## Jurnal Pendidikan Teknik Mesin Undiksha
p-ISSN: 2614-1876, e-ISSN: 2614-1884
Studi Aplikasi Heat Transfer Menggunakan Sistem Penukar Panas Tipe Shell & Tube di Industri Manufaktur

## Study of Heat Transfer Applications Using Shell & Tube Type Heat Exchanger Systems in the Manufacturing Industry
Erwin 1* , Husen Asbanu 2 , Yefri Chan 3 , Didik Sugiyanto 4 , Herry Susanto 5
1,2,3,4,5 Universitas Darma Persada, Jakarta Timur, Indonesia
1* erwin.dosen@gmail.com, 2 husenasbanu@ft.unsada.ac.id, 3 yefrichan2000@gmail.com,
4 didiksgy@gmail.com, 5 herrysusanto@ft.unsada.ac.id

## Abstrak
Dalam  industri  manufaktur  modern,  proses  perpindahan  panas  menjadi  salah  satu  aspek penting  dalam  operasi  mesin. Heat  exchanger merupakan  salah  satu  perangkat  yang diaplikasikan  untuk  memindahkan  energi  panas  antara  dua  atau  lebih  substansi,  antara permukaan  padat  dengan  substansi,  atau  antara  partikel  padat  dengan  substansi,  ketika terdapat perbedaan temperatur dan terjadi kontak panas. Prosedur yang diaplikasikan dalam penelitian ini ialah melalui pengkajian literatur dari sebagian sumber yang terdiri dari karya tulis, publikasi ilmiah, dan literatur yang diterbitkan dalam lima tahun terakhir dan tersedia di  internet.  Literatur  dipilah-pilah  sesuai  dengan  pokok  bahasan  yang  ingin  diteliti.  Data untuk pengkajian ini, dikumpulkan melalui kajian terhadap jurnal yang membahas penerapan efektivitas desain heat exchanger tipe shell dan tube dalam industri. Riset ini bertujuan untuk menyusun desain penukar panas agar dapat mencapai efektivitas. Standar yang digunakan dalam  perancangan heat  exchanger tipe  shell  dan  tube  yakni  TEMA  ( Tubular  Exchanger Manufacturers Association ) dan American Petroleum Institute (API). Berdasarkan masalah yang diungkapkan,  penulis  menganggap  penggunaan heat  exchanger tipe  shell  dan  tube  sangat efektif  sebagai  piranti  pertukaran  termal. Heat  exchanger juga  dapat  digunakan  dengan berbagai  jenis  fluida,  terutama  nanofluida.  Namun,  penggunaan heat  exchanger tipe  ini memerlukan  perhatian  khusus,  seperti  memastikan  bahwa  kontaminan  telah  dikendalikan agar penggunaannya optimal, serta menjaga tingkat transfer panas agar tetap stabil.
Kata kunci: Perpindahan panas, Shell and Tube Heat Exchanger, Fluida, Kajian

## Abstract
The  heat  transfer  process  plays  a  crucial  role  in  machine  operations  in  the  modern manufacturing industry. The heat exchanger, which allows the passage of heat energy between several fluids, a solid surface and a fluid, or solid particles and a fluid, is an essential piece of equipment in this context. This exchange takes place at various temperatures and involves heat collision.  The  methodology  employed  in  this  study  consists  of  conducting  a  comprehensive literature review of relevant articles, journals, and books published online within the past five years. The literature is carefully selected and organized based on the chosen research theme. The  data  collection  for  this  study  is  derived  from  an  in-depth  analysis  of  a  journal  article
focused on the practical application and design effectiveness of shell and tube heat exchangers within the industrial sector. This research aims to develop an optimized heat exchanger design to achieve optimal performance. The design standards for shell and tube heat exchangers are TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association) and the American Petroleum Institute (API). Given the challenges above, the author emphasizes that shell and tube heat exchangers are  highly  effective  heat  transfer  devices  within  the  industry.  Furthermore,  these  heat exchangers can be employed with various fluids, particularly nanofluids. However, it is crucial to  exercise  caution  when  using  this  type  of  heat  exchanger,  ensuring  that  contaminants  are adequately managed to maximize their efficiency while maintaining a stable heat transfer rate.

