TUGAS OPERASI PENGENDALIAN KALOR (TK2203)

HEAT EXCHANGER TIPE SHELL AND TUBE

Oleh

Nama : Nur Muhamad Isnan Kurnia

NIM : 1303051

Kelas : 01

Tanggal pengumpulan : 20 Februari 2015

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

SHELL-AND-TUBE HEAT EXCHANGERS

Shell and tube heat exchanger merupakan jenis heat exchanger yang dikenal luas dan umum digunakan di proses industri. Sesuai namanya, shell and tube heat exchanger terdiri dari kulit (shell) dan pipa (tube). Kulit ini mewadahi banyak pipa didalamnya. Desain yang sederhana membuat jenis heat exchanger ini cocok untuk mendinginkan larutan pada berbagai aplikasi. Salah satu penggunaan shell and tube heat exchanger yang sangat umum adalah untuk mendinginkan cairan hidraulik dan oli pada mesin, transmisisi, dan pada hidraulik power pack. Dengan pemilihan material yang sesuai, jenis heat exchanger ini juga dapat dipakai untuk memanaskan atau mendinginkan berbagai medium, seperti kolam renang. Shell and tube heat exchanger ini memberikan rasio yang cukup baik antara luas perpindahan panas terhadap volume dan berat. Heat exchanger ini menyediakan permukaan yang bentuknya relatif mudah untuk dibuat dalam ukuran yang besar.

1. Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari shell and tube heat exchanger cukup sederhana. Dua fluida yang memiliki temperatur yang berbeda dialirkan dan berkontak dengan sangat dekat tapi kedua fluida ini tidak bercampur satu sama lain. Salah satu fluida mengalir di dalam pipa, sedangkan fluida lainnya mengalir di luar pipa di dalam kulit (shell). Kedua jenis fluida mengalir sedemikian rupa untuk menghantarkan/menstransfer kalor di antara keduanya.

Gambar 1. Shell and Tube Heat Exchanger sederhana

Prinsip kerja Shell and Tube Heat Exchanger dapat dilihat penjelasan visualnya melalui video di https://www.youtube.com/watch?v=JipA1cnmVZg&list=PLNNUyCgPPbpf60tqBXSX0gYvjNj0luY_W

Dan https://www.youtube.com/watch?v=jdsNoRgt7zY

Gambar 2. Detail bagian dalam shell and tube heat exchanger

2. Bentuk dan Ukuran

Seperti yang telah dijelaskan di awal, shell and tube heat exchanger ini dapat dengan mudah dibuat dalam bentuk yang besar maupun kecil karena prinsipnya yang sederhana, Berikut ini disajikan berbagai macam dan bentuk shell and tube heat exchanger.

Gambar 3. Shell and tube heat exchanger berukuran besar.

Gambar 4. Berbagai macam bentuk Shell and tube heat exchanger.

Gambar 5. Sejumlah Shell and tube heat exchanger dengan bermacam-macam bentuk dan ukuran dalam satu pabrik.

3. Komponen Shell and Tube Heat Exchanger

Komponen-komponen yang ada dalam shell and tube heat exchanger dibuat dari material yang disesuaikan dengan kebutuhan. Oleh karena itu,sangat penting bagi seorang insinyur teknik kimia yang mendesain heat exchanger untuk memilki pengetahuan tentang bagian-bagian mekanik shell and tube heat exchanger dan bagaimana komponen-komponen ini mempengaruhi desain termalnya. Berikut adalah komponen-komponen utama shell and tube heat exchanger:

1. Kulit (shell) 2. tubes; tubesheet;3. baffles; and nozzles.4. Komponen lain, yaitu tie-rods and spacers, pass partition plates,

impingement plate, longitudinal baffle, sealing strips, supports, dan foundation.

4. Jenis-jenis Shell and Tube Heat Exchanger

Jenis-jenis Shell

Jenis-jenis Shell and Tube Heat Exchanger

1. Fixed tube sheet

2. U-Tube STHE

3. Floating Head STHE TEMA S

4. Floating Head STHE TEMA T

’

5. Kelebihan dan Kekurangan Shell and Tube Heat Exchanger

Kelebihan :1. Thermal performance lebih tinggi dari tipe HE lain2. Tekanan lebih tinggi dari HE Plate and Frame3. Efisiensi tinggi4. Memerlukan tempat yang minim dan mudah diraawat5. Mudah beradaptasi hampir semua tipe liquid chilling Kekurangan :

Kekurangan :1. Thermal performance lebih rendah dari HE Plate and Frame2. Tekanan Lebeih rendah dari HE Double Pipe

SUMBER

1. P M V Subbarao, Slide Shell-and-Tube Heat Exchangers. Delhi: Mechanical Engineering Department, I I T. www.web.iitd.ac.in

2. Moh’d Saad Jalmood, Slide Shell and Tube Heat Exchangers. www.wp.kntu.ac.ir 3. Anonim dalam en.wikipedia.org

Diakses pada 20 Februari 2015 pukul 16.45url: http://en.wikipedia.org/wiki/Shell_and_tube_heat_exchanger

4. Kurniawan, Nico Riyan dalam Jenis-jenis Aliran pda Alat Penukar Panas (HE)Diakses pada 20 Februari 2015 pukul 20.14url: http://www.slideshare.net/riccoriyankurniawan/ppt-perpan-shell-and-tube