Bab IV Dasar Teori Dan Analisa Data

July 14, 2019 | Author: ainun_2412 | Category: N/A
Share Embed Donate


Short Description

Download Bab IV Dasar Teori Dan Analisa Data...

Description

BAB IV DASAR TEORI TE ORI DAN ANALISA DATA DATA

4.1. Dasar Teori 4.1. 4.1.1 1. Sist istem Air Air Pe Pend ndin ingi gin n Selain komponen utama, PLTA memiliki komponen-komponen

 pendukung yang mempunyai mempunyai peranan penting, salah satunya ialah sistem air  pendingin. Air Air pendingin digunakan untuk untuk menjaga temperatur komponenkomponen utama khususnya pada rotary equipment , over heat  pada  pada suatu alat akan menyebabkan penurunan performa penurunan  performa dari  dari alat tersebut. Pada PLTA, PLTA, sistem air a ir pendingin digunakan untuk mendinginkan udara  pada generator   pada generator 1 ( Air  Air Cooler ). ). Panas yang terjadi merupakan bentuk transformasi dari transformasi dari rugi pada inti ataupun pada belitan stator  belitan  stator  dan  dan rotor . Panas yang terjadi akan mempengaruhi terhadap kemampuan generator  kemampuan  generator  dalam  dalam menghasilkan energi listrik dan jika dibiarkan terus-menerus hingga temperature outlet ≥ ! "# maka unit akan trip. trip. Selain pada generator  pada generator , air pendingin digunakan pada sistem Oil Cooler  yang  yang meliputi turbine bearing , upper bearing , thrust and lower  bearing . Panas yang timbul pada bearing  tersebut  tersebut sebagai akibat adanya kalor yang timbul karena gesekan antara turbine bearing  dengan  dengan poros turbin. $erikut %ara kerja %ara kerja sistem air pendingin & a. Distribusi Air Pendingin Sistem air pendingin masuk ke dalam sequencial dalam  sequencial preparation relay. relay. Pada saat unit start maka flow maka flow air pendingin harus memenuhi '  batas flow  batas flow yang telah ditetapkan, jika tidak terpenuhi maka unit tidak dapat dioperasikan. Air yang digunakan untuk sistem pendingin merupakan air yang dipompakan oleh Main oleh  Main Water Water Supply Supply Pump (*+SP) dari draft tube. pada  generator  ialah  ialah udara 1 *edia pendingin pada generator 

2saluran air buangan setelah memutarkan runner 



!ambar "#1 Main Water Supply Pump Tiap unit terdiri dari  buah pompa yang bekerja se%ara bergantian,  pompa pertama sebagai primary sebagai primary pump dan pompa kedua sebagai stand  sebagai stand  by pump. pump. Apabila pada saat operasi primary operasi primary pump trip maka trip maka stand  stand by  pump akan bekerja untuk menggantikan tugas dari primary dari  primary pump. pump. ika kedua pompa trip maka trip maka unit juga akan trip. trip. Pergantian/manufer Pergantian/manufer dari  primary ke stand ke stand by pump dilaksanakan tiap a0al bulan. 1istribusi  jumlah air yang masuk ke masing peralatan ialah & No

Cooler 

Kaasitas !L"m#

. 1 $ % 4

$urbine %earing  ' &pper %earing  2 $hrust'(ower %earing  2  Air cooler  3 $abel $abel "#1 )istribusi air pendingin



!ambar "# )istribusi air pendingin b. Pen&a Pen&arin ringan gan Air Air Pend Pending ingin in Setelah dipompakan menggunakan *+SP, air akan di saring oleh

 Main Water Water Supply Strainer Strainer (*+SS). Tujuan Tujuan air disaring adalah agar  bersih dari kotoran sehingga tidak mengganggu mengganggu aliran air pendingin, selain itu juga agar tidak mengganggu proses penyerapan panas pada media yang didinginkan. *+SS bekerja/ bac*wash se%ara automatis  jam sekali atau dapat di setting  di  setting  sesuai  sesuai kebutuhan dengan batas range  range  jam. 4ntuk operasi manual *+SS dapat dilakukan sesuai keinginan.

5otoran yang tersaring akan dibuang oleh  Main Water Water Supply  beroperasi selama  menit Strainer Purging +alve. +alve . Purging +alve +alve beroperasi untuk membuang kotoran yang tersangkut pada  screen,  screen, jika setelah  menit purgin menit purging g valve belum valve belum menutup (karena ada kotoran yang menghambat) maka time lag relay for fault of *+SS akan akti6 dan menunggu selama  menit. ika dalam 0aktu ≥ menit kembali  purging valve valve belum  belum menutup maka akan memberikan sinyal sinyal alarm dan *+SP trip selanjutnya trip selanjutnya manu7er ke stand ke stand by pump. pump. .1.$. Oil Cooler 

2

Sistem pelumasan pada sistem pembangkitan digunakan untuk melumasi bearing  yang ber6ungsi menahan beban vertical , hori,ontal , dan a-ial  dari suatu poros yang berputar. Sistem pelumasan mesin adalah suatu sistem yang bertujuan untuk memberikan oil 6ilm (lapisan oli) untuk men%egah kontak langsung pada komponen8komponen yang bergesekan dan menyebabkan keausan. 9ungsi pelumasan ialah & a. *embentuk oil film untuk men%egah kontak langsung antara dua  permukaan logam.  b. *engurangi atau men%egah keausan dan panas. %. *endinginkan bagian8bagian pada mesin. d. *emelihara mesin agar tetap bersih. e. *emaksimumkan kompresi dan mempertahankan tekanan. 6. *en%egah korosi pada bagian8bagian mesin.

Adapun sistem pelumasan pada bearing  yang menggunakan sistem air  pendingin ialah & a. Turbine Bearing

 Aliran air pendingin& ' l/min  2A& ' l/min, 2 menit

 Temperatur normal & :'3"# !'-3& ;"#< !'-& ;3"#

!ambar "#. $urbine bearing  b. Upper Bearing 

 Aliran air pendingin& 2 l/min



2A& ! l/min, 2 menit

 Temperatur normal & :'"# !'-3& '3"#< !'-& ;"#

!ambar "#" &pper bearing 

'.Thrust dan Lower Bearing 

 Aliran air pendingin& 2 l/min 2A& = l/min, 2 menit

 Temperatur normal & :'"# !'-3& '3"#< !'-& ;"#

!ambar "#/ $hrust bearing 

!ambar "#0 (ower bearing 

3

4.1.1.%.  Air cooler 

Sistem pendingin pada  generator   dengan %ara mendinginkan udara disekitar ruang  generator .  adial fan yang terpasang pada rotor akan mendorong udara pada stator menuju ke water cooler . Pada water cooler  udara panas dari  stator akan diserap oleh air yang mengalir pada pipa-pipa ke%il (tube), sehingga udara yang keluar dari water cooler'outlet menjadi dingin. Selanjutnya udara yang telah dingin tersebut akan kembali  bersirkulasi masuk ke rotor  generator , begitu seterusnya hingga udara di dalam  generator  tetap terjaga temperaturnya. Temperatur pada  generator  harus selalu dipantau. >al-hal yang harus diperhatikan &

