OPTIMASI DESIGN APK SHELL AND TUBE MEMANFAATKAN GAS BUANG UNTUK PEMANAS AIR UMPAN BOILER

Abstract

Penelitian ini akan direncanakan untuk melakukan optimasi pemanfaatan gas buang boiler dengan menambahkan APK pada cerobong untuk memanaskan air masuk pada boiler. Jenis alat penukar kalor sangatlah beragam dan masing-masing dirancang untuk memenuhi kebutuhan yang spesifik, namun demikian jenis shell and tube sejauh ini merupakan jenis yang paling banyak dipergunakan berkat konstruksinya relatif sederhana dan memiliki keandalan karena dapat dioperasikan dengan beberapa jenis fluida kerja. Optimasi desain APK ini dilakukan dengan metode full factorial menggunakan empat variabel bebas yaitu diameter, panjang, jarak antar pipa serta suhu pipa dengan tiga level eksperimen sehingga diperoleh 81 data hitungan. Hasil optimasi full factorial didapatkan nilai koefisien perpindahan desain (Ud) tertinggi sebesar 331,3 W/m²K. Kondisi ini deperoleh pada diameter luar pipa 0,0127 m, susunan pipa 45^o, jarak antara pipa PR adalah 1,25 dan panjang pipa 1,2 m. APK ini memiliki kapasitas maksimum memindahkan panas sebesar 64.8 kW dengan laju aliran massa air sebesar 0.1761 kg/detik, beda temperatur rata-rata LMTD 109.3 ^oK dan memiliki efektivitas 26.41 %.