## Keywords: Heat transfer, Shell and Tube Heat Exchanger, Fluid, Study

## 1. P ENDAHULUAN
Dalam industri modern saat ini, proses perpindahan panas menjadi salah satu proses utama dalam operasi mesin. Misalnya, di industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), mesin industri bekerja dengan mengubah energi panas menjadi energi mekanik, yang sering menghasilkan  peningkatan  suhu  dalam  sistem.  Oleh  karena  itu,  proses  pendinginan diperlukan untuk mencegah atau mengurangi peningkatan suhu yang berlebihan.
Menurut Hasan Maksum & Wawan Purwanto (2018), alat penukar panas ialah piranti yang  diaplikasikan  untuk  memindahkan  energi  panas  antara  dua  atau  lebih  cairan, antara partikel  padat  dan  cairan  pada  temperatur  dan  kontak  termal  yang  berbeda.  Berdasarkan penelitiannya,  Budiman,  Syarief,  &  Isworo  (2014)  menjelaskan  bahwa heat  exchanger ,  yang dikenal sebagai penukar panas (HE) dalam industri, berfungsi sebagai alat untuk mentransfer panas  dan  dapat  berperan  sebagai  radiator  atau  pendingin.  Biasanya, heat  exchanger menggunakan uap jenuh sebagai media pemanas dan air alam sebagai media pendinginnya. Salah satu variasi penukar panas yang sering diaplikasikan dalam eksplorasi dan pemrosesan minyak  bumi  adalah  penukar  panas  model shell  and  tube .  Namun,  peningkatan  kinerja penukar panas harus dilakukan dengan hati-hati karena aliran fluida yang kompleks di dalam shell. Desain penukar panas dipengaruhi oleh luas area pemindahan panas. Semakin masif luas area pemindahan panas, semakin masif penukar panas yang dihasilkan atau dirancang. Terdapat berbagai jenis desain penukar panas, termasuk model shell and tube, twin-tube , aliran silang, dan pelat. Namun, model shell and tube cocok sebagai sarana mengatasi cairan dengan beban tinggi.
Dalam  percobaan  ini,  dilaksanakan  reka  cipta  model heat  exchanger agar  mencapai kesimpulan  kapasitas  yang  terbaik.  Acuan  yang  diterapkan  pada  reka  cipta heat  exchanger model shell dan tube yakni TEMA ( Tubular Exchanger Manufacturers Association ) dan American Petroleum Institute (API). Berdasarkan latar belakang masalah di atas, penulis melakukan studi literatur  yang  melibatkan  beberapa  jurnal  dan  mengajukan  judul  penelitian  dengan  judul "Kajian Aplikasi Heat Transfer Menggunakan Sistem Penukar Panas Tipe Shell & Tube Dalam Industri Manufaktur” .

## A. TINJAUAN PUSTAKA

## 1.1. Heat Exchanger
Menurut buku yang diterbitkan oleh Kakac, et. al. (2020), Alat ini merupakan perangkat yang menyediakan pergerakan energi panas antara dua atau lebih cairan pada temperatur yang berlainan. Alat ini sering diaplikasikan pada industri pembangkit listrik, industri kimia, industri  makanan,  elektronik,  teknologi  lingkungan,  pemulihan  limbah  panas,  industri
manufaktur,  Air  Conditioning,  kulkas,  dan  aerospacing.  Heat  Exchanger  dapat diklasifikasikan menurut kriteria utama berikut : Regenerator; -  Proses  Transfer:  kontak langsung  dan  kontak  tidak  langsung;  Kontruksi  Geometri:  tabung,  pelat,  dan  extended surface;  Mekanisme  perpindahan  panas:  satu  fasa  atau  dua  fasa;  Pengaturan  aliran:  aliran parallel, aliran balik, dan aliran silang.

## 1.2. Shell and Tube Heat Exchanger
Menurut  A.A.  Abd  et  al.  (2018),  tipe  heat  exchanger  shell  and  tube  sangat  awam digunakan  sebagai  alat  perpindahan  panas  dan  paling  umum  diterapkan  secara  luas  di berbagai industri. tipe penukar panas ini, terdiri dari bejana dengan ukuran berlainan dan bermuatan  sejumlah  tabung  yang  ada  didalamnya.  Tingkat  panas  yang  ditransferkan tergantung  pada  beberapa  faktor,  seperti  temperatur  dan  tegangan  umpan,  penampang cangkang, total tabung, jarak baffle, dan jangka antara potongan. Metode perpindahan panas pada a lat model ini, yaitu “heat” yang dialirkan antara tabung -tabung dan juga sisi shell pada dinding tabung.

## 1.3. Perpindahan Panas
Menurut  buku  dari  Setyono  Iskandar,  (2015).  Perpindahan  panas  bisa  diartikan bergeraknya energi dari tempat awal ke tempat lainnya akibat dari perbedaan suhu antara area-area  tersebut.  Aliran  panas  tidak  bisa  dikendalikan  oleh  hubungan  eksklusif,  tetapi dengan asosiasi dari bermacam hukum fisika yang tidak saling tergantung. Berikut adalah tiga cara perpindahan panas menurut buku dari Setyono Iskandar, (2015): Konduksi, Metode perpindahan energi panas melibatkan perpindahan panas dari lokasi yang panas ke area yang lebih dingin di dalam suatu benda (cair, gas, atau padat), serta memindahkan panas secara langsung di antara benda-benda; Konveksi, metode perpindahan energi melalui persekutuan dari  konduksi  panas,  retensi  energi,  dan  gerakan  meretensi;  Radiasi,  merupakan  modus operasi panas bergerak dari media yang bertemperatur tinggi ke media yang bertemperatur rendah dan medium-medium tersebut terisolasi di dalam suatu medium, terlebih di dalam medium hampa sekalipun. Radiasi umumnya digunakan pada “gelombang elektromagnetik” .