 Aliran air pendingin& ' l/min 2A& ' l/min, 2 menit

 Temperatur normal & :'3"# !'-3& ;"#< !'-& ;3"#

1.4.4. Perinda(an Panas Kon)e*si ada Sistem Oil Cooler dan Air Cooler 

Sistem air pendingin pada Oil Cooler  dan Air cooler  merupakan  penerapan dan sistem 2eat 3-changer  (alat penukar panas), dalam hal ini meman6aatkan perpindahan panas se%ara kon7eksi (media perpindahan panas  berupa 6luida). Terdapat  jenis perpindahan panas se%ara kon7eksi, yaitu & a.

Kon)e*si a+ami ! Natural/Free Convection#

5on7eksi alamiah dapat terjadi karena ada arus yang mengalir akibat gaya apung, sedangkan gaya apung terjadi karena ada  perbedaan densitas 6luida tanpa dipengaruhi gaya dari luar sistem. Perbedaan densitas 6luida terjadi karena adanya gradien suhu pada 6luida. #ontoh kon7eksi alamiah antara lain aliran udara yang

'

melintasi radiator panas ?,'-abe1//% @. 1alam sistem Oil Cooler tidak ada yang mengalami kon7eksi alami. b. Kon)e*si a*sa !Forced Convection#

5on7eksi paksa terjadi karena arus 6luida yang terjadi digerakkan oleh suatu peralatan mekanik (%ontoh & pompa, pengaduk), jadi arus 6luida tidak hanya tergantung pada perbedaan densitas. #ontoh  perpindahan panas se%ara kon7eksi paksa antara lain& pemanasan air  yang disertai pengadukan. 1alam sistem Oil Cooler yang mengalami kon7eksi alami ialah oli pada turbine bearing , dan upper bearing . 1alam sistem Oil Cooler yang mengalami kon7eksi  paksa ialah& oli dan air pendingin pada thrust dan lower bearing < air  pendingin dan peluumas pada turbine bearing dan upper bearing < serta air pendingin dan udara pada sistem Air cooler .

umus perpindahan panas se%ara kon7eksi se%ara umum, ialah &

´  0 ( A T Q ´ Q

1engan h

B besar laju perpindahan panas (k/s) B koe6isien perpindahan panas kon7eksi (+/m5)

A

B luasan bidang perpindahan panas (m)

CT

B perbedaan temperatur ("#)

4.1.1.2. E3e*ti)itas Penggunaan ,arteria+ -uNi dan Stainless steel  ada ,asingmasing Sistem Oil Cooler dan Air Cooler  a. Turbine Bearing dan Upper Bearing  Pada turbine bearing  material tube yang digunakan ialah #uDi

dengan besar koer6isien kondukti7itasnya sebesar 23 +/m5 2. Analisa 3 (ampiran $abel A4"# 5ilai 6ondu*tivitas (ogam $ertentu pada $emperatur Standar 

;

e6ekti7itas perpindahan panas pada sistem air pendingin terhadap oil cooler pada turbine bearing  menggunakan perhitungan perpindahan  panas se%ara kon7eksi. Perpindahan panas se%ara kon7eksi paksa terjadi pada oli, karena oli tidak disirkulasikan, tetapi ikut mengalami pergerakan akibat dari  putaran poros turbin yang di tumpu oleh turbine bearing . Sedangkan air pendingin bekerja se%ara kon7eksi paksa, karena disirkulasikan di dalam tube4tube yang di pompakan oleh Main Water Supply Pump.

!ambar "#7 Pipa air pendingin pada turbine bearing oil cooler  4ntuk upper bearing  kon7eksi paksa terjadi pada oli (oli tidak disirkulasikan, prinsipnya sama seperti turbine bearing ), sedangkan air pendingin bersi6at kon7eksi paksa (disirkulasikan melalui Main Water Supply Pump).

!ambar "#8 Pipa air pendingin pada upper bearing oil cooler 

!

#ara perhitungan e6ekti7itas perpindahan panas pada  pendingingan oli yang digunakan untuk turbine bearing  dan upper bearing  adalah sama. umus perpindahan panas yang digunakan ialah &

 Perpindahan panas aktual ´ a*tua+ 0 m´ ( '( !T(inT(out# Q ´ a*tua+ 0 m´ ' '' !T'outT'in# Q 5eterangan & m ´ h B laju massa aliran 6luida panas (kg/s)

´ m

%

B laju massa aliran 6luida dingin (kg/s)

% ph

B koe6isien panas spesi6ik 6luida panas (k/kg5)

% p%

B koe6isien panas spesi6ik 6luida dingin (k/kg5)

Thin

B temperatur masuk 6luida panas (5)

Thout

B temperatur keluar 6luida panas (5)

T%in

B temperatur masuk 6luida dingin (5)

T%out

B temperatur keluar 6luida dingin (5)

 Perpindahan panas maksimum -

9luida dingin dipanaskan hingga men%apai temperatur inlet  6luida panas

-

´ Q

ma*sima+

0 -ma5 !T'outT(in#

9luida panas didinginkan hingga men%apai temperature inlet  6luida dingin ´ Q

ma*sima+

0 -min !T(inT'in#

 E6ekti7itas perpindahan panas ´ aktual Q 6 0 ´ maksimal Q

5 1778

5eterangan & F B e6ekti7itas perpindahan panas ()

´ Q

aktual

B laju perpindahan panas aktual (k/s)

´ Q

maksimal

B laju perpindahan panas maksimal (k/s)

=

b. Thrust and Lower Bearing 

Sistem pendinginan pelumas pada $hrust and (ower %earing menggunakan alat penukar panas (heat e-changer ) tipe tube and shell  dengan banyak tube dan  pass pada shell . 1imana pelumas dialirkan melalui oil cooler shell  dengan gaya sentri6ugal dari $hrust and (ower   %earing  ke sisi shell dari oil cooler dan air pendingin diambil dari sisi draft tube oleh Main Water Supply Pump (*+SP) ke sisi tube dari oil cooler .

