Operasi Teknik Kimia II DESIGN SHELL and TUBE HEAT EXCHANGER 1-2 Pass

Disusun Oleh :Ghaida Gusrinisa14 2012 020Adli Azharuddin14 2012 023 Ahmad Maskur14 2012 030Dosen :Carlina D. Ariono, Ir., M.T

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONALFakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik KimiaJalan PKH Hasan Mustapa No.23, Jawa Barat 40124, Indonesia Telp/Fax. (+62 22) 7272215Web : www.itenas.ac.id

2014

PERFORMANCE OF UNIT

UnitShell Side (Cold)Tube Side (hot)

Fluid NameCooling WaterLight Crude Oil

Total Fluid Enteringkg/hr115400110000

Vaporkg/hr00

Liquidkg/hr115400110000

Steamkg/hr00

Non-Condensablekg/hr00

Fluid Vaporizer or Cond.kg/hr00

Steam Condensedkg/hr00

Spesific Gravitykg/m3990810

ViscosityCp0,992,30

Thermal ConductivityW/m o C0,6300,117

Specific HeatJ/kg.oC41801900

Temperature inoC3585

Temperature outoC4555

Operating PreasurekPa101,33101,33

Number Passes per Shell12

Velositym/s2,783

Preasure DropNegletedNegleted

Fouling ResistanceNegletedNegleted

Heat Exchanged 1742 kW LMTD (Corrected) 30,72 oC

Heat Transfer Rate Service 716,916 W/m2 o C

CONTRUCTION SHELL and TUBE

TubeNo 5/8 in O.D. 12 BWG 20 ft Lenght 13/16 in Pitch Tubeheet : triangular

Number of Tube Fixed tube 2 Pass Tube

Material TubeSteel 1% carbon

Shell19,25 in O.D.Shell I.D.Shell

Shell TypeType E 1 Pass Shell

Head Shell TypeFornt End Stationary Head Type ARear End Head Type M

Baffle / Tube Support0,733 m Picth 25 % Cut Horizontal Singe Segmental Baffle

LAMPIRAN A PERHITUNGAN Panas yang harus dipertukarkan

Luas perpindahan panas yang diperlukan Logaritmic Mean Temperature Deferensial(LMTD) pada alat dan faktor koreksi suhu()

Dari grafik pada lampiran C, dengan dan yang sudah dihitung sebelumnya, didapatkan nilai . Untuk koefisien perpindahan panas menyeluruh (U) secara literatur Udesign untuk penggunaan fluida ligh oil dan air berada pada range 62 158 (british unit) atau 352 897 (SI unit). Dengan mengambil U design 624 maka luas perpindahan panas outside minimal(Ao minimal) adalah

Karakteristik Tube yang digunakanSetelah melakukan perhitungan dan try eror maka tube yang digunakan pada Shell and Tube Heat Exchanger ini adalah tube 5/8 in BWG 12 dengan karakteristik sebagai berikut :Diameter dalam tube

Diameter luar tube

Panjang tube

Jumlah Tube

Tube yang digunakan harus menghasilkan luas perpindahan panas yang sedikit lebih besar atau sama dengan luas perpindahan panas outside minimal (Ao minimal).Dimana perhitunganmenghasilkan :

Tube yang digunakan akan membuat aliran fluida didalam tube adalah turbulen sesuai dengan perhitungan dibawah ini :

Dimana Acs adalah total cross section tube dan G adalah laju alir massa persatuan luas total cross section maka bilangan reynold Nre diperoleh :

Nre yang diperoleh melebihi 2300 maka aliran dinyatakan turbulen

Karakteristik shell yang digunakanDengan jumlah tube adalah 269 dan penyusunan tube yang diambil adalah sistem triangular maka design yang diambil adalah :Diameter Shell

Pitch Buffel

Pitch Tube

Opened Buffel sehingga

Koefisien perpindahan panas individual Koefisien perpindahan panas individual shell ()

Koefisien perpindahan panas individual tube()

Overall Heat Transfer Coeffisien (

Evaluasi Design harus berada di dalam range U design agar HE dapat digunakan.Range U design : 62 sampai 158 dan yang diperoleh U design minimal