laporan phe
DESCRIPTION
nhTRANSCRIPT
-
LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA 2
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014-2015
MODUL : Plate Heat Exchanger
PEMBIMBING : Ir. Oemar Khayam
OLEH
KELOMPOK 5
NURISYABAN A. 131411021
KELAS 2A
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2015
PEMBUATAN : 13 APRIL 2015
PENYERAHAN : 27 APRIL 2015
-
1. Kalibrasi
1.1.Kalibrasi laju alir dingin
flow meter (L/h) Volume (L) Waktu (s)
Laju alir
(L/s)
Laju Alir
(m3/s)
60 0.14 10 0.014 0.000014
100 0.255 10 0.0255 0.0000255
200 0.53 10 0.053 0.000053
300 0.81 10 0.081 0.000081
400 1.06 10 0.106 0.000106
500 1.39 10 0.139 0.000139
600 1.65 10 0.165 0.000165
1.2.Kalibrasi laju alir panas
flow meter (L/h) Volume (L) Waktu (s)
Laju alir
(L/s)
Laju Alir
(m3/s)
60 0.14 10 0.014 0.000014
100 0.26 10 0.026 0.000026
200 0.61 10 0.061 0.000061
300 0.83 10 0.083 0.000083
400 1.1 10 0.11 0.00011
500 1.43 10 0.143 0.000143
600 1.64 10 0.164 0.000164
2. Data Pengamatan
2.1 Laju alir panas tetap dan laju alir dingin berubah
Laju alir dingin berubah Laju alir panas tetap
Laju alir (m3/s) Tci (K) Tco (K) Laju alir (m3/s) Thi (K)
Tho
(K)
0.000026 307 315 0.000053 329 322
0.000083 305 314 0.000053 329 319
0.000143 304 312 0.000053 329 315
0.000026 305 313 0.000106 330 321
0.000083 304 316 0.000106 331 322
0.000143 305 315 0.000106 331 320
0.000026 307 317 0.000165 331 327
0.000083 306 318 0.000165 331 325
0.000143 308 317 0.000165 331 323
-
2.2 Laju alir dingin tetap dan Laju alir panas berubah
Laju alir dingin berubah Laju alir panas tetap
Laju alir (m3/s) Tci (K) Tco (K) Laju alir (m3/s) Thi (K) Tho (K)
0.000053 302 309 0.000026 324 315
0.000053 302 309 0.000083 323 314
0.000053 302 311 0.000143 325 319
0.000106 302 309 0.000026 326 315
0.000106 303 309 0.000083 326 313
0.000106 304 311 0.000143 326 316
0.000165 305 308 0.000026 326 311
0.000165 305 309 0.000083 325 311
0.000165 305 312 0.000143 327 315
3. Pengolahan Data
3.1.Pengolahan Data Laju alir panas tetap dan laju alir dingin berubah
3.1.1 Pengolahan data literature
Ru
n
Laju Alir (m3/s)
Thi
(K)
Tho
(K)
Panas Dingin
(kg/m.s
) (kg/m3)
(kg/m.s
) (kg/m3)
1
0.00005
3
0.00002
6 329
4.98E-
04
985.221674
9 322
5.58E-
04
988.630746
4
2
0.00005
3
0.00008
3 329
4.98E-
04
985.221674
9 319
5.89E-
04
990.099009
9
3
0.00005
3
0.00014
3 329
4.98E-
04
985.221674
9 315
6.32E-
04
991.080277
5
4
0.00010
6
0.00002
6 330
4.90E-
04 984.736583 321
5.68E-
04
989.119683
5
5
0.00010
6
0.00008
3 331
4.82E-
04
984.251968
5 322
5.58E-
04
988.630746
4
6
0.00010
6
0.00014
3 331
4.82E-
04
984.251968
5 320
5.79E-
04
989.609104
4
7
0.00016
5
0.00002
6 331
4.82E-
04
984.251968
5 327
5.15E-
04
986.193293
9
8
0.00016
5
0.00008
3 331
4.82E-
04
984.251968
5 325
5.31E-
04
987.166831
2
9
0.00016
5
0.00014
3 331
4.82E-
04
984.251968
5 323
5.47E-
04
988.142292
5
3.1.2 Kalor yang diberikan fluida panas
-
