STUDI PERGANTIAN MATERIAL TUBE DARI CARBON STEEL MENJADI 309 STAINLESS STEEL PADA PENUKAR PANAS KONDENSER SHELL AND TUBE
DOI:
https://doi.org/10.51510/sinergipolmed.v5i2.1555Keywords:
Amonia air, dimensi penukar panas, faktor pengotorAbstract
Shell and tube exchanger merupakan salah satu alat penukar panas yang menyediakan efisiensi perpindahan panas yang tinggi. Peralatan ini digunakan untuk mengubah amonia gas menjadi amonia liquid dengan media pendingin berupa air pendingin (disirkulasikan melalui tube). Kontak fluida proses selama di dalam alat penukar panas menjadi salah satu permasalahan dengan hadirnya pengotor maupun terbentuknya korosi pada material tube. Hal ini mampu memicu kerusakan pada dinding tube dan akibatnya berlanjut kebocoran pada tube. Studi artikel ini melibatkan penggunaan persamaan matematis terkait pergantian material tube desain yaitu carbon steel ke 309 stainless steels. Sejumlah parameter dalam shell and tube exchanger terevaluasi untuk meninjau A, U, dan perubahan yang terjadi pada dimensi alat penukar panas. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa adanya perbedaan nilai AC, Af pengotor, UC, Uf pada material carbon steel dan 309 stainless steel sehingga kedua material memberikan kisaran sebesar 32,52-33,82; 520,16-521,46 m2; 21691,15– 22558,79; dan 14006,65–1410,17 W/m2.K; secara berturut-turut. Kemudian, perubahan nilai ID shell dan jumlah tube berupa 1069 menjadi 1070 mm dengan 906 menuju 908 buah. Peningkatan nilai parameter yang terevaluasi sebesar 3-4% pada peralatan penukaran perpindahan panas dari penerapan material 309 stainless steel dibandingkan carbon steel sebelumnya. Capaian ini mampu menyediakan laju perpindahan panas lebih baik bagi shell and tube condenser dan menjadi pertimbangan positif untuk mengganti material tube. Opsi tersebut jika dilanjutkan turut membutuhkan peninjauan kembali untuk aspek dimensi penukar panas terhadap area industri untuk proses penukar panas yang telah beroperasi selama ini.
References
Alfath, M. I., Fadzrin, A. G., Kamil, M. I., & Sari, D. A. (2020). Praktikum mahasiswa teknik kimia unsika: Teori melalui daring dan praktek di normal baru. Prosiding Seminar Nasional Universitas Islam Syekh Yusuf, 1374–1378.
Amani, Y. (2018). Predict tube overal fouling in heatexchanger 53 EA-1001. Jurnal Ilmiah Sistem Informasi, 2(1), 95–109.
Anjani, S. N., Za, N., Azhari, A., Bahri, S., & Sylvia, N. (2023). Pengaruh kondisi operasi terhadap pembentukan fouling factor (Rd) pada Kondensor 61-127-C di unit ammonia refrigerant PT Pupuk Iskandar Muda. Chemical Engineering Journal Storage (CEJS), 3(3), 291–301.
Ayun, Q., Rosmawati, A., Sari, D. A., Gurning, K., Lestari, Y. P. I., Khurniyati, M. I., Nendissa, S. J., Novitriani, K., Aryasa, I. W. T., Fahmi, A., Naulina, R. Y., Nendissa, D. M., Sr, M. Z., Hati, R. P., Fauziah, S., & Hasibuan, A. K. H. (2023). Kimia organik. Penerbit Widina Bhakti Persada Bandung.
Bizzy, I., & Setiadi, R. (2013). Studi perhitungan alat penukar kalor tipe shell and tube dengan program Heat Transfer Research Inc. (HTRI). Jurnal Rekayasa Mesin, 13(1), 67–77.
Caroline, C., & Rosid, I. A. (2022). Pengukuran efisiensi perpindahan panas pada heat exchanger shell and tube dengan metode Log Mean Temperature Difference (LMTD). Conference SENATIK STT Adisutjipto Yogyakarta, 7, Tel-279-Tel-285.
Feng, H., Cai, C., Chen, L., Wu, Z., & Lorenzini, G. (2020). Constructal design of a shell-and-tube condenser with ammonia-water working fluid. International Communications in Heat and Mass Transfer, 118(104867), 1–8.
