laporan khusus (1)

DAFTAR ISI

BAB 1......................................................................................................................1

PENDAHULUAN...................................................................................................1

1.1. Latar Belakang Masalah............................................................................1

1.2. Perumusan Masalah...................................................................................2

1.3. Tujuan........................................................................................................3

1.4. Manfaat......................................................................................................3

BAB 2......................................................................................................................4

TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................................4

2.1 Teori Dasar................................................................................................4

2.2 Heat Exchanger.........................................................................................4

2.2.1 Jenis Heat Exchanger Berdasarkan Bentuknya.................................4

2.2.2 Jenis Heat Exchanger Berdasarkan Bentuknya.................................5

2.3 Shell and Tube Heat Exchanger................................................................6

2.4 Tipe Aliran Dalam Alat Penukar Panas....................................................8

2.5 Pemilihan Fluida yang Dilewatkan pada Shell dan Tube..........................8

2.6 Fouling pada Heat Exchanger...................................................................9

2.6.1 Tipe Fouling pada Heat Exchanger....................................................9

2.6.2 Lokasi Fouling...................................................................................9

2.6.3 Penyebab Fouling pada Heat Exchanger...........................................9

2.6.4 Kerugian yang Disebabkan Fouling................................................10

2.6.5 Cara Mengurangi Terjadinya Fouling..............................................11

2.7 Metode Cleaning.....................................................................................13

2.7.1 Chemical/Physical Cleaning............................................................14

2.7.2 Mechanical Cleaning........................................................................14

2.7.3 Gabungan dari Keduanya.................................................................15

BAB 3....................................................................................................................16

METODOLOGI...................................................................................................16

3.1 Metode Flushing......................................................................................16

3.2.1 Pengumpulan Data Primer...............................................................17

3.2.2 Pengolahan Data..................................................................................18

BAB 4....................................................................................................................19

HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................19

4.1 Hasil.........................................................................................................19

4.2 Pembahasan.............................................................................................20

BAB 5....................................................................................................................22

KESIMPULAN DAN SARAN............................................................................22

5.1 Kesimpulan..............................................................................................22

5.2 Saran........................................................................................................22

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................23

LAMPIRAN PERHITUNGAN...........................................................................24

Laporan Kerja Praktek PT. Pertamina Refinery Unit VI Balongan

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Heat exchanger adalah peralatan penting yang digunakan pada hampir

seluruh industri (kimia, energi, migas, makanan, dan industri proses yg lain). Alat

ini merupakan suatu alat yang menghasilkan perpindahan panas dari suatu fluida,

baik yang digunakan dalam proses pemanasan maupun proses pendinginan.

Kondisi operasi yang tepat dapat menghasilkan produk yang sesuai dengan yang

diinginkan dari suatu proses. Kondisi operasinya antara lain yang berkaitan

dengan temperatur dan tekanan proses. Untuk memperoleh temperatur yang

diinginkan dari suatu proses, maka bahan zat yang direaksikan, dipisahkan, atau

dalam proses penyimpanan harus dipanaskan atau didinginkan terlebih dahulu.

Pada Crude Distillation Unit (Unit 11) di PT. PERTAMINA (Persero)

RU VI Balongan, crude oil sebelum dimasukkan ke dalam desalter dipanaskan

terlebih dahulu di Cold Preheat Train. Cold Preheater Train ini terdiri dari lima

buah HE jenis Shell and Tube dengan aliran Counter Current, yaitu 11-E-101, 11-

E-102, 11-E-103, 11-E-104, 11-E-105. Selain Cold Preheater Train di Unit 11 ini

juga terdapat Hot Preheater Train yang terdiri dari 11-E-106, 11-E-107, 11-E-108,

11-E-109, 11-E-110, dan 11-E-111 yang digunakan untuk meringankan beban

dari furnace untuk memanaskan crude sebelum masuk Main Fractionator. Pada

laporan kali ini yang dibahas adalah Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-107.

Dimana untuk Heat Exchanger 11-E-105 fluida panas (Atmospheric Residue)

dialirkan di shell dan fluida dingin (Crude Oil) dialirkan di tube. Sedangkan untuk

Heat Exchanger 11-E-107 fluida panas (Atmospheric Residue) dialirkan di shell

dan fluida dingin (Desalted Crude Oil) dialirkan di tube.

Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-107 yang termasuk preheater ini,

merupakan suatu alat operasi di industri yang berfungsi untuk menukar panas dari

suatu fluida. Tentunya ada jangka waktu tertentu, kapan alat tersebut masih

dikatakan berfungsi dengan baik sesuai dengan desain awalnya. Waktu tersebut

Teknik Kimia 1 Universitas Indonesia


merupakan variabel, tergantung dari fluida yang masuk ke Heat Exchanger

tersebut juga komposisi di dalam fluida tersebut. Jika fluida banyak mengandung

kotoran (partikel padat atau komponen pengotor) maka semakin cepat alat

tersebut harus dibersihkan. Karena tentu saja kotoran akan banyak mengendap di

alat tersebut yang dapat mengakibatkan terjadi penurunan efisiensi dan

performanya.

Jika Heat Exchanger mempunyai efisiensi tinggi, maka kehilangan

panas dapat ditekan sekecil mungkin yang pada akhirnya akan mengurangi biaya

untuk penyediaan energi suatu pabrik. Nilai efisiensi ini tergantung dari nilai Rd

(fouling factor). Evaluasi kinerja Heat Exchanger dilakukan untuk menentukan

kapan saatnya alat ini harus dibersihkan. Karena jika dilakukan pembersihan

secara berkala dapat menjaga performa dan efisiensi dari alat tersebut.

1.2. Perumusan Masalah

Pada umumnya Heat Exchanger didesain untuk mendapatkan

perpindahan panas yang diizinkan. Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-107 di

Crude Distillation Unit RU VI Balongan mempunyai tugas/fungsi untuk

meringankan beban dari furnace untuk memanaskan crude sebelum masuk ke

Main Fractionator. Dengan berkurangnya beban dari furnace, maka kebutuhan

fuel yang digunakan untuk pembakaran di furnace juga akan semakin berkurang.

Kondisi suhu operasi sangat berpengaruh terhadap produk yang

dihasilkan di dalam Main Fractionator. Oleh sebab itu, performa dari Heat

Exchanger khususnya di Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-107 perlu

diperhatikan dan secara berkala terus dievaluasi unjuk kerjanya, agar kondisi suhu

dapat dijaga sesuai dengan kondisi yang telah ditetapkan.



1.3. Tujuan

Mengetahui performa/kinerja dari Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-

107 pada Crude Distillation Unit (Unit 11) setelah diflushing pada bulan Maret

2012 dengan menghitung nilai fouling factor pada bulan Februari, Maret, April,

Mei dan Juni 2012 dengan menggunakan metode perhitungan Kern dan

membandingkan nilai fouling factor Heat Exchanger sebelum diflushing dan

sesudah di flushing.

1.4. Manfaat

Dengan mengetahui performa/kinerja Heat Exchanger 11-E-105 dan

11-E-107, maka dapat diperoleh kesimpulan mengenai kinerja dari alat tersebut

apakah kinerjanya masih baik/layak dan efisien untuk operasi atau tidak.



BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar

Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan tetapi hanya dapat

diubah bentuknya dari satu bentuk ke bentuk lain atau dapat dipindahkan dari satu

tempat ke tempat lain, dan salah satu bentuk energi itu adalah panas. Dalam suatu

proses panas dapat mengakibatkan terjadinya kenaikan suhu suatu zat atau

perubahan tekanan, reaksi kimia, dan kelistrikan. Perpindahan panas akan terjadi

apabila ada perbedaan temperatur antara dua bagian benda. Panas akan berpindah

dari temperatur tinggi ke temperatur yang lebih rendah.

Dalam industri Minyak Bumi maupun industri yang lain, proses

pertukaran panas penting dalam rangka konvervasi energi, keperluan proses,

persyaratan keamanan, dan lindungan lingkungan. Panas dapat berpindah dengan

tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

2.2 Heat Exchanger

Heat Exchanger merupakan suatu alat yang digunakan sebagai

perantara perpindahan panas dari satu fluida ke fluida lain, dimana terjadi proses

transfer panas akibat perbedaan suhu kedua aliran fluida tersebut.

Keberadaan Heat Exchanger dalam sebuah industri sangatlah penting,

karena selain digunakan sebagai alat pemanas umpan agar suhu masuk sesuai

dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Heat Exchanger juga dapat digunakan

sebagai pendingin ataupun mengkondensasikan uap hasil pengolahan.

Berdasarkan fungsi dan bentuknya, Heat Exchanger dibagi menjadi beberapa

jenis.

2.2.1 Jenis Heat Exchanger Berdasarkan Bentuknya

a. Heater



Alat penukar panas jenis ini berfungsi untuk mentransfer panas

dari produk-produk yang masih bersuhu tinggi ke umpan sebelum masuk

ke furnace, agar kerja furnace lebih ringan.

b. Reboiler

Reboiler merupakan alat penukar panas yang bertujuan untuk

mendidihkan kembali serta meenguapkan sebagian cairan yang diproses.

Media pemanas yang digunakan antara lain uap (steam) dan minyak (oil).

