Pendugaan sebaran suhu pada penukar panas pipa vertikal

Abstract

Penyusunan model/simulasi penukar panas merupakan bagian penting dalam desain suatu alat penukar panas. Simulasi berarti membuat sistem buatan dengan meniru performasi suatu sistem nyata (Stocker, 1971). Simulasi dibuat dengan beberapa alasan, misalnya karena faktor biaya yang terlalu besar untuk meneliti sistem nyata, atau belum tersedianya sistem nyata karena masih dalam tahap perancangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model matematik dalam menduga sebaran suhu pada penukar panas jenis pipa vertikal, serta menduga suhu udara pengering yang dihasilkan oleh penukar panas. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat pada perancangan alat penukar panas serta meningkatkan efisiensi dalam penggunaan bahan bakar pada penukar panas. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah bahan bakar minyak tanah. Alat yang digunakan adalah penukar panas pipa vertikal, rancangan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Jakarta. Sebagai beban dari penukar panas ini adalah alat pengering tipe bak. Perlakuan yang diterapkan adalah 2 perlakuan, yaitu: 1) perlakuan tungku; satu tungku, dua tungku, dan tiga tungku, 2) perlakukan bukaan inlet: bukaan 1, bukaan 1.5, dan bukaan 2. Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa peningkatan laju pembakaran minyak tanah akan meningkatkan suhu udara yang masuk ke pipa penukar panas. Demikian juga dengan suhu udara pengering yang dihasilkan. Pada laju pembakaran minyak tanah 0.77 kg/jam, suhu udara yang masuk ke pipa sebesar 401.4 °C dan suhu udara pengering yang keluar sebesar 47.6 °C. Sedangkan pada laju pembakaran minyak tanah sebesar 2.11 kg/jam, suhu udara yang masuk ke pipa sebesar 513.3 °C dan suhu udara pengering keluar sebesar 74.0 °C.