## 2. METODE
Pada  pengkajian  ini,  metode  yang  diterapkan  ialah  melalui  kajian  literatur  yang mencakup beberapa sumber seperti karya tulis, publikasi ilmiah, dan literatur yang tersedia di interkoneksi. Kami melakukan pemilihan literatur sesuai dengan pokok bahasan yang ingin kami teliti. Penghimpunan data untuk penelitian ini dilakukan dengan mempelajari sebuah jurnal yang membahas penerapan efektivitas desain heat exchanger tipe shell dan tube dalam konteks industri.
Oleh  sebab  itu,  penelitian  ini  biasa  disebut  dengan  penelitian  deskriptif  kualitatif. Metode  analisis  deskriptif  kualitatif  menggambarkan  proses  dan  peristiwa  yang  sedang berlangsung  di  lapangan  penelitian,  serta  memperoleh  solusi  permasalahan  dengan menggunakan data dan informasi analitis (Slamet, 2006).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## APLIKASI HEAT EXCHANGER
Berikut  merupakan  beberapa  hasil  yang  dapat  diambil  dari  pengkajian  atau penganalisisan dari beberapa jurnal yang relevan:

## 3.1 Analisis Baffle Cut Pada Alat Penukar Kalor Shell and Tube Pada Susunan Tabung Segi Empat (Faisal Lubis, et al., 2022)
Penelitian ini berkaitan tentang penambahan baffle untuk memungkinkan terbentuknya aliran cross flow pada STHX dimana proses perpindahan panas yang terjadi meningkat. Selain itu,  dengan  ditambahkannya  baffle  dapat  mencegah  tube  agar  tidak  bengkok  dan meminimalkan  getaran  akibat  aliran  fluida.  Jenis  baffle  yang  dipakai  yaitu  baffle  segmen tunggal  berjarak  40  mm.  Variasi  baffle  cut  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu  11%, 25,6%, 38,88%, dan 48,97%. Berdasarkan data yang didapat bilangan Nusselt berbanding lurus dengan koefisien  perpindahan  panas  secara  konveksi dan  nilai  maksimum diperoleh  pada baffle cut 25%. Jika baffle cut kurang dari 20% maka akan mengakibatkan penurunan tekanan serta menghasilkan turbulensi. Sedangkan jika lebih dari 35% maka penurunan tekanan yang dihasilkan terlalu rendah sehingga tidak maksimal.

## 3.2 Analisis  Pengaruh  Kecepatan  Aliran  Fluida  Dingin  Terhadap  Efektivitas  Shell  and
Tube Heat Exchanger (Ahmad Husen, et al., 2020)
Penelitian  ini  membahas  mengenai  pengaruh  peningkatan  laju  aliran  fluida  dingin terhadap efisiensi STHX pada skala laboratorium. Prinsip konveksi paksa dengan memberi variasi pada laju aliran fluida dingin (Vc) sebesar 1.19 m/s dan 2.91 m/s dengan suhu 32°C serta  laju  aliran  fluida  panas  (Vh)  sebesar  1.98  m/s  pada  dengan  suhu  60°C  merupakan metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini.  Nilai  optimal  dari  data  yang  didapat  pada penelitian ini adalah laju aliran fluida dingin (Vc) sebesar 2.91 m/s namun dari suhu yang dapat diserap hanya sebesar 41.6°C. Sedangkan nilai minimum laju aliran fluida dingin (Vc) sebesar  1.19  m/s  dapat  menyerap  suhu  sebesar  44.7°C.  Hal  tersebut  dapat  terjadi  karena waktu korelasi kedua lebih singkat sehingga mengurangi efektivitas penyerapan kalor, maka jika  laju aliran  fluida  dingin  ditingkatkan  secara  kontinu  akan mengakibatkan  penyerapan kalor menurun sehingga efisiensi pada heat exchanger ikut menurun
3.3 Analisis  Kinerja  Penukar  Kalor  Tipe  Shell  and  Tube  untuk  Pendinginan  Governor (Markus, et al., 2020)
Penelitian  ini  dilakukan  karena  kinerja heat  exchanger yang  semakin  menurun  yang ditandai dengan relatif  tingginya  suhu  oli  pompa  hidrolik  yang keluar dari heat  exchanger . Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk meninjau apakah heat exchanger masih berfungsi dengan baik, parameter yang digunakan adalah suhu keluaran oli yang didinginkan mendekati suhu ruang. Efisiensi heat exchanger diverifikasi dengan membandingkan hasil pengujian dengan kondisi heat exchanger tanpa kontaminan. Variasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu suhu inlet oli sebesar 44°C dan debit oli sebesar 0.437 kg/s, suhu inlet air sebesar 28°C dan debit air sebesar 0.498 kg/s. Berdasarkan data penelitian didapat bahwa efisiensi pada heat exchanger mengalami penurunan 74.5% menjadi 73.7%, dan suhu output oli dari heat exchanger terjadi peningkatan 32.07°C menjadi 32.21°C.
3.4 Heat Transfer Analysis of a Shell and Tube Heat Exchanger Operated with Graphene Nanofluids (M. Fares, et al., 2020)
Pada  jurnal  ini,  penulis  mengungkapkan  bahwa  penggunaan  nanofluida  dalam heat exchanger menjanjikan peningkatan perpindahan panas sekaligus mengurangi konsumsi dari energi. Pada penelitian ini, penulis juga beranggapan bahwa koefisien perpindahan panas bisa dinaikkan hingga 29 pada konfigurasi pertukaran panas vertical shell and tube menggunakan 0,2 wt% graphene/water nanofluid menjadi cairan panas pada sisi tube dibandingkan dengan
air sebagai cairan dasarnya. Selain itu menurut penulis jurnal, efisiensi termal heat exchanger merupakan indikator penting efisiensi energi. Penggunaan nanofluida pada konsentrasi 0.2 wt%  meningkatkan  efisiensi  termal  sisi  panas  (tube)  dan  sisi dingin  (shell)  masing  masing sebesar  24,4  %  dan  7,3%.  Selain  itu,  peningkatan  maksimum  efisiensi  termal  rata-rata menggunakan konsentrasi nanofluida dan laju aliran 0,2 dan 2,16 l/menit.