Alat penukar panas ini digunakan pada peralatan distilasi (Sitompul,

1993).

c. Cooler

Cooler adalah alat penukar panas yang digunakan untuk

mendinginkan (menurunkan suhu) cairan atau gas dengan menggunakan

media pendingin.

d. Condensor

Condenser merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk

mendinginkan fluida sampai terjadi perubahan fase dari fase uap menjadi

fase cair.

e. Chiller

Chiller merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk

mendinginkan (menurunkan suhu) cairan atau gas pada temperatur yang

sangat rendah. Temperatur pendingin di dalam chiller jauh lebih rendah

dibandingkan dengan pendinginan yang dilakukan oleh pendingin air.

Media pendingin yang digunakan antara lain freon.

f. Evaporator

Heat Exchanger jenis ini berfungsi untuk menguapkan sejumlah

fluida cair untuk mendapatkan produk yang lebih pekat. Sebagai media

pemanas biasanya digunakan steam atau pemanas lainnya.

2.2.2 Jenis Heat Exchanger Berdasarkan Bentuknya

a. Heat Exchanger Susunan Pipa Ganda (double pipe).



Heat Exchanger jenis ini dapat digunakan aliran searah ataupun

berlawanan arah baik dengan fluida panas maupun fluida dingin yang

didalamnya terdapat anulus dan pipa dalam.

b. Heat Exchanger Compact.

Pemanfaatan exchanger jenis ini sangat cocok digunakan dalam

aliran gas yang mempunyai nilai koefisien perpindahan panas (h) yang

rendah.

c. Plate Heat Exchanger.

Plate Heat Exchanger tersusun atas plat tipis dan plat yang

berbentuk halus yang mempunyai beberapa bentuk konfigurasi. Heat

Exchanger jenis ini didesain untuk digunakan pada tekanan dan

temperatur sedang.

d. Heat Exchanger Jenis Shell dan Tube.

Heat exchanger yang terdiri dari shell dan tube ini dihubungkan

secara paralel dalam sebuah pipa mantel (selongssong). Fluida yang satu

mengalir didalam pipa tersebut sedangkan fluida yang lain mengalir diluar

pipa pada arah yang sama, berlawanan, atau bersilangan. Untuk

meningkatkan efisiensi pertukaran panas, biasanya pada alat penukar

panas shell and tube dipasang sekat (baffle). Ini bertujuan untuk membuat

turbulensi aliran fluida dan menambah waktu tinggal, namun pemasangan

sekat akan memperbesar pressure drop operasi dan menambah beban kerja

pompa, sehingga laju alir fluida yang dipertukarkan panasnya harus diatur.

2.3 Shell and Tube Heat Exchanger

Tipe shell and tube Heat Exchanger merupakan alat penukar panas yang

paling umum digunakan dalam industri kimia. Komponen-komponen utama

berdasarkan TEMA (Tubular Exchanger Manufacturer Association) standar pada

shell and tube Heat Exchanger adalah tube, baffle, front head, rear head, tube

sheet, dan nozzle. Shell and tube Heat Exchanger bergantung pada nilai variabel

operasi antara lain temperatur, tekanan, thermal stress, karakteristik fluida

terhadap korosi, fouling, cleanability, dan biaya.



Gambar 2.1. Shell and Tube Heat Exchanger

1. Tube

Tube merupakan komponen dasar dalam Heat Exchanger,

memberikan perpindahan panas di permukaan antara kedua fluida.

Variabel-variabel penting dapat ditentukan dalam pemilihan tube antara

lain outside diameter tubes, ketebalan dinding tube, pitch tubes, tata

letak/pola tube. Jenis tube yang umum digunakan yaitu :

a. Tube yang mempunyai strip pada bagian luar tube (finned tube).

b. Tube dengan permukaan yang rata (bare tube).

2. Baffle

Baffle berfungsi sebagai penyangga tube, menjaga jarak antar tube,

menahan vibrasi yang disebabkan oleh fluida dan agar terjadi aliran

turbulen di dalam shell. Berdasarkan garis aliran, baffle dibagi menjadi 2

tipe, yakni :

a. Plate Baffle

Plate baffle terdiri dari beberapa tipe diantaranya segmental

baffle, disk and doughnut, dan orifice baffles.

b. Rod Baffle

Pada rod baffle penggolongan tipe baffle berdasarkan penurunan

tekanan.

3. Shell



Shell merupakan suatu silinder yang dilengkapi dengan inlet/outlet

noozle. Shell terbuat dari bahan karbon dan alloy dengan tebal tertentu

untuk menahan beban berat, temperatur, dan tekanan fluida.

4. Tube Sheet

Tube sheet merupakan ujung-ujung tube sehingga menjadi satu

bagian (tube bundle). Secara struktur tube sheet bergantung terhadap tube

(tube hole dan tube pitch). Jika jarak tube kecil maka tube hoke tidak dapat

dilubangi terlalu dekat. Jarak paling dekat antar 2 tube disebut clearence

dan ligament, yang mempunyai ukuran standar di dalam suatu shell pada

Heat Exchanger.

5. Tie Rods

Tie rods adalah komponen yang berfungsi untuk memasang baffle

dan tube support pada jarak tertentu. Jumlah tie rods tergantung dari

ukuran dan konstruksi Heat Exchanger.

2.4 Tipe Aliran Dalam Alat Penukar Panas

Tipe aliran di dalam alat penukar panas ini ada 4 macam aliran yaitu :

1. Counter current flow (aliran berlawanan arah).

2. Paralel flow/co current flow (aliran searah).

3. Cross flow (aliran silang).

4. Cross counter flow (aliran silang berlawanan).

2.5 Pemilihan Fluida yang Dilewatkan pada Shell dan Tube

1. Fluida yang kotor (mudah menimbulkan kerak)

a. Melalui tube karena tube-tube dengan mudah dibersihkan.

b. Melalui shell, bila tube tidak dapat dibersihkan atau sejumlah besar

dari coke atau reruntuhan ada yang dapat terkumpul di shell dan dapat

dihilangkan melalui tempat pembuangan pada shell.

2. Fluida bertekanan tinggi, corrosive, dan water dilewatkan melalui tube

karena ketahanan terhadap korosif, relatif murah, dan juga kekuatan dari

shell diameter tube melebihi shell.

3. Fluida yang mempunyai volume besar dilewatkan melalui tube karena

adanya cukup ruangan. Sedangkan fluida yang mempunyai volume kecil



dilewatkan melalui shell karena dapat dipasang baffle untuk menambah

transfer rate tanpa menghasilkan kelebihan pressure drop.

Fluida yang viscous atau yang mempunyai low transfer rate dilewatkan

melalui shell karena dapat digunakan baffle.

2.6 Fouling pada Heat Exchanger

Fouling adalah akumulasi endapan yang tidak diinginkan pada permukaan

perpindahan panas. Pada Shell and Tube Heat Exchanger, fouling dapat terjadi

baik pada bagian dalam (inner) tube maupun luar (outside) tube dan dapat terjadi

pula pada bagian dalam (inner) shell. Fouling juga dapat menyebabkan

pengurangan cross sectional area, dan meningkatkan pressure drop, sehingga

dibutuhkan energi ekstra untuk pemompaan. Walaupun tidak secara umum,

masalah peningkatan pressure drop lebih serius daripada peningkatan thermal

resitance atau tahanan panas.

2.6.1 Tipe Fouling pada Heat Exchanger

Atmospheric Residue biasanya masih banyak mengandung metal Nikel (Ni),

Vanadium (V), dan Carbon (C) dalam jumlah yang tinggi. Hal tersebut dapat

menyebabkan timbulnya coke. Lapisan tebal coke ditemukan pada dinding tube

dalam zone yang temperaturnya tinggi sangat keras dan kuat menempel dan

seringkali mempunyai ketebalan lebih dari 2-5 mm. Lapisan ini bertambah seiring

dengan waktu. Tipe deposit yang ditemukan tergantung pada :

a. Lokasi dalam Heat Exchanger.

b. Temperatur.

c. Waktu tinggal dari deposit.

2.6.2 Lokasi Fouling

Fouling yang paling sering terjadi yaitu didalam tube dengan yang

dikarenakan temperatur dinding yang tinggi dan kecepatan yang rendah.

2.6.3 Penyebab Fouling pada Heat Exchanger



Penyebab utama terjadinya fouling pada tube side pada unit ini adalah

terjadinya fraksi berat yang mengkerak yang dipengaruhi oleh hal-hal sebagai

berikut :

a. Temperatur operasi yang tinggi.

Temperatur permukaan sangat berpengaruh dalam pembentukan fouling.

Pada normal solubility salt solution (kelarutan normal larutan garam) peningkatan

konsentrasi garam akan naik seiring dengan naiknya temperatur, contohnya adalah

NaCl dan NaNO3. Untuk garam yang memiliki karakteristik inverse solubility

(kelarutan terbalik), kelarutan garam-garam tersebut akan turun ketika temperatur

naik atau kelarutan garam akan naik bila temperatur diturunkan, contohnya adalah

garam-garam CaCO3, Ca(OH)2, Ca3(PO4)2, CaSO4, CaSiO3, LiCO3, Mg(OH)2,

NaSO4, dan lain-lain.