Run Laju alir (L/s) Laju alir massa (kg/s) Cp (kJ/kg.K) T1 (K) Q1 (watt)
1 0.000053 52.21674877 4.2 7 1535.172414
2 0.000053 52.21674877 4.2 10 2193.103448
3 0.000053 52.21674877 4.2 14 3070.344828
4 0.000106 104.3820778 4.2 9 3945.642541
5 0.000106 104.3307087 4.2 9 3943.700787
6 0.000106 104.3307087 4.2 11 4820.07874
7 0.000165 162.4015748 4.2 4 2728.346457
8 0.000165 162.4015748 4.2 6 4092.519685
9 0.000165 162.4015748 4.2 8 5456.692913
3.1.3 Kalor yang diterima fluida dingin
Run Laju alir (m3/s) Laju alir massa (kg/s) Cp (kJ/kg.K) T2(K) Q2 (watt)
1 0.000026 25.84 4.2 8 868.3147
2 0.000083 82.50 4.2 9 3118.419
3 0.000143 142.13 4.2 8 4775.731
4 0.000026 25.84 4.2 8 868.3147
5 0.000083 82.50 4.2 12 4157.892
6 0.000143 142.13 4.2 10 5969.664
7 0.000026 25.84 4.2 10 1085.393
8 0.000083 82.50 4.2 12 4157.892
9 0.000143 142.13 4.2 9 5372.697
3.1.4 Efisiensi kalor pada laju alir fluida panas tetap dan fluida dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s) Laju Alir Kalor (Watt)
Efisiensi (%) Panas Dingin Q1 Q2
1 0.000053 0.000026 1535.172414 868.31472 56.56138113
2 0.000053 0.000083 2193.103448 3118.41873 142.192049
3 0.000053 0.000143 3070.344828 4775.73096 155.5437981
4 0.000106 0.000026 3945.642541 868.31472 22.00692818
5 0.000106 0.000083 3943.700787 4157.89164 105.4312146
6 0.000106 0.000143 4820.07874 5969.6637 123.8499208
7 0.000165 0.000026 2728.346457 1085.3934 39.78209576
8 0.000165 0.000083 4092.519685 4157.89164 101.5973522
9 0.000165 0.000143 5456.692913 5372.69733 98.460687
3.1.5 Perbedaan suhu logaritmik pada laju alir fluida panas tetap dan fluida dingin
berubah
-
Run
Laju Alir (L/s) Perubahan Suhu (K)
Tlm (K) Panas Dingin T1 T2
1 0.000053 0.000026 14 15 14.49425105
2 0.000053 0.000083 15 14 14.49425105
3 0.000053 0.000143 17 11 13.78302532
4 0.000106 0.000026 17 16 16.49494826
5 0.000106 0.000083 15 18 16.45444484
6 0.000106 0.000143 16 15 15.49462216
7 0.000165 0.000026 14 20 16.82203951
8 0.000165 0.000083 13 19 15.81070906
9 0.000165 0.000143 14 15 14.49425105
3.1.6 Koefisien pindah panas keseluruhan pada laju alir fluida panas tetap dan fluida
dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s)
Q (Watt) A (m2) Tlm (K) U (W/m2K) Panas Dingin
1 0.000053 0.000026 1535.172414 1 14.49425105 105.9159531
2 0.000053 0.000083 2193.103448 1 14.49425105 151.3085044
3 0.000053 0.000143 3070.344828 1 13.78302532 222.7627647
4 0.000106 0.000026 3945.642541 1 16.49494826 239.2030868
5 0.000106 0.000083 3943.700787 1 16.45444484 239.673889
6 0.000106 0.000143 4820.07874 1 15.49462216 311.0807537
7 0.000165 0.000026 2728.346457 1 16.82203951 162.1888032
8 0.000165 0.000083 4092.519685 1 15.81070906 258.8447912
9 0.000165 0.000143 5456.692913 1 14.49425105 376.4729129
3.1.7 Koefisien pindah konveksi inside pada laju alir fluida panas tetap dan fluida
dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s) Bilangan Tak Berdimensi
h inside (W/m2.K) Panas Dingin Nre inside Nu inside Npr inside