## 3.5 Thermal Optimization of Shell and Tube Heat Exchanger Using Porous Baffles (M.H. Mohammadi, et al., 2020)
Pada  jurnal  ini,  penulis  beranggapan  bahwa  penggunaan  Porous  Baffles  dapat meningkatkan kinerja STHX secara signifikan dengan meningkatkan laju perpindahan panas. Namun, hal ini dapat mempengaruhi penurunan tekanan dalam system yang bisa diartikan positif  maupun  negatif.  Dalam  penelitian  ini,  6  Porous  Baffles  dengan  jarak  yang  sama digunakan untuk mempelajari kinerja STHX. Dalam hal ini, tiga nilai permeabilitas (109 m2, 1012 m2 dan 1015 m2), porositas (0,2, 0,5 dan 0,8) dan potongan membrane (25%, 35%, 50%) dipertimbangkan.  Nilai  yang  dipilih  untuk  menunjukkan  dengan  jelas  efek  dari  setiap parameter,  sekaligus  cukup  logis  untuk  tidak  melanggar  poin  desain  teknik  yang  biasa. Permeabilitas  =  109  m2  memungkinkan  laju  perpindahan  panas  tertinggi  dan  penurunan tekanan  terendah.  Pemotongan  baffle  hanya  memiliki  persentase  kecil  (Bc  =  25%)  dapat meningkatkan perpindahan panas dan penurunan yang dihasilkan membatasi kemampuan insinyur  untuk  merancang  persentase  pengaruh  yang  rendah.  Porositas  20%  juga  dapat mentransfer lebih banyak panas dan energi menurut STHX, tetapi pemotongan baffle kurang dari 40% menyebabkan penurunan tekanan yang signifikan. Oleh karena itu, dilangsungkan analisis sensitivitas menggunakan JST agar mengevaluasi dampak setiap parameter terhadap output. Berdasarkan hasil analisis sensitivitas, pemotongan baffle memiliki pengaruh terbesar terhadap  perpindahan  panas  dan  penurunan  tekanan,  masing  masing  88%  dan  71%. Permeabilitas adalah parameter terpenting kedua, terhitung 24% dari laju perpindahan panas dan  7%  dari  penurunan  tekanan.  Terakhir,  nilai  input  optimal  diperoleh  dengan memanfaatkan front Pareto bersama dengan metode pengambilan keputusan TOPSIS. Titik desain optimum adalah Bc = 27,58%, 109 m2 dan pada 21,68%, menghasilkan laju perpindahan panas  yang  signifikan  (Q  =  607,88  kW)  dan  penurunan  tekanan  rendah  (P  =  22,12  kPa). Kontaminan dari material berpori dapat berdampak buruk pada performa model STHX saat ini. Menurut penulis, penelitian ini terbatas pada CFD keadaan tunak dan kontaminan tidak dimodelkan sama sekali. Penulis beranggapan, fenomena ini dapat dipelajari di masa yang akan datang dan dapat dicapai dengan mengimplentasikan permeabilitas yang bergantung pada porous baffles. Dikarenakan hal ini merupakan masalah yang sukar karena skala waktu aliran dan  skala  waktu  kontaminan  memiliki  urutan  besaran yang  berbeda,  sehingga  sulit untuk mengambil langkah waktu yang tepat untuk menyelesaikan masalah CFD yang tidak stabil. Dalam hal ini, penulis mengutarakan pendekatan eksperimental tampaknya lebih tepat. Konfigurasi Porous Baffles lainnya, seperti Spiral Porous Baffles juga dievaluasi.
3.6 Heat transfer enhancement and life cycle analysis of a Shell-and-Tube Heat Exchanger using stable CuO/water nanofluid (Z. Said et al., 2019)
Pada penelitian ini, penulis menyajikan analisis eksperimental yang komprehensif dan didukung oleh analisis teoritis (berdasarkan hukum termodinamika pertama dan kedua) dari kinerja shell  and  tube  heat  exchanger ,  serta  analisis  siklus  hidup.  Untuk  itu,  pengaturan eksperimental  STHX  dibuat  dan  CuO/water  nanofluid  diuji.  Untuk  menjamin  keamanan selama  implementasi,  penulis  mempersiapkan  nanofluida  secara  terpisah  dengan menggunakan prosedur tertentu. Temuan utama dari proyek penelitian ini dapat diringkas sebagai berikut: Penggunaan CuO/water nanofluid meningkatkan efektivitas heat exchanger sekaligus  menurunkan  konsumsi  energi  dan  biaya  keseluruhan;  Adanya  surfaktan
meningkatkan  kinerja  nanofluid;  Peningkatan  konsentrasi  volume  menurunkan  stabilitas nanofluid;  Thermal  conductivity  dari  nanofluid  tertinggi  diperoleh  pada  pH  3  dan  waktu sonikasi  2  jam;  Parameter  ini  bervariasi  dengan  waktu  sonikasi,  memengaruhi  stabilitas nanofluid,  thermal  conductivity,  dan  viskositas;  Penelitian  ini  mengungkapkan  ketika menggunakan aliran panas atau dingin, nanofluid memancarkan lebih banyak panas daripada air  murni;  Koefisien  perpindahan  panas  keseluruhan  meningkat  sebesar  7%,  perpindahan panas konvektif meningkat sebesar 11,39%, dan penurunan pada area heat exchanger 6,81%. Studi  ini  menemukan  bahwa ketika  nanofluid  memiliki  thermal  conductivity  terbaik (pH 3 dan 2 jam sonikasi) menghasilkan suspensi stabil yang dapat diverifikasi hingga 45 hari dan memiliki zeta potensial tertinggi 31,5 mV. Menurut analisis siklus hidup yang dilakukan pada studi ini, total biaya sistem prototipe dasar adalah $32.200, yang meliputi 23% untuk material, 2% untuk manufaktur, 3% untuk transportasi, dan 72,3% saat penelitian. Dari sudut pandang  praktisi,  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  penggunaan  CuO/water  nanofluid menguntungkan dalam kasus STHX karena peningkatan perpindahan panas yang bergantung pada  konduktivitas  termal  dari  nanofluida.  Gerakan  tak  teratur,  interaksi,  dan  volatilitas partikel  nano,  serta  kontaknya  dengan  dinding  tabung,  menyebabkan  peningkatan konduktivitas  panas.  Analisis  siklus  hidup  menunjukkan  emisi  energi  total  dari  beberapa elemen termasuk biaya material, pembuatan, dan sebagainya, serta biaya kemampuan kerja dari  sistem  prototipe  dasar  yang  merupakan  informasi  penting  untuk  desain  sistem  dan pengambilan keputusan. Cairan yang telah ditingkatkan memiliki banyak aplikasi potensial, tetapi  bekerja  dengan  baik  sebagai  cairan  kerja  dalam  aplikasi  solar  thermal  dimana peningkatan  perpindahan  panas  sangat  penting.  Lebih  banyak  kemajuan  dalam  sifat-sifat nanofluida  dan  penerapannya  dalam heat  exchangers akan  mengarah  pada  penelitian  lebih lanjut pada bidang ini.