Air sungai (river water) umumnya banyak mengandung garam-garam, dan

tiap-tiap sungai memiliki konsentrasi garam yang berbeda-beda. Biofouling juga

tergantung pada temperatur tinggi, reaksi kimia dan reaksi enzim akan berjalan

cepat, dengan begitu terjadi peningkatan pertumbuhan sel. Namun begitu, pada

beberapa jenis organisme yang sensitif, peningkatan temperatur justru akan

membuat organisme tersebut tidak aktif (deactive).

b. Waktu tinggal yang lama, terutama pada daerah yang temperaturnya tinggi.

c. Flow velocity.

Dengan kecepatan yang tinggi dapat meminimalkan pembentukan fouling

(untuk segala jenis fouling), namun yang harus diperhatikan juga bahwa

menjalankan STHE (Shell and Tube Heat Exchanger) pada kecepatan alir tinggi

dapat menyebabkan tingginya pressure drop, kecepatan tinggi juga dapat

mengakibatkan erosi dan juga memerlukan energi pemompaan yang besar.

d. Material konstruksi dan permukaan yang halus.

Pemilihan material tube sangat penting, beberapa tipe biofouling dapat

terhambat pembentukannya dengan menggunakan copper-bearing alloy,

permukaan bahan atau materi tube yang halus dapat mengurangi laju

pembentukan fouling. Copper dan alloy-nya dapat mengurangi pembentukan

biofouling dikarenakan materi atau bahan ini bersifat racun terhadap organisme

tersebut.



2.6.4 Kerugian yang Disebabkan Fouling

Berikut beberapa kerugian yang disebabkan oleh fouling :

1. Peningkatan capital cost Heat Exchanger dengan fouling yang tinggi akan

menyebabkan pengurangan overall coefficient heat transfer. Dengan

demikian dibutuhkan luas area perpindahan yang lebih (bila dibandingkan

dengan fouling yang lebih rendah). Luas Heat Exchanger yang lebih besar

mengakibatkan peningkatan cost.

2. Energi tambahan sehubungan dengan peningkatan energi pompa dan

efisiensi termodinamika yang rendah pada kondensasi dan siklus

refrigerasi.

3. Maintenance cost untuk antifoulant, chemical treatment dan untuk

pembersihan. Permukaan perpindahan panas yang tertutup oleh fouling.

4. Pengurangan output atau keluaran (rate) dikarenakan pengurangan cross

sectional area.

5. Downtime cost (downtime adalah kerugian waktu produksi yang

diakibatkan oleh peralatan tidak dapat dioperasikan dengan semestinya

dikarenakan oleh maintenance, power failure atau power trip, breakdown).

2.6.5 Cara Mengurangi Terjadinya Fouling

Pemilihan Heat Exchanger yang tepat dapat mengurangi pembentukan

fouling dikarenakan area dead space yang lebih sedikit dibandingkan dengan tipe

yang lainnya, seperti plate dan spiral heat exchanger, namun begitu Heat

Exchanger tersebut hanya dapat menangani desain pressure sampai 20-25 bar dan

desain temperatur 250 0C (plate) dan 400 0C (spiral). Untuk penggunaan Heat

Exchanger tipe shell and tube (STHE) ada beberapa ketentuan, yaitu :

1. Fluida yang ditempatkan pada tube.

a. Gunakan diameter tube yang lebih besar. STHE umumnya didesain

dengan ukuran tube dari 20 mm/25mm, untuk penggunaan fluida yang

kotor (fouling resistance > 0,0004 h-m2 0C/kal gunakan tube dengan

outside diameter, OD minimum 25 mm.

b. Kecepatan tinggi, dengan mengoperasikan Heat Exchanger dengan

kecepatan yang tinggi mengakibatkan pressure drop lebih cepat



daripada kenaikan koefisien perpindahan panas maka perlu dicari

kecepatan yang optimum.

c. Margin Pressure Drop yang cukup. Pada Heat Exchanger yang

digunakan untuk fluida yang berpotensi terbentuk fouling tinggi

disarankan menggunakan margin 30-40% antara pressure drop yang

diizinkan (allowable) dari pressure drop terhitung (calculated). Hal ini

dilakukan untuk antisipasi pressure drop yang tinggi akibat

penggunaan kecepatan tinggi.

d. Gunakan tube bundle dan Heat Exchanger cadangan. Jika penggunaan

Heat Exchanger untuk fluida yang berpotensi membentuk fouling

sangat ekstrim maka tube bundle cadangan sebaiknya digunakan. Jika

fouling telah terjadi cukup cepat (setiap 2-3 bulan) maka sebaiknya

digunakan Heat Exchanger cadangan. STHE cadangan juga diperlukan

untuk tipe STHE Fixed tubesheet (pembentukan fouling yang tinggi

pada tube, seperti pada reboiler thermosiphon vertical yang

menggunakan fluida polimer seperti pada butadiene plant).

e. Gunakan 2 shell yang disusun secara paralel. Dengan penggunaan

STHE dimana shell disusun secara seri, maka jika salah satu STHE

telah terjadi penumpukan (akumulasi) fouling (dimana STHE tersebut

disservice) maka STHE yang salah satunya lagi dapat digunakan,

walaupun tentunya terjadi penurunan output, sebaiknya kapasitas yang

digunakan masing-masing antara 60-70% dari kapasitas total.

f. Gunakan wire fin tube. Penggunaan wire fin tube, dapat mengurangi

terbentuknya fouling, pada awalnya penambahan wine fin tube ini

digunakan untuk meningkatkan perpindahan panas tube pada aliran

laminar. Wire fin dapat menaikkan pencampuran radial (radial mixing)

dari dinding tube hingga ke bagian centre (tengah), efek gerakan

pengadukan inilah yang dapat meminimalisasikan deposit pada

dinding tube.

2. Fluida yang ditempatkan pada shell.

a. Gunakan U-Tube atau Floating Head. Kelemahan penggunaan U-Tube

adalah kesulitan pembersihan pada bagian U.



b. Gunakan susunan tube secara square atau rorate square. Susunan

square menyediakan akses yang lebih sehingga cleaning Heat

Exchanger secara mechanical dengan menggunakan rodding atau

hydrojetting baik pada susunan triangel. Namun begitu, tube yang

disusun secara square memberikan koefisien heat transfer yang

rendah. Untuk situasi seperti ini, maka rotate square dapat diguanakan.

c. Meminimalisasikan dead space dengan desain baffle secara optimum.

STHE lebih mudah mengalami fouling dikarenakan adanya dead

space. Oleh sebab itu, penentuan jarak antar baffle (baffle spacing) dan

baffle cut sangat penting, kedua variabel tersebut sangat berpengaruh

dalam penentuan besar kecilnya koefisien perpindahan panas pada

shell. Nilai baffle cut sebaiknya dugunakan antara 20-30%, dimana

baffle cut sebesar 25% adalah nilai yang cukup baik sebagai starter.

Untuk perpindahan panas yang hanya melibatkan panas sensible

(seperti heater atau cooler) disarankan tidak menenpatkan posisi baffle

secara vertikal, untuk perpindahan panas yang melibatkan panas laten

atau terjadinya perubahan fase (seperti condenser dan vaporizer)

disarankan untuk menempatkan posisi baffle secara vertikal. Rasio

antara baffle-space/shell, nilai rasio antara 0,3-0,6 dapat digunakan

sebagai starter. Pemilihan baffle cut dan spacing yang baik sebaiknya

yang dapat menghasilkan stream B (cross flow) yang besar dan

meminimalisasikan kebocoran (leakage) dan bypass stream.

d. Kecepatan tinggi, sama seperti tube, penggunaan kecepatan tinggi pada

shell akan dapat mengurangi pembentukan fouling, dan dapat

menaikkan koefisien perpindahan panas shell. Kecepatan pada shell

umumnya (disamping faktor lain seperti tube pitch dan lain-lain).

e. Gunakan tube pitch yang lebih besar untuk fouling yang lebih sangat

tinggi. Umumnya tube pitch yang digunakan adalah sebesar 1,25 kali

dari OD untuk triangular pitch dan 6 mm lebih dari OD untuk square.

2.7 Metode Cleaning



Ada 3 tipe cleaning yang mungkin dilakukan pada Heat Exchanger ini

adalah sebagai berikut :

1. Chemical/Physical Cleaning.

2. Mechanical Cleaning.

3. Gabungan dari keduanya.

2.7.1 Chemical/Physical Cleaning

Chemical Cleaning adalah suatu metode dimana pembersihan dilakukan

dengan mensirkulasikan agent melalui peralatan. Salah satu cara metode ini

adalah dengan flushing.

Keuntungannya :

a. Tidak perlu membongkar alat sehingga menghemat waktu dan buruh.

b. Tidak ada kerusakan mekanik pada tube.

Kerugiannya :

a. Pembersihan beberapa tipe deposit, dalam hal ini coke sukar

dilakukan.

b. Tube yang tersumbat penuh disarankan dilakukan mechanical cleaning

terlebih dahulu, karena sirkulasi dari cleaning agent tidak mungkin

dilakukan.

c. Sangat sukar untuk meyakinkan bahwa peralatan benar-benar telah

bersih.

d. Deposit kemungkinan dapat terakumulasi di tempat dimana aliran

relatif lambat.

