redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
-
Author
ajicandraarifkurniawan -
Category
Documents
-
view
239 -
download
3
Embed Size (px)
Transcript of redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
1/43
Makalah Kerja Praktek
PT Indo Acidatama Tbk
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. SEJARAH
Pembangunan PT. Indo Acidatama Tbk. dimulai sejak tahun 1983
sedangkan pendiriannya baru direalisasikan pada Juni 198 dengan !asilitas
pemerintah dalam rangka Penanaman "odal #alam $egeri %P"#$& dan
berstatus sebagai badan hukum perseroan terbatas %PT&. Pabrik dibangun di
atas tanah seluas 11 hektare dengan kapasitas terpasang 18.''' k(
etanol)tahun* asam asetat 1+.''' ton)tahun* dan etil asetat sebesar ,.-''
ton)tahun. erbagai upaya modi!ikasi dan ekspansi dilakukan sehingga dalam
satu dasa/arsa kapasitas produksi etanol menjadi yang terbesar di Indonesia
dengan luas lahan ++ hektare.
Pendirian pabrik ini diresmikan oleh Presiden 0epublik Indonesia pada
+' Juli 1989. A/alnya* perseroan bernama PT. Indo Alkohol tama* kemudian
tahun 1982 berubah nama menjadi PT. Indo Acidatama hemical Industry
dengan etanol sebagai produk utama dan bergerak dalam bidang industri agrokimia. Pabrik ini melakukan merger dengan PT. 4arasa $ugraha Tbk. pada ,
5ktober +''- dan tercatat di ursa 6!ek Indonesia dengan kode 404$ pada
group industri dasar dan kimia. Tanggal 3' Juni +''2 berubah menjadi PT.
Indo Acidatama Tbk. hingga saat ini.
Alat industri kimia dirancang oleh 7rupp Industrie Technics m
Jerman arat* sedangkan teknologi proses kimia diperoleh dari ull A
Jerman arat. Pemasangan mesin dan peralatan seluruhnya dilakukan oleh
putra Indonesia diba/ah super:isi dari Industrie Technics m Jerman
arat. In:estasi pendirian pabrik ini sebesar 0p. ,8.-1.3',.'''*''.
Pembangunan pabrik selesai secara bertahap sebagai berikut ;
1 nit etanol selesai pada $o:ember 1988
+ nit asam asetat selesai pada "aret 1989
3 nit etil asetat selesai pada "aret 1989
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
2/43
Makalah Kerja Praktek
PT Indo Acidatama Tbk
Pabrik ini merupakan pabrik etanol dengan kapasitas terbesar di
Indonesia dan merupakan pabrik etanol integratedpertama di Asia Tenggara.
4ebutan pabrik etanol integrateddiberikan karena selain memproduksi etanol*juga memproduksi asam asetat* asetaldehide dan etil asetat* tetapi khusus saat
ini PT. Indo Acidatama Tbk hanya memproduksi asam asetat dan asetaldehide
apabila ada permintaan pasar. nit etanol mulai berproduksi pada bulan
#esember 1988 dengan mutu terbaik di Asia Tenggara. nit asam asetat dan
etil asetat mulai berproduksi pada bulan Juni 1989 dan perluasannya mulai
ber!ungsi sejak "aret 199-.
Pembangunan pabrik PT. Indo Acidatama Tbk. dengan dukungan
peralatan serba modern mampu mengolah tetes tebu %molasses& yang
merupakan hasil samping pabrik gula menjadi produk
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
3/43
Makalah Kerja Praktek
PT Indo Acidatama Tbk
Transportasi darat untuk bahan baku dan pemasaran produk mudah
dilakukan dengan truk container)bulksebab pabrik ini terletak di dekat Jalan 0aya
Palur yang merupakan jalan menuju 4emarang dan 4urabaya yang merupakankota
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
4/43
Makalah Kerja Praktek
PT Indo Acidatama Tbk
. uaca
uaca di area pabrik cukup baik yaitu kondisi udara tidak terlalu panas
dan tidak terlalu dingin. al ini sangat menunjang bagi proses !ermentasi terutamabagi pertumbuhanyeast.
