Analisa Pengaruh Jarak Antar Baffle terhadap Perpindahan Panas pada Alat Penukar Kalor Jenis Shell and Tube dengan Menggunakan Metode Simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD)

Abstract

Penukar kalor (heat exchanger) adalah sebuah alat yang digunakan untuk memindahkan panas antara dua jenis fluida atau lebih yang memiliki perbedaan temperatur. Efektivitas suatu alat penukar kalor perlu diperhatikan agar proses perpindahan panas berlangsung dengan baik, salah satu faktor yang mempengaruhi efektivitas adalah pemasang baffle pada alat penukar kalor. Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak antar baffle dan laju aliran massa fluida pendingin terhadap efektifitas dalam alat penukar kalor. Metode penelitian yang dilakukan menggunakan simulasi komputer melalui software Autodesk Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulation. Penelitian ini menggunakan alat penukar kalor tipe shell and tube dengan variasi jarak baffle (500 mm,550 mm dan 600 mm), dan variasi laju alir massa fluida pendingin (25 Kg/jam, 35 Kg/jam dan 50 Kg/jam). Fluida panas berupa ammonia (103oC, pada sisi tube) dan Fluida pendingin berupa air (31,5oC, pada sisi shell) dialirkan secara berlawanan arah. Hasil dari penelitian ini menunjukkan semakin dekat jarak baffle dan laju alir massa pendingin yang besar meningkatkan efektivitas alat penukar kalor . Pada jarak baffle 500 mm dan laju alir massa air 25, 35 dan 50 Kg/jam diperoleh nilai efektivitas 0,42 ; 0,66 dan 0,98. Sedangkan pada jarak baffle 550 mm = 0,23 ; 0,44 dan 0,70. Dan pada jarak baffle 600 mm = 0,35 ; 0,59 dan 0,91. Nilai efektifitas maksimum yang diperoleh adalah 0.98 yang terjadi pada jarak antar baffle 500 mm dan laju alir massa air 50 Kg/jam.