2.7.2 Mechanical Cleaning

Ada 3 tipe mechanical cleaning yang biasa dilakukan yakni :

1. Drilling atau Turbining

Pembersihan ini dilakukan dengan mendrill deposit yang menempel

pada dinding tube. Pembersihan ini paling dianjurkan untuk tube yang tertutup

total. Drilling paling baik dilakukan secara bertahap dengan kenaikan mata

bor.

2. Hidrojetting



Pembersihan ini dilakukan dengan cara menyemprotkan air ke dalam

tube pada tekanan yang tinggi. Pembersihan dengan cara ini untuk jenis

deposit lunak.

3. Sandblasting

Pembersihan ini dilakukan dengan cara menyemprotkan campuran air

dengan pasir ke dalam tube pada tekanan tinggi.

2.7.3 Gabungan dari Keduanya

Cara yang paling umum untuk metode ini adalah chemical cleaning diikuti

dengan mechanical cleaning.



BAB 3

METODOLOGI

3.1 Metode Flushing

Proses flushing berfungsi untuk membersihkan senyawa hidrokarbon yang

menempel atau mengendap di Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-107. Proses

akumulasi endapan yang tidak diinginkan pada permukaan perpindahan panas ini

disebut fouling. Pada Shell and Tube Heat Exchanger, fouling dapat terjadi baik

pada bagian dalam (inner) tube maupun luar (outside) tube dan dapat terjadi pula

pada bagian dalam (inner) shell. Maka dari itu, untuk mengurangi atau

menghilangkan fouling perlu dilakukan proses flushing pada bagian shell dan

tube. Pada proses ini biasanya dilakukan sebelum stop unit. Stop unit dapat

berupa start up maupun shutdown. Sebelum crude oil masuk, maka semua sistem

diisi oleh flushing oil. Standarnya setiap Heat Exchanger yang besar dilengkapi

dengan fasilitas flushing oil dengan menggunakan gas oil. Tetapi berbeda pada

proses flushing yang dilakukan pada Heat Exchanger 11-E-105 dan 11-E-107

yaitu menggunakan hot kerosene.

Produk hot kerosene ini didapatkan dari kolom 5 yang berasal dari 11-E-

108. Sebelum produk hot kerosene dialirkan ke Heat Exchanger terdapat line (T)

yang akan memisahkan aliran produk hot kerosene ke 11-E-105 dan 11-E-107.

Laju alir dari proses flushing ini lebih kecil daripada laju alir crude oil yang

mengalir di tube dan laju alir atmospheric residu yang mengalir di shell karena

ada pembatasan flow kerosene. .

Pada proses flushing di Heat Exchanger ini termasuk proses

Chemical/Physical Cleaning karena pada proses ini tidak terjadi reaksi kimia

tetapi hanya berfungsi mengencerkan kerak yang menempel atau mengendap pada

tube dan shell dengan laju alir tertentu. Salah satu komponen yang dapat

mengakibatkan fouling adalah komponen asphaltene yang tidak stabil yang

berada di crude oil.



Produk hot kerosene digunakan pada proses flushing karena alasan sebagai berikut

:

Secara teori flushing oil baik dilakukan untuk memflushing fluida yang

pour point nya lebih rendah daripada pour point residu.

Pada proses flushing ini harus menggunakan fluida yang panas sehingga

digunakan produk hot kerosene dalam temperatur yang tinggi, karena

keluar dari kolom. Sedangkan flushing oil (gas oil) temperaturnya rendah,

karena keluar dari tangki.

Meluruhkan hidrokarbon yang menempel atau mengendap dengan

mengalirkan hidrokarbon yang lebih ringan untuk mengencerkan kerak

yang mengendap. Dalam hal ini, hot kerosene berperan sebagai

hidrokarbon yang lebih ringan daripada crude oil dan atmospheric residu.

Dengan mengalirkan hot kerosene, maka akan menurunkan viskositas

crude oil yang terdapat pada 11-E-105 dan 11-E-107 agar mudah

diflushing.

3.2 Metode Perhitungan

Langkah pertama yang dilakukan dalam mengevaluasi performance Heat

Exchanger setelah di flushing yaitu dengan mengumpulkan data primer maupun

sekunder.

3.2.1 Pengumpulan Data

Pengumpulan data primer diperoleh dari Heat Exchanger Data Sheet

Crude Distillation Unit, PERTAMINA RU VI Balongan. Data primer ini

digunakan sebagai dasar analisa Evaluasi Performance Preheat Heat Exchanger

11-E-105 dan 11-E-107 setelah di flushing dengan menentukan nilai fouling

factornya. Pengumpulan data sekunder diperoleh dari data-data dan grafik

literatur serta Shifly Report bulan Febuari, Maret, April, Mei dan Juni berupa

data-data temperatur masuk dan temperatur keluar serta data-data laju alir masing-

masing fluida yang mengalir, baik di shell maupun di tube.



3.2.2 Pengolahan Data

Dari data yang diperoleh dapat dilakukan pengolahan data dengan cara

perhitungan Kern dan langkah perhitungannya dapat dilihat seperti berikut :

Gambar 3.1 Diagram alir perhitungan untuk mendapatkan nilai Rd.


Menghitung LMTD

Menghitung Corrected LMTD

Menghitung Neraca Panas (Q)

Menghitung Temperatur Kalorik (Tc dan tc)

Menghitung Koefisien Transfer Film ( hi dan hio)

Menghitung koefisien transfer (h)

Menghitung bilangan Reynold (Re)

Menghitung mass velocity (G)

Menghitung flow area (a)

Menghitung design overall coefficient (Ud)

Menghitung overall heat transfer (Uc) coefficient (Uc)

Menghitung corrected coefficient (h)

Menghitung tube wall temperature (t)

Menghitung fouling factor (Rd)


BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Heat Exchanger 11-E-105

Pada Heat Exchanger 11-E-105, crude oil merupakan fluida yang ingin

dipanaskan. Oleh karena itu, crude oil bertindak sebagai fluida dingin dan

atmospheric residue merupakan fluida pemanas crude oil pada Heat Exchanger.

Data-data dari hasil perhitungan pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.6

merupakan perbandingan perhitungan sebelum diflushing dan setelah diflushing

pada Heat Exchanger 11-E-105. Dari perhitungan nilai Rd Heat Exchanger

pada tiap waktu tertentu yaitu pada waktu sebelum dan sesudah dilakukan

proses flushing maka kita dapat membuat trend nilai Rd terhadap waktu yang

dapat dilihat seperti gambar berikut :

Gambar 4.1 Grafik perbandingan nilai Rd terhadap jangka waktu

pemakaian




02/01/12 02/21/12 03/12/12 04/01/12 04/21/12 05/11/12 05/31/12 06/20/120

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003Trend Nilai Rd 11-E-107

Sebelum flush-ingSesudah flush-ingLinear (S-esudah flushing)

Tanggal HE di Flushing

Nila

i Rd

Gambar 4.2 Grafik perbandingan nilai Rd terhadap jangka waktu pemakaian

4.2 Pembahasan


Dengan melihat Gambar Grafik 4.1 di atas, kita dapat melihat adanya

penurunan nilai Rd sebelum diflushing dan sesudah diflushing. Pada perhitungan

sebelum diflushing yaitu pada tanggal 5 Maret 2012 diperoleh nilai Rd sebesar

0.00459 m2.jam.0C/Kcal. Sedangakan data perhitungan setelah diflushing yaitu

pada tanggal 14 April, 20 Mei, dan 9 Juni 2012 diperoleh nilai Rd masing-masing

sebesar 0.00214 m2.jam.0C/Kcal, 0.00250 m2.jam.0C/Kcal, dan 0.00275

m2.jam.0C/Kcal. Hasil ini menunjukkan bahwa deposit kontaminan pada Heat

Exchanger 11-E-105 sebelum diflushing cukup tinggi, karena memiliki selisih

harga Rd yang besar bila dibandingkan dengan nilai Rd setelah diflushing. Maka

proses flushing unit memiliki dampak yang baik untuk menurunkan fouling factor.

Bila melihat Gambar Grafik 4.1, dari tanggal 5 Maret 2012 ke tanggal 14

April 2012 mengalami penurunan yang cukup drastis karena sudah dilakukan

proses flushing. Akan tetapi, mengalami kenaikan yang signifikan pada tanggal 20

Mei dan 9 Juni 2012. Dengan melihat nilai Rd yang semakin lama semakin naik,

maka kita dapat memprediksi kapan Heat Exchanger ini harus dilakukan flushing

kembali yaitu dengan menggunakan persamaan leastsquare yang didapat pada



grafik. Persamaan leastsquarenya adalah y = 1E-05x + 0,001. Dengan

memasukkan nilai Rd pada tanggal 5 Maret 2012 (0.00459 m2.jam.0C/Kcal) pada

y di persamaan, maka kita akan mendapatkan nilai sebesar 359. Nilai ini adalah

prediksi jumlah hari yang menunjukkan nilai Rd yang sama dengan nilai Rd

sebelum diflushing, terhitung mulai dari tanggal 5 Maret 2012. Maka proses

flushing ini harus dilakukan kembali pada tanggal 27 Februari 2013.