1 0.000053 0.000026 1.05E+01 0.064620083 2.68955E-05 50.29381089
2 0.000053 0.000083 1.05E+01 0.064620083 2.68955E-05 50.29381089
3 0.000053 0.000143 1.05E+01 0.064620083 2.68955E-05 50.29381089
4 0.000106 0.000026 2.13E+01 0.091614447 2.64584E-05 71.30352411
5 0.000106 0.000083 2.16E+01 0.091847062 2.60213E-05 71.48456811
6 0.000106 0.000143 2.16E+01 0.091847062 2.60213E-05 71.48456811
7 0.000165 0.000026 3.37E+01 0.114592002 2.60213E-05 89.1869551
8 0.000165 0.000083 3.37E+01 0.114592002 2.60213E-05 89.1869551
9 0.000165 0.000143 3.37E+01 0.114592002 2.60213E-05 89.1869551
-
3.1.8 Koefisien pindah konveksi outside pada laju alir fluida panas tetap dan fluida
dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s) Bilangan Tak Berdimensi
h outside
(W/m2.K) Panas Dingin Nre outside Nu outside Npr outside
1 0.000053 0.000026 9.40E+00 0.063529761 3.00902E-05 49.44521297
2 0.000053 0.000083 8.90E+00 0.062990766 3.18062E-05 49.02571298
3 0.000053 0.000143 8.31E+00 0.062295071 3.40943E-05 48.48425395
4 0.000106 0.000026 1.85E+01 0.089584687 3.06622E-05 69.72376202
5 0.000106 0.000083 1.88E+01 0.08984465 3.00902E-05 69.92609078
6 0.000106 0.000143 1.81E+01 0.089330681 3.12342E-05 69.52606864
7 0.000165 0.000026 3.16E+01 0.113465981 2.77698E-05 88.31057315
8 0.000165 0.000083 3.07E+01 0.112935874 2.8644E-05 87.89799104
9 0.000165 0.000143 2.98E+01 0.112425794 2.95182E-05 87.50099564
3.1.9 Koefisien pindah panas keseluruhan secara empiris (untuk satu lempeng) pada
laju alir fluida panas berubah dan fluida dingin tetap
Run Laju Alir (L/s) A
(m2)
X (m)
K
(W/m.K)
h inside
(W/m2.K)
h outside
(W/m2.K) U empiris
Panas Dingin
1 0.00005
3
0.00002
6 0.04 0.005 77.83
50.293810
89 49.44521
622.32695
73
2 0.00005
3
0.00008
3 0.04 0.005 77.83
50.293810
89 49.02571
619.65755
44
3 0.00005
3
0.00014
3 0.04 0.005 77.83
50.293810
89 48.48425
616.17851
56
4 0.00010
6
0.00002
6 0.04 0.005 77.83
71.303524
11 69.72376 879.31854
5 0.00010
6
0.00008
3 0.04 0.005 77.83
71.484568
11 69.92609
881.70702
64
6 0.00010
6
0.00014
3 0.04 0.005 77.83
71.484568
11 69.52607
879.15581
02
7 0.00016
5
0.00002
6 0.04 0.005 77.83
89.186955
1 88.31057
1106.1791
72
8 0.00016
5
0.00008
3 0.04 0.005 77.83
89.186955
1 87.89799
1103.5837
41
9 0.00016
5
0.00014
3 0.04 0.005 77.83
89.186955
1 87.501
1101.0748
85
-
3.2.Pengolahan Data laju alir dingin tetap dan laju alir panas berubah
3.2.1 Pengolahan data literature
Ru
n
Laju Alir (L/s) Thi
(K)
Tho (K)
Panas Dingin (kg/m.s) (kg/m3 ) (kg/m.s) (kg/m3 )
1
0.00002
6
0.00005
3 324
5.39E-
04
987.65432
1 315
6.32E-
04
991.080
3
2
0.00008
3
0.00005
3 323
5.47E-
04
988.14229
2 314
6.42E-
04
991.571
6
3
0.00014
3
0.00005
3 325
5.31E-
04
987.16683
1 319
5.89E-
04 990.099
4
0.00002
6
0.00010
6 326
5.23E-
04
986.67982
2 315
6.32E-
04
991.080
3
5
0.00008
3
0.00010
6 326
5.23E-
04
986.67982
2 313
6.53E-
04
992.063
5
6
0.00014
3
0.00010
6 326
5.23E-
04
986.67982