Tata letak PT Indo Acidatama Tbk. secara garis besar terbagi menjadi
beberapa bagian* yaitu
1 agian tangki penyimpanan bahan baku*
+ agian kantor*
3 agian proses*
, agian utilitas* bengkel* dan gudang*
- agian pengolahan limbah.
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
5/43
Makalah Kerja Praktek
PT Indo Acidatama Tbk
Gambar 1.Tata Letak PT Indo A!datama Tbk.
ambar 1. Tata (etak Pabrik Acidatama Tbk.
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
6/43
Makalah Kerja Praktek
PT Indo Acidatama Tbk
Keteran"an Gambar #
1A. "ess
1. "ess+ edung joglo
3 Jembatan timbang
, 7antor
- udang
2 Penerimaan molasses
arasi
8 7antor laboratorium
9 4tasiun pengapalan
1' 7antin
11 Penyimpanan tetes tebu
1+ Asam asetat area ,'' dan
-''
13 6til asetat area -''
1, Penyimpanan produk area
-''
1- #rum produk
12 Tangki produksi area ,''
1 0uang kontrol
18 Area destilasi 6thanol
19 @ermentasi area ,''
+' Blowerhouse
+1 "enara pendingin
++ Tangki penyimpanan air
proses+3 Raw water pitdan water
tower
+, Tempat kerja
25 Voltage distribution
transformer
26 Steam boiling house
+ Penyimpanan nitrogen
+8 Tangki bahan bakar
+9 nit molding
30 hlorine dosingdanpanel
cooling tower
31 !nalysisshelter
3+ himney foundation
33 7eamanan
3, ak anaerob I
3- ak anaerob II
32 ak anaerob III
3 ak anaerob I>
38 ak maturasi
39 udang kapur dan pemroses
netralisasi p
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
7/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
I.(. SPESI)IKASI BAHAN
ahan baku utama adalah molassesatau tetes tebu yang merupakan hasil
samping dari pabrik gula. ahan baku ini mudah diperoleh dari pabrik pabrik
gula yang meliputi Ja/a* (ampung dan mengimport dari luar negeri.1. 4pesi!ikasi ahan aku
ahan baku tetes yang dipakai dalam produksi di pabrik ini mempunyai
spesi!ikasi sebagai berikut;
"otal sugar% T4 & ; -- B /)/
7ekentalan ; 8- ' riC+. 4pesi!ikasi Produk
Produk produk yang dihasilkan PT.Indo Acidatama Tbk adalah sebagai
berikut;
a 6thanol
PT. Indo Acidatama memproduksi etanol yang berkualitas etanol super
prima bebas dari methanol* asetal dehyde dan logam berat. 7egunaan
etanol antara lain;D untuk industri minuman* kosmetik* par!um* dan cigarette.
D untuk melarutkan lemak* resin* oil dan hydrocarbon#
D bahan baku pembuatan acetal dehyde$ acetic aciddan ethylene.D untuk kebutuhan industri !armasi* jamu dan rumah sakit.
4pesi!ikasi dari produk etanol yang dihasilkan adalah sebagai berikut;
7adar ethanol ; 92.- B :olume
=aktu uji permanganat ; min. 3' menit
@ussel oil ; min. + mg)(
Asetaldehid ; maks. + mg)(
Asam asetat ; maks. , mg)(
asa dan @ur!ural ; tak terdeteksi
"etil 6ster ; maks. +' mg)(
Abu ; maks. - mg)(
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
8/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
PT. Indo Acidatama Tbk merupakan penghasil ethanol dengan kapasitas
terbesar di Indonesia.
4isa penguapan ; maks. '.''- B berat
b %thyl acetat
7egunaan dari ethyl acetat adalah sebagai bahan pelarut cat plastic dan
untuk kebutuhan industri !armasi* cat* percetakan dan lain
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
9/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
Tabel 1. nit Proses dan 7apasitas Produksi
I.+. )ASILITAS PENUNJANG
@asilitas penunjang yang telah dimiliki oleh PT Indo Acidatama Tbk.