Berdasarkan grafik 4.2 diatas terlihat bahwa adanya perbedaan nilai Rd

sebelum flushing dan sesudah flushing. Nilai Rd pada sebelum flushing yaitu

sebesar 0.00260 hr m2 oC/kcal pada tanggal 25 Februari. Dan setelah heat

exchanger di flushing nilai Rd mengalami penurunan yaitu sebesar 0.00148 hr m2

oC/kcal 14 April. Namun setelah penggunaan untuk beberapa lama nilai Rd

kembali mengalami peningkatan yaitu sebesar 0.00156 hr m2 oC/kcal 17 Mei dan

0.00158 hr m2 oC/kcal pada tanggal 9 Juni. Hal ini menunjukkan bahwa deposit

kontaminan pada heat exchanger 11-E-107 sebelum di flushing cukup tinggi dan

setelah di flushing deposit kontaminan berkurang sehingga proses flushing

baiknya dilakukan secara berkala agar kinerja heat exchanger dapat berjalan

efektif dan maksimal.

Dari persamaan linear grafik 4.2 diatas kita juga dapat memprediksi sampai

kapan heat exchanger perlu di flushing kembali. Dan dari perhitungan persamaan

linear yaitu y = 2E-06x – 0.0014 didapatkan hasil bahwa nilai Rd akan mencapai

kembali pada nilai Rd awal (sebelum di flushing) setelah 600 hari. Maka proses

flushing pada heat exchanger 11-E-107 dapat dilakukan kembali pada tanggal 17

Oktober 2013.



BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Performance heat exchanger 11-E-107 pada Crude Distillation Unit

sebelum diflushing memiliki nilai Rd yang cukup tinggi. Hal ini dapat

dilihat dari perbandingan nilai Rd pada heat exchanger bulan Febuari

(sebelum diflushing) dengan bulan April (sesudah diflushing). Nilai Rd

bulan Febuari lebih besar daripada nilai Rd bulan April.

2. Nilai Rd dari bulan April, Mei dan Juni makin meningkat dapat

disebabkan oleh timbulnya endapan (fouling) pada tube dengan

pemakaian beberapa lama.

3. Untuk menurunkan nilai Rd (meminimalisir endapan/fouling pada tube)

dapat dilakukan flushing secara berkala agar kinerja dari heat exchanger

makin efektif.

4. Nilai UD setelah diflushing yang lebih besar daripada nilai UD sebelum

diflushing. Ini menandakan bahwa kinerja Heat Exchanger tidak dapat

maksimal. Hal ini dapat disebabkan karena telah terjadi fouling dan korosi

yang dapat memberikan tahanan tambahan terhadap aliran panas yang

dapat menurunkan heat load.

5.2 Saran

Untuk melancarkan operasi pada pengolahan produksi baiknya dilakukan

perhitungan kinerja dari heat exchanger dalam jangka waktu tertentu secara

berkala sehingga dapat diketahui kapan heat exchanger harus di flushing, di

cleaning ataupun diganti.



DAFTAR PUSTAKA

1.Kern, D. Q., 1965, Process Heat Transfer, International Student Edition, Mc

Graw Hill Book Co., Tokyo.

2.Perry, R . H., 1965, Chemical Engineering Hand Book, 6th ed., Mc Graw Hill

Book Co., Tokyo.

3.PERTAMINA, Pedoman Op. Kilang Unit 11 Crude Distillation Unit.

4.Holman, J.P., 1991, Perpindahan Kalor Edisi Keenam., Mc Graw Hill. Jakarta.

5.Grafik Viscosity of Mid-Continent Oils J.B, Maxwell.

6.



LAMPIRAN PERHITUNGAN

Perhitungan Aktual Heat Exchanger 11-E-105 (sesudah di flushing)

Tanggal 14 April 2012.

Profil Suhu Heat Exchanger 11-E-105

215.623 0C

182.925 0C

154.689 0C

133.506 0C

1. Neraca Panas

Crude Oil : Qcold = mCold xCpcold x (Tcout−Tc¿ )

= 1552783.689 lb/jamx0.55 BTU/lb.0Fx(310.4-272.3)0F

= 32563429.7 lb/jam

AR : QHot = mHot x CpHot x (Th¿−Thout)

= 980644.097 lb/jamx0.63 BTU/lb.0Fx(420.1-361.26)0F

= 36362212.74 lb/jam

2. Log Mean Temperature Differensial (LMTD)

Hot Fluid (0F) Cold Fluid (0F) Difference (0F)

420.122Higher

Temperature310.439 109.683

361.265Lower


58.857 Difference 38.129 20.728

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=98.95735 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.54363



S=t2−t1

T 1−t 1

=0.25796

Dari nilai R dan S diperoleh Ft = 0.9625

LMTD terkoreksi (dt) = LMTD x Ft

= 98.95735 x 0.9625 = 95.24644 0F

3. Caloric Temperature

∆ tc∆ th

=0.81102

Kc = 0.515

Fc = 0.445

Tc=T2+Fc x (T 1−T2)

= 361.265 0F + 0.445 x (420.122 - 361.265) 0F

= 387.45655 0F

tc=t1+Fc x (t 2−t 1)

= 272.310 0F + 0.445 x (310.439 – 272.310) 0F

= 289.27768 0F

SHELL

Atmospheric Residue, Hot Fluid

Flow Area

4. as=ID xc ' x BPT x144

¿ 70.86614 inchx 0.25 inchx 17.71654 inch1.25 inch x144

= 1.74375 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿980644.097

1.74375

= 562375.4185 lb/jam.ft2

TUBE

Crude Oil, Cold Fluid

Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 2120 x 0.479 inch2

144 x 4

= 1.76299 ft2



Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿1552783.689

1.76299

= 880769.0995 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 387.45655 0F

µ = 4 cP = 9.68 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x562375.4185

lbjam

. ft2

9.68lbft

. jam

= 4792.97232

7. jH = 38

8. Pada Tc = 387.456655 0F

c = 0.6 BTU/lb.0F

k = 0.0652 BTU/jam.ft.0F

¿ 4.46608

9. ho= jH x ( kDe ) x¿

ho

Ø s=38 x ( 0.0652

0.0825 ft ) x 4.46608

= 134.1231

10. Tube Wall Temperature

tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿289.27768+ 134.1231134.1231+192.76977❑

= 289.68798 0F

11. pada tw = 289.68798 0F

µw = 11 cP = 26.62 lb/ft.jam

Øs=¿

= ¿

= 0.86795 lb/jam.ft2

Reynold Number

6. Pada tc = 289.27768 0F

µ = 1.9 cP = 4.598 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

ℜt=

0.06517 ft x 880769.0995 ft2

4.598lbft

. jam

=12482.9896

7. jH = 65

8. Pada tc = 289.27768 0F

c = 0.56 BTU/lb.0F


¿ 3.31784

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=65 x( 0.0705

0.06517 ft ) x3.31784

= 233.30977

10. h io

Øs=

h i

Øsx

IDOD

¿233.30977 x0.06517 ft0.07887 ft

= 192.76977

11. Pada tw = 289.68798

µw = 1.9 cP = 4.598 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1



Corrected Coefficient

12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(134.1231) x0.86795

= 116.4118 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿192.76977 x1

= 192.76977 BTU/jam.ft2.0F

13. Clean Overall Coefficient UC

Uc=ho x hio

ho+h io

=116.4118

BTUjam

. ft2 . F x192.76977 BTU / jam . ft 2 . F

116.4118BTUjam

. ft2 . F+192.76977BTU / jam . ft2 .F

= 72.5809 BTU/h.ft2.0F

14. Desain Overall Coefficient UD

a” = 0.2618 ft2/lin ft

Total Surface, A = 8886.08294 ft2

U D=Q

A . ∆ t= 36362212.74 lb / jam

8886.08294 ft2 x98.95735 F

= 41.35156 BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=72.5809

BTU

h. ft2 . F−41.35156

BTU

h . ft2 . F

72.5809BTU

h . ft2 . Fx 41.35156

BTUh. ft2 . F

= 0.010405 jam.ft2.0F/BTU

= 0.002138 jam.m2.0C/Kcal




Tanggal 20 Mei 2012.


