Laporan Kerja Praktek
A. Menghitung Data Desain Heat Exchanger 15-E-101
1. Menghitung Neraca Panas Tiap Komponen
Pada Shell
ton lb
mh=353.4466 =779216.5036
hr hr
kcal btu
cp h=0,63 =0,63
kg .℃ lb .℉
Tc ¿ =129,8398℃=265,7116 ℉
Tc out =146,5599 ℃=295,8078 ℉
Sehingga,
Q=m h . cph .(Th¿ −Thout )
lb btu
¿ 779216,5036 x 0,63 x( 295,8078−265,7116) ℉
hr lb .℉
btu
¿ 14774407,30
hr
Pada Tube
ton lb
mc =46,79161 =103157,8596
hr hr
kcal btu
cp c =0.65 =0.65
kg .℃ lb .℉
Th¿ =317,1392℃=602,8506 ℉
Thout =190,4537 ℃=374,8167 ℉
Sehingga,
Q=m c . cpc .(Tcout −Tc ¿)
lb btu
¿ 103157,8596 x 0,65 x(602,8506−374,8167) ℉
hr lb .℉
btu
¿ 15290268
hr
2. Menghitung Log Mean Temperature Difference (LMTD)
( Th¿ −Tcout ) −( Thout −Tc¿ )
LMTD=
Th¿ −Tc out
ln ( Thout −Tc ¿ )
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
( 602,8506−295,8078 )−(374,8167−265,7116)
¿ =201,5943 ℉
602,8506−295,8078
(
ln
374,8167−265,7116 )
3. Menghitung Log Mean Temperature Difference (LMTD) Terkoreksi
Th¿ −Thout 602,8506−374,8167
R= = =7,5768
Tc out −Tc ¿ 295,8078−265,7116
∆ T 2−∆ T 1 307,0427−109,1050
S= = =0,5871
Thin−Tcin 602,8506−265,7116
Dari nilai R dan S dicari didapat nilai Ft =0,99 (fig. 18, Kern)
LMTDcorr =LMTD x F T =201,5943 ℉ x 0,99=199,5783 ℉
4. Menghitung Temperatur Kalorik
∆ T c 109,1050
= =0,355341
∆ T h 307,0427
∆Tc
Dengan hubungan API Grafity Vs maka diperoleh nilai Kc = 1,02 dan
∆ Th
FC = 0,37 (fig. 17, Kern)
T C =Thout + F c ( Th¿ −Thout )=374,8167+ 0,37 ( 602,8506−374,8167 )=459,1892℉
t C =Tc ¿ + F c ( Tc out −Tc ¿ )=265,7116 +0,37 ( 295,8078−265,7116 )=276,8472℉
5. Menghitung Flow Area
Pada Shell
ID = 630 mm = 24,8031 in
Baffle Space (B) = 440 mm = 17,3228 in
Passses (n) = 1
Pt =31,75 mm=1,25∈¿
'
C =P t−ID=( 1,25−24,8031 )∈¿ 0,25∈¿
24,8031∈x 0,25∈x 17,3228∈ ¿ =0,59675 ft 2
144 x 1,25∈x 1
ID x C ' x B
as= =¿
144 x P t x n
Pada Tube
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
Nt = 180
Length = 6100 mm = 240,1575 in
BWG = 12
OD = 25,4 mm = 1 in
Pt =31,75 mm=1,25∈¿
2
a ' t =0,479 ¿ (Table 10,
Kern)
N t x a ' t 180 x 0,479 ¿2
at = = =0,0998 ft 2
144 x n 144 x 6
6. Menghitung Mass Velocity
Pada Shell
lb
779216,5036
ws hr lb
GS = = =1305769,6893
as 0,59675 ft 2 2
ft . hr
Pada Tube
lb
103157,8596
w hr lb
Gt = t = =1033732,2049
at 0,0998 ft 2 2
ft . hr
7. Menghitung Reynold Number
Pada Shell
lb
μs =3,317 cP=1,33
ft . hr
De = 0,99 in (fig. 28, Kern)
1∈¿=0,0825 ft
0,083333 ft
De =0,99∈ x ¿
lb
0,0825 ft x 1305769,6893
De x Gs 2
ft . hr
ℜ s= = =80996,9920
μs lb
1,33
ft . hr
Pada Tube
1∈¿=0,0649 ft
0,083333 ft (Tabel 10)
D=ID t=0,782∈ x ¿
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
lb
μt =0,368 cP=0,8902
ft . hr
lb
0,0649 ft x 1033732,2049
D x Gt 2
ft . hr
ℜt = = =75364,21
μt lb
0,8902
ft . hr
8. Faktor Perpindahan Panas, jH
Pada Shell
Dari hasil Reynolds Shell diperoleh nilai
btu
jh=9.169,05545 2 (fig. 28, Kern)
hr . ft . ℉
