Perhitungan Shell and Tube Exchanger

PERHITUNGAN SHELL AND TUBE EXCHANGER



Shell Side Film Coefficient



Shell-side Mass Velocity



Shell-side Equivalent Diameter



Perbedaan Suhu yang Sebenarnya ∆t dalam 1-2 Exchanger

Shell-Side Film Coefficient Koefisien perpindahan panas menyatakan mudah atau tidaknya panas berpindah dari fluida panas ke fluida dingin dan juga menyatakan aliran panas menyeluruh sebagai gabungan proses konduksi dan konveksi. Koefisien perpindahan kalor bundle tabung bagian luar merujuk pada koefisien bagian shell. Saat bundle tabung menggunakan baffle fluida pada bagian shell secara langsung melewati tabung dari atas ke bawah. Koefisien perpindahan yang lebih besar dihasilkan dari kenaikan turbulensi.

Transfer kalor yang merambat dari fluida panas menuju fluida dingin melalui suatu ketebalan tube. Koefisien transfer kalor individu terdapat pada peristiwa konveksi kalor di kedua film tiap sisi permukaan dinding.

Pada pitch persegi, kecepatan pada fluida secara kontinyu menjadi fluktuatif karena keterbatasan area diantara jarak tabung dibandingkan dengan area aliran diantara baris yang berurutan. Pada pitch segitiga turbulensi lebih besar karena fluida mengalir diantara tabung yang berdekatan pada kecepatan tinggi yang mengenai barisan berurutan secara langsung. Jadi pitch segitiga lebih baik untuk mencapai koefisien shell yang lebih tinggi. Pada kondisi perbandingan dari aliran dan ukuran koefisien tabung untuk pitch segitiga lebih besar 25% dari pitch persegi

Seluruh fluida melewati bundle sebanyak 7 kali. Jika sepuluh baffle dipasang dengan panjang yang sama dengan bundle, maka akan dibutuhkan bundle yang dilewati sebanyak sebelas kali, jarak yang lebih dekat akan menghasilkan turbulensi yang lebih besar. Sebagai tambahan dari efek jarak antar baffle, koefisien bagian shell juga akan dipengaruhi tipe pitch, ukuran tabung, jarak, dan karakteristik aliran fluida. Korelasi yang diperoleh untuk cairan yang mengalir dalam tabung ini jelas tidak berlaku untuk cairan yang mengalir melalui tabung segmental bundel dengan speaker.

Shell-side Mass Velocity   Kecepatan linear dan massa fluida terus-menerus berubah di bundle, karena lebar dari shell dan jumlah tabung bervariasi dari nol di bagian atas dan bawah untuk maksimal di tengah-tengah shell. 

Shell-side Equivalent Diameter Menurut definisi, jari-jari hidrolik sesuai dengan luas lingkaran setara dengan luas daerah noncircular saluran rendah dan tegak lurus terhadap arah aliran. Jari-jari hidrolik yang digunakan untuk mengkorelasikan shell-side coefficient untuk bundle yang memiliki baffle bukanlah jari-jari hidrolik yang sebenarnya. Arah aliran dalam shell sebagian di sepanjang dan sebagian tegak lurus terhadap sumbu panjang dari tabung bundle. Daerah aliran tegak lurus terhadap sumbu panjang adalah variabel dari baris ke baris tabung lain. Jari-jari hidrolik didasarkan pada daerah aliran di salah satu baris tidak dapat membedakan antara pitch persegi dan segitiga.

  Jari-jari hidrolik dihitung sepanjang tabung bukan menyilang di sumbu tabung. Diameter shell kemudian diambil sebagai empat kali jari-jari hidrolik diperoleh untuk pola seperti tercantum di atas lembaran tabung. 

Perbedaan Suhu yang Benar ∆t dalam 1-2 Exchanger   Perbedaan

suhu yang lebih besar mengakibatkan proses aliran dalam perbedaan counterflow dan yang lebih kecil untuk aliran paralel. 1-2 heat excanger yang merupakan kombinasi dari keduanya, dan LMTD untuk aliran counterflow atau paralel saja tidak terdapat perbedaan suhu yang sebenarnya untuk penyusunan aliran counterflow-paralel. Sebaliknya perlu mengembangkan persamaan untuk perhitungan baru yang efektif atau perbedaan suhu sebenarnya ∆t untuk menggantikan counterflow LMTD. 