214.6095 0C

179.6006 0C

145.3001 0C

123.8157 0C

1. Neraca Panas


= 1561905.927 lb/jamx0.55 BTU/lb.0Fx(293.5-254.9)0F

= 33220935.64 lb/jam


= 908632.284 lb/jamx0.63 BTU/lb.0Fx(418.3-355.28)0F

= 36072785.82 lb/jam



418.297Higher


355.281Lower


63.01602 Difference 38.67179 24.34423

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=112.14487 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.62951

S=t2−t1

T 1−t 1

=0.23663





= 112.14487 x 0.9625 = 107.93944 0F


∆ tc∆ th

=0.80487

Kc = 0.6

Fc = 0.44


= 355.2811 0F + 0.44 x (418.297 – 355.281) 0F

= 383.00814 0F


= 254.868 0F + 0.44 x (293.540 – 254.868) 0F

= 271.88389 0F

SHELL


Flow Area



= 1.74375 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿908632.2842lb / jam

1.74375 ft2

= 521078.404 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 2120 x 0.479 inch2

144 x 4

= 1.76299 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿1561905.927lb / jam

1.76299 ft 2



= 885943.4099 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 383.00814 0F

µ = 4.3 cP = 10.406 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x521078.404

lbjam

. ft2

10.406lbft

. jam

= 4131.17128

7. jH = 34

8. Pada Tc = 383.00814 0F

c = 0.59 BTU/lb.0F


¿ 4.56589


ho

Ø s=34 x ( 0.0645

0.0825 ft )x 4.56589

= 121.36964


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿271.88389+ 121.36964121.36964+175.428❑

= 272.29282 0F

11. pada tw = 272.29282 0F

µw = 14.5 cP = 35.09 lb/ft.jam

Øs=¿

¿¿

= 0.84352

Reynold Number

6. Pada tc = 271.88389 0F

µ = 2.2 cP = 5.324 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

ℜt=

0.06517 ft x 885943.4099 ft2

5.324lbft

. jam

=10844.09821

7. jH = 56

8. Pada tc = 271.88389 0F

c = 0.57 BTU/lb.0F


¿ 3.50462

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=56 x( 0.0705

0.06517 ft ) x3.50462

= 212.32097

10. h io

Øs=

hi

Øtx

IDOD

¿212.32097 x0.06517 ft0.07887 ft

= 175.428

11. Pada tw = 272.29282 0F

µw = 2.15 cP = 5.203 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1.00322




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(121.36964)x 0.84352

= 102.37741 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿175.428 x1.00322

= 175.99353 BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=102.37741

BTUjam

. ft2 . F x 175.99353BTU / jam. ft2 . F

102.37741BTUjam

. ft2 . F+175.99353 BTU / jam . ft2 . F

= 64.72573 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 36072785.82lb / jam

8886.08294 ft2 x112.14487 F

= 36.19845 BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=64.72573

BTU

h . ft 2 . F– 36.19845

BTU

h. ft2. F

64.72573BTU

h . ft2 . Fx36.19845

BTUh . ft2 . F

= 0.01218 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00250 jam.m2.0C/Kcal




Tanggal 9 Juni 2012.


224.0104 0C

189.5513 0C

151.9961 0C

129.3128 0C

1. Neraca Panas


= 1563195.034 lb/jamx0.55 BTU/lb.0Fx(305.6-264.8)0F

= 35103800.1 lb/jam


= 990300.334 lb/jamx0.63 BTU/lb.0Fx(435.2-373.19)0F

= 38697607.44 lb/jam



435.219Higher


373.192Lower


63.02641 Difference 40.82990 21.19651

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=118.71229 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.51914

S=t2−t1

T 1−t 1

=0.23953





= 118.71229 0F x 0.97 = 115.15092 0F


∆ tc∆ th

=0.83648

Kc = 0.515

Fc = 0.45


= 373.19227 + 0.45 x (435.219 – 373.192

= 401.10415 0F


= 264.763 + 0.45 x (305.593 – 264.763)

= 283.13646 0F

SHELL


Flow Area



= 1.74375 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿990300.334 lb / jam

1.74375 ft2

= 567913.034 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 2120 x 0.479 inch2

144 x 4

= 1.76299 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿1563195.034 lb / jam

1.76299 ft2

= 886674.6167 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 401.10415 0F

µ = 3.7 cP = 8.954 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x567913.034

lbjam

. ft2

8.954lbft

. jam

= 5232.61395

7. jH = 40

8. Pada Tc = 401.104150F

c = 0.61 BTU/lb.0F


¿ 4.38004


ho

Ø s=40 x ( 0.065

0.0825 ft ) x4.38004

= 138.03755


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿283.13646+ 138.03755138.03755+183.44362❑

= 283.56584 0F

11. pada tw = 283.56584 0F

µw = 11.5 cP = 27.83 lb/ft.jam

Øs=¿

¿¿

= 0.8532

Reynold Number

6. Pada tc = 283.13646 0F

µ = 2.15 cP = 5.203 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

ℜt=

0.06517 ft x 886674.6167 ft2

5.203lbft

. jam

=10844.09821

7. jH = 60

8. Pada tc = 283.13646 0F

c = 0.55 BTU/lb.0F


¿ 3.44487

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=60 x( 0.07

0.06517 ft ) x3.44487

= 222.02231

10. h io

Øs=

hi

Øtx

IDOD

¿222.02231 x0.06517 ft0.07887 ft

= 183.44362

11. Pada tw = 283.56584 0F

µw = 2 cP = 4.84 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1.01018




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(138.03755) x0.8532

= 117.77356 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿183.44362 x1.01018

= 185.3104 BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=117.77356

BTUjam

. ft2 . F x185.3104 BTU / jam . ft2 . F

117.77356BTUjam

. ft2 . F+185.3104BTU / jam . ft2 . F

= 72.00865 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 38697607.44 lb / jam

8886.08294 ft2 x118.71229 F

= 36.68412 BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=72.00865

BTU

h . ft2 .F– 36.68412

BTU

h . ft2 . F

72.00865BTU

h . ft2 . Fx36.68412

BTUh . ft2 . F

= 0.01337 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00275 jam.m2.0C/Kcal



Perhitungan Aktual Heat Exchanger 11-E-105 (sebelum flushing)

Tanggal 5 Maret 2012

Profil Suhu Heat Exchanger 11-E-105 pada

251 0C

207 0C

153 0C

125 0C

1. Neraca Panas


= 1128772.68 lb/jamx0.55 BTU/lb.0Fx(307.4-257)0F

= 31289578.69 lb/jam


= 720915.3641 lb/jamx0.63 BTU/lb.0Fx(483.8-404.6)0F

= 35970793.01 lb/jam



483.8Higher


404.6Lower

Temperature257 147.6

79.2 Difference 50.4 28.8

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=161.57243 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.57143

S=t2−t1

T 1−t 1

=0.22222





= 161.57243 0F x 0.975 = 157.53312 0F


∆ tc∆ th

=0.83673

Kc = 0.6

Fc = 0.445


= 404.6 + 0.445 x (483.8 – 404.6)

= 439.844 0F


= 257 + 0.445 x (307.4 – 257)

= 279.428 0F

SHELL


Flow Area



= 1.74375 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿1128772.68 lb / jam

1.74375 ft2

= 647323.5399 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 2120 x 0.479 inch2

144 x 4

= 1.76299 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿720915.3641lb / jam

1.76299 ft2



= 408917.2113 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 439.844 0F

µ = 2.7 cP = 6.534 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x647323.5399

lbjam

. ft2

6.534lbft

. jam

= 8173.27702

7. jH = 43

8. Pada Tc = 439.844 0F

c = 0.625 BTU/lb.0F


¿ 3.99601


ho

Ø s=43 x ( 0.064

0.0825 ft ) x3.99601

= 133.29715


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿279.428+ 133.29715133.29715+119.94369❑

= 279.95437 0F

11. pada tw = 279.95437 0F

µw = 12 cP = 29.04 lb/ft.jam

Øs=¿

¿¿

= 0.81153

Reynold Number

6. Pada tc = 279.428 0F

µ = 2.25 cP = 5.445 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

ℜt=

0.06517 ft x 408917.2113 ft2

5.445lbft

. jam

= 4893.989275

7. jH = 38

8. Pada tc = 279.428 0F

c = 0.575 BTU/lb.0F


¿ 3.54631

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=38 x ( 0.0702

0.06517 ft ) x3.54631

= 145.16817

10. hio

Øt=

hi

Øtx

IDOD

¿145.16817 x0.06517 ft0.07887 ft

= 119.94369

11. Pada tw =279.95437 0F

µw = 2.2 cP = 5.324 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1.00315




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(133.29715) x0.81153

= 108.17488 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿279.428 x1.00315

= 120.32165 BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=108.17488

BTUjam

. ft2 . F x 120.32165 BTU / jam . ft 2 . F

108.17488BTUjam

. ft2 . F+120.32165 BTU / jam . ft2 . F

= 56.9627 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 35970793.01lb / jam

8886.08294 ft2 x161.57243 F

= 25.05373BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=56.9627

BTU

h . ft 2 . F– 25.05373

BTU

h . ft2 . F

56.9627BTU

h . ft2 . Fx25.05373

BTUh . ft2 .F

= 0.02236 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00459 jam.m2.0C/Kcal



Perhitungan Aktual Heat Exchanger 11-E-107 (sesudah diflushing)

Tanggal 14 April 2012.


