Pemodelan dan Simulasi Penentuan Suhu Fluida Pada Heat Exchanger Tipe Shell and Tube

Abstract

Permasalahan industri dalam penentuan suhu fluida pada proses pemanasan menggunakan heat exchanger tipe shell and tube dapat diselesaikan dengan pemodelan dan simulasi. Pemodelan berupa persamaan perpindahan panas secara konduksi dengan kondisi operasi steady-state dan sistem continuous, serta simulasi menggunakan sub-routine pdepe pada MATLAB. Penelitian ini bertujuan menentukan pemodelan dan simulasi untuk mengestimasi suhu keluar raw oil dan menentukan profil suhu fluida sepanjang tube. Pemodelan secara fisik heat exchanger sesuai data sekunder PT. PERTAMINA BALONGAN, dengan perpindahan panas yang membagi heat exchanger menjadi 10 bagian dari q1 hingga q10. Fluida pemanas yaitu net bottom oil yang dialirkan pada tube dan fluida yang dipanaskan yaitu raw oil dialirkan pada shell. Data sekunder dan hasil simulasi divalidasi dengan uji-t. Hasil pemodelan dan simulasi diperoleh profil suhu fluida sepanjang tube, konduktivitas termal, kapasitas panas dan fluks panas. Pemodelan dan simulasi mampu mengestimasi suhu keluar raw oil dengan simpangan deviasi sebesar 2,55 dari suhu keluar raw oil data. Penggunaan asumsi linier pada profil suhu fluida memiliki perbedaan perubahan suhu sepanjang tube, dengan profil suhu net bottom oil memiliki gradien penurunan suhu sebesar -20,29 °C/m yang lebih besar dari gradien kenaikan suhu pada profil suhu raw oil yaitu sebesar -2,92 °C/m