Desain Shell and Tube Heat Exchanger untuk Pemanasan Gas dengan Pemanfaatan Air Deaerator

Abstract

Sistem preheater bahan bakar telah diyakini dapat menghemat konsumsi bahan bakar pada semua jenis mesin pembakaran. Menurut teori pembakaran, dengan meningkatkan temperatur un-burn suatu bahan bakar, maka dapat menyebabkan laju reaksi menjadi lebih cepat, kecepatan pembakaran menjadi lebih cepat, energi minimum menjadi lebih rendah, dan starting point menjadi lebih rendah. Jadi semakin tinggi temperatur bahan bakar yang masuk ke proses pembakaran, maka semakin baik kinerja mesin saat beroperasi. Penelitian bertujuan untuk mendesain heater gas pada sistem bahan bakar turbin gas yang berfungsi untuk menaikkan temperatur gas pembakaran sebelum masuk ke ruang bakar turbin gas. Desain heater gas berupa heat exchanger tipe shell and tube. Metode desain shell and tube menggunakan Metode Kern. Desain berdasarkan asumsi bahwa tidak ada perubahan fasa dalam sistem penukar panas. Media pemanas yang digunakan adalah air dari deaerator dengan temperatur dalam rentang 90-100oC. Pada heat load sebesar 153 kW dan diameter tube berukuran 17 mm didapatkan jumlah tube sejumlah 91 tubes two-passes pada susunan square 90o sepanjang 4 m. Dengan jumlah dan susunan tube tersebut didapatkan diameter shell senilai 243 mm. Desain mampu menaikkan temperatur gas dari 30oC menjadi 65oC. Menjadikan efisiensi Heat Exchanger diperkirakan senilai 83,3%. Berdasarkan perhitungan terjadi saving cost operational senilai Rp293.197.976 setiap tahun pada hitungan beban 25 MW.