## 3.7 Perancangan  Heat  Exchanger  Tipe  Shell  Dan  Tube  Secara  Metode  Matematis  Dan Simulasi Software (Aji Abdillah Kharisma, et al., 2020)
Pada  artikel  ini,  penulis  menjelaskan  bahwa  desain  detail  dari  desain heat  exchanger menggunakan tipe baffle tersegmentasi, dan tipe baffle menggunakan refrigeran cair, ketika air disuplai dan didistribusikan ke pipa dan tabung, sehingga temperatur panas di dalam heat exchanger terjadi, suhu panas menurun dan mencapai suhu yang diinginkan sesuai dengan nilai dan asumsi koefisien koreksi perpindahan panas Uo , melebihi desain, sisi penurunan tekanan sisi pipa dan sisi shell dan perbandingan kesalahan antara  perhitungan aktual dan simulasi. Saat memodelkan penukar panas, pertama-tama Anda ingin menentukan beberapa nilai untuk digunakan sebagai referensi perhitungan dan pemodelan. Jadi, dengan mengatur nilai-nilai ini, tahap pertama penukar panas dibuat. Berdasarkan hasil perancangan shell heat exchanger dan hasil simulasi dengan software diperoleh hasil sebagai berikut: Nilai dan asumsi koefisien koreksi perpindahan panas Uo memenuhi standar perpindahan panas untuk alat penukar panas, 18,36% < 30%; Nilai oversizing desain shell and tube heat exchanger adalah 15,68% < 30%, dan Penurunan tekanan sisi tube adalah 2.650 psi dan penurunan tekanan shell adalah 1,96 psi

## 3.8 Analisa  Heat  Exchanger  Jenis  Shell  And  Tube  Dengan  Sistem  Single  Pass  (Cahya Sutowo, et al., 2020)
Proses analisis penukar panas shell and tube yang dilakukan dalam jurnal ini dirancang untuk memperhitungkan efisiensi penukar panas dan untuk mendapatkan hasil analisis yang akurat  di  bawah  kondisi  operasi  penukar  panas.  Pengolahan  dan  perhitungan  data  pada protokol  ini  meliputi  perhitungan  LMTD,  perhitungan  shell,  perhitungan  tube,  faktor pengotoran heat exchanger dan efisiensi heat exchanger . Penukar panas shell and tube satu arah bertindak  sebagai  pendingin  beban  dan mendinginkan  cairan  pendingin  mesin  saat  mesin
bekerja, menggunakan air laut sebagai cairan pendingin. Terkait dengan besar kecilnya nilai Reynolds yang diperoleh ( Re > 10.000), sehingga aliran di shell benar-benar turbulen. Aliran turbulen  diciptakan  oleh  aliran air  pendingin  yang  tinggi  di  jaket  dan  juga  terkait  dengan jumlah yang diperoleh kembali. Nilai Reynolds adalah Re > 10.000, sehingga aliran dalam pipa benar-benar turbulen. Aliran turbulen di dalam tube disebabkan oleh tingginya kecepatan air pendingin yang masuk ke dalam tube, sehingga semua hasil casing dan tube menunjukkan bilangan  Reynolds  (Re  >  10.000),  yang menandakan  bahwa  aliran  di  dalam  tube  dan  shell bersifat  turbulen.  Oleh  karena  itu,  turbulensi  terjadi  di  dalam  tabung.  Keuntungan  aliran turbulen  dibandingkan  dengan  aliran  laminar  adalah  pada  aliran  massa  tinggi,  proses perpindahan panas melalui pipa dari air panas ke air dingin lebih cepat.