!ambar "#9 2eat 3-changer tipe tube and shell  umlah $hrust and (ower %earing oil cooler  pada masing-masing unit PLTA Saguling adalah  buah, yakni unit A dan $. Pada unit  $hrust and (ower %earing oil cooler  memakai bahan untuk tube tembaga-nikel (#uDi) pada unit oil cooler  A, dan memakai bahan tube  stainless steel pada unit oil cooler %. Analisa perbandingan e6isiensi heat eG%hanger berbahan #uDi dan Stainless steel  dengan 3ffectiveness45$& method . *etode ini  berdasarkan parameter yang tak berdimensi yang disebut heat transfer effectiveness dengan symbol H.

60

laju PP aktual laju PP maksimum

0

´ aktual Q ´ maks Q

Imaks ditentukan berdasarkan beda temperature maksimum kedua 6luida. Imaks di%apai apabila &



-

9luida dingin dipanaskan hingga men%apai temperatur inlet 6luida

 panas - 9luida panas didinginkan hingga men%apai temperature inlet  6luida dingin

Semakin ke%il nilai kapasitas panas suatu 6luida maka semakin  besar beda temperaturnya, agar laju perpindahan panas menjadi maksimum.

´ Q

ma*s

0 'min !T(in 9 T'in#

*etode ini juga ditentukan dari bilangan # atau rasio kapasitas  panas yakni perbandingan antara kapasitas panas minimum dan kapasitas panas maksimum '

¿

C min C maks

*enentukan tahanan panas bahan tube oil cooler  dengan  perhitungan sebagai berikut &  

Perpindahan panas se%ara kon7eksi paksa 4 Pemanasan 6luida dalam tabung dengan aliran turbulen (e J 2) Nu 0 77$% Re7: Pr74 4 Pemanasan dan pendinginan 6luida dalam tabung dengan aliran laminer  Nu 0 7;;4 Re72 Pr7% !d"+#72

5eterangan & e (bilangan eynold) 1engan

B

V xl ν

K

B ke%epatan 6luida (m/s)

l

B panjang lintasan (m)

 

B 7iskositas kinematik (m/s)



Pr (bilangan Praudth) 1engan

B

M

B 7iskositas dinamis (kg/ms)

#p

B kapasitas panas spesi6ik (/kg5)

k

B koe6isien kondukti7itas (+/m5)

 Du (bilangan Durselt) 1engan

 μ x Cp k 

h

B

hx l k 

B koe6isien perpindahan panas kon7eksi (+/m5)

l

B panjang lintasan (m)

k

B koe6isien kondukti7itas (+/m5)

 Perpindahan panas overall  1



 0

1 h1

<

ln ( D o / D i ) 2 πkL

<

1

h2

5eterangan & 4 B perpindahan panas overall (+/m5) k B koe6isien kondukti7itas (+/m5) L B panjang lintasan/tube (m) h B koe6isien perpindahan panas konduksi pada 6luida (+/m5)  h B koe6isien perpindahan panas konduksi pada 6luida (+/m5)  1o B diameter luar tube (m)  1i B diameter dalam tube (m)

 Setelah mengetahui koe6isien perpindahan panas overall  dari masing masing bahan tube air cooler , selanjutnya bisa diketahui  bilangan tak berdimansi yang menentukan e6ekti7itas sebuah  2eat 3-changer , yaitu 5umber $ransfer &nit (DT4). DT4 adalah jumlah satuan perpindahan panas yang merupakan tolak ukur perpindahan panas suatu penukar panas. >arga DT4 semakin besar maka penukar panas mendekati batas termodinamikanya (5reith, =;2).



NT= 0

U As C min

5eterangan DT4 B 5umber of $ransfer &nit  4 B perpindahan panas overall (+/m5) As B luasan bidang perpindahan panas (m ) #min B koe6isien pansa spesi6ik minimal dari  jenis 6luida (k/kg5)

 $esarnya e6ekti6itas (H) sebuah heat e-changer  didapat  berdasarkan 6ungsi DT4 ( 5umber $ransfer &nit: dan % (Capacity ratio). 4ntuk tipe shell and tube persamaan e66ekti7itas adalah 60$

{

1 + c + √ 1 + c

[− NTU  √ 1 +c ] 1− exp [ − NTU  √ 1 + c ]

2  1 + exp

2

2

}

−1

5eterangan H B e6ekti7itas perpindahan panas () % B perbandingan antara %min/%maG   DT4 B 5umber of $ransfer &nit  '.  Air cooler

Sistem pendingin pada generator  dengan %ara mendinginkan udara disekitar ruang generator . adial fan yang terpasang pada rotor akan mendorong udara pada stator menuju ke air pendingin. Pada water cooler  udara panas dari stator  akan diserap oleh air yang mengalir  pada pipa-pipa ke%il (tube), sehingga udara yang keluar dari water cooler'outlet  menjadi dingin. Selanjutnya udara yang telah dingin tersebut akan kembali bersikulasi masuk ke rotor generator , begitu seterusnya hingga udara di dalam generator  tetap terjaga temperaturnya.

2

!ambar "#1; !enertaor air cooler 

Pada air cooler , *aterial #u-Di telah di rubah menjadi Stainless  steel  bertujuan meningkatkan Li6e time air cooler  dari pengikisan air (abrasi) sehingga kondukti7itas thermal stainless yang lebih ke%il dapat menyebabkan menurunnya per6orma heat trans6er pada air cooler , menghadapi permasalahan tersebut kami menganalisa e6ekti6itas air cooler  dengan material stainless steel  yang ada pada unit . Penukar kalor yang kami analisa ialah penukar kalor kompak jenis  fin and tube< fin dengan material aluminium dan tube dengan material  stainless steel#

 Tube

Fin

!ambar "#11 $ube dan =in pada !enerator air cooler 



Water

Water

inlet 

outlet  !ambar "#1 Sisi inlet dan outlet air pendingin

Prinsip kerja air cooler  adalah mendinginkan 6luida yang  bertemperature tinggi (udara) dengan prinsip kon7eksi/mengaliri 6luida lain (air) dengan adanya tenaga dari luar (kon7eksi paksa) sehingga 6luida (air) menyerap kalor yang ada pada 6luida (udara) sehingga temperatur udara menurun. 5etika panas udara diserap oleh tube4tube yang di aliri air maka pada daerah-daerah tube tersebut terjadi proses kon7eksi, dan ketika panas udara tersebut diserap oleh fin4fin alumunium maka pada daerah fin tersebut terjadi konduksi.

!ambar "#1. Pendinginan udara di generator 

4dara panas yang dihasilkan dalam mesin akan berkumpul di luar inti stator dan kemudian didinginkan melalui pendingin udara. 1alam

3

karya tulis (Apriadi, ') disebutkan bah0a mekanisme perpindahan  panas pada pendingin udara generator  terbagi menjadi  bagian yaitu  perpindahan panas pada udara dan perpindahan panas pada air.

