Evaluasi Kinerja Alat Penukar Kalor Spiral Tube In Shell Pada Parallel Flow Dan Counter Flow

Abstract

Abstrak

Alat penukar kalor ( heat exchanger ) adalah suatu perangkat dimana dua aliran fluida dengan suhu
yang berbeda bergerak bertukar kalor. Penukar kalor mempunyai tipe dan desain yang berbeda, salah satu
jenisnya yaitu penukar kalor spiral tube in shell. Umumnya pada penukar kalor tipe spiral tube in shell
terdapat dua jenis aliran yaitu parallel dan counter flow. Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi
kinerja penukar kalor spiral tube in shell pada dua arah aliran yang berbeda. Dengan menggunakan jenis
fluida yang sama yaitu air dan laju aliran massa yang sama di kedua sisi yaitu sebesar 0.017 kg/s maka
kinerja alat penukar kalor dapat dievaluasi melalui nilai U dan nilai effectiveness (ðœ€). Rentang pengambilan
data yaitu dari suhu hot fluid inlet sebesar 50

– 80
o
C, pengambilan data dilakukan dengan mencatat seluruh
informasi suhu pada thermocouple display saat suhu hot fluid inlet menunjukkan kenaikan ±5
C dari
rentang minimum. Berdasarkan eksperimen yang dilakukan nilai U pada arah aliran parallel flow
menghasilkan nilai sebesar 0.5462 kW/m
2
.K sedangkan pada counter flow menghasilkan nilai 1.4200 %
lebih tinggi yaitu 0.5604 kW/m
2
.K. Untuk arah aliran parallel flow menghasilkan effectiveness 36.9815 %
sedangkan arah counter flow menghasilkan effectiveness 5.0415 % lebih tinggi yaitu 42.0229 %

Kata kunci : efektivitas, koefisien perpindahan kalor, parallel flow, counter flow
Abstract

Heat exchanger is a device where two fluid flows with different temperatures move to exchange heat.
Heat exchangers have different types and designs, one of which is a spiral tube in shell heat exchanger.
Generally in spiral tube in shell heat exchanger there are two types of flow, namely parallel and counter
flow. This study was conducted to evaluate the performance of spiral tube in shell heat exchangers in two
different flow directions. By using the same type of fluid, namely water and the same mass flow rate on both
sides, which is equal to 0.017 kg / s, the performance of heat exchanger can be evaluated through U value
and effectiveness value (ε). Data retrieval range is from the hot fluid inlet temperature of 50 - 80
C, data
collection is done by recording all temperature information on the thermocouple display when the hot fluid
inlet temperature shows an increase of ± 5
o
C from the minimum range. Based on experiments carried out
the U value in the direction of parallel flow produces a value of 0.5462 kW/m
2
.K while the counter flow
produces a value of 1.4200 % higher that is 0.5604 kW/m
2
.K. For parallel flow direction, it produces
effectiveness of 36.9815% while the counter flow direction results in effectiveness 5.0415% higher, that is
42.0229%.

Key word : effectiveness, heat transfer coefficient, parallel flow, counter flow