untuk mendukung proses produksi adalah ;
1 nit tilitas
+ nit Penerimaan dan Penyimpanan ahan aku
3 nit Pengepakan Produk %shipping& dan Penyimpanan Produk
, nit &oulding untuk menghasilkan jerigen plastik %:olum E 3' (iter&
sebagai kemasan
- Pengolahan dan Pengendalian Air dan (imbah
2 nit'ydrant) Alat Penanggulangan 7ebakaran
(aboratorium %meliputi laboratorium mikrobiologi* P* dan FA&
8 engkel %workshop& dan Pergudangan
9 Jembatan Timbang
1' Perkantoran dan Safety)Security11 Poliklinik
1+ nit kendaraan dan transportasi
I.,. STRUKTUR ORGANISASI DAN $ANAJE$EN
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 9
nit proses7apasitas )
tahun
4upplier
mesin
Tahun
penyelesaian
Jenis produk
dan kadar
"olasses )
tetes tebu33.-' k(
7ruppolume ; +*2- m3
7ondisi operasi ;
a. 4terilisasi tangki ; suhu 1''
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
16/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
3. &ain *ermenter%@ +13* +1,* +1-* +12* +1 dan +18&@ungsi ; 4ebagai tempat untuk !ermentasi gula menjadi alkohol
entuk ; 4ilinder tegak tertutup yang dilengkapi dengan sparger dan heat
e-changer plate and frameyang ada di luar tangki
4pesi!ikasi ;
@ +13* +1,*+1-*+1
a. ahan ; arbon steelb. Tinggishell ; 9*8 m
c. #iametershell ; 1'*3- m
d. Tinggi atap khonis ; 1*2 me. Tebal shell ; 2olume e!ekti! ; 83' m3
@ +12* +18a. ahan ; arbon steel
b. Tinggishell ; 11*3 mc. #iametershell ; 1'*3- m
d. Tinggi atap khonis ; 1*2 me. Tebal shell ; 2olume e!ekti! ; 88' m3
7ondisi operasi ;a. 4terilisasi tangki ; suhu 1'' '
b. 7ondisi ; an aerob
c. 7ekentalan ; dari +3 'briC hingga tinggal 11'briCd. =aktu !ermentasi ; ,8 jam
e. 4uhu ; 3+ '
!. p ; ,*2
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
17/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
A ++2a. @lo/ ; 11'' m3) jam
b. Tekanan keluar ; 1*2 bar
A ++
a. @lo/ ; 23- m3) jam
b. Tekanan masuk ; 1 barc. Tekanan keluar ; 1*9 bar
"otor ; 3' k=* 3 A* 3''' 0P"* 3phase
2. 'ead %-changer%6 +13* +1,* +1-* +12* +1 dan +18&@ungsi ; "endinginkan mash daripre fermenterJenis ;,late and frame
Jumlah ; 2 buah
7ondisi operasi ;
a. Tekanan maksimal ; 13 bar b. 4uhu maksimal ; -- '
. Pompa %P +'1* +'+* +'3 dan +',&A. P +'1
@ungsi ; "engalirkan tetes tebu kemi-er
Jenis ; Screw pumpJumlah ; 1 buah
7ondisi operasi ;
a. 7ecepatan ; --
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
18/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
a. 7ecepatan ; +9'' 0P"b. 7apasitas ; ++
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
19/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
BAB III
TUGAS KHUSUS
REDESIGN HEAT E0HANGER SHELL AND TUBE
DARI TIPE PLATE AND )RA$E
III.1. LATAR BELAKANG
PT Indo Acidatama Tbk ini selain memproduksi etanol integrated* juga
memproduksi asam asetat* asetaldehid dan etil asetat* tetapi khusus saat ini PT
Indo Acidatama Tbk hanya memproduksi asam asetat dan asetaldehid apabila ada
permintaan pasar. nit @ermentasi dalam PT. Indo Acidatama Tbk. adalah unit
proses a/al pada pembuatan etanol* sehingga perlu diperhatikan kualitasnya.
#imana dalam proses !ermentasi menggunakan bahan baku berupa molasses dan
adanya bantuan mikroba yaitu yeast Saccharomyces cere(iceae strain )yowa*
dengan ditambahkan urea dan T4P sebagai nutrient.
Pada unit @ermentasi terdapat 3 jenis fermenter* pada tahap a/al
pembiakan yeast di lakukan dalam seed fermenter* dilanjutkan dalam pre
fermenter dan terakhir pada main fermenter. Pada main fermenter ini
menggunakan alat perpindahan panas berupa 6 tipeplate and frame. 4uhu yang
baik untukyeast Saccharomyces cere(iceaestrain)yowa sekitar 3+
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
20/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
Tujuan tugas khusus ini adalah merancang ulang heat e-changer untuk
membandingkan luas trans!er panas heat e-changer pada unit @ermentasi tipe
plate and framedenganshell and tube.