4ntuk menentukan tahanan panas bahan tube oil cooler  dengan  perhitungan sebagai berikut &  

Perpindahan panas se%ara kon7eksi paksa (untuk air pendingin) 4 Pemanasan 6luida dalam tabung dengan aliran turbulen (e J 2) Nu 0 77$% Re7: Pr74 4 Pemanasan dan pendinginan 6luida dalam tabung dengan aliran laminer  Nu 0 7;;4 Re72 Pr7% !d"+#72

5eterangan & e (bilangan eynold) 1engan

B ke%epatan 6luida (m/s)

l

B panjang lintasan (m)

 

B 7iskositas kinematik (m/s)

B

 μ x Cp k 

M

B 7iskositas dinamis (kg/ms)

#p

B kapasitas panas spesi6ik (j/kg5)

k

B koe6isien kondukti7itas (+/m5)

 Du (bilangan Durselt) 1engan

V xl ν

K

Pr (bilangan Praudth) 1engan

B

h

B

hx l k 

B koe6isien perpindahan panas kon7eksi (+/m5)

l

B panjang lintasan (m)

k

B koe6isien kondukti7itas (+/m5)

'

 Perpindahan panas overall  1



 0

1 h1

<

ln ( Do / Di ) 2 πkL

<

1

h2

5eterangan & 4 B perpindahan panas overall (+/m5) k B koe6isien kondukti7itas (+/m5) L B panjang lintasan/tube (m) h B koe6isien perpindahan panas konduksi pada 6luida (+/m5)  h B koe6isien perpindahan panas konduksi pada 6luida (+/m5)  1o B diameter luar tube (m)  1i B diameter dalam tube (m)

 Setelah mengetahui koe6isien perpindahan panas overall  dari masing masing bahan tube air cooler , selanjutnya bisa diketahui  bilangan tak berdimansi yang menentukan e6ekti7itas sebuah  2eat 3-changer , yaitu 5umber $ransfer &nit (DT4). DT4 adalah jumlah satuan perpindahan panas yang merupakan tolak ukur perpindahan panas suatu penukar panas. >arga DT4 semakin besar maka penukar panas mendekati batas termodinamikanya (5reith, =;2). U As C min

NT= 0

5eterangan DT4 B 5umber of $ransfer &nit  4 B perpindahan panas overall (+/m5) As B luasan bidang perpindahan panas (m ) #min B koe6isien pansa spesi6ik minimal dari  jenis 6luida (k/kg5)

 $esarnya e6ekti6itas (H) sebuah heat e-changer  didapat  berdasarkan 6ungsi DT4 ( 5umber $ransfer &nit: dan % (Capacity ratio). 4ntuk tipe shell and tube persamaan e66ekti7itas adalah 60$

{

1 + c + √ 1 + c

;

2

[− NTU  √ 1 +c ] 1− exp [ − NTU  √ 1 + c ]

 1 + exp

2

2

}

−1

5eterangan H B e6ekti7itas perpindahan panas () % B perbandingan antara %min/%maG   DT4 B 5umber of $ransfer &nit 

.$. Ana+isa Data 4.$.1. Turbin Bearing Sistem air pendinginan pelumas pada turbine bearing  terdiri dari shell

dan tube, yang mana pelumas (kon7eksi paksa< pelumas tidak disirkulasikan, tetapi ikut mengalami pergerakan akibat putaran poros turbine) berada pada  shell  dan air pendingin (kon7eksi paksa< air pendingin disirkulasikan menggunakana pompa *+SP) berada pada tube. 4ntuk menghitung e6isiensi/e6ekti7itas perpindahan panas sistem air  pendinginan pelumas pada turbine bearing , diketahui bah0a tube  bermaterialkan #uDi dengan nilai kondukti7itas (k #uDi) sebesar 23 +/m5 . *etode yang digunakan ialah metode yang berdasarkan parameter tak  berdimensi ( 2eat $ransfer 3ffectiveness H). Setelah dilakukan pengambilan  pengamatan temperatur pada sisi air pendingin dan turbine bearing , maka di dapatkan data sebagai berikut &

Sisi Air Pendingin Tangga+

2/2/ 3 2/2/ 3

In !>-#

Out !>-#

 !>-#

,;

,2

,'

,!

,

,2

Turbine  Bearing  Temeratur !>-#

Temeratur Permu*aan Luar Turbine  Bearing  !>-#

La?u A+iran Air Pendingin Turbine  Bearing  !8#

3=

',;



La?u A+iran Air Pendingin Turbine  Bearing  !L"m#

Beban !,@#

'

'

4 (ampiran $abel A4"# 5ilai 6ondu*tivitas (ogam $ertentu pada $emperatur Standar 

!

2/2/ 3 /2/ 3 /2/ 3 /2/ 3 3/2/ 3 3/2/ 3 3/2/ 3 '/2/ 3 '/2/ 3 '/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3

,=

,'

,;

,3

,=

,



,

,



,3

,3

,!

,!



,3

2,

,'

,;

2,'

,=

,'

,

,3

,;

,

,

,;

,

,3

,;

,'

,=



,!

,!



,=

,=

3=

;



2

3=,3

',=



;

3=

;,



'

3=,3

;,



'!

$abel "# )ata temperatur bearing dan air pada sistem air pendingin  pada $urbine bearing  1alam men%ari nilai e6ekti7itas perpindahan panas, maka di butuhkan 7ariabel-7ariabel data yaitu&

´ Q

< dan

aktual

´ Q

maksimum

. Perhitungan

dilakukan dengan mengambil  sampel data (pada data pertama tanggal 2 *aret 3). Temperatur inlet  air pendingin (T %in)

B ,; "#

Temperatur outlet  air pendingin (T %out)

B ,2 "#

Temperatur tuebine bearing (Thin)

B 3= "#

1itube

B ! mm B ,! m

1 otube

B 3 mm B ,3 m

3

5 >Sumber? $im @novasi dengan udul @novasi BMening*at*an  6eandalan Sistem Pendingin Pembang*it (ewat edesign 2eader pada

=

% pair  (% p%)B ! /kg5  Nair

B ==;,= kg/m 2

>Sumber? 6alorindo:

Laju aliran air pendingin (I) B ' L/menit B ,22 m 2/s

´ Laju massa air pendingin ( m

) B Nair G I

%

B (==;,= kg/m 2)(,22 m 2/s) B ,2 kg/s #air (dianggap #min)'B % p% G

´ m

%

B (! /kg5)(,2 kg/s) B !.',;! /s5 B !,' k/s5 

 *enghitung Q´ aktual ´ aktual B m´ % % p% (T%out-T%in) Q ´ aktual B (,2 kg/s)( ! /kg5)(,2 "# 8 ,; " #) Q ´ aktual B .!2;,' +att B ,!2; k+ Q  *enghitung Q´ maksimal ´ maksimal  B #min (Thin-T%in) Q ´ maksimal  B (!,' k/s5)(3= "# 8 ,; "#) Q ´ maksimal  B ';2,;2 k+ Q  E6ekti7itas perpindahan panas ´ aktual Q HB ´ maksimal G  Q 10,837 kW  673,713 kW  6 0 1;7/ 8 HB

G 

4ntuk nilai e6ekti7itas pada data berikutnya, terlampir pada $abel A4#  5ilai 3fe*tivitas Pendinginan Pelumas pada $urbine %earing .

