1555 -
hio (Btu/hr ft2 oF) - 561,6156 - 584,3838
Uc (Btu/hr ft2 oF) 16,5308 15,7209
Ud (Btu/hr ft2 oF) 4,1049 5,8806
Rd (hr ft2oF/Btu) 0,1831 0,1064
![Page 17: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/17.jpg)
54
3.8.3. Pembahasan
Berdasarkan hasil perhitungan Ammonia Condenser U-EA-404 dengan
metode Kern terhadap data aktual selama 5 hari, maka diperoleh beberapa nilai
yang berkaitan dengan kinerja Ammonia Condenser U-EA-404 seperti heat loss,
overall heat coefficient, fouling factor dan pressure drop.
Ammonia Condenser U-EA-404 pada Ammonia recovery di unit Urea
berfungsi untuk mengubah fase dari Ammonia Gas yang berupa fase gas menjadi
fase cair dengan memanfaatkan Cooling Water sebagai fluida dingin.
Dari perhitungan yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa nilai fouling
factor (Rd) desain lebih besar daripada fouling factor (Rd) aktual. Hal ini
disebabkan karena semakin banyak beban panas yang dapat dilepaskan Q (kalor)
maka nilai Rd akan semakin tinggi, jika kalor yang dilepaskan rendah maka nilai
Rd yang didapatkan akan rendah sehingga mengakibatkan kenaikan tahanan heat
transfer.
Dari hasil yang diperoleh dapat diketahui bahwa adanya penurunan nilai
fouling factor (Rd) pada kondisi aktual kemungkinan disebabkan perubahan nilai
laju alir serta temperatur antara desain dan aktual.
3.9. Kesimpulan dan Saran
3.9.1. Kesimpulan
Dari hasil evaluasi terhadap kinerja Ammonia Condenser U-EA-404 di
unit UreaP-II PT. PUSRI Palembang dapat disimpulkan:
1. Ammonia Condenser (U-EA-404) merupakan alat Heat Exchanger di unit
Urea yang berfungsi untuk merubah fase Ammonia Gas yang berasal dari
U-DA-401 yang kemudian akan diteruskan ke Ammonia Receiver dan
![Page 18: BAB III](https://reader033.fdokumen.com/reader033/viewer/2022061412/563dba2a550346aa9aa34829/html5/thumbnails/18.jpg)
55
Ammonia Absorber. Media pendingin yang digunakan pada alat ini yaitu
Cooling Water dari unit Utilitas.
2. Nilai fouling factor (Rd) desain lebih besar daripada fouling factor (Rd)
aktual disebabkan karena semakin banyak beban panas yang dapat
dilepaskan Q (kalor) maka nilai Rd akan semakin tinggi.
3. Penurunan nilai fouling factor (Rd) pada kondisi aktual kemungkinan
disebabkan perubahan nilai laju alir serta temperatur antara desain dan
aktual.
3.9.2. Saran
Berdasarkan permasalahan yang terjadi pada Ammonia Condenser U-EA-
404, penulis dapat memberikan saran sebagai berikut :
1. Nilai fouling factor (Rd) harus tetap dijaga agar
tidak melebihi nilai desain sehingga proses perpindahan panas pada
Ammonia Condenser U-EA-404 dapat berlangsung secara optimal.
2. Pada Ammonia Condenser U-EA-404 ini kondisinya
masih baik, namun sebaiknya hingga T.A. (Turn Arround) mendatang
perlu dilakukan pembersihan lebih rutin agar operasi Ammonia Condenser
U-EA-404 dapat berlangsung dengan baik dan mendapatkan hasil yang
optimal.