Download - redesign heat exchanger tipe shell and tube dari tipe plate and frame

Transcript
  • 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