4.$.$. Upper Bearing 

Spiral Oil Cooler &nit 1< < . dan " P($A Saguling:

6 5arena 7ariabel pelumas tidak diketahui se%ara lengkap



Sistem air pendinginan pelumas pada upper bearing  sama seperti turbine bearing , hanya berbeda pada dimensi tube dan bak penampung oli dan bearing . umusan yang dalam men%ari e6ekti7itas air pendinginan  pelumas pada upper bearing , sama dengan perhitungan yang digunakan pada  pen%arian e6ekti7itas pada air pendinginan pelumas pada turbine bearing ,

4ntuk menghitung e6isiensi/e6ekti7itas perpindahan panas sistem air  pendinginan pelumas pada turbine bearing , diketahui bah0a tube  bermaterialkan #uDi dengan nilai kondukti7itas (k #uDi) sebesar 23 +/m5 ;. *etode yang digunakan ialah metode yang berdasarkan parameter tak  berdimensi ( 2eat $ransfer 3ffectiveness H). Setelah dilakukan pengambilan  pengamatan temperatur pada sisi air pendingin dan upper bearing , maka di dapatkan data sebagai berikut &

Sisi Air Pendingin

Upper   Bearing  Temeratur !>-#

Tangga+

2/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3 /2/ 3 /2/

In !>-#

Out !>-#

 !>-#

,;

=,

;,3

,!

3,

2,2

,=

!,;

',!

,

!,;

;,3

,'

!,;

!,

La?u Temeratur A+iran Permu*aan Air Luar Upper  Pendingin  Bearing  Upper  !>-#  Bearing  !8#

La?u A+iran Air Pendingi n Upper   Bearing  !L"m#

Beban !,@#

2 3

,



'

3





2

7 $abel A4"# 5ilai 6ondu*tivitas (ogam $ertentu pada $emperatur Standar 



3 /2/ 3 3/2/ 3 3/2/ 3 3/2/ 3 '/2/ 3 '/2/ 3 '/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3

,!

!,3

;,;

,=

=,

;,3

,'

2,

!,3

,;

=,'

;,=

,3

!,3

!

,'

=

!,

,3

!,;

!,

,'

!,!

',



!,;

',;

,'

!,=

;,2

3

2=,!



;

3

,2



'

3,3

,



'!

$abel "#. )ata temperatur bearing dan air pada sistem air pendingin  pada &pper bearing  Perhitungan dilakukan dengan mengambil  sampel data (pada data  pertama tanggal 2 *aret 3). Temperatur inlet  air pendingin (T %in)B ,; "# Temperatur outlet  air pendingin (T %out)

B =, "#

Temperatur tuebine bearing (Thin)

B 3 "#

1itube

B = mm B ,= m

1 otube

B 3 mm B ,3 m

!

% pair  (% p%)B ! /kg5  Nair

B ==;,= kg/m 2

>Sumber? 6alorindo:

Laju aliran air pendingin (I) B 2 L/menit B ,3 m 2/s

´ Laju massa air pendingin ( m

) B Nair G I

%

B (==;,= kg/m 2)(,3 m2/s) 8 >Sumber? (aporan 6erDa Pra*ti* dengan udul BAnalisa 2eat $ransfer  Sistem Pendingin pada $urbine %earing di P$# @ndonesia Power &%P Saguling:



B ,=!' kg/s #air (dianggap #min)=B % p% G

´ m

%

B (! /kg5)(,=!' kg/s) B .!,; /s5 B ,! k/s5 

 *enghitung Q´ aktual ´ aktual B m´ % % p% (T%out-T%in) Q ´ aktual B (,=!' kg/s)( ! /kg5)(=, "# 8 ,; " #) Q ´ aktual B 3'.2=,32 +att B 3',2= k+ Q  *enghitung Q´ maksimal ´ maksimal  B #min (Thin-T%in) Q ´ maksimal  B (,! k/s5)(3 "# 8 ,; "#) Q ´ maksimal  B '2,= k+ Q  E6ekti7itas perpindahan panas ´ aktual Q HB ´ maksimal G  Q HB

156,309 kW  631,491 kW 

G 

6 0 $42$ 8

4ntuk nilai e6ekti7itas pada data berikutnya, terlampir pada $abel A4.#  5ilai 3fe*tivitas Pendinginan Pelumas pada &pper %earing .

4.$.%. Thrust and Lower Bearing  umlah $hrust and (ower %earing oil cooler  pada masing-masing unit

PLTA Saguling adalah  buah, yakni unit A dan $. Pada unit  $hrust and  (ower %earing oil cooler  memakai bahan untuk tube tembaga-nikel (#uDi)  pada unit oil cooler  A, dan memakai bahan tube stainless steel   pada unit oil cooler %. Pergantian ini bertujuan untuk menanggulangi keadaan s ungai #itarum yang semakin parah akibat polusi dan menyebabkan tingkat korosi6itas nya semakin tinggi. Tangga+

=nit 4A

=nit 4B

9 5arena 7ariabel pelumas tidak diketahui se%ara lengkap

2

Beban

O+i

Air

O+i

Air

!,@#

In !>-#

Out !>-#

 !>-#

In !>-#

Out !>-#

 !>-#

In !>-#

Out !>-#

 !>-#

In !>-#

Out !>-#

 !>-#

2/2/3 2/2/3 2/2/3 /2/3 /2/3 /2/3 3/2/3 3/2/3 3/2/3 '/2/3 '/2/3 '/2/3 2/2/3

'.3 3. ' '.= '. 3.= 3.; 3. 3. 3.2 3. 3. 3.

.' .; .; .= . . .2 .2 .  . . 2=.=

3.= .3 3.2 ' 3.! 3.; 3. .= .; 3.2 .= 3. 3.2

.2 .' . .3 . .= .' .! .! .3  .' .