III.(. RUANG LINGKUP
"erancang ulang heat e-changer pada unit @ermentasi dengan
menggunakan perhitungan yang terdapat pada buku ,rocess 'eat "ransfer*
#onald F. 7ern* untuk mendapatkan nilai A %luas perpindahan panas&* 0d % dirt
factor& danpressure drop.
III.*. LANDASAN TEORI
1. Perpindahan Panas
Perpindahan panas dari suatu Hat ke Hat lain berupa penyerapan atau
pelepasan panas* untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang
dibutuhkan se/aktu proses berlangsung. Panas sendiri adalah salah satu bentuk
energi. ukum kekekalan energi menyatakan bah/a energi tidak musnah*
contohnya hukum kekekalan massa dan momentum* yang artinya panas tidak
dapat hilang. 6nergi hanya berubah bentuk dari bentuk yang pertama ke bentuk
yang ke dua.
+. Pengertian'eat %-changer
@ungsi penukar panas yang dipergunakan di industri lebih diutamakan
untuk menukarkan energi dua !luida yang berbeda temperaturnya. Pertukaran
energi dapat berlangsung melalui bidang atau permukaan perpindahan panas
yang memisahkan kedua !luida atau secara kontak langsung %!luidanya
bercampur&. 6nergi yang dipertukarkan akan menyebabkan perubahan
temperatur !luida %panas sensibel& atau kadang dipergunakan untuk berubah
!asa %panas laten&. (aju perpindahan energi dalam penukar kalor dipengaruhi
oleh kecepatan aliran !luida* si!at
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
21/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
erdasarkan pro!il konstruksi permukaaan dibagi , jenis penukar panas*
yaitu;
a Tipe tabung dan pipa %shell and tube&. Jenis ini terdiri dari suatu tabung
dengan diameter cukup besar yang di dalamnya berisi seberkas pipa dengandiameter relati! kecil. 4alah satu !luida yang dipertukarkan energinya
dile/atkan di dalam pipa atau berkas pipa sedang !luida yang lainnya
dile/atkan di luar pipa atau di dalam tabung. #iba/ah ini contoh gambar
heat e-changer;
ambar + . @iCed ead 1
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
22/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
b& *ouling *actor%0d&
Adalah angka yang menunjukkan hambatan akibat adanya kotoran
yang terba/a !luida yang mengalir di dalam 'eat %-changer. *ouling
adalah peristi/a terakumulasinya padatan yang tidak dikehendaki di
permukaan 'eat %-changer yang berkontak dengan !luida kerja* termasuk
permukaan heat transfer. Peristi/a tersebut adalah pengendapan*
pergerakan* korosi* polimerisasi dan proses biologi.
Penyebab terjadinyafoulingadalah adanya pengotor berat yaitu kerak
keras yang berasal dari hasil korosi dan adanya pengotor berpori yaitu
kerak lunak yang berasal dari dekomposisi kerak keras. Akibat !ouling ini*
mengakibatkan kenaikan tahanan heat transfer* sehingga meningkatkanbiaya in:estasi* operasi dan pera/atan.
c& ,ressure rop%P&
kuran untuk mengetahui sejauh mana !luida dapat mempertahankan
tekanan yang dimilikinya selama !luida mengalir. #isebabkan oleh !riksi
aliran dengan dinding dan pembelokan aliran. Jika P terlalu besar aliran
menjadi melambat sehingga tenaga pompa yang dibutuhkan menjadi besar.
$amun bila P terlalu rendah maka perpindahan panas tidak sempurna.
