PERENCANAAN ULANG WATER CHILLER PADA PABRIK KARUNG ROSELLA BARU PTPN XI SURABAYA Oleh : RESKY DESRINA ANGGRAINI 2107030003 Dosen Pembimbing : Ir. Denny M. E. Soedjono, MT. D3 Teknik esin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010
LATAR BELAKANG Waterchiller sebagai alat pendingin air yang dapat digunakan sebagai keperluan industri Pada Pabrik Karung Rosela Baru waterchiller digunakan sebagai pendingin Utama pada mesin pembuat benang dan karung. waterchiller merupakan alat pendingin yang berperan penting untuk meningkatkan hasil produksi benang dan karung pada P.K Rosela baru
Rumusan Masalah Dalam penyusunan tugas akhir ini,memperhitungkan perpindahan panas dari refigeran ke air dan merencanakan ulang dimensi pipa waterchiller di P.K Rosela Baru
Tujuan 1.Menghitung perpindahan kalor dari refigeran ke air pada evaporator 2. Menghitung ulang panjang pipa yang dibutuhkan pada evaporator
Batasan Masalah Perencanaan dikhususkan pada evaporator. Kondisi aliran steady state. Analisa perpindahan kalor satu dimensi. Mengenai kompresor, kondensor, dan perlengkapan lainnya tidak dihitung.
Batasan Masalah Perpindahan panas yang terjadi terbatas pada perpindahan panas konduksi dan konveksi sedangkan perpindahan panas radiasi dapat diabaikan. Tidak ada aliran Counter flow Dalam perhitungan perencanaan ulang pendingin air hanya melakukan perhitungan dimensi.
SUMBER DATA Evaporator jenis shell and tube dengan laluan shell tunggal dan laluan pipa tunggal Panjang tabung evaporator : 1,4 m Diameter tabung evaporator : 26 cm Pengukuran temperature dengan menggunakan thermometer (0-200 C) yang ada pada pipa yang berisi fluida pendingin/ Freon yang terdapat pada outlet dan inlet evaporator.dan juga thermometer pada outlet dan inlet kondensor.
LANGKAH2 PERENCANAAN
METODE PERHITUNGAN
Perencanaan encanaan Evaporator Pada perencanaan evaporator ini refrigerant yang digunakan adalah R-12. Jenis evaporator yang digunakan adalah type shell and tube. Dengan dimensi Diameter luar :0,01905 m Diameter dalam : 0,01656 m.
Dalam merencanakan dimensi panjang pipa evaporator pada waterchiler diperlukan data-data sebagai berikut 1.Temperatur fluida pendingin/ Freon yang masuk ke dalam evaporator ( Tc,in) Tc,in = 13 c 2. Temperatur fluida pendingin/freon yang masuk ke dalam evaporator (Tc,out) Tc,out = 20 c 3. Temperatur air yang masuk kondensor ( Th,in) Th,in = 48 c = 321 K Perencanaan encanaan Evaporator
4. Temperatur air yang keluar kondensor (Th,out) Th,out = 25 c = 298 K Perencanaan encanaan Evaporator 5. Energi panas yang masuk ke dalam evaporator (qe) qe= 9225, 024 j/s 6. Diameter pipa ( D ) * Jenis pipa = Tembaga * Diameter luar ( DL ) = inchi = 19,05 mm = 0,01905 m * Diameter dalam ( DD ) = 16,56 mm = 0,01656 m
Perencanaan encanaan Evaporator Dengan : r1 = 0,0082 m r2 = 0,0089 m r3 = 0,0092 m r4 = 0,0095 m 7. Menggunakan refrigerant R-12
= 0,096 Perencanaan encanaan Evaporator Menentukan Temperatur film (Tf) Menghitung laju aliran massa Temperatur film freon Temperatur film air Tf = 285, 5 K Tf = 309, 5 K m h = 0, 096 kg s Menentukan koeffisien konveksi Untuk Freon Untuk air Re = D Re = D 2909 9948
Perencanaan encanaan Evaporator Menentukan Nu Untuk Freon D = 19, 76 Untuk air Nu D = 57, 71 Sehingga : Untuk Freon 86, 96 h o = 2 m W K Untuk air h = 2184, 33 m W i 2 o K
Perencanaan encanaan Evaporator Menentukan koeffisien perpindahan panas keseluruhan ( U ) Dengan menggunakan Fouling Faktor Dan U = 52, 63 m W 2 o K
Fouling factor Jenis Fluida Rf ( m². K / W ) Seaweater and treated boiler feedwater (below 50ºc ) 0.0001 Seaweater and treated boiler feedwater ( above 50ºc) 0.0002 River Water 0.0002-0.0001 Fuel oil 0.0009 Refrigerating liquids 0.0002 Steam ( non Oil Bearing ) 0.0009
Perencanaan encanaan Evaporator Menentukan Perbedaan Temperatur Rata2 Logaritmik
Perencanaan encanaan Evaporator Menentukan Faktor Koreksi R = Th Tc, in, out R = 3 out Th Tc in P = Tc Th, out Tc, in P = 0, 2 in Tc in
Perencanaan encanaan Evaporator Maka di dapat F = 0, 95
Perencanaan encanaan Evaporator Menentukan Dimensi panjang pipa Sehingga:
Perencanaan encanaan Evaporator Tube Evaporator Dengan dimensi panjang pipa 12,11 m dan panjang tabung evaporator 1,4 m, maka jumlah pipa dalam tabung evaporator sebanyak 8
KeSimpulan m m kg / s o W 2 m K h o h i i W 2 m K W 2 m K
KeSimpulan e Δ T lm f.
TERIMA KASIH