3.2 3.; 3.3 3. .' .2 .2 .' .2 !. .; .= .

 . 2. 2.; 2.3 2. .; 2.! 2.3 '.= 2.; 2.2 .!

3. 3.= '.2 3.= 3.' 3. 3. 3.2 3. 3. 3.3 3.2 3

2. 2. 2.2 2. .! .; .3 .3 .! . .3 .3 .

 .! 2 .! .! .; .= .! .' .= 2 .! .!

.' . .! . .' .' . . .  . .; .'

'. '.' '.3 '. 3.= 3.= 3.= 3.! 3.= 3.= '. '. 3.!

.! . .; 3. 3.2 3.2 .3 . 3.3 .= .! .; 3.

2/2/3 2/2/3

2. 3.'

 2. .= .2 2. 3. .2 .! .= '. 2=.= 3.; .' . 2.' .3 . .2 .; '. $abel "#" )ata temperatur oli dan air pada sistem air pendingin  pada $hrust and (ower %earing 

3. 3.

Pergantian bahan tube ini memiliki dampak terhadap e6ekti6itas  perpindahan panas oil cooler tersebut. >al ini bisa terlihat dari gra6ik temperatur oli keluar dari oil cooler  pada oil cooler  A dan $ unit  PLTA Saguling. Data Temeratur O+i Ke+uar Oi+ -oo+er =nit 4 PLTA Sagu+ing

Temeratur !>-#

   2!

4nit $ (Stainless ) 4nit A (#uDi)

Tangga+

!ambar "#1" !rafi* data temperatur oli dan air pada sistem air pendingin  pada $hrust and (ower %earing 



'

2

;

'

'!

Perbadaan temperature oli keluar ini disebabkan oleh perbedaan bahan tube antara unit A dan $. Se%ara sederhana bisa ditinjau dari sisi kondukti7itas bahan panas tersebut.

1ari tabel bahan, tube #uDi memiliki kondukti7itas panas maksimal sebesar 23 +/m 5 , sedangkan stainless steel  hanya memiliki kondukti7itas  panas sebesar  +/ m 5 . Analisa perbandingan e6isiensi heat eG%hanger  berbahan #uDi dan Stainless steel  dengan 3ffectiveness45$& method . *etode ini berdasarkan parameter yang tak berdimensi yang disebut heat transfer effectiveness dengan symbol H. 60

´ Q

maks

laju PP aktual laju PP maksimum

0

´ aktual Q ´ maks Q

 ditentukan berdasarkan beda temperature maksimum kedua

6luida. -

´ maks di%apai apabila & Q 9luida dingin (air) dipanaskan hingga men%apai temperatur outlet

-

6luida panas (oli) 9luida panas (oli) didinginkan hingga men%apai temperature inlet  6luida dingin (air) Semakin ke%il nilai kapasitas panas suatu 6luida maka semakin besar

 beda temperaturnya, agar laju PP menjadi maksimum.

´ Q

ma*s

0 'min !T(in 9 T'in#

1imana #min adalah nilai kapasitas panas terke%il baik dari 6luida air maupun oli. % poliB .=,= /kg"#

´ m

oli

% pair 

B .! /kg"#

´ m

B = kg/s

air 

B ','22 kg/s

10 $abel A4"# 5ilai 6ondu*tivitas (ogam $ertentu pada $emperatur Standar 

11 $abel A4"# 5ilai 6ondu*tivitas (ogam $ertentu pada $emperatur Standar 

3

#oli

´ m

B % poli G

#air 

oli

B % pair  G

´ m

air

B (.=,=)(=)

B (.!)(','22)

B ;2. +att/"#

B .23 +att/"# >Sumber ? 6alorindo:

Sehingga #min adalah #air  B .23 +att/"#

*etode ini juga ditentukan dari bilangan # atau rasio kapasitas panas yakni perbandingan antara kapasitas panas minimum dan kapasitas panas maksimum #B

C min C maks

B

111.325 173.241

B ,''

*enentukan tahanan panas bahan tube oil cooler  . dengan perhitungan sebagai berikut&

  Dilai koe6isien perpindahan panas kon7eksi air adalah  Temperatur air masuk rata-rata adalah "# - "#, maka



 properties air dapat dianggap sebagai berikut & MB =3= G -' m/s< Pr B ','< k B ,'' +/m5 $ilangan eynold ( 4 ) ( 26,633 ) 4  ´ m e B  B  B 14./$%; π Lμ ( 3,14 ) (2,37 ) ( 959 x 10−6 ) 5arena e J 2 maka aliran turbulen dan kon7eksi paksa karena 6luida dialirkan oleh pompa.

 $ilangan Durselt  Du B ,2 e,! Pr ,  Du B (,2) (.=;,2;') ,! (','),  Du B ',='=

 5oe6isien perpindahan panas kon7eksi ( 0,606 ) ( 106,969 ) kNu hair  B

 D

 B

−3

22 x 10

'

 B .=',3= +/m 5 

5arena pada sisi shell  tidak diketahui jumlah 6ulida yang masuk, setiap 0aktunya, maka diambil data dari laporan PT. 5alorindo yakni koe6isien  perpindahan panas holi B .',! +/m  5 dan laju massa

´ m

 B = kg/s.

oli

1imensi dari oil cooler tube adalah & Ao

B 3,= m

$hic*ness B , mm

Ai

B ,' m 

 (ength

B ,2; mm

holi

B .',! +/m 5 

 D

B 2

hair 

B .==,= +/m 5 

1o

B ,3 mm

 >Sumber ? 6alorindo:

 1idapat tahanan panas dari tube oil cooler  berbahan stainless steel adalah & ln (

  stainless B

 Do  Di

)

2 π kL $ahan Stainless steel  memiliki nilai kondukti7itas panas k B  +/m5, dengan perhitungan ini didapat & ln

  stainless B

(

22,225 18,025

)

B ,3 G  -2 "#/+att

( 2 ) ( 3,14 ) ( 14 ) ( 2,37 ) *aka koe6isiensi perpindahan panas keseluruhan pada material  stainless steel dapat ditentukan dengan & 1 U stainless 1 U stainless 1 U stainless 4 stainless

B

1 hai

B

1 2.946,509

O   stainless O

1 holi

O ,3 G  -2 O

B ,=' G  -2 B 3=,== +/m 5 

;

1 1.622,28

1engan perhitungan yang sama digunakan untuk men%ari tahanan  panas tube air cooler  berbahan #uDi (k B 23 +/m5)  Do ln (

 #uDi B ln

 #uDi B

(

22,225 18,025

)