(Wibawa,Indra )
III.+. DATA LAPANGAN DAN DESAIN1. #ata (apangan
#ata
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
23/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
&ash %6tanol& ; ++.',2 lbm)jam
b. 4uhu masuk dan keluar heat e-changer
&ash %6tanol&in ; ,' o
&ash %6tanol&out; 3, o
ater cooler in ; +9 o
ater cooler out ; 33 o
#ata alat 6 tipeplate and frame
Jumlah Plate ; 1'9 buah
(uas trans!er ; -3*- m+
Tabel +. #ata #esign
Data $a& -etano%/ A!r
1 #ebit* lbm)jam ++.',2 33.'29
+ 4uhu masuk* o ,' +9
3 4uhu keluar* o 3, 33
,eat apacity* p
%T)lbm @&
'*9+ '*999
- #ensity* %gr)ml& 1*,+ '*992-39,-
2 >iscosity* %Pa s& '*'''82 '.'''89,
Thermal conducti:ity*
k %tu.!t)hr.!t+.o@&'*'9-,91 '.3-9
III.,. Pen"o%a&an Data
#ari data yang diperoleh baik data primer maupun data sekunder
kemudian dilakukan pengolahan melalui perhitungan sesuai dengan metode yang
terdapat dalam buku,rocess 'eat "ransfer* #onald F. 7ern.
a. ntuk menghitung heat balance %F&* menggunakan persamaan ;
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta +3
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
24/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
F K = C C LT MMMMMMMMMMMMMMMMM % 1 &
b. "enghitung LT ("T# terkoreksi %LT
LT ("T# terkoreksi K LT ("T# C @t
("T# K(T1t1 )(T2t2)ln(T1t1)/(T2t2) MMMMMMMMMMMM % +&
$ilai 0 dan 4 digunakan untuk mencari @t pada !ig. 19* kern
0 K
T1T2t2t1 MMMMMMMMMMMMMMMMMMM.
% 3 &
4 K t2t1
T1t1 MMMMMMMMMMMMMMMMMMM..
% , &
c. "enghitungflow area tube side %at&
atKNt.ao
n MMMMMMMMMMMMMMMM... MM..
% - &
d. (aju alir massa !luida pada tube side %t&
tK
W
a t MMMMMMMMMMMMMMMMMMMM.
% 2 &
e. "enghitung bilangan 0eynolds pada tube side %0et&
0etKD . Gt
MMMMMMMMMMMMMMMMMMM
% &
!. "enghitung koe!isien perpindahan panas kon:eksi inside %t&
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta +,
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
25/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
tK j Ck
D C %Cp x
k &1)3C %
/w &'.1,MMMMMMMM..
% 8 &
g. "enghitung temperature wall %t/&
t/ K tcN
hs/shio /t+hs/ s C %Tc< tc& MMMMMMMMMM.
% 9 &
h. "enghitungflow area shell side %as&
asKID x C x B
144PT MMMMMMMMMMMMMMMMM..
% 1' &
i. "enghitung laju alir massa !luida padashell %s&
s K
W
as MMMMMMMMMMMMMMMMMMMM..
% 11 &
j. "enghitung bilangan 0eynolds padashell side %0es&
0esK
D s. Gs
MMMMMMMMMMMMMMMMMMM
% 1+ &
k. "enghitung koe!isien perpindahan panas kon:eksi outside %s&
sK j Ck
D s C %Cp x
k &1)3C OsMMMMMMMMMM..M.
% 13 &
l. "enghitung harga luas perpindahan panas total pada desain %A5&
A5K jumlah tubeC panjang tubeC luas permukaan per panjang tube
%tabel 1'* kern& MMMMMMMMMMMMMMMM... % 1, &
m. "enghitung harga clean o(erall coeffisien%c&
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta +-
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
26/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
cK
hiox hs
hio+hs MMMMMMMMMMMMMMMMMM..
% 1- &
n. "enghitung harga design o(erall coeffisien%d&
dKQ
A x t MMMMMMMMMMMMMMMMMMM
% 12 &
o. "enghitung harga dirt factor%0d&
0dK
UcUdUcx Ud MMMMMMMMMMMMMMMMMMM
% 1 &
p. "enghitungpressure drop %LP&
Padashellside
LPsK
f . Gs2
. Ds .(N+1)
5.22x1010
x Dsx s x sMMMMMMMMMMMM % 18 &
Pada tube side
LPtKf . Gt
2
. L . n5.22x10
10x Dt x s x t
MMMMMMMMMMMM. % 19 &
III.3. Ha!% Per&!t4n"an Data Dea!nHeat Exchanger
asil perhitungan yang didapat dari data desain eat 6Cchanger.