2 316
6.14E-
04
991.080
3
7
0.00002
6
0.00016
5 326
5.23E-
04
986.67982
2 311
6.82E-
04
993.048
7
8
0.00008
3
0.00016
5 325
5.31E-
04
987.16683
1 311
6.82E-
04
993.048
7
9
0.00014
3
0.00016
5 327
5.15E-
04
986.19329
4 315
6.32E-
04
991.080
3
3.2.2 Kalor yang diberikan fluida panas
Run
Laju alir
(m3/s)
Laju alir
massa
(kg/s)
Cp
(kJ/kg.K) T1 (K)
Q1
(Watt)
1 0.000026 25.6790123 4.2 9 970.666667
2 0.000083 82.0158103 4.2 9 3100.19763
3 0.000143 141.164857 4.2 6 3557.35439
4 0.000026 25.6536754 4.2 11 1185.1998
5 0.000083 81.8944253 4.2 13 4471.43562
6 0.000143 141.095215 4.2 10 5925.99901
7 0.000026 25.6536754 4.2 15 1616.18155
8 0.000083 81.934847 4.2 14 4817.769
9 0.000143 141.025641 4.2 12 7107.69231
3.2.3 Kalor yang diterima fluida dingin
Run Laju alir (L/s) Laju alir massa (kg/s) Cp (kJ/kg.K) T2 (K) Q2 (Watt)
-
1 0.000053 52.345679 4.2 7 1538.96296
2 0.000053 52.3715415 4.2 7 1539.72332
3 0.000053 52.3198421 4.2 9 1977.69003
4 0.000106 104.588061 4.2 7 3074.889
5 0.000106 104.588061 4.2 6 2635.61914
6 0.000106 104.588061 4.2 7 3074.889
7 0.000165 162.802171 4.2 3 2051.30735
8 0.000165 162.882527 4.2 4 2736.42646
9 0.000165 162.721893 4.2 7 4784.02367
3.2.4 Efisiensi kalor pada laju alir fluida panas tetap dan fluida dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s) Laju Alir Kalor (Watt) Efisiensi
(%) Panas Dingin Q1 Q2
1 0.000026 0.000053 970.6666667 1538.962963 158.547009
2 0.000083 0.000053 3100.197628 1539.72332 49.665328
3 0.000143 0.000053 3557.354393 1977.69003 55.5944056
4 0.000026 0.000106 1185.199803 3074.888999 259.440559
5 0.000083 0.000106 4471.435619 2635.619142 58.9434662
6 0.000143 0.000106 5925.999013 3074.888999 51.8881119
7 0.000026 0.000165 1616.181549 2051.307351 126.923077
8 0.000083 0.000165 4817.769003 2736.426456 56.7986231
9 0.000143 0.000165 7107.692308 4784.023669 67.3076923
3.2.5 Perbedaan suhu logaritmik pada laju alir fluida panas tetap dan fluida dingin
berubah
Run
Laju Alir (L/s) Perubahan Suhu (K)
Tlm (K) Panas Dingin T1 T2
1 0.000026 0.000053 15 13 13.976158
2 0.000083 0.000053 14 12 12.9743184
3 0.000143 0.000053 14 17 15.4514915
4 0.000026 0.000106 17 13 14.9106857
5 0.000083 0.000106 17 10 13.1919098
6 0.000143 0.000106 15 12 13.4442604
7 0.000026 0.000165 18 6 10.9228707
8 0.000083 0.000165 16 6 10.1954545
9 0.000143 0.000165 15 10 12.3315173
3.2.6 Koefisien pindah panas keseluruhan pada laju alir fluida panas tetap dan fluida
dingin beubah
-
Run
Laju Alir (L/s)
Q (Watt) A (m2) Tlm (K) U (W/m2K) Panas Dingin
1 0.000026 0.000053 970.6666667 1 13.976158 69.4516094
2 0.000083 0.000053 3100.197628 1 12.9743184 238.948786
3 0.000143 0.000053 3557.354393 1 15.4514915 230.22725
4 0.000026 0.000106 1185.199803 1 14.9106857 79.486606
5 0.000083 0.000106 4471.435619 1 13.1919098 338.952866
6 0.000143 0.000106 5925.999013 1 13.4442604 440.782822
0.000026 0.000165 1616.181549 1 10.9228707 147.963076
