Data Hasil Penelitian

Transkripsi

1 56 LAMPIRAN 1 Data Hasil Penelitian Waktu (menit) Suhu pendingin primer Suhu pendingin sekunder Masuk keluar masuk keluar ,5 32,5 32, , ,5 33,5 33,5

2 57 LAMPIRAN 2 Perhitungan kalor yang Dipindahkan penukar panas (heat exchanger) tipe tabung dari teras reaktor melalui pendingin primer Berdasarkan pada data hasil penelitian yang dilakukan di BAAN Yogyakarta dapat ditentukan besarnya kalor (Q) yang masuk ke dalam penukar panas (heat exchanger) tipe tabung yang melalui sistem pendingin primer berdasarkan rumus: Q m C p Dengan: Q = kalor persatuan waktu yang dihasilkan didalam reaktor, J/s atau watt m = laju massa pendingin, kg/s C p = panas jenis pendingin (air), watt det/g.k(air = 4184 J/kg o C = beda suhu peningin keluar dan masuk teras, o C = suhu masuk ke dalam penukar panas tipe tabung = suhu keluar dari penukar panas tipe tabung Maka besarnya kalor (Q) yang diterima penukar panas tipe tabung dengan m 1 = 426 L/min (7, 0503 kg/s):

3 58 1. Pada waktu 0 menit dengan 2 = o C dan 1= 32 o C Q = 7, (-32) = Pada waktu 30 menit dengan 2 = o C dan 1= 32 o C Q = 7, (-32) = Pada waktu 60 menit dengan 2 =35 o C dan 1= 32 o C Q = 7, (35-32) = 88495, Pada waktu 90 menit dengan 2 =36 o C dan 1=33 o C Q = 7, (36-33) = Pada waktu 120 menit dengan 2 =36 o C dan 1= o C Q = 7, (36-) = Pada waktu 150 menit dengan 2 =36 o C dan 1= o C Q = 7, (36-) = Pada waktu 180 menit dengan 2 =37 o C dan 1= o C Q = 7, (37-) =

4 59 8. Pada waktu 210 menit dengan 2 =37 o C dan 1= o C Q = 7, (37-) = Pada waktu 240 menit dengan 2 =37 o C dan 1= o C Q = 7, (37-) = Pada waktu 270 menit dengan 2 =38 o C dan 1= o C Q = 7, (38-) = Pada waktu 300 menit dengan 2 =38 o C dan 1 = o C Q = 7, (38-) = Pada waktu 330 menit dengan 2 =38 o C dan 1= o C Q = 7, (38-) = Pada waktu 360 menit dengan 2 =38 o C dan 1= o C Q = 7, (38-)

5 60 LAMPIRAN 3 Perhitungan kalor yang Dipindahkan penukar panas (heat exchanger) tipe tabung ke lingkungan Berdasarkan pada data hasil penelitian yang dilakukan di BAAN Yogyakarta dapat ditentukan besarnya kalor (Q) yang masuk ke dalam penukar panas (heat exchanger) tipe tabung yang melalui sistem pendingin primer berdasarkan rumus: Q m C p Dengan: Q = kalor persatuan waktu yang dihasilkan didalam reaktor, J/s atau watt m = laju massa pendingin, kg/s C p = panas jenis pendingin (air), watt det/g.k(air = 4184 J/kg. o C = beda suhu peningin keluar dan masuk teras, o C = suhu masuk ke dalam penukar panas tipe tabung = suhu keluar dari penukar panas tipe tabung

6 61 Maka besarnya kalor (Q) yang diterima penukar panas tipe tabung dengan m 2 = 566 L/min (9,3673 kg/s): 1. Pada waktu 0 menit dengan 2 =29 o C dan 1= 28 o C Q = 9, (29-28) = Pada waktu 30 menit dengan 2 =31,5 o C dan =30 o C Q = 9, (31,5-30) = Pada waktu 60 menit dengan 2 =32 o C dan 1=31 o C Q = 9, (32-31) = Pada waktu 90 menit dengan 2 =33 o C dan =31 o C Q = 9, (33-31) = Pada waktu 120 menit dengan 2 =33,5 o C dan 1=31 o C Q = 9, (33,5-31) = Pada waktu 150 menit dengan 2 =33,5 o C dan =32 o C Q = 9, (33,5-32) = Pada waktu 180 menit dengan 2 =33,5 o C dan 1=32 o C

7 62 Q = 9, (33,5-32) = Pada waktu 210 menit dengan 2 = o C dan =32 o C Q = 9, (-32) = Pada waktu 240 menit dengan 2 = o C dan 1=32 o C Q = 9, (-32) = Pada waktu 270 menit dengan 2 = o C dan =32 o C Q = 9, (-32) = Pada waktu 300 menit dengan 2 = o C dan 1=32,5 o C Q = 9, (-32,5) = Pada waktu 330 menit dengan 2 = o C dan =32,5 o C Q = 9, (-32,5) = Pada waktu 360 menit dengan 2 = o C dan 1=32,5 o C Q = 9, (-32,5) =

8 63 LAMPIRAN 4 Perhitungan LMD Sebelum menentukan U(efisiensi penukar panas), terlebih dulu menentukan LMD dengan menggunakan persamaan LMD = 2 ln( 1) 2 1 = ( out(panas)- in(dingin)) = ( in(panas)- out(dingin)) 1. Pada waktu 0 menit dengan 2 = 4, Δ 1 = 5 LMD = 4 5 ln(4 / 5) = Pada waktu 30 menit dengan 2 = 2, Δ 1 =2, 5 LMD = 2 2,5 ln(2 / 2,5) = Pada waktu 60 menit dengan 2 = 1, Δ 1 = LMD = ln(1/ 3) = 1, Pada waktu 90 menit dengan 2 = 2, Δ 1 = LMD = ln(2 / 3) = Pada waktu 120 menit dengan 2 = 3, Δ 1 = 2,5 3 2,5 LMD = ln(3 / 2,5) =

9 64 6. Pada waktu 150 menit dengan 2 = 2, Δ 1 = 2,5 2 2,5 LMD = ln(2 / 2,5) = 2, Pada waktu 180 menit dengan 2 = 2, Δ 1 = 3,5 2 3,5 LMD = ln(2 / 3,5) = Pada waktu 210 menit dengan 2 = 2, Δ 1 = LMD = ln(2 / 3) = Pada waktu 240 menit dengan 2 = 2, Δ 1 = LMD = ln(2 / 3) = Pada waktu 270 menit dengan 2 = 2, Δ 1 = LMD = ln(2 / 4) =2, Pada waktu 300 menit dengan 2 = 1,5, Δ 1 = 4 1,5 4 LMD = ln(1,5 / 4) =2, Pada waktu 330 menit dengan 2 = 1,5, Δ 1 = 4 1,5 4 LMD = ln(1,5 / 4) =2, Pada waktu 360 menit dengan 2 = 1,5, Δ 1 = 4 1,5 4 LMD = ln(1,5 / 4) =2,5489

10 65 LAMPIRAN 5 Perhitungan koefisien perpindahan panas secara keseluruhan perangkat penukar panas (heat exchanger) tipe tabung Untuk menentukan daya efisiensi, digunakan persamaan : Q = U.A. LMD sehingga U = Q/A. LMD Dimana, U = koefisien perpindahan panas secara keseluruhan (W/m 2 o C) A= luas perpindahan panas (luasan penukar panas)(m 2 ) LMD = 2 ln( 1) 2 1 aliran berlawanan arah 2 = ( h out(panas) - c in(dingin)) 1 = ( h in(panas) - c out(dingin) Dimana besarnya Q adalah kalor yang dipindahkan perangkat penukar panas (heat exchanger) dari teras reaktor kartini. Maka besarnya daya efisiensi dengan nilai A 1 = 2,1045 m 2 adalah: 1. Pada waktu 0 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 2. Pada waktu 30 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 3. Pada waktu 60 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 4. Pada waktu 90 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C

11 66 5. Pada waktu 120 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 6. Pada waktu 150 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 7. Pada waktu 180 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 8. Pada waktu 210 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 9. Pada waktu 240 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 10. Pada waktu 270 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 11. Pada waktu 300 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 12. Pada waktu 330 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 13. Pada waktu 360 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C