Fernández-Seara, J., & Uhía, F. J. (2012). Heat transfer and friction characteristics of spirally corrugated tubes for outer ammonia condensation. International Journal of Refrigeration, 35(7), 2022–2032.
Fettaka, S., Thibault, J., & Gupta, Y. (2013). Design of shell-and-tube heat exchangers using multiobjective optimization. International Journal of Heat and Mass Transfer, 60, 343–354.
Fitria, I. A., Sari, D. A., Fahriani, V. P., & Djaeni, M. (2022). Fouling factor penukar panas shell and tube melalui program Heat Transfer Research Inc (HTRI). Reka Buana: Jurnal Ilmiah Teknik Sipil dan Teknik Kimia, 7(2), 104–113.
Fitriah, F., & Sari, D. A. (2023). Optimization of distillation column reflux ratio for distillate purity and process energy requirements. International Journal of Basic and Applied Science, 12(2), 72–81.
Gahana, D., & Supriyadi, D. (2018). Analisis kinerja high pressure heater (HPH) tipe shell and tube heat exchanger. Journal of Science and Application Technology, 2(1), 23–33.
Iyan, I., Ulfa, V. S., & Sari, D. A. (2020). Pendampingan peningkatan komunikasi berbahasa Inggris bagi mahasiswa/i teknik kimia kabupaten Karawang. Prosiding Seminar Nasional Rekarta 2020, 98–104.
Kakaç, S., Liu, H., & Pramuanjaroenkij, A. (2020). Heat exchangers: Selection, rating, and thermal design (4th ed). CRC Press.
Kallannavar, S., Mashyal, S., & Rajangale, M. (2020). Effect of tube layout on the performance of shell and tube heat exchangers. Materials Today: Proceedings, 27, 263–267.
Kamil, M. I., & Sari, D. A. (2023). Komparasi desain alat penukar panas tipe air-cooled. Jurnal Teknologi, 16(2), 180–186.
Kern, D. Q. (1950). Process heat transfer (21st printing 1983). McGraw-Hill Book Company, Inc.
Malik, L. A., & Sari, D. A. (2024). Optimizing plate heat exchanger design for steam condensate recovery systems. Reka Buana : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Dan Teknik Kimia, 9(1), 131–144.
Naulina, R. Y., Stiawan, E., Nendissa, S. J., Nendissa, D. M., Sari, D. A. S., Ariyanti, D., Sulistyo, A. B., Siahaya, A. N., Fatnah, N., Rahim, H., Rosmawati, A., Khurniyati, M. I., & Fahmi, A. (2023). Kimia industri. Penerbit Widina Media Utama.
Ni’mah, K. P., Fitriah, F., & Sari, D. A. (2023). Performance of an air-cooled heat exchanger in a separation unit based on fouling factor and pressure drop. Reka Buana : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Dan Teknik Kimia, 8(2), 128–139.
Nugraha, R., Setiawan, R., & Anjani, R. D. (2021). Analisa perhitungan kerja alat penukar kalor berdasarkan data desain dan data aktual. Eksergi, 17(3), 155–162.
Nuraini, A., Setyowati, D. A., Kurniyanto, V. E., Ni’mah, K. P., Aliffiantika, N., Pusvitasari, A. B., & Sari, D. A. (2024). Simulation program skills for chemical engineering graduates. Jurnal Pendidikan Glasser, 8(1), 129–138.
Purnamasari, R., Malani, S., Savitri, M. D., Lestari, R. N., Salsabilla, A., & Sari, D. A. (2020). Pembelajaran tatap muka dan daring terhadap perkuliahan mahasiswa teknik kimia. Prosiding Seminar Nasional Universitas Islam Syekh Yusuf, 1364–1369.
Putri, A. S., & Sari, D. A. (2023). Analysis of heat loss in wall insulators and sterilizer door covers in palm oil processing factories. International Journal of Basic and Applied Science, 12(2), 82–91.
Rahmatunissa, A., Kusumawati, E. D., Nulfaidah, F., Azzhara, M., Sumarsih, S., & Sari, D. A. (2020). Keberlanjutan kemampuan dasar bahasa Inggris bagi mahasiswa/i teknik kimia. Prosiding Seminar Nasional Universitas Islam Syekh Yusuf, 171.