241.600 0C

215.623 0C

189.792 0C

173.451 0C

1. Neraca Panas


= 704327.154 kg/jam x 590 cal/kg0C x (189.792-173.451) 0C

= 6790861614 cal/jam = 26946138.8848 BTU/jam

AR : Qhot = mHot x CpHot x (Th¿−Thout)

= 444810.3561 kg/jam x 670 cal/kg0C x (241.6-215.623)0C

= 7741750616.3 cal/jam = 30719266.4454 BTU/jam



466.880Higher

Temperature373.626346 93.254507

420.122Lower

Temperature344.211205 75.910995

46.758 Difference 29.415141 17.343512

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=84.28656 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.58961



S=t2−t1

T 1−t 1

=0.23979





= 84.28556 x 0.99 = 83.44271 0F


∆ tc∆ th

=0.81402

Kc = 0.3

Fc = 0.45


= 420.12220 0F + 0.45 x (466.88085 -420.12220) 0F

= 441.16360 0F


= 344.21120 0F + 0.45 x (373.62635 – 344.21121) 0F

= 357.44802 0F

SHELL


Flow Area


¿58.26772∈x0.25∈x20.86614∈ ¿1.25∈x144

¿

= 1.68864 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿444810.35610

1.68864

= 580726.13297 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 1440 x 0.479¿2

144 x2

= 2.39500 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿704327.1537

2.39500

= 648340.35003 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 441.16359 0F

µ = 2.4 cP = 5.808 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x5 80726.13297

lbjam

. ft2

5.808lbft

. jam

= 8248.95075

7. jH = 50

8. Pada Tc = 441.16359 0F

c = 0.635 BTU/lb.0F


¿ 3.86254


ho

Ø s=50 x ( 0.064

0.0825 ft ) x3.86254

= 149.81989


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿357.44802+ 149.81989312.67927

= 357.92718 0F

11. Pada tw = 357.92718 0F

µw = 4.9 cP = 11.858 lb/ft.jam

Øs=¿

= ¿

= 0.90490 lb/jam.ft2

Reynold Number

6. Pada tc = 357.44802 0F

µ = 1.15 cP = 2.783 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

¿0.06517 ft x648340.35003

lbjam

ft2

4.598l bft

. jam

=15181.60100

7. jH = 68

8. Pada tc = 357.44802 0F

c = 0.6 BTU/lb.0F


¿ 2.89248

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=68 x( 0.069

0.06517 ft ) x2.89248

= 208.25818

10. hio

Øt=

hi

Øtx

IDOD

¿2 08.25818 x0.06517 ft0.08333 ft

= 162.85938

11. Pada tw = 357.92718 0F

µw = 1.15 cP = 2.783 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(149.81989) x0.90490

= 135.57250 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿162.85938 x1

= 162.85938BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=1 35.57250

BTUjam

. ft 2 . F x162.85938 BTU / jam . ft2 . F

135.57250BTUjam

. ft2 . F+162.85938 BTU / jam . ft2. F

= 73.98423 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 30719266.44540 BTU / jam

7544.78727 ft2 x 84.28556 F

= 48.30706BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=73.98423

BTU

h . ft2 .F−48.30706

BTU

h . ft 2 . F

73.98423BTU

h . ft2 . Fx 48.30706

BTUh . ft2 . F

= 0.00718 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00148 jam.m2.0C/Kcal




Tanggal Mei 2012.


250.102 0C

220.078 0C

187.893 0C

168.544 0C

1. Neraca Panas


= 714335.4 kg/jam x 590 cal/kg0C x (187.893-168.544) 0C

= 8154746490 cal/jam = 32358034.0740 BTU/jam


= 434161.9 kg/jam x 670 cal/kg.0C x (250.102-220.078) 0C

= 8733635513 cal/jam = 34655065.7170 BTU/jam



482.18324Higher

Temperature370.20758 111.97566

428.14004Lower

Temperature335.37956 92.76048

30.02400 Difference 19.34890 19.21518

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=102.06679 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.55172

S=t2−t1

T 1−t 1

=0.23724





= 104.06679 x 0.985 = 83.44271 0F


∆ tc∆ th

=0.82839

Kc = 0.25

Fc = 0.445


= 428.14004 0F + 0.445 x (482.18324 - 428.14004) 0F

= 452.189264 0F


= 335.37956 0F + 0.445 x (370.20758 – 335.37956) 0F

= 350.87803 0F

SHELL


Flow Area


¿58.26772∈x0.25∈x20.86614∈ ¿1.25∈x144

¿

= 1.68864 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿434161.91.68864

= 566823.9461 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 1440 x 0.479¿2

144 x2

= 2.39500 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿7714335.4

2.39500

= 657553.0431 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 452.189264 0F

µ = 2.45 cP = 5.929 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x566823.9461

lbjam

. ft2

5.929lbft

. jam

= 7887.16066

7. jH = 46

8. Pada Tc = 452.189264 0F

c = 0.63 BTU/lb.0F


¿ 3.87895


ho

Ø s=46 x( 0.064

0.0825 ft ) x3.87895

= 138.41969


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿350.87803+ 138.41969331.64476

= 351.29540 0F

11. Pada tw = 351.29540 0F

µw = 5.1 cP = 12.342 lb/ft.jam

Øs=¿

= ¿

= 0.90245 lb/jam.ft2

Reynold Number

6. Pada tc = 350.87803 0F

µ = 1.4 cP = 3.388 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

¿0.06517 ft x657553.0431

lbjam

ft2

3.388lbft

. jam

=12647.73907

7. jH = 60

8. Pada tc = 350.87803 0F

c = 0.59 BTU/lb.0F


¿ 3.08623

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=60 x( 0.068

0.06517 ft ) x3.08623

= 193.22507

10. hio

Øt=

hi

Øtx

IDOD

¿193.22507 x0.06517 ft0.08333 ft

= 151.10261

11. Pada tw = 351.29540 0F

µw = 1.15 cP = 2.783 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(138.41969) x0.90245

= 124.91693 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿151.10261 x1

= 151.10261BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=1 24.91693

BTUjam

. ft 2 . F x151.10261 BTU / jam . ft2 . F

124.91693BTUjam

. ft2 . F+151.10261 BTU / jam . ft2 . F

= 68.38383 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 34655065.7170 BTU / jam

7544.78727 ft2 x 102.06679 F

= 45.00235BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=68.38383

BTU

h . ft 2 . F−45.00235

BTU

h . ft2 .F

68.38383BTU

h . ft2 . Fx 45.00235

BTUh . ft2. F

= 0.00759 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00156 jam.m2.0C/Kcal




Tanggal 9 Juni 2012.


253.524 0C

224.01 0C

192.944 0C

174.399 0C

1. Neraca Panas


= 709049.63 kg/jam x 590 cal/kg0C x (192.944-174.399) 0C

= 7758151199 cal/jam = 30784343.96 BTU/jam


= 449190.3 kg/jam x 670 cal/kg.0C x (253.524-224.01) 0C

= 8882240578 cal/jam = 35244730.6146 BTU/jam



488.342562Higher

Temperature379.299533 109.043029

435.218675Lower

Temperature345.918322 89.300353

29.51327 Difference 18.54512 19.7427

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=98.843 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.59143

S=t2−t1

T 1−t 1

=0.23438





= 98.843 x 0.99 = 97.8548 0F


∆ tc∆ th

=0.81894

Kc = 0.5

Fc = 0.45


= 435.218675 0F + 0.45 x (488.342562 - 435.218675) 0F

= 459.12442 0F


= 345.918322 0F + 0.445 x (370.20758 – 345.918322) 0F

= 360.93987 0F

SHELL


Flow Area


¿58.26772∈x0.25∈x20.86614∈ ¿1.25∈x144

¿

= 1.68864 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿449190.32860

1.68864

= 586444.4453 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 1440 x 0.479¿2

144 x2

= 2.39500 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿709049.63562

2.39500

= 652687.4429 lb/jam.ft2

Reynold Number



6. Pada Tc = 459.12442 0F

µ = 2.25 cP = 5.445 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x538081.5672

lbjam

. ft2

5.445lbft

. jam

= 8152.75102

7. jH = 50

8. Pada Tc = 459.12442 0F

c = 0.635 BTU/lb.0F


¿ 3.78033


ho

Ø s=50 x ( 0.064

0.0825 ft ) x3.78033

= 146.63126


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿360.93987+ 146.63126347.60284

= 361.93987 0F

11. Pada tw = 361.93987 0F

µw = 4.1 cP = 9.992 lb/ft.jam

Øs=¿

= ¿

= 0.91942 lb/jam.ft2

Reynold Number

6. Pada tc = 360.93987 0F

µ = 1.25 cP = 3.025 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

¿0.06517 ft x648340.35

lbjam

ft2

3.025lbft

. jam

= 13967.00148

7. jH = 64

8. Pada tc = 360.93987 0F

c = 0.595 BTU/lb.0F


¿ 2.96573

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=64 x ( 0.069

0.06517 ft )x 2.96573

= 200.97158

10. hio

Øt=

hi

Øtx

IDOD

¿200.97158 x0.06517 ft0.08333 ft

= 162.40578

11. Pada tw = 361.93987 0F

µw = 1.1 cP = 2.662 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1.01806




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(146.63127)x 0.91942

= 134.81629 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿162.40573 x1 .01806

= 165.33842 BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=1 34.81629

BTUjam

. ft2 .F x165.33842 BTU / jam . ft2. F

134.81629BTUjam

. ft2 . F+165.33842 BTU / jam . ft2 . F

= 74.26275 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 35244730.61468 BTU / jam

7544.78727 ft2 x 109.043029 F

= 47.26068BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=74.26275

BTU

h . ft2 .F−47.26068

BTU

h . ft2 .F

74.26275BTU

h . ft2 . Fx 47.26068

BTUh . ft2. F

= 0.00769 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00158 jam.m2.0C/Kcal



Perhitungan Aktual Heat Exchanger 11-E-107 (sebelum diflushing)

Tanggal 25 Febuari 2012.