## 3.9 Shell  And  Tube  Heat  Exchanger  Design  Pada  Heater  Dengan  Pemanas  Steam  Pada Ethanolamine Plant (Ayu Fatikha Sari, et al., 2019)
Pada penelitian ini, penulis menjelaskan bahwa proses pembuatan etanolamina dengan mereaksikan amoniak dan etilen oksida dilakukan dalam reaktor multitube kontinyu. Reaksi terjadi pada suhu 75°C dengan tekanan 15 atm. Reaksinya eksotermik dan membentuk tiga jenis  produk:  monoetanolamina,  dietanolamina,  trietanolamin.  Penukar  panas  adalah  alat untuk mentransfer satu cairan ke cairan lainnya. Umumnya cairan yang digunakan sebagai fluida  perpindahan  panas  menggunakan  air  alami  (air  pendingin)  dan  cairan  panas menggunakan uap panas ( superheated steam ) sebagai elemen pemanasnya. Salah satu jenis heat exchanger yang biasa digunakan pada perindustrian listrik adalah shell and tube heat exchanger . Berdasarkan  perhitungan  untuk  STHX  didapat  koefisien  pembersihan  penuh  339.8733 Btu/Jam.ft2.F,  koefisien  desain  keseluruhan  146.6917  Btu/Jam.ft2.F,  perhitungan  tingkat kontaminasi 0.0038 ft2.h F. /Btu serta jumlah tabung adalah 166 tabung. Menurut Kreith (1973) dalam jurnal ini, pemilihan cairan pada shell & tube dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: Kemampuan untuk dibersihkan, Membandingkan metode pembersihan shell dan tube, pembersihan tube jauh lebih rumit. Kemudian biasanya cairan bersih akan mengalir ke dalam cangkang  dan  cairan  kotor  akan  mengalir  melalui  tabung  untuk  memudahkan  proses pembersihan; Korosif, Korosi adalah sebuah masalah dipengaruhi oleh penggunaan beberapa paduan logam. Paduan ini memiliki harga yang mahal, sehingga cairan korosif dilewatkan melalui tabung untuk menghemat biaya kerusakan tube; Tekanan, Fluida bertekanan tinggi mengalir  melalui  pipa  karena  saat  melewatinya,  diameter  dan  ketebalan  shell  harus  lebih besar sehingga biaya yang dibutuhkan lebih tinggi; Suhu, Cairan bertemperatur panas (tinggi) mengalir  melalui  tabung  karena  panasnya  dipindahkan  seluruhnya  keluar  tabung (permukaan)  sehingga  cairan  yang  mengalir  melalui  tube  akan  menyerap  suhu  panas tersebut. Ketika fluida bertemperatur lebih tinggi mengalir melalui tube, perpindahan panas tidak  hanya  ke  tabung  tetapi  juga  dapat  bereaksi  di  lingkungan  shell; Kuantitas,  Beberapa fluida memiliki volume yang cukup besar dialirkan kedalam tube supaya proses perpindahan kalor  yang  terjadi  dapat  optimal;  Sediment/Fouling,  Cairan  yang  mungkin  mengandung kotoran  atau  kerak  harus  mengalir  melalui  pipa  sehingga  pipa  dapat  dibersihkan  dengan mudah.  Saat  cairan  yang  mengandung  sedimen  mengalir  ke  tutupnya,  sedimen/kerak menumpuk  di  area  stagnan  sekitar  baffle.  Cairan  dengan  viskositas  rendah  (laju  transfer rendah) melewati mangkuk karena dapat menggunakan baffle.

## 3.10 Effects  Of  Nanofluids  On  Heat  Transfer  Characteristics  In  Shell  And  Tube  Heat Exchanger (Perumal, Sakthivel, et al., 2022)
Penelitian  yang  dilaksanakan  bermaksud  untuk  meingetahui  pengaruh  penggunaan nanofluida yang memiliki nilai thermal conductivity tinggi seperti Al2O3, SiO2, TiO2, dan ZrO2 pada  peristiwa heat  transfer yang  terjadi  pada Heat  Exchanger dengan  tipe Shell  and  Tube . Dilakukan beberapa variasi dosis penambahan Nanopartikel untuk mengetahui Nanopartikel
mana  yang  lebih  efektif  untuk  digunakan  pada heat  exchanger .  Didapatkan  hasil  yang menunjukkan bahwa nanopartikel TiO2 uingguil dalam nilai Heiat Transfeir Coeifficieint dan Heiat Transfeir ratei deingan dosis TiO2 2%. Didapatkan pula nilai Prandtl yang lebih rendah pada  TiO2  yang  menandakan  bahwa  pemanasan  Nanopartikel  leibih  mudah  melalui konduksi dari pada konveksi ( velocity) . Diketahui juga bahwa SiO2 memiliki nilai Heat transfer Coefficient dan nilai Heat transfer rate yang paling rendah diantara keempat nanofluida yang diuji.
3.11 An  Investigation  On  Corrosion  Failure  Of  A  Shell-And-Tube  Heat  Exchanger  In  A Natural Gas Treating Plant (Panahi, H., et al., 2020)
Dilakukan sebuah penelitian terhadap fenomeina kegagalan equipment pemindah panas heat exchanger dengan tipe shell and tuibe di industri pengolahan gas alam. Kegagalan yang diamati berupa kebocoran gas dan meningkatnya tekanan pada bejana heat exchanger yang disebabkan oleh celah pada tube . Didapatkan hasil mengenai penyebab bocornya tube pada heat exchanger yakni  korosi tube heat exchanger yang merupakan dampak dari reaksi Klorin dan gas Amine yang diolah. Klorin pada sistem pengolahan gas merupakan kontaminan yang dapat meiningkatkan tingkat Korosi gas amine terhadap pipa heat exchanger . Celah atau pada kasus ini Creivice Corrosion (Korosi Celah) terjadi pada sambungan atau joint yang memiliki bekas pengelasan. Proses expansion atau pelebaran diameter pipa juga merupakan penyebab kegagalan dalam penelitian ini. Ditemukan bahwa terdapat celah di antara tube dan tube sheet setelah proses expansion , yang dapat membuat gas korosif terjebak dan melakukan kerusakan korosi pada pipa secara terus menerus.

