7/24/2019 Menentukan Tebal Isolasi

1/6

Menentukan Tebal Isolasi

Perpindahan panas di dalam reaktor dapat dilihat pada Gambar F.7 berikut ini.

GambarF.9.SistemIsolasiReaktor

Perpindahan panas melalui tiap lapis tahanan di hitung dengan hukum

Fourier danA=2 r L, diperoleh:

Q=

2 . . L(T1Tu)

ln( r 2r 2 )K

1

+

ln ( r3r2)K

3

(Holman,1997, Pers. 29!

"ika perpindahan panas disertai kon#eksi dan radiasi, maka persamaan di atas

dapat dituliskan :

Q=

r

hc+hr (3)

ln( r2r2 )K1

+

ln(r 3r2 )K3

+1

2 . . L(T1Tu)

$eterangan :

%& ' ebal isolasi (m !

r1 ' "ari)*ari dalam tangki (m!

r2 ' "ari)*ari luar tangki (m!

r& ' "ari ) *ari luar isolasi (m!

7/24/2019 Menentukan Tebal Isolasi

2/6

1 ' emperatur permukaan plat tangki bagian dalam (o+!

2 ' emperatur permukaan plat tangki bagian luar (o+!

& ' emperatur luar isolasi (o+!

u ' emperatur udara (o+!

Perpindahan panas dari reaktor ke sekeliling melalui dinding reaktor dan

isolator ter*adi melalui beberapa langkah, aitu :

Perpindahan kon#eksi dari -airan pendingin dalam shellke dinding shell

dalam (1!

Perpindahan konduksi dari dinding shelldalam ke dinding shellluar (1! Perpindahan konduksi dari dinding shellluar ke permukaan luar isolator

(2!

Perpindahan kon#eksi dan radiasi dari permukaan luar isolator ke udara

bebas (&!

/sumsi ang digunakan untuk menghitung tebal isolasi reaktor sebagai

berikut :

$eadaan steadystate

Perpindahan panas kon#eksi dari air pendingin dalam shell ke dinding

shell dalam diabaikan

0uhu dinding dalam reaktor (1! sama dengan suhu pendingin ratarata

aitu :

T1 '

' +

0uhu dinding luar isolator, & ' &o+ ' 9 F ' &3,1 $

0uhu udara luar, u ' &o+ ' 34 F ' &&,1 $

5atadata lain ang diperlukan :

r1 'ID

s

2

'ID

s

2

' m

7/24/2019 Menentukan Tebal Isolasi

3/6

r1 'OD

s

2

'

ODs

2

' m

6 '

BahanKonstruksiReaktor

ahan konstruksi shell reaktor adalah stainlesssteel, adapun si8atsi8at 8isikna

adalah sebagai berikut (Geankoplis,199&! :

$ondukti#itas (k1! ' ;m.$ (24, tu;*am.8t.oF!

! ' 271kg;m&

@ Panasyanghilangdaridindingisolasikeudara(!"

$oe8isien perpindahan panas radiasi (hr!

hr ' . .(T3

4

Tu4

)(T

3T

u) (Geankoplis,1979!

$eterangan :

hr ' $oe8isien perpindan panas se-ara radiasi (;m2 o$!

A ' $onstanta oltBman, ,474.13

= '

7/24/2019 Menentukan Tebal Isolasi

4/6

u ' emperatur udara (o$!

Caka,

hr ' . .(T3

4

Tu4

)(T3Tu)

' &,391 ;m2.$

$oe8isein perpindahan panas kon#eksi (h-!

8 ' D (& E u!

' D (&3,1 E &&,1! $

' &,4 $

0i8at udara pada ' &,4 $ (Geankoplis,abel./&&,1979! :

>8 ' 1,121 kg;m

&

+p8 ' 1,4 k";kg $

8 ' ,192& kg;m.s

k8 ' ,27 ;m $

' ,&144 1;$

Persamaan umum perpindahan panas kon#eksi (h-!

h- ' 1,&7 ( T1)0,25

untuk Ia ' 1 19 (Geankoplis,1979!

h- '1,29(J(!1; & untuk Ia K 1

9

$eterangan :

h- ' $oe88isien trans8er panas kon#eksi, tu;*am.8t2.oF

Ia ' Gr L Pr

Ia ' ilangan Ialeigh

Gr ' ilangan Grassho88

Pr ' ilangan Prandtl

0ehingga diperoleh :

7/24/2019 Menentukan Tebal Isolasi

5/6

Pr '

Cp f. f

Kf

'

Cp f. f

Kf

'

Gr ' (L3x f

2x x g x T

f2 )

'L

3x f

2x x g x T

f2

'

Caka :

Ia ' 7,.1 L 2.93.11.&49,11

' 1..4,49

"adi :

hc ' 1,37

(

T

1

)

0,25

' 1,37(T1)0,25

' 1,27 ;m.$

Panas ang hilang dari dinding isolasi ke udara (&! adalah

& ' (h- E hr!.2..r&.6.(&) u!

' (1,27 E &,391!.2.. r&.7,&12.(&3,1 ) &&,1!

' 1.179,447.r&

@ Menghitungtebalisolasireaktor(#!"

Pada kondisi steadystate 1 ' 2 ' & ' dengan adalah panas ang

ditrans8er dari tiap lapisan. Perpindahan panas keseluruhan dari dinding bagian

dalam reaktor hingga udara (! persamaanna adalah :

7/24/2019 Menentukan Tebal Isolasi

6/6

Q=

r

hc+hr (3)

ln

(r2r2 )

K1

+

ln

(r 3r2 )

K2

+1

2 . . L(T1Tu )

5engan & ' , maka :

1.179,447 r& '

r

hc+hr (3)

ln(r2

r2 )K1

+

ln(r 3

r2 )K2

+1

2 . . L(T1Tu)

ilai r& dapat di-ari dengan iterasi. 5engan mengunakan menu goal seek pada

Ci-roso8t