Text
SKRIPSI OPTIMASI DESAIN SHELL AND TUBE HEAT EXCHANGER TIPE SINGLE SEGMENTAL BAFFLE DENGAN VARIASI JUMLAH BAFFLE DAN POTONGAN BAFFLE MENGGUNAKAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS
ABSTRAK
Heat exchanger merupakan alat yang digunakan untuk mentransfer panas antara dua aliran proses. Secara umum aliran yang terjadi di shell and tube heat exchanger adalah searah (parallel flow) atau berlawanan (counter flow). Untuk mengubah aliran dalam shell and tube heat exchanger menjadi aliran silang (cross flow) dapat ditambahkan penyekat (baffle). Pemotongan yang ideal untuk pemotongan baffle diambil 20% sampai dengan 35% dari diameter dalam shell sedangkan jarak baffle adalah seperlima inside diameter (ID) dari shell atau 2 inci. Tipe shell “E” yang terdiri dari 9 tabung (tube) dengan susunan pola 45° persegi dan berjenis single segmental baffle dengan orientasi jarak dan potongan baffle yang berbeda-beda 6, 8, 10 baffle dan 25% dan 30% dari diameter dalam shell. Diperoleh hasil simulasi CFD berupa kontur distribusi suhu, profil aliran tekanan, effectivenees-NTU dan pressure drop. Analisis menunjukkan bahwa jarak dan potongan baffle yang dipilih dengan tepat memiliki potensi maksimal untuk meningkatkan kinerja heat exchanger hingga 59,15%, ditunjukan pada heat exchanger dengan konfigurasi 10/25%. Penambahan jumlah baffle mampu meningkatkan effectivenees-NTU sekitar 11% hingga 13%, sedangkan jarak baffle yang sama dengan potongan baffle yang berbeda menunjukan potongan baffle 30% mampu mengurangi permasalahan penurunan tekanan sekitar 8% sampai 11% dibandingkan dengan potongan baffle 25%.
Kata Kunci: Alat penukar kalor, Computational Fluid Dynamic, Jarak baffle, Potongan baffle, effectivenees-NTU, Penurunan tekanan
ABSTRACT
The heat exchanger is a device used to transfer heat between two process streams. In general, the flow that occurs in shell and tube heat exchangers is parallel flow or counter flow. To change the flow in the shell and tube heat exchanger into the cross flow, baffles can be added. The ideal cutting for baffle cutting is taken 20% to 35% of the inner diameter of the shell while the baffle distance is one-fifth of the inside diameter (ID) of the shell or 2 inches. Shell type "E" consists of 9 tubes with a 45° square pattern arrangement and single segmental baffle type with different orientations of baffle spacing and cuts 6, 8, 10 baffles and 25% and 30% of the shell inner diameter. CFD simulation results were obtained in the form of temperature distribution contours, pressure flow profile. The analysis shows that a properly selected baffle spacing and cut has the maximum potential to improve the heat exchanger performance up to 59.15%, as shown in the heat exchanger with 10/25% configuration. Increasing the number of baffles can increase the effectiveness-NTU by about 11% to 13%, while the same baffle spacing with different baffle cuts shows that 30% baffle cuts can reduce the pressure drop problem by about 8% to 11% compared to 25% baffle cuts
Keywords: Heat exchanger, Computational Fluid Dynamic, baffle spacing, baffle cut, effectivenses-NTU, pressure drop.
20-UN57.U1-STM-VI-2024 | MESIN FAJ O 2024 | Ruang Skripsi (TEKNIK MESIN) | Tersedia namun tidak untuk dipinjamkan - No Loan |
Tidak tersedia versi lain