259.95 0C

230.9 0C

188.33 0C

168.57 0C

1. Neraca Panas


= 535510 kg/jam x 590 cal/kg0C x (188.33-168.57) 0C

= 6243189784 cal/jam = 24772977.06 BTU/jam


= 409910 kg/jam x 670 cal/kg0C x (259.95 – 230.9)0C

= 7978283285 cal/jam = 31657828.07 BTU/jam



499.91Higher


447.62Lower


52.29 Difference 35.568 16.722

LMTD=Δ t1−∆ t2

ln∆ t 1

∆ t 2

=120.361 0F

R=T 1−T 2

t 2−t 1

=1.470

S=t2−t1

T 1−t 1

=0.216





= 120.36146 x 0.99 = 119.15785 0F


∆ tc∆ th

=0.87029

Kc = 0.56

Fc = 0.45

Tc=T2+Fc x (T 1−T b2)

= 447.62 0F + 0.45 x (499.91 - 447.62) 0F

= 471.1505 0F


= 0F + 0.45 x (370.994 – 335.426 344) 0F

= 351.4316 0F

SHELL


Flow Area


¿58.26772∈x0.25∈x20.86614∈ ¿1.25∈x144

¿

= 1.68864 ft2

Mass Velocity

5.Gs=Wsas

¿4099101.68864

= 535161.6614 lb/jam.ft2

TUBE


Flow Area

4. a t=N t x at '

144 x n

¿ 1440 x 0.479¿2

144 x2

= 2.39500 ft2

Mass Velocity

5. Gt=Wtat

¿5355102.39500

= 492942.4331 lb/jam.ft2



Reynold Number

6. Pada Tc = 471.1505 0F

µ = 2.2 cP = 5.324 lb/ft.jam

De = 0.99 inch = 0.0825 ft

ℜs=De x Gs

µ

¿0.0825 ft x5 35161.6614

lbjam

. ft2

5.324lbft

. jam

= 8292.79434

7. jH = 44

8. Pada Tc = 471.1505 0F

c = 0.645 BTU/lb.0F


¿ 3.79157


ho

Ø s=50 x ( 0.064

0.0825 ft ) x3.79157

= 127.39675


tw=tc+ho/ Ø s

ho/ Ø s+hio / Ø t

¿351.4316+ 1 27.39675306.56103

= 348.68262 0F

11. Pada tw = 348.68262 0F

µw = 5.05 cP = 12.221 lb/ft.jam

Øs=¿

= ¿

= 0.89018 lb/jam.ft2

Reynold Number

6. Pada tc = 351.4316 0F

µ = 1.2 cP = 2.904 lb/ft.jam

D = 0.782 inch = 0.06517 ft

ℜt=D xGt

µ

¿0.06517 ft x 4922942

lbjam

ft2

2.904lbft

. jam

= 11061.7821

7. jH = 58

8. Pada tc = 351.4316 0F

c = 0.6 BTU/lb.0F


¿ 2.89248

9. hi= jH x ( kD )x ¿

hi

Ø t=68 x( 0.069

0.06517 ft ) x2.89248

= 179.16427

10. hio

Øt=

hi

Øtx

IDOD

¿179.16427 x0.06517 ft0.08333 ft

= 140.10706

11. Pada tw = 348.68262 0F

µw = 1.2 cP = 2.904 lb/ft.jam

Øt=¿

¿¿

= 1




12. ho=(ho

Ø s

) x Ø s

¿(127.39675) x0.89018

= 113.40618 BTU/jam.ft2.0F


12. hio=( h io

Øt) x Ø t

¿140.10703 x1

= 140.10703 BTU/jam.ft2.0F


Uc=ho x hio

ho+h io

=1 13.40618

BTUjam

. ft2 .F x140.10703 BTU / jam . ft2 . F

113.40618BTUjam

. ft2 . F+140.10703 BTU / jam . ft2. F

= 62.67525 BTU/h.ft2.0F


a” = 0.2618 ft2/lin ft


U D=Q

A . ∆ t= 31657828.07 BTU / jam

7544.78727 ft2 x 120.36146 F

= 34.928256BTU/h.ft2.0F

15. Dirty Factor Rd

Rd=U C−U D

UC xU D

=62.67525

BTU

h . ft 2 . F−34.928256

BTU

h . ft2 . F

62.67525BTU

h . ft2 . Fx 34.928256

BTUh . ft 2 . F

= 0.01267 jam.ft2.0F/BTU

= 0.00260 jam.m2.0C/Kcal



LAMPIRAN HASIL

Dari perhitungan Evaluasi Performance Preheat Heat Exchanger 11-E-105

dan 11-E-107 setelah diflushing pada Crude Distillation Unit didapatkan hasil

sebagai berikut :

Tabel 4.1 Data perbandingan perhitungan HE 11-E-105 tanggal 14 April

2012 dengan tanggal 5 Maret 2012

Q (kcal/hr) Ud (kcal/hr m2 oC) Rd (hr m2 oF/kcal)

5 Maret 14 April 5 Maret 14 April 5 Maret 14 April

35970793.01 36362212.74 121.93212 201.2508 0.00459 0.00214

Tabel 4.2 Kondisi HE 11-E-105 tanggal 14 April 2012 dengan tanggal 5 Maret 2012

KondisiAtmospheric Residue Crude Oil

5 Maret 14 April 5 Maret 14 April

Flow rate (kg/hr) 327000 444810.35605 512000 704327.1537

Temperature inlet 251 215.62344 125 133.50569

Temperature outlet 207 182.9251 153 154.99606

ΔT (oC) 44 32.69834 28 21.49037

Tabel 4.3 Data perhitungan HE 11-E-105 tanggal 20 Mei 2012 dengan

tanggal 5 Maret 2012


5 Maret 20 Mei 5 Maret 20 Mei 5 Maret 20 Mei

35970793.01 36072785.82 121.93212 176.17150 0.00459 0.00250



Tabel 4.4 Kondisi HE 11-E-105 tanggal 20 Mei 2012 dengan tanggal 5 Maret 2012


5 Maret 20 Mei 5 Maret 20 Mei

Flow rate (kg/hr) 327000 412146.5178 512000 708464.9094



ΔT (oC) 44 32.0089 28 21.48433

Tabel 4.5 Data perhitungan HE 11-E-105 tanggal 9 Juni 2012 dengan

tanggal 5 Maret 2012


5 Maret 9 Juni 5 Maret 9 Juni 5 Maret 9 Juni

35970793.01 38697607.44 121.93212 178.53519 0.00459 0.00275

Tabel 4.6 Kondisi HE 11-E-105 tanggal 9 Juni 2012 dengan tanggal 5 Maret 2012

Kondisi

Atmospheric Residue Crude Oil

5 Maret 9 Juni 5 Maret 9 Juni

Flow rate (kg/hr) 327000 449190.3286 512000 709049.6356



ΔT (oC) 44 34.45912 28 22.68328

Tabel 4.7 Data perhitungan HE 11-E-107 pada tanggal 14 April dengan 25

Februari 2012




25 Februari 14 April 25 Februari 14 April 25 Februari 14 April

6243189.74 7741750.616 169.98971 235.10204 0.00260 0.00148

Tabel 4.8 Kondisi HE 11-E-107 pada tanggal 14 April dengan 25 Februari

2012


25 Februari 14 April 25 Februari 14 April

Flow rate (kg/hr) 409910 444810.35605 535510 704327.15374

Temperature inlet 259.95 241.60047 188.33 173.45067

Temperature outlet 230.9 215.62344 168.57 189.79241

ΔT (oC) 29.05 25.97703 19.76 16.34174

Tabel 4.9 Data perhitungan HE 11-E-107 pada tanggal 17 Mei dengan 25 Februari 2012


25 Februari 17 Mei 25 Februari 17 Mei 25 Februari 17 Mei

6243189.74 8733635.51335 169.98971219.018

600.00260 0.00156



Tabel 4.10 Kondisi HE 11-E-107 pada tanggal 17 Mei dengan 25 Februari 2012


25 Februari 17 Mei 25 Februari 17 Mei

Flow rate (kg/hr) 409910 434161.9 535510 714335.4



ΔT (oC) 29.05 30.02400 19.76 19.34890

Tabel 4.11 Data perhitungan HE 11-E-107 pada tanggal 9 Juni dengan 25

Februari 2012


25 Februari 9 Juni 25 Februari 9 Juni 25 Februari 9 Juni

6243189.748882240.57

830169.98971 230.00946 0.00260 0.00158

Tabel 4.12 Kondisi HE 11-E-107 pada tanggal 9 Juni dengan 25 Februari

2012


25 Februari 9 Juni 25 Februari 9 Juni

Flow rate (kg/hr) 409910 449190.32860 535510 709049.63562



ΔT (oC) 29.05 29.51327 19.76 18.54512


laporan khusus (1)

Documents