OPTIMASI DESAIN ALAT PENUKAR KALOR TIPE SHELL AND TUBE PADA PROSES PRODUKSI CHILI SAUCE

Abstract

Untuk memenuhi kebutuhan chilli sauce yang terus meningkat, diperlukan penambahan alat penukar kalor untuk memproduksinya. Perancangan alat penukar kalor yang baru ini dilakukan terlebih dahulu untuk mengurangi biaya produksi dibandingkan lansung membeli alat penukar kalor yang sudah jadi.  Optimasi desain APK shell and tube ini dilakukan dengan metode full factorial menggunakan empat variable bebas dan tiga level eksperimen, sehingga diperoleh 81 kali hitungan eksperimen. Pada tahap selajutnya hasil hitungan manual yang optimum dilakukan validasi dengan software HTRI versi 7 berlisensi. Hasil optimasi full factorial didapatkan nilai koefisien perpindahan kalor bersih (Uc) dan desain (Ud) tertinggi masing-masing sebesar 44,93 W/m²K dan 55.45 W/m²K dengan luas permukaan APK sebesar 4.25 m², diameter luar pipa 0,0127 m, susunan pipa 45^o, jarak antara pipa PR adalah 2.4 dan panjang pipa 2,6 m. Alat penukar kalor shell and tube ini memiliki kapasitas maksimum memindahkan panas sebesar 13.77 kW dengan laju aliran massa chilli sauce sebesar 0,167 kg/detik dengan batasan overdesign sebesar 25%. Hasil validasi HTRI diperoleh penyimpangan kontruksi dengan luas area perpindahan panas sebesar 11,05% dan koefisien perpindahan panas sebesar 14,8-22,8% lebih rendah dari data hitungan manual.