 D i

)

2 π kL

B ,G  -3 "#/+att

( 2 ) ( 3,14 ) ( 350 ) (2,37 ) Perhitungan koe6isiesn perpindahan panas keseluruhan #uDi & 1 U CuNi

B

1 hai

1 U CuNi

B

1 2.946,509

1 U CuNi

B =,=' G  -

4#uDi

O  #uDi O

1 holi

O ,G  -3 O

1 1.622,28

B .,' +/m 5 

Setelah mengetahui koe6isien perpindahan panas overall  dari masing masing bahan tube air cooler , selanjutnya bisa diketahui bilangan tak  berdimansi yang menentukan e6ekti7itas sebuah 2eat 3-changer , yaitu  5umber of $ransfer &nit (DT4). DT4 adalah jumlah satuan perpindahan  panas yang merupakan tolak ukur perpindahan panas suatu penukar panas. >arga DT4 semakin besar maka penukar panas mendekati batas termodinamikanya (5reith, =;2).

  DT4Stainless B  DT4Stainless B

U stainless A o C min

( 509,992 ) (51,9 ) 111.325

 DT4Stainless B ,2!

  DT4#uDi B  DT4#uDi B

U CuNi As C min ( 1.004,016 ) ( 51,9) 111.325

!

 DT4#uDi B ,'!

$esarnya e6ekti6itas (H) sebuah heat e-changer  didapat berdasarkan 6ungsi DT4 ( 5umber $ransfer &nit: dan % (Capacity ratio). 4ntuk tipe shell and tube persamaan e66ekti7itas adalah &

H B

{

1 + c + √ 1 + c

[− NTU  √ 1 +c ] 1− exp [− NTU  √ 1 + c ]

2  1 + exp

2

2

}

−1

 1engan # B ,'' dan DT4 #uDi B ,'! maka nilai e6ekti7itas (H) il #ooler 4nit  A berbahan tube #uDi adalah& H B

{

2 2  1 + exp [− 0,468 √ 1+( 0,6426 ) ] 1 + 0,6426 + √ 1 +( 0,6426 ) 2 1−exp [ −0,468 √ 1 +(0,6426 ) ]

6 0 7%%1:/:

}

−1



 %%1:/: 8

 1engan # B ,'' dan DT4 Stainless B ,2! maka nilai e6ekti7itas (H) il #ooler 4nit  A berbahan tube Stainless adalah & HB

{

[−0,238 √ 1 +( 0,6426 ) ] 2 1 + 0,6426 + √ 1 +( 0,6426 ) 1−exp [−0,238 √ 1 +( 0,6426 ) ] 6 0 71//:

2  1 + exp

2

2



 1//:8

=

}

−1

4.$.4. Air cooler 

Air -oo+er Tangga+ 1

2/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3 /2/ 3 /2/ 3 /2/ 3 3/2/ 3 3/2/ 3 3/2/

$

%

4

2

;



Air -oo+er Out+et !>-#

La?u A+iran =dara !L"m#

La?u A+iran Air Pendingin !L"m#

2;

'

=!

=!

2,3

''

=3

=3

23

'3

=3

=3

:

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

Out !>-#

In !>-#

;,!

2,3

=,'

2,;

=,'

22,'

=

2

=,;

2

!,

2,3

=,

22,

;,3

22,'

=,

2,3

=,

2,;

!,=

22

!,

2,;

!,

2,!

;,!

=,

',!

2,'

=,3

22,'

;,3

2,;

;,

2,

;

2,2

',

=,

',2

2

3,

!

3,=

2,3

!,3

2,2

;,'

2,2

!,=

2

',3

=,=

',

=,=

',!

2,2

',2

!,;

;,2

2,3

;,=

2,!

!,3

2,2

!,

2,2



2,

!,=

2,2

',3

2,=

!,

2,

;,3

2,2

;,3

2,!

!,2

2,2

!

2,

;,2

2,2

;

2,

',!

2,=

',

;,3

;,3

2,

',=

2,=

;,=

2,

!

2,

;,

2,;

;,;

2,

;,

2,!

',3

!,=

;,2

2,2

!,;

2,

!,

2,=

;,3

2,2

;

2,

',

=,'

',!

2,2

3,;

;,!

',2

2,'

;,'

2,;

;,

2,

','

=,'

',

=,;

3,2

!,=

3,!

2,3

,3

;,

3,2

=,=

','

2,'

2

Air -oo+er In+et !>-#

Out !>-#

3 '/2/ 3 '/2/ 3 '/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3 2/2/ 3

=,!

22,

=,

2,

=

2,;

=

2,;

=,

2

!,;

2,

;,!

2,

!,!

2,

=,'

2,

!,=

2,

!

2,2

!

2,

!

2,;

','

=

;,

2

!,=

2,3

!,

2,

;,3

2,

','

2,2

','

=,'

',

2,2

3,;

;,3

',

2,

;,;

2,'

',

2,

',!

2,=

'

2,3

','

=,=

;,

2,

',!

=,3

;,

2,

'

2,

!,2

2,

=,=

2,3

!,2

2,3

!,

2,3

!,

2,2

;,2

=,!

!,

2,

!

2,

!,=

2,

!,'

2,=

;,!

2,!

;,2

2,

;,

2,3

',2

=,;

',=

2,

!,3

2,2

$abel "#/ )ata temperatur oli dan air pada sistem air pendingin  pada air cooler 

2

2!

''

=3

=3

2;

'!

==

==

!ambar "#1/ Proses pendinginan udara pada generator air cooler

 1ata yang dibutuhkan dalam men%ari koe6isien perpindahan panas kon7eksi pada air, ialah & - I B .3 L/s B ,! m 2/s B ;,; kg/s (untuk ! air -

cooler ) Nair B ==;,= kg/m2 >Sumber? 6alorindo: 207,7 ´ air B m  B 3,=; kg/s (untuk  air cooler ) 8 Tin rata-rata B ;,3o# B ;,3 O ;2 B 2,3 5 B 2 5 

Sehingga dari tabel >T-3 ($hermophysical Propersties of Saturated Water 1.) didapatkan cpair = 4,179 kJ/(kgoC

!rair

=

)air

=

5,83 = 4"179 J/(kgoC #air = 8,55 $ 10%6 (&'/2 276,1/*  kair = 0,613 +/(oC

 1ata yang dibutuhkan dalam men%ari koe6isien perpindahan panas kon7eksi pada udara, ialah & - Nudara B ,2; kg/m 2 ´ udara B 2,2, kg/s m - Tin rata-rata B '3,! o# B '3,! O ;2 B 22!,! 5 B 23 5  12 I merupakan laju aliran aktual pada sistem air cooler  13 (ampiran $abel 2$4/# $hermophysical Properties of Saturated Water 

2

Sehingga dari tabel >T-2 didapatkan % pudaraB ,!33 k/kg"#

Pr udara   B ,;3'!

