perencanaan ulang water chiller pada pabrik karung

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 Teknik
esin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
2010
LATAR 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
Rumusan Masalah
Dalam
penyusunan
tugas
akhir
ini,memperhitungkan perpindahan panas
dari refigeran ke air dan merencanakan
ulang dimensi pipa waterchiller di P.K
Rosela Baru
Tujuan
1.Menghitung perpindahan kalor dari refigeran
ke air pada evaporator
2.
Menghitung ulang panjang pipa yang
dibutuhkan pada evaporator
Batasan Masalah
•Perencanaan dikhususkan pada
evaporator.
•Kondisi aliran steady state.
•Analisa perpindahan kalor satu dimensi.
•Mengenai kompresor, kondensor, dan
perlengkapan lainnya tidak dihitung.
Batasan 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.
SUMBER 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.
LANGKAH2 PERENCANAAN
METODE PERHITUNGAN
Perencanaan 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.
Perencanaan Evaporator
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
Perencanaan Evaporator
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
* Diameter luar ( DL )
= Tembaga
= inchi
= 19,05 mm
= 0,01905 m
* Diameter dalam ( DD ) = 16,56 mm = 0,01656 m
Perencanaan Evaporator
Dengan :
r1
r2
r3
r4
=
=
=
=
0,0082 m
0,0089 m
0,0092 m
0,0095 m
7. Menggunakan refrigerant R-12
= 0,096
Perencanaan Evaporator
9
Menentukan Temperatur film (Tf)
„
Tf = 285,5° K
Temperatur
film freon
Tf = 309 ,5° K
Temperatur
film air
9Menghitung laju aliran massa
m h = 0 , 096
kg
s
9Menentukan koeffisien konveksi
„
Untuk Freon
Untuk air
Re
D
= 2909
Re
D
= 9948
Perencanaan Evaporator
Menentukan
„
Untuk Freon
Untuk air
Nu
D
= 19 , 76
Nu
D
= 57 , 71
Sehingga :
„
Untuk Freon
Untuk air
h o = 86 , 96
h i = 2184
, 33
W
m
2°
K
W
m
2 o
K
Perencanaan Evaporator
9Menentukan koeffisien perpindahan panas keseluruhan ( U )
Dengan menggunakan Fouling Faktor
Dan
U
= 52 , 63
W
m
2 o
K
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
Perencanaan Evaporator
9Menentukan Perbedaan Temperatur Rata2 Logaritmik
Perencanaan Evaporator
9Menentukan Faktor Koreksi
Th , in − Th , out
R =
Tc out − Tc in
Tc , out − Tc , in
P =
Th in − Tc in
R = 3
P = 0 ,2
Perencanaan Evaporator
Maka di dapat
F = 0 , 95
Perencanaan Evaporator
9
Menentukan Dimensi panjang pipa
Sehingga:
Perencanaan Evaporator
Tube Evaporator
Dengan dimensi panjang pipa
12,11 m dan panjang tabung
evaporator 1,4 m, maka jumlah
pipa dalam tabung evaporator
sebanyak 8
KeSimpulan
m
kg / s
m
ho
o
W
m 2K
hi
i
W
m 2K
W
m 2K
KeSimpulan
e
Δ T lm
f.
TERIMA KASIH