## 3.12 Efektivitas Alat Penukar Panas Shell And Tube 1-1 Dengan Metanol Sebagai Fluida Pemanas Dan Etanol Sebagai Fluida Pendingin (Hardanto Suryo Pratomo, et al., 2022)
Alat  penukar kalor  atau  yang  biasa  disebut heat  exchanger adalah  alat  yang  memiliki fungsi untuk memindahkan energi panas dari fluida dengan fluida yang lain tanpa terjadi perpindahan massa. Dilakukan penelitian terhadap Heat Exchanger tipe 1-1 berbahan dasar Stainless steel guna mengetahui apa efek tinggi rendah suhu fluida panas dan dingin terhadap tingkat  efektivitas  unit heat  exchanger .  Digunakan  metanol  dan  etanol  60%  sebagai  fluida pemanas  dan  pendingin.  Etanol  digunakan  karena  dalam  penerapannya  dapat  dipakai sebagai  bahan  bakar  alternatif,  sehingga  perlu  untuk  dikaji  lebih  lanjut.  Perbandingan penggunaan fluida dingin dan panas yakni 2:1 dengan menggunakan suhu fluida dingin dan panas yang bervariasi. Efektivitas Heat Exchanger yang didapat setelah melakukan percobaan pada variasi nilai suhu fluida dingin sebesar 25 derajat Celsius dan tinggi suhu fluida yang panas sebesar 60 derajat celcius yakni 0,81. Nilai efektivitas yang didapat termasuk tinggi dan nilai ΔT LMTD berbanding terbalik dengan nilai efektivitas heat exchanger .

## 3.13 Optimasi  Desain  Heat  Exchanger  Shell  And  Tube  Menggunakan  Teknologi  Helical Baffle Dan Twisted Tape (Intan Tri Utami, 2018)
Dari riset yang telah dilakukan, didapatkan kesimpulan seperti berikut : Bagian Shell and Tube, model heat exchanger Bell-Delaware menghasilkan nilai koefisien perpindahan panas. GA  (Genetic  Algorithm)  merupakan  salah  satu  algoritma  yang  digunakan  untuk  proses optimasi, ada 4 hal yang perlu diperhatikan yaitu: Sudut Helical Baffle, Jarak antar Helical Baffle, Half pitch of twisted tape, Thickness of twisted tape.

## 3.14 Desain Ulang Alat Penukar Kalor Tipe Shell And Tube Dengan Material Tube Carbon Steel Dan Stainless Steel 304 (Ratnawati, et al., 2018)
Berdasarkan penelitian ini hasil menunjukkan bahwa Tubular Exchanger Manufacturers Association ,  mengenai  penghitungan  rancangan  untuk Heat  Exchanger jenis shell dan tube
merupakan  alat  instansi  pabrik  pupuk  di  Kalimantan  Timur,  kesimpulannya  bahwa perbedaan  konduktivitas  termal  yang  nilainya  tinggi  pada  material  pengaruhnya  tidak signifikan pada diameter shell dan tube .
3.15 Analisis Penukar Kalor Tipe Shell Dan Tube Sebagai Pemanas Bahan Bakar Residu (Mfo) Pada Unit 3 Pltu Pt. Pln (Persero) Unit Pelaksana Pembangkitan Belawan (Ranto Arkemo Sinamo, 2018)
Berdasarkan penelitian ini, nilai koefisien pada tabung untuk data desain adalah 59,56 w/m.°C, dan data aktualnya adalah 71,637 w/m.°C.  Nilai perpindahan kalor pada cangkang untuk data desain adalah 12,97 w/m.°C, dan data aktualnya adalah 12,96 w/m.°C.  Efikasi data  operasional  harian  sebesar  61%,  sedangkan  data  desain  sebesar  67%,  menunjukkan bahwa aplikasi ini dapat digunakan kembali.  Hasil penghitungan data operasi harian dan data desain lebih kecil.

## 3.16 Kinerja Pemanas Air Dari Panas Buang Air Conditioner Dengan Heat Exchanger Tipe Shell And Tube (Mustafa, et.al., 2017)
Analisis hasil penelitian heat exchanger menunjukkan bahwa kinerja heat recovery system kurang mampu menyerap panas di bagian kondensor karena jumlah panas yang dipindahkan ke heat  exchanger hanya  7-9%  dari  nilai  kalor  yang  disuplai  dan  dilepaskan  di  bagian kondensor.  kenaikan suhu kondensor yang dicapai dalam 180 menit hanya sekitar 13 – 14 °C, yang lebih rendah dari desain tipe h eatsink yang biasanya digunakan, yaitu penukar panas jenis  plate  frame.  Ini  menunjukkan  daya  yang  diperlukan  untuk  kompresor,  menaikkan tekanan, dan mensirkulasikan cairan pendingin dalam sistem kompresi saat diterapkan pada pengoperasian sistem AC yang menggerakkan kompresor.  Sistem kompresor berbeban yang dilengkapi dengan reservoir panas bekerja lebih buruk daripada kompresor bermassa satuan pada sistem standar tanpa reservoir panas.  Karena katup sistem standar 2 dan 3 ditutup dan refrigeran memiliki aliran bypass melalui katup 1, pengoperasian kompresor yang tinggi dan pemulihan  panas  menyebabkan  massa  refrigeran  yang  bersirkulasi  dalam  sistem  menjadi lebih besar daripada massa refrigeran dalam sistem standar.