B .!,33 /kg"# Mudara

B ,= G  -3 Ds/m

 udara

B ,=;=2 G  -3 m/s

k udara B ,=; +/m5 

´ 4ntuk menentukan nilai perpindahan panas minimum ( Q ´ laju perpindahan maksimum ( Q % pair  m ´

#air 

)&

maG

B .;= /kg"# air 

% pudara

B 3,=; kg/s

m ´

´ m

#udara

B %air  G

) dan

min

air

B .!,33 /kg"# udara

B 2,2 kg/s

B % pudara G

´ m

udara

B (.;=)(3,=;)

B (.!,33)(2,22)

B !.3!,'2 +att/"#

B 2.2,;3 +att/"#

Sehingga #min adalah #udara B 2.2,;3 +att/"#< dan # maG adalah #air  B !.3!,'2 +att/"#. Sehingga di dapat & #B

C min C maks

B

13.413,715 108.528,63

B ,

1ikethui data fin sebagai berikut &

14 $abel 2$4.# $hermophhysical Properties of !ases at Atmospheric Pressure

22

!ambar "#10 )ata dimensi fin >Sumber? 6alorindo:

*enghitung   fin (tahanan fin) sebagai tempat 6luida udara, dengan %ara menghitung jumlah fin4nya terlebih dahulu dengan &

  D fin B Q jumlah baris fin/meter G tinggi penampang fin  D fin  D fin

B (23/m)(,22! m) B ;2' fin

 *enghitung keliling dan luas fin, dengan rumus & -

5eliling fin (P) P 0 $ < $t

5eterangan P B keliling fin (m) 0 B panjang fin (m)  t B lebar fin (m) diketahui bah0a 0 B  mm< dan t B ,2 mm, sehingga keliling fin adalah & P B 0 O t P B ()( mm) O ()(,2 mm) P B ,!' mm  untuk  fin, sehingga keliling fin se%ara 

-

keseluruhan ialah & Ptotal B P G D fin Ptotal B (,!' mm)(;2' fin) B 3.233 mm Luas fin (A) A05t

 3,233 m



5eterangan A B luas fin (m) 0 B panjang fin (m)  t B lebar fin (m) diketahui bah0a 0 B  mm< dan t B ,2 mm, sehingga luas  fin adalah & AB0Gt A B ( mm)(,2 mm) A B ,2 mm   untuk  fin, sehingga luas seluruh permukaan 

 fin ialah & Akeseluruhan  B A G D fin Akeseluruhan  B (,2 mm)(;2' fin) B 2;=,3 mm  m

2

 2,! G  -2



 Setelah mendapatkan keliling dan luas fin kemudian kita dapat menghitung Tahanan =in (  fin) dengan rumus & 1 R  in 0 √ h u!aa x P total x k  Al x A keseluuhan 5eterangan

hudara

B koe6isien perpindahan panas kon7eksi (+/m5)

Ptotal

B keliling seluruh permukaan fin (m)

k Al

B kondukti7itas panas material alumunium (+/m5)

!ambar "#17 Properties udara pada air cooler  >Sumber? 6alorindo:

1iketahui hudara B 3,'; +/m 5< dan k Al B 2; +/m5   fin B   fin B

3

1

√ h u!aa x P total x k  Al x A keseluuhan 1 −3 √ ( 51,67 ) ( 15,355 ) (237 ) ( 3,18 x 10 )

  fin B ,!= "#/+att

4ntuk menghitung  tube, diketahui data geometri tube sebagai berikut &

15 $abel A4"# 5ilai 6ondu*tivitas (ogam $ertentu pada $emperatur Standar 

23

!ambar "#18 )ata dimensi tube

Sehingga  tube dapat di hitung dengan & ln

 tube B

 D o

(

 D i

)

< dengan k  stainless B 2, +/m5 

2 π k stainless L ln

 tube B

(

15,875 ) 13,875

B ',!! G  - "#/+att

( 2 ) ( 3,14 ) ( 13,4 )( 2,338) *enghitung koe6isien perpindahan panas kon7eksi air (h air ) dengan %ara, menghitung bilangan reynoldnya terlebih dahulu a gar dapat menghitung  bilangan Dusselt dan mendapatkan nilai koe6isien perpindahan panas kon7eksi 6luida air (h air ). $ilangan eynold ´ air  B 3,= kg/s< L B ,22! m< M air B !33 G -' ike-a.ui m  Ds/m e B



4  ´ m

π L μ ai

 B

( 4 ) ( 25,94 )  B 1;.24/2/ ( 3,14 ) (2,338 ) ( 855 x 10−6 )



J2 (aliran turbulen) $ilangan Durselt 1engan Prair B 3,!2< diketahui bah0a aliran air adalah turbulen, sehingga digunakan rumus &  Du B ,2 e,! Pr ,  Du B (,2) ('.3=,;=) ,! (3,!2),

2'

 Du B ,3  hair  diketahui kair B ,'2 +/m5< 1 i B ,2!;3 m k ai Nu ( 0,613 ) ( 110,415 ) hair  B  B  B .!;!,' +/m 5   Di 0,013875

1engan didapatkan nya   fin,   stainless, hair , dan hudara' maka koe6isien  perpindahan panas overall  di dapat & 1  B U 

1 hai

1 U 

B

1 U 

B ,'

O   stainless O   fin O 1 4.878,16

1 hu!aa

O (',! G  -) O ,!= O

1 51,67

 4 B ',''; +/m5 



Setelah mendaptkan nilai perpindahan panas total, maka kita dapat menghitung DT4-e66e%ti7eness dengan rumus & UA C min

 DT4 B

< dengan #min B 2.2,;3 +att/"#

( 16,667 ) (440 )

 DT4 B

13.413,715

 DT4 B ,3

1engan # B , dan DT4 B ,3 maka nilai e6ekti7itas (H)  Air Cooler  4nit  adalah & H B

{

HB

{

1 + c + √ 1 + c

[− NTU  √ 1 +c ] 1− exp [− NTU  √ 1 + c ] 2

2  1 + exp

2

2  1 + exp

2 1 + 0,124 + √ 1 +( 0,124 )

6 0 747



[−0,54 √ 1 +( 0,124 )2 ]

1− exp

 47 8

16 Sumber? 6alorindo

2;

}

−1

[ −0,54 √ 1 +( 0,124 ) ] 2

}

−1

2!

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF