BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah. Perkembangan Industri kimia di Indonesia sudah cukup maju seiring dengan globalisasi perdagangan dunia. Industri pembuatan Resin sebagai bahan bakar cat yang merupakan salah satu industri kimia mulai sering di bicarakan di event-event nasional maupun internasional. Untuk itu secara spesifik industri -industri ini tentu menggunakan alat penukar panas dalam kegiatan operasional proses produksinya. Alat penukar kalor pada dasarnya adalah sebuah alat yang merupakan tempat pertukaran atau transfer energi dalam bentuk panas atau kalor dari suatu sumber atau fluida ke sumber yang lain. Perpindahan kalor yang terjadi adalah dari suatu fluida yang temperatur lebih tinggi kepada fluida lain yang mempunyai temperatur lebih rendah. Jenis alat penukar panas sangatlah beragam dan masing masing dirancang untuk memenuhi kebutuhan yang spesifik. Alat penukar kalor tipe tabung dan buluh ( shell & tube ) sejauh ini merupakan jenis yang paling 1
banyak dipergunakan karena konstruksi yang relatif sederhana dan kemampuan yang tinggi dalam mengaplikasikan pada beragam fluida. Dalam operasionalnya alat penukar kalor ini akan mengalami perubahan performa karena berbagai faktor, diantaranya adalah terjadinya flouring atau penumpukan tahanan thermal yang terjadi secara terus menerus selama proses operasional. Tahanan thermal tersebut akan menghambat proses transfer energi panas yang terjadi didalam alat penukar panas tersebut, sehingga semakin lama akan mengurangi performa dari alat penukar kalor tersebut. Oleh karena itu diperlukan adanya analisa dan perhitungan agar dapat mengetahui dan memberikan informasi yang bermanfaat bagi kinerja alat tersebut, juga dapat digunakan untuk menganalisa jenis perawatan yang baik untuk alat tersebut dan bagaimana proses breakdown dapat dimaksimalkan. 1.2. Rumusan Masalah. Alat penukar kalor yang dipergunakan di Industri pembuatan Resin adalah jenis shell & tube, dimana peralatan ini difungsikan sebagai pendingin atau biasa disebut Cooler. Mekanisme aliran fluida yang melewati alat ini adalah uap panas yang mengalir didalam pipa sedangkan sebagai fluida pendingin adalah Air yang mengalir dipermukaan luar berkas pipa. Proses perpindahan panas berlangsung melalui perantara dinding pipa. Kemudian kesatuannya dibungkus oleh sebuah shell yang berbentuk silindris. Aliran fluida yang mengalir didalam biasanya disebut sisi tube dan yang mengalir mengelilingi berkas pipa disebut sisi shell. 2
Operasional alat penukar panas tersebut akan mengalami beberapa masalah yang dapat dianalisis yang dapat mengganggu proses produksi diantaranya : 1. Penurunan performa transfer energi panas alat tersebut 2. Proses pengendapan kotoran atau tahanan thermal yang terjadi 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian. Penulisan ini bertujuan untuk : 1. Mengumpulkan data sebagai acuan dalam efisiensi proses produksi. 2. Menganalisa dan mengolah data sehingga akan diketahui seberapa besar parameter-parameter performa yang terjadi pada proses di dalam alat penukar kalor. 3. Mengetahui proses perhitungan panas yang terjadi dan tahanan panas yang terjadi akibat pengotoran yang terjadi. 1.4. Pembatasan Masalah. Didalam analisa unit penukar panas ini, pembatasan yang akan dikemukan adalah merupakan perpaduan kebutuhan dari 2 aspek saja, yaitu : 1. Laju perpindahan panas pada operasional alat penukar kalor pada proses pembuatan resin. 2. Aspek tahanan thermal dari timbunan pengotor (flouring). Data-data hasil observasi penelitian diperoleh dari industri kimia pembuatan resin di produksi oleh PT. Alkindo Mitraraya dalam kurun waktu 6 bulan. 3
1.5. Metodologi Penelitian Tugas Akhir Tehnik Mesin Universitas Mercu Buana Untuk metode penelitian ini, diperoleh dengan beberapa cara yaitu : a. Studi Kepustakaan, dilakukan dengan menggunakan metode studi literature, referensi yang membahas mengenai proses perpindahan panas, alat penukar kalor dan lain sebagainya, untuk keperluan dasar teori dan untuk selanjutnya digunakan sebagai landasan pengolahan data. Disamping itu dengan adanya landasan teoritis dapat meningkatkan pemahaman terhadap permasalahan yang mungkin muncul. b. Observasi Lapangan, adalah dengan melakukan pengamatan dan pengambilan data-data lansung terhadap unit terpasang di PT. Alkindo Mitraraya. Unit terpasang bekerja selama 24 jam tanpa henti, dan dilakukan Shut down, bila ada jadwal perawatan. 1.6. Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisannya adalah sebagai berikut : Bab 1 PENDAHULUAN Berisikan tentang penjelasan latar belakang judul, pokok bahasan, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. Bab 2 LANDASAN TEORI Berisikan tentang teori dasar perpindahan panas, pengertian alat penukar kalor, pembagian jenis alat penukar kalor, alat penukar kalor tipe shell dan 4
tube, konstruksi alat penukar kalor tipe shell dan tube, pengertian tahanan panas akibat kerak dan komponen pendukung. Dan penjelasan persamaanpersamaan yang digunakan dalam proses perhitungan ; laju aliran, koefisien perpindahan panas global, fouling factor. Bab 3 PENGUMPULAN DATA Berisikan data-data teknis, seperti parameter indikator, physical properties dari fluida panas dan fluida dingin. Data spesifikasi seperti, dimensi utama, material digunakan dari alat penukar kalor. Selanjutnya ditentukan parameter-parameter sifat-sifat fluida pada kondisi yang sebenarnya. Bab 4 PENGOLAHAN DATA Berisikan tentang hasil analisa perhitungan yang diperoleh berupa parameter performa dari perpindahan panas yang terjadi, koefisien perpindahan panas dan tahanan panas akibat faktor pengotor yang terjadi. Bab 5 KESIMPULAN DAN SARAN Dalam bab ini dimuat kesimpulan yang diperoleh dari hasil perhitungan analisa termal yang terjadi dan tahanan panas akibat faktor pengotor yang terjadi serta saran-saran untuk peningkatan lebih baik 5
6