0.000083 0.000165 4817.769003 1 10.1954545 472.540877
0.000143 0.000165 7107.692308 1 12.3315173 576.384246
3.2.7 Koefisien pindah konveksi inside pada laju alir fluida panas tetap dan fluida
dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s) Bilangan Tak Berdimensi
h inside
(W/m2.K) Panas Dingin
Nre
inside Nu inside Npr inside
1 0.000026 0.000053 4.77E+00 0.06313734
2.9081E-
05
49.139791
5
2 0.000083 0.000053 1.50E+01 0.112499368
2.9518E-
05 87.558258
3 0.000143 0.000053 2.66E+01 0.148482705
2.8644E-
05
115.56408
9
4 0.000026 0.000106 4.91E+00 0.063492592
2.8207E-
05
49.416284
1
5 0.000083 0.000106 1.57E+01 0.113442406
2.8207E-
05
88.292224
2
6 0.000143 0.000106 2.70E+01 0.148903326
2.8207E-
05
115.89145
9
0.000026 0.000165 4.91E+00 0.063492592
2.8207E-
05
49.416284
1
0.000083 0.000165 1.54E+01 0.113121954
2.8644E-
05
88.042816
8
0.000143 0.000165 2.74E+01 0.14933233 2.777E-05
116.22535
3
3.2.8 Koefisien pindah konveksi outside pada laju alir fluida panas tetap dan fluida
dingin berubah
Run
Laju Alir (L/s) Bilangan Tak Berdimensi
h outside (W/m2.K) Panas Dingin Nre outside Nu outside Npr outside
-
1 0.000026 0.000053 8.31E+00 0.087473235 3.4094E-05 68.080419
2 0.000083 0.000053 8.18E+00 0.087204247 3.4666E-05 67.8710651
3 0.000143 0.000053 8.90E+00 0.08865311 3.1806E-05 68.9987157
4 0.000026 0.000106 1.66E+01 0.123705836 3.4094E-05 96.2802519
5 0.000083 0.000106 1.61E+01 0.122952903 3.5238E-05 95.6942445
6 0.000143 0.000106 1.71E+01 0.124406807 3.3145E-05 96.8258181
0.000026 0.000165 2.40E+01 0.152149006 3.6803E-05 118.417571
0.000083 0.000165 2.40E+01 0.152149006 3.6803E-05 118.417571
0.000143 0.000165 2.59E+01 0.15434026 3.4094E-05 120.123024
3.2.9 Koefisien pindah panas keseluruhan secara empiris (untuk satu lempeng) pada
laju alir fluida panas berubah dan fluida dingin tetap
Run Laju Alir (L/s)
A (m2) X (m)
K
(W/m.K
)
h inside
(W/m2.K
)
h outside
(W/m2.K
)
U
empiris Panas Dingin
1 0.00002
6
0.00005
3 0.04 0.005 77.83 49.13979 68.08042
712.192
7
2 0.00008
3
0.00005
3 0.04 0.005 77.83 87.55826 67.87107
953.505
9
3 0.00014
3
0.00005
3 0.04 0.005 77.83 115.5641 68.99872 1077.1
4 0.00002
6
0.00010
6 0.04 0.005 77.83 49.41628 96.28025
814.681
7
5 0.00008
3
0.00010
6 0.04 0.005 77.83 88.29222 95.69424
1144.67
7
6 0.00014
3
0.00010
6 0.04 0.005 77.83 115.8915 96.82582
1314.34
9
7 0.00002
6
0.00016
5 0.04 0.005 77.83 49.41628 118.4176 869.711
8 0.00008
3
0.00016
5 0.04 0.005 77.83 88.04282 118.4176
1258.36
5
9 0.00014
3
0.00016
5 0.04 0.005 77.83 116.2254 120.123
1471.19
3
4. Hasil perhitungan dan pengolahan data
4.1 laju alir panas tetap
Ru Laju Alir (L/s) efisiensi h panas H dingin U nereg U
-
n Panas Dingin empiris
1
0.00005
3
0.00002
6
49.0566037
7
50.2938108
9
49.4452129
7
105.915953
1 622.327
2
0.00005
3
0.00008
3
156.603773
6
50.2938108
9
49.0257129
8
151.308504
4
619.657
6
3
0.00005
3
0.00014
3
269.811320
8
50.2938108
9
48.4842539
5
222.762764
7
616.178
5
4
0.00010
6