12 67 LAMPIRAN 6 Perhitungan koefisien perpindahan panas secara keseluruhan perangkat penukar panas (heat exchanger) tipe tabung Untuk menentukan daya efisiensi, digunakan persamaan : Q = U.A. LMD sehingga U = Q/A. LMD Dimana, U = koefisien perpindahan panas secara keseluruhan (W/m 2 o C) A= luas perpindahan panas (luasan penukar panas)(m 2 ) LMD = 2 ln( 1) 2 1 aliran berlawanan arah 2 = ( h out(panas) - c in(dingin)) 1 = ( h in(panas) - c out(dingin) Dimana besarnya Q adalah kalor yang dipindahkan perangkat penukar panas (heat exchanger) dari teras reaktor kartini. Maka besarnya daya efisiensi dengan nilai A 2 = 2,3629 m 2 adalah: 1. Pada waktu 0 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 2. Pada waktu 30 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 3. Pada waktu 60 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 4. Pada waktu 90 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 5. Pada waktu 120 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C

13 68 6. Pada waktu 150 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 7. Pada waktu 180 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 8. Pada waktu 210 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 9. Pada waktu 240 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 10. Pada waktu 270 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 11. Pada waktu 300 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 12. Pada waktu 330 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C 13. Pada waktu 360 menit dengan Q = J/s dan LMD = o C U = W/m 2. o C

14 69 LAMPIRAN 7 Penurunan Ketidakpastian Kalor yang dipindahkan Penukar Panas (Heat Exchanger) ipe tabung dari eras Reaktor Kalor yang dipindahkan gayut terhadap perubahan suhu pada sistem pendingin sekunder. Pada penelitian ini menggunakan sistem pengukuran tunggal, maka ketidakpastian pada besarnya kalor yang di pindahkan ditunjukan oleh persamaan berikut: Q = m c p = m c p (2-1) Karena besarnya m dan c p adalah tetap, maaka dapat diperoleh persamaan ketidakpastian sebagai berikut : Q = = m c p (1) Persamaan (1) digunakan untuk menghitung ketidakpastian Kalor yang di pindahkan penukar panas (Heat Exchanger) tipe tabung dengan = 0,5 berdasarkan 2 = 0,25 dan 1= 0,25 dari skala thermometer untuk m 1 = 426 L/min (7, 0503 kg/s) c p = 4184 J/kg. C. Q = 7, ,5 = 14749,2276 joule/s

15 70 LAMPIRAN 8 Penurunan Ketidakpastian Kalor yang dipindahkan Penukar Panas (Heat Exchanger) ipe tabung dari eras Reaktor Kalor yang dipindahkan gayut terhadap perubahan suhu pada sistem pendingin sekunder. Pada penelitian ini menggunakan sistem pengukuran tunggal, maka ketidakpastian pada besarnya kalor yang di pindahkan ditunjukan oleh persamaan berikut: Q = m c p = m c p (2-1) Karena besarnya m dan c p adalah tetap, maaka dapat diperoleh persamaan ketidakpastian sebagai berikut : Q = = m c p (1) Persamaan (1) digunakan untuk menghitung ketidakpastian Kalor yang di pindahkan penukar panas (Heat Exchanger) tipe tabung dengan = 0,5 berdasarkan 2 = 0,25 dan 1= 0,25 dari skala thermometer untuk m 2 = 566 L/min (9,3673 kg/s) c p = 4184 J/kg. C. Q = 9, ,5 = 19596,3916 joule/s

16 71 LAMPIRAN 9 Penurunan Ketidakpastian aliran berlawanan (counter flow) Perangkat Penukar Panas (Heat Exchanger) ipe abung Pada Sistem Pendingin Reaktor Kartini LMD = 2 ln( 1) = ( h out(panas) - c in(dingin)) 1 = ( h in(panas) - c out(dingin) no Δ 1 =B Δ 2 =A LMD LMD

17 72 LAMPIRAN 10 Penurunan Ketidakpastian Koefisien Pertukaran Panas Secara Keseluruhan perangkat Penukar Panas (U) (Heat Exchanger) ipe abung Berdasarkan persamaan untuk menentukan koefisien pertukaran panas secara keseluruhan perangkat penukar panas (U 1 ) dan (U 2 ) adalah : U = Q /A Maka penurunan ketidakpastiannya adalah U = = + ) Q 1 A 1 LMD LMD Q 1 U U

18 73 Q 2 A 2 lmtd lmtd Q 2 U U