Pada Tube
Dari hasil Reynolds Tube di peroleh nilai
btu
jh=490 (fig. 28, Kern)
hr . ft 2 .℉
9. Mencari Pr (1/3)
Pada Shell
btu
Pada Tc diperoleh nilai k =0,064 (fig. 1,
hr . ft . ℉
Kern)
btu
cp=0,63 (fig. 4, Kern)
lb .℉
lb
μs =3,317 cP=1,33
ft . hr
1 1
cp × μ
Pr ¿ = 3
k ( ) 3
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
1
btu lb
( )
1 0,63 ×1,33 3
3 lb .℉ ft .hr
Pr ¿ = =2,3569
btu
0,064
hr . ft . ℉
¿
Pada Tube
btu
Pada tc diperoleh nilai k =0,068 (fig. 1,
hr . ft . ℉
Kern)
btu
cp=0,54
lb. ℉
lb
μs =0,368 cP=0,8902
ft . hr
1 1
cp × μ
Pr ¿ = 3
k( ) 3
1
btu lb
( )
1 0,54 ×0,8902 3
3 lb. ℉ ft . hr
Pr ¿ = =1,9192
btu
k =0,068
hr . ft . ℉
¿
10. Mencari koefisien Transfer
Pada Shell
ho k Cp x μ
1
ϕs
= jH
D ( k )
3
1
btu btu lb
( )
0,064 0,63 x 1,33 3
hr . ft . ℉ lb. ℉ ft . hr
¿ 600 x x
0,0825 ft btu
0,064
hr . ft .℉
btu
¿ 1097,0203
hr . ft 2 .℉
Pada Tube
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
1
Hi k Cp x μ
ϕt
= jH
D k ( ) 3
1
btu btu lb
( )
0,068 0,54 x 0,8902 3
hr . ft . ℉ lb .℉ ft . hr
¿ 490 x x
0,0649 ft btu
0,068
hr . ft .℉
btu
¿ 985,3362
hr . ft 2 .℉
1∈¿
0,782∈ ¿¿
hio hi ID btu
= x =985,3362 x¿
ϕt ϕ t OD hr . ft 2 . ℉
btu
¿ 770,5329
hr . ft 2 .℉
11. Tube Wall Temperature, tw
ho /ϕs
t w =t c + (T −t )
ho /ϕs + hio /ϕt c c
btu
1097,0203
hr . ft 2 . ℉
¿ 276,8472℉ + ( 459,1892−276,8472 ) ℉
btu
( 1097,0203+770,5329 )
hr . ft 2 .℉
¿ 383,9568℉
12. Corrected Coefficient, h
Pada Shell
lb
Pada t w =383,9568 ℉ diperoleh μw =1,7 cP=4,1140 (fig. 14,
ft . hr
Kern)
0,14
lb
( )
0,14 1,33
μ ft . hr
ϕ s=
μw( ) =
4,1140
lb
=0,8538
ft . hr
ho btu
ho = x ϕ s=1097,0203 2
x 0,8538
ϕs hr . ft .℉
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
btu
¿ 936,6059 2
hr . ft . ℉
Pada Tube
lb
Pada t w =383,9568 ℉ diperoleh μw =1,7 cP=4,1140 (fig. 14,
ft . hr
Kern)
0,14
lb
( )
0,14 0,8902
ϕ t=
( μμ )
w
=
4,1140
ft . hr
lb
=0,8071
ft . hr
btu
hio =Hio x ϕt =770,5329 x 0,8071
hr . ft 2 . ℉
btu
¿ 621,9027
hr . ft 2 . ℉
13. Clean Overall Coeffocient, Uc
btu btu
621,9027 x 936,6059
h xh 2
hr . ft . ℉ hr . ft 2 .℉
U c = io o =
h io +h o btu btu
(621,9027 2
+936,6059 )
hr . ft .℉ hr . ft 2 . ℉
btu
¿ 373,7405
hr . ft 2 .℉
14. Overall Heat Transfer Coefficient, Ud
L = 6100 mm = 20,0131 ft
N = 180
2
'' ft
a =0,2618
lin . ft
A=N . L . a' '
ft 2
A=180 x 20,0131 x 0,2618 =943,0973 ft 2
lin . ft
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
a x L x Nt) x ∆t
¿
Q Q (a” from Table. 10,
Ud= =
A.∆T ¿
Kern)
btu
15290268
hr btu
¿ =80,42393 2
2
ft . hr .℉
(0,2618 linft. ft x 20,0131 ft x 180) x 201,5943℉
15. Dirt Factor, Rd
btu btu
R=
U −U
=
( 373,7405
c d hr . ft .℉
−80,42393
2
ft . hr .℉ ) 2
d
Uc x Ud btu btu
(373,7405 2
x 80,42393 2 )
hr . ft . ℉ ft . hr .℉
2 2
hr . ft . ℉ hr . m . C
¿ 0,0098 =0,020
btu kcal
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Laporan Kerja Praktek
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