Rumira, M. S., Putri, L. D. J., Alfisyahri, S., Rahmawati, F., Alya, N. V. N., Patimah, S., & Sari, D. A. (2023). Personal competencies of chemical engineering student graduates before entering the world of work. Jurnal Pendidikan Glasser, 7(2), 423–4300.
Sari, D. A., Martin, M. R., Azzhara, M., Firdaus, M. A., Ulfa, V. S., Ikhtiari, T., & Sumarsih, S. (2021). Top 33 chemical engineering essay competition (part 1). Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia.
Schlünder, E. U., Bell, K. J., Chisholm, D., Hewitt, G. F., Schmidt, F. W., Spalding, D. B., Taborek, J., Zukauskas, A., & Gnielinski, V. (Eds.). (1983). Heat exchanger design handbook. VDI-Verl. [u.a.].
Sekarningrum, S., Amalia Kusuma Putri, R., & Sani, S. (2023). Efisiensi perpindahan panas pada alat penukar kalor tipe cangkang dan pipa PT Petrokimia Gresik. Sinergi Polmed: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 4(1), 75–81.
Selbaş, R., Kızılkan, Ö., & Reppich, M. (2006). A new design approach for shell-and-tube heat exchangers using genetic algorithms from economic point of view. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 45, 268–275.
Septian, B., Aziz, A., & Rey, P. D. (2021). Desain dan rancang bangun alat penukar kalor (heat exchanger ) jenis shell dan tube. Jurnal Baut dan Manufaktur, 3(1), 53–60.
Serth, R. W., & Lestina, T. G. (2014). Process heat transfer: Principles, applications and rules of thumb (2nd ed). Elsevier.
Sijabat, S. D., Azzahra, D. F., Fauzia, F., Aprillia, B., Fitria, I. A., & Sari, D. A. (2024). Pengembangan diri mahasiswa bagi karir calon lulusan teknik kimia. Damhil Education Journal, 4(1), 1–14.
Soekardi, C. (2015). Analisis pengaruh efektivitas perpindahan panas dan tahanan termal terhadap rancangan termal alat penukar kalor shell & tube. Sinergi, 19(1), 19–24.
Sutardi, M. P., Fardiansyah, M. I., Fauzia, F., & Sari, D. A. (2020). Program simulasi Aspen Hysis bagi mahasiswa teknik kimia di semester awal. Prosiding Seminar Nasional Universitas Islam Syekh Yusuf, 1, 1370–1373.
Tupamahu, C. S. E., & Narmo, C. (2021). Pengaruh temperatur fluida panas masuk terhadap karakteristik penukar panas shell and tube. Journal Teknik Mesin, Elektro, Informatika, Kelautan dan Sains, 1(1), 9–16.
Ulfa, V. S., Kharisma, H. D., & Sari, D. A. (2020). Optimasi akademisi dan mata kuliah teknik kimia melalui peran praktisi industri. Prosiding Seminar Nasional Universitas Islam Syekh Yusuf, 1, 1379–1383.
Vodeniktov, A., Minibaev, A., Melnikova, V., Egorochkin, K., Samoilov, A., & Ovechkin, A. (2023). The problem of the surface condenser overall heat transfer coefficient determining at high temperatures of cooling water. Results in Engineering, 18(101193), 1–5.
Walker, M. E., Safari, I., Theregowda, R. B., Hsieh, M.-K., Abbasian, J., Arastoopour, H., Dzombak, D. A., & Miller, D. C. (2012). Economic impact of condenser fouling in existing thermoelectric power plants. Energy, 44, 429–437.
Wibowo, L. K., Saputra, R. D., Suherman, S. D. M., Fatin, A., Sinabutar, K. V., Djaeni, M., & Sari, D. A. (2022). Perkiraan biaya modal spesifik atas pabrik multi efek distilasi. Jurnal Inovasi Teknik Kimia, 7(2), 30–38.
Wicaksono, C., Wijanarko, E., Simanullang, O. H., & Tahad, A. (2017). Perancangan eco heat exchanger type 1-2 shell and tube dan pengaruh jumlah baffle terhadap transfer panas. Jurnal Chemurgy, 1(1), 27.
Yaws, C. L. (1999). Chemical properties handbook: Physical, thermodynamics, environmental, transport, safety, and health related properties for organic and inorganic chemicals. McGraw-Hill Companies.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Bujaeromy Bujaeromy, Dessy Agustina Sari
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
p-ISSN 2089-7766
e-ISSN 2777-1202