Tabel 3. asil Perhitungan #ata #esain eat 6Cchanger
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta +2
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
27/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
No
.Data
Pada &e%% !de5
6ater oo%er
Pada t4be !de5
Etano% -ma&/
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta +
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
28/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
1 Total @lo/* lbm)hr 3'.-1-.'3 ++.',2
+ F* T)hr +19.',9*1 +19.',9*1
, $umber o! passes 1 +
- Inside #iameter* in +1*+- '*2-+
2 a!!le 4pacing* in - s hemical %ngineer>s
'andbook:# &c ;raw
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
33/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
#ata desain ;
No
.Data $a& -etano%/ A!r
1 #ebit* Ton)jam 1' 1-
+ 4uhu masuk* o ,' +9
3 4uhu keluar* o 3, 33
,eat apacity* p
%T)lbm @&'*9+ '*99
- #ensity* %gr)ml& 1*,+ '*992-39,-
2 >iscosity* %Pa s& '*'''82 '.'''89,
Thermal conducti:ity*
k %tu.!t)hr.!t+.o@&'*'9-,91 '.3-9
Asumsi ;
d ; - T)hr !t+o@ dari Tabel 8 kern* d ; -
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
34/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
K219.049,1
Bt%
h#
:t
("T# K
( T1t1 )(T2t2)
lnT1t1T2t2
K
(10484,2 )(93,291,4)
ln10484,293,291,4
K
18
2,397
K *-'2- o@
0 K
T1T2t2t1 K
10493,291,484,2 K 1*-
4 K
t2t1T1t1 K
91,484,210484,2 K '*32,
@t %temperature difference factor& ; '.9, %!ig 18* kern&Lt K ("T# C @t
K *-'2- C '*9,
K *'-2 o@
T and t
tc K
t1+t22 K
84,2+91,42 K 8,*+
o@
Tc K
T1
+T2
2 K104
+93,2
2 K 98*2o@
L4a Tran;er
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 3,
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
35/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
A KQ"ash
Ud x T
K
219.049,1BTU
h#
75 BTU
ft2
h#x7,056
K +'.2'8*28 !t+
J4m%a& P!9a
$t KA
Ao L
K
0,1963 ft2
ftx16
20.608,68 ft2
K +-+*8 !t
"elihat tabel 9 kern dengan jumlah pipa di atas* maka dipilih ;
$t ; +'
Pass ; 1
S'%@@ S%
I# ; +1*+- in Baffle space ; - in
"?B% S%
= ; 18 ao ; '*33, in+
@ength ; 12 in Ao ; '*1923 !t+)in
5# ; '*- in ,itch ; 1 in
I# ; '*2-+ in
A terkorek! K
Nt x L x Ao
K 270x16x0,1963ft
2
K 8,8.'12 !t+
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 3-
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
36/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
Cod !"id#air$% &he &ide
'o( area* as K
ID x C x B
144PT
K21,25x (10,75 )x5
144x 1
K '*18,, !t+
)a&& *e* s K
W
as
K
219.049,1ft
3
h#
0,1844 ft2
K165.427,3
!"
ft2
h#
8!ko!ta o%d ;%4!d 9ada t < 7*52 )K '*,- centipoise K 1*'89!"
ft h# * %!ig+,-$
Re=no%d* 0es KD & .G s
#e K '*9- in %!ig+./%kern&
K
120,95x 1 ft
K '*'912 !t
0es K
0,07916 ft x165.427,3 !"
h# ft2
1,089 !"ft h#
K 1+'+2*'+
'H K 3- %!ig+ ./% kern&
9ada t < >,57 o)
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 32
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
37/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
? < 57> 9 < 251+(7!"
ft h# -;!".1, kern/
9 < 533
BTU
!" $ -;!". * kern/
k < 572
BTU
h# fts'($
ft) -;!". 1 kern/
%%Cp x
k &1)3& K 3*,'82
BTU
h# fts'($
ft)
& < 'H @
k
D & @ -Cp x
k /1(@
hs)Os K
35x 0,082 BTU
h# fts' ($
ft)
x 3,4086BTU ft
h# fts' $
0,0791 ft
K 1+3*-+8
BTU
h#fts'$
Hot !"id% t"be &ide%
'o( area* ao K '*33, !t+ %tabe ,0% kern&
at K
Ntx ao
144n
K270x 0.3342
144x 1
K 1*+-+- !t+
)a&& *e* t K
W
a t
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 3
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
38/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
K22.046
!"
