PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA...

26
PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA PABRIK KARUNG ROSELLA BARU PTPN XI SURABAYA Oleh : RESKY DESRINA ANGGRAINI 2107030003 Dosen Pembimbing : Ir. Denny M. E. Soedjono, MT. D 3 3 Teknik Teknik esin esin Fakultas Teknologi Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Surabaya 2010 2010

Transcript of PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA...

Page 1: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA PABRIK KARUNG ROSELLA BARU PTPN XI SURABAYA

Oleh :RESKY DESRINA ANGGRAINI

2107030003

Dosen Pembimbing :Ir. Denny M. E. Soedjono, MT.

D3 3 TeknikTeknik esin esin Fakultas Teknologi Industri Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Institut Teknologi Sepuluh Nopember SurabayaSurabaya20102010

Page 2: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

• Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai keperluan industri

• Pada Pabrik Karung Rosela Baru waterchiller digunakan sebagai pendingin Utama pada mesin pembuat benang dan karung.

• waterchiller merupakan alat pendingin yang berperan penting untuk meningkatkan hasil produksi benang dan karung pada P.K Rosela baru

Page 3: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Rumusan MasalahRumusan Masalah

Dalam penyusunan tugas akhir ini,memperhitungkan perpindahan panas dari refigeran ke air dan merencanakan ulang dimensi pipa waterchiller di P.K Rosela Baru

Page 4: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

TujuanTujuan

1.Menghitung perpindahan kalor dari refigeran ke air pada evaporator

2. Menghitung ulang panjang pipa yang dibutuhkan pada evaporator

Page 5: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Batasan MasalahBatasan Masalah

•Perencanaan dikhususkan pada evaporator.

•Kondisi aliran steady state.

•Analisa perpindahan kalor satu dimensi.

•Mengenai kompresor, kondensor, dan perlengkapan lainnya tidak dihitung.

Page 6: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Batasan MasalahBatasan Masalah

• Perpindahan panas yang terjadi terbatas pada perpindahan panas konduksi dan konveksi sedangkan perpindahan panas radiasi dapat diabaikan.

• Tidak ada aliran Counter flow

• Dalam perhitungan perencanaan ulang pendingin air hanya melakukan perhitungan dimensi.

Page 7: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

SUMBER DATASUMBER DATA

Evaporator jenis shell and tube dengan laluan shell tunggal dan laluan pipa tunggal

Panjang tabung evaporator : 1,4 m

Diameter tabung evaporator : 26 cm

Pengukuran temperature dengan menggunakan thermometer (0°-200°C) yang ada pada pipa yang berisi fluida pendingin/ Freon yang terdapat pada outlet dan inlet evaporator .Dan juga thermometer pada outlet dan inlet kondensor.

Page 8: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

LANGKAH2 PERENCANAANLANGKAH2 PERENCANAAN

Page 9: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

METODE PERHITUNGANMETODE PERHITUNGAN

Page 10: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai
Page 11: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Pada perencanaan evaporator ini refrigerant yang digunakan adalah R-12. Jenis evaporator yang digunakan adalah type shell and tube. Dengan dimensi Diameter luar :0,01905 m Diameter dalam : 0,01656 m.

Page 12: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Dalam merencanakan dimensi panjang pipa evaporator pada waterchiler diperlukan data-data sebagai berikut

1.Temperatur fluida pendingin/ Freon yang masuk ke dalam evaporator ( Tc,in)

Tc,in = 13°c

2. Temperatur fluida pendingin/Freon yang masuk ke dalam evaporator (Tc,out)

Tc,out = 20°c

3. Temperatur air yang masuk kondensor ( Th,in)

Th,in = 48°c = 321°K

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Page 13: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

4. Temperatur air yang keluar kondensor (Th,out)Th,out = 25°c = 298°K

5. Energi panas yang masuk ke dalam evaporator (qe)qe= 9225, 024 j/s

6. Diameter pipa ( D )* Jenis pipa = Tembaga* Diameter luar ( DL ) = inchi = 19,05 mm

= 0,01905 m* Diameter dalam ( DD ) = 16,56 mm = 0,01656 m

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Page 14: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Dengan : r1 = 0,0082 mr2 = 0,0089 mr3 = 0,0092 mr4 = 0,0095 m

7. Menggunakan refrigerant R-12

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Page 15: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Menentukan Temperatur film (Tf)

KTf °= 5,285

Menghitung laju aliran massa

skgm h 096,0=

Temperatur film freon

Temperaturfilm air

KTf °= 5,309

= 0,096

Menentukan koeffisien konveksi

2909Re =DUntuk Freon

Untuk air 9948Re =D

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Page 16: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Menentukan

76,19=DNuUntuk Freon

Untuk air 71,57=DNu

Sehingga :

Kh o °= 2m

W 96,86Untuk Freon

Untuk airKm

Wh oi 233,2184=

Page 17: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Menentukan koeffisien perpindahan panas keseluruhan ( U )

Dengan menggunakan Fouling Faktor

KmWU o263,52=

Dan

Page 18: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Fouling factor

Jenis Fluida Rf ( m². K / W )Seaweater and treated boiler feedwater (below 50ºc )

0.0001

Seaweater and treated boiler feedwater ( above 50ºc)

0.0002

River Water 0.0002-0.0001

Fuel oil 0.0009

Refrigerating liquids 0.0002

Steam ( non Oil Bearing ) 0.0009

Page 19: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Menentukan Perbedaan Temperatur Rata2 Logaritmik

Page 20: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Menentukan Faktor Koreksi

inout

outin

TcTcThThR−

−=

,, 3=R

inin

out

TcThinTcTcP

−−

=,, 2,0=P

Page 21: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Maka di dapat 95,0=F

Page 22: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Menentukan Dimensi panjang pipa

Sehingga:

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Page 23: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

Tube Evaporator

Dengan dimensi panjang pipa 12,11 m dan panjang tabung evaporator 1,4 m, maka jumlah pipa dalam tabung evaporator sebanyak 8

PerPerencanaan Evaporatorencanaan Evaporator

Page 24: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

KeSimpulanm

m

o

oh

i

ih

skg /

KmW

2

KmW

2

KmW

2

Page 25: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

KeSimpulan

lmTΔ

e

.f

Page 26: PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA …digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14747-2107030003...LATAR BELAKANG • Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai

TERIMA KASIH