0.00002
6
24.5283018
9
71.3035241
1
69.7237620
2
239.203086
8
879.318
5
5
0.00010
6
0.00008
3
78.3018867
9
71.4845681
1
69.9260907
8 239.673889 881.707
6
0.00010
6
0.00014
3
134.905660
4
71.4845681
1
69.5260686
4
311.080753
7
879.155
8
7
0.00016
5
0.00002
6
15.7575757
6 89.1869551
88.3105731
5
162.188803
2
1106.17
9
8
0.00016
5
0.00008
3 50.3030303 89.1869551
87.8979910
4
258.844791
2
1103.58
4
9
0.00016
5
0.00014
3
86.6666666
7 89.1869551
87.5009956
4
376.472912
9
1101.07
5
4.2 laju alir dingin tetap
Ru
n panas dingin efisiensi
h panas
(inside)
h dingin
(outside)
U
(n.energi
U
(empiris)
1 0.00002
6
0.00005
3
158.54700
85 49.13979146 68.080419
69.45160
94 712.1927
2 0.00008
3
0.00005
3
49.665327
98 87.55825798 67.8710651
238.9487
86 953.5059
3 0.00014
3
0.00005
3
55.594405
59 115.5640893 68.9987157
230.2272
5 1077.1
4 0.00002
6
0.00010
6
259.44055
94 49.41628411 96.2802519
79.48660
6 814.6817
5 0.00008
3
0.00010
6
58.943466
17 88.29222421 95.6942445
338.9528
66 1144.677
6 0.00014
3
0.00010
6
51.888111
89 115.8914589 96.8258181
440.7828
22 1314.349
7 0.00002
6
0.00016
5
126.92307
69 49.41628411 118.417571
147.9630
76 869.711
8 0.00008
3
0.00016
5
56.798623
06 88.04281675 118.417571
472.5408
77 1258.365
9 0.00014
3
0.00016
5
67.307692
31 116.2253527 120.123024
576.3842
46 1471.193
4.3 kurva U vs perubahan laju alir
4.3.1 Laju alir panas tetap
-
4.3.2. Laju alir dingin tetap
4.4. Kurva efisiensi vs laju alir fluida
4.4.1 Laju alir panas tetap
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002
U N
era
ca E
ne
rgi
Laju alir fluida dingin
Kurva U (N.energi) vs Laju alir fluida dinginLaju alir panas tetap
laju alir 200
laju alir 400
laju alir 600
0
100
200
300
400
500
600
700
0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002
U
Laju alir fluida panas
Kurva U (N.Energi) vs laju alir fluida panaslaju alir dingin tetap
laju alir 200
laju alir 400
laju alir 600
-
4.4.2 Laju alir dingin tetap
0
50
100
150
200
250
300
0 0.00002 0.00004 0.00006 0.00008 0.0001 0.00012 0.00014 0.00016
eff
isie
nsi
Laju alir fluida dingin
Kurva efifsiensi vs laju alir fluida dinginLaju alir panas tetap
laju alir 200
laju alir 400
laju alir 600
0
50
100
150
200
250
300
0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002
eff
isie
nsi
laju alir fluida panas
Kurva Effisiensi Vs laju alir fluida panasfluida dingin tetap
laju alir 200
laju alir 400
laju alir 600
-
Pembahasan Oleh Nurisyaban Aziezah (131411021)
Pada praktikum kali ini dilakukan praktikum perpindahan panas pada fluida baik fluida
panas dan dingin pada Plate Heat Exchanger. Tujuan dari praktikum kali ini adalah mengetahui
pengaruh laju alir fluida terhadap koefisien pindah panas keseluruhan (U), menghitung koefisien
pindah panas keseluruhan (U) pada pelat menggunakan persamaan neraca energy dan
menggunakan empiris, dan menghitung efisiensi kalor yang dilepas fluida panas terhadap kalor
yang diterima fluida dingin.