h#
1,2525 ft2
K17691,6 !"
h# ft3
8!ko!ta 9ada T < >75, )
?t < 57+ ent!9o!e < 25+3
!"
ft h#
Re=no%d* 0et KD . Gt
# K '*2-+)1+ K '.'-,33 !t %tabe ,0% kern&
0et K
0.05433 ft x 17691,6 !"
h# ft2
2,057 !
h# ft
K ,2,*9+2
'H K 11 %!ig+ .-% kern&
1ada T >75,
o
)
9 < 57(BTU
!" $ -;!". * kern /
k < 53>
BTU
h# ft s' ($
ft) -;!". 1 kern /
% %Cp x
k &1)3& K *+'38
BTU ft
h# fts' $
&t < 'H @k
D @ -c x
k /1(@ t
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 38
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
39/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
K
11x 0,079 BTU
h# ft s'($
ft)
x7,2038 BTU ft
h# fts'$
0,05433 ft
C Ot
h t
t K11-*+1Bt%
h# ft2
hio
t K
ht
t CID
(D
K115,217
Bt%
h# ft2
x21,25
0,75
K3264,488
BTU
h# ft2
T"be (a tem1erat"re
t/ K tcN
hs /ohio /t+hs/o C %Tc< tc&
K 8,*+ o@ N
123,5728
BTU
h# ft2
3264,488 BTU
h# ft2
+123,5728 BTU
h# ft2
C %1,*, o@&
K 8,*+- o@
cold fluid$ shell side$A air
Pada t6 # 7*532+ o)
/K 1* centipoise K ,*11, lbm)!t.hr -;!"5 1* kern/
Os K
w
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta 39
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
40/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
K (1,089
!"
ft . h#
4,114!"
ft . h#
)
0,14
K '*83'+
hs K
hs
s C Os
K 1+3*-+8BTU
h# ft2
x 0,8302
K102,59
Bt%
h# ft
2
'ot fluid$ tube side$Amash
Pada t6 # 7*532+o)
/K 1*9 centipoise K ,*-98 lbm)!t.hr %;!". 1* kern/
Ot K %
w &'.1,
K
2,057 !
fth#
4,598 !
ft h#
K '*893
ht K
ht
tC Ot
K115,217
BTU
h# ft2
x0,893
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta ,'
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
41/43
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
42/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
K
219049,1Bt%
h#
848,016 ft2x 7,056
K75 Bt%
h# ft2
2irt !actor5 Rd#
0d K
UcUdUcx Ud
K
99,105 Bt%
h# ft2
75 Bt%
h# ft2
99,105 Bt%h# ft
2
x75 Bt%h# ft
2
K '*''3+, hr.!t+.o@)T
0d yang diijinkan K '*''3hr.!t+.o@)T
Pre&&"re dro1
old fluid$ shell side$water $t < 7*52 o)
0es K 11++1*39
#s K21,25
12 =1,2708 ft
! K '.''+2 !t+)in+ #!ig .3% kern$
s K '*8+ #!ig 4% kern$
$N1 K12x
L
B
K 12x16
5
K 38*,
LPs Kf . Gs
2. D .(N+1)
5.22x1010
x Dx s x s
Prodi Teknik Kimia
UPN Veteran Yogyakarta ,+
-
7/21/2019 redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame
43/43
$aka%a& Ker'a Praktek
PT Indo A!datama Tbk
K0,0026x165427,3
2x 1,27083x 38,4
5.22x1010
x0,079167x 082x 0,8302
K 1*19 psi
Allo/able LPsK 1'.' psi
'ot fluid$ tube side$mash " < >75,
0et K ,2,*9+2
! K '.''18 !t+)in+ #!ig .4% kern$
s K '*8 #!ig 4% kern$
LPt K
f .G t2
. L . n
5.22x1010
x s x D x t
K0.0018x12026,02
2x16x2
5.22x1010
x0,8x 0,05433x 0,893
K '.''88'+ psi
Allo/able LPtK 1'.' psi