Prinsip kerja dari Plate Heat Exchanger ini adalah fluida panas dan fluida dingin dialirkan
melalui aliran yang berbeda dan dikontakkan secara counter current di dalam plate heat
exchanger. pada PHE terjadi perpindahan panas secara konveksi-konduksi. Kalor yang dilepas
oleh air panas diserap oleh lempengan kemudian diberikan pada air dingin (konduksi), kemudian
panas dari air dingin tersebar di dalam air dingin (konveksi). Pada PHE, perbedaan suhu antara
fluida panas dan fluida dingin minimal 20oC agar proses perpindahan panas terlihat dan dapat
berjalan dengan lancer. Apabila perbedaan suhu kurang dari 20oC maka panas yang berpindah
hanya sedikit sehingga proses yang berjalan kurang maksimal.
Pada praktikum kali ini dilakukan variasi laju alir fluida dingin sebesar 200 L/jam, 400
L/jam dan 600 L/jam, setiap laju alir fluida dingin dilakukan variasi laju alir fluida panas sebesar
100 L/jam, 300 L/jam dan 500 L/jam, begitupun sebaliknya. Dari hasil praktikum yang
dilakukan dapat diketahui bahwa laju alir air panas maupun dingin akan berpengaruh pada
perpindahan kalor yang terjadi.
Harga koefisien pindah panas keseluruhan (U) berdasarkan persamaan Neraca Energi dan
empiris perbandingannya cukup jauh baik untuk laju alir air panas maupun laju alir air dingin.
Berdasarkan literatur yang diperoleh, laju nilai koefien pindah panas keseluruhan (U) berbanding
lurus dengan laju alir fluida. Pada laju alir panas tetap dan laju alir fluida dingin berubah, nilai U
berbanding lurus dengan laju alir fluida dingin, semakin besar U maka semakin besar laju alir
fluida dingin yang dihasilkan. Pada laju alir panas berubah dan laju alir fluida dingin tetap, nilai
U berbanding lurus dengan laju alir fluida dingin, hanya ada satu data yang menyimpang. Hal ini
dapat dikatakan bahwa semakin besar U maka semakin besar laju alir fluida dingin yang
dihasilkan.
-
Effisiensi yang dihasilkan pada laju alir fluida dingin berubah berbanding lurus dengan
laju alir fluida dingin , semakin besar laju alir fluida dingin maka semakin besar effisiensi yang
dihasilkan. Effisiensi yang dihasilkan paling tinggi yaitu ketika laju alir fluida panas sebesar 200
mL/jam dan laju alir fluida dingin sebesar 500 mL/jam. Sedangkan effisiensi yang dihasilkan
pada laju alir fluida panas berubah berbanding terbalik dengan laju alir fluida panas , semakin
besar laju alir fluida panas maka semakin kecil effisiensi yang dihasilkan. Effisiensi yang
dihasilkan paling tinggi yaitu ketika laju alir fluida panas sebesar 100 mL/jam dan laju alir fluida
dingin sebesar 400 mL/jam.
Ketidaksesuaian hasil praktikum dengan literature dapat disebabkan karena adanya panas
yang hilang akibat adanya kontak antara PHE dengan udara luar. Selain itu hal tersebut dapat
disebabkan karena kerak atau karat pada PHE yang menghambat perpindahan panas sehingga
menyebabkan effisiensi alat menjadi kurang bagus.
-
Kesimpulan
Nilai U yang dihasilkan berdasarkan perhitungan secara Neraca Energi cukuo jauh dengn
perhitungan secara empiris.
Perpindahan panas pada PHE terjadi akibat adanya perbedaan suhu antara air panas dan air
dingin. Adanya perbedaan suhu tersebut menyebabkan perpindahan panas dari air panas ke
air dingin sehingga terjadi kenaikan suhu air dingin keluar dan penurunan suhu air panas
keluar.
Nilai U berbanding lurus dengan laju alir fluida. Semakin besar laju alir fluida yang
didapatkan maka semakin besar nilai U yang dihasilkan
Effisiensi berbanding lurus dengan laju alir fluida. Semakin besar laju alir fluida yang
digunakan maka semakin besar effisiensi yang dihasilkan
Ketidaksesuaian hasil praktikum dengan literature dapat disebabkan karena adanya panas
yang hilang akibat adanya kontak antara PHE dengan udara luar. Selain itu hal tersebut
dapat disebabkan karena kerak atau karat pada PHE yang menghambat perpindahan panas
sehingga menyebabkan effisiensi alat menjadi kurang bagus.