## 3.17 Pemanfaatan  Gas  Buang  Motor  Diesel  Untuk  Pengering  Tepung  Tapioka Menggunakan Shell And Tube Exchanger (T.Raharjo, 2019)
Pada  penelitian  ini,  desain heat  exchanger setelah  divalidasi  menggunakan  software HTRI dapat diaplikasikan dan digunakan pada sistem operasional aktual di lapangan.  Hal ini didasarkan pada analisis hasil pengolahan data menggunakan metode eksperimen faktorial lengkap untuk menentukan jenis desain dimensi utama alat pengering tapioka yang optimum. Temuan menunjukkan bahwa alat dengan dimensi kompak — panjang 5 meter dan diameter 377  mm — dapat  mempersempit  area  yang  dimanfaatkan  untuk  pengeringan  tapioka. Kemudian, pada musim hujan atau kemarau, alat penukar panas yang menggunakan energi panas  gas  buang  mesin  diesel  dapat  digunakan  untuk  menjalankan  pembuatan  tepung tapioka secara kontinyu.

## 3.18 Optimasi Desain Alat Penukar Kalor Tipe Shell And Tube Pada Proses Produksi Chili Sauce (Agus Subeno, et al., 2020)
Studi  ini  mendemonstrasikan  jenis  penukar  panas  dengan  desain  yang  jelas  yang digunakan selama pemasakan cabai.  Saus jenis ini adalah fase tabung BES 1-3 jenis cangkang dan tabung, yang memiliki cairan panas (uap) di sisi cangkang dan cairan dingin (saus cabai di dalamnya) di sisi tabung.  Data desain dapat diidentifikasi sebagai desain yang paling ideal berdasarkan temuan uji coba dari teknik faktorial lengkap.  Luas permukaan adalah 4,25 m2, dan data desain menunjukkan bahwa koefisien perpindahan panas (Ud) yang optimal adalah
55,447 W/m2K dan koefisien perpindahan panas bersih (Uc) adalah 44,929 W/m2K, dengan peringatan bahwa nilai Ud harus  lebih besar dari nilai Uc.
Karena  penurunan  log  perubahan  suhu  rata-rata  penukar  panas  (TLMTD)  dari  data HTRI sebesar 62,6 °C, atau 3,8% lebih rendah dari data desain, juga terdapat ketidaksesuaian kinerja  data  desain  penukar  panas  dengan  HTRI    data  dalam  artikel  penelitian  ini.    Area perpindahan panas dari data desain dan data HTRI juga berbeda, dan hal ini karena masuknya sekat  telah  mengurangi  luas  permukaan  keseluruhan,  yang  tidak  diperhitungkan  dalam perhitungan manual.  Dimasukkannya penukar panas cangkang dan tabung dalam produksi saus cabai kemudian dirinci lebih lanjut, bersama dengan bagaimana penghematan tahunan dari hasil analisis kelayakan investasi dari hal ini.

## 3.19 Studi Eksperimen Karakteristik Shell-And-Tube Heat Exchanger Dengan Variasi Jenis Baffle Dan Jarak Antar Baffle (Teguh Hady Ariwibowo, et al., 2016)
Penukar  panas  shell  and  tube  adalah  jenis  penukar  panas  yang  sering  digunakan  di pembangkit listrik dan pemurnian minyak bumi, menurut penulis artikel ini.  Namun, karena fluks yang rumit di dalam cangkang, kinerja penukar panas semacam itu perlu ditingkatkan dengan  hati-hati.    Studi  ini  mengevaluasi  peningkatan  kinerja  dalam  hal  koefisien perpindahan  panas  keseluruhan  dan  efisiensi  dengan  menyesuaikan  jenis  baffle  (segmen tunggal  dan  tiga  segmen)  dan  jarak  baffle  (5  cm  dan  10  cm)  menggunakan  pendekatan eksperimental  dan  numerik.    Telah  dilakukan  percobaan  perpindahan  panas  STHX menggunakan  beberapa  tipe  baffle  (single  segmental dan  triple  segmental)  dan  perubahan jarak baffle (5 cm dan 10 cm). Pada versi pertama, tipe penyekat segmen tunggal mengungguli penyekat  tiga  segmen  dalam  hal  efisiensi  dan  koefisien  perpindahan  panas  secara keseluruhan.  Sementara efisiensi berbanding terbalik dengan aliran massa, kecenderungan koefisien perpindahan panas keseluruhan meningkat berbanding lurus dengan peningkatan aliran massa.  Nilai maksimumnya adalah 301 W/m2 K pada laju massa 0,166 kg/s, sedangkan efisiensi maksimumnya adalah 0,5 pada laju massa 0,033 kg/s. Menurut temuan untuk variasi kedua, koefisien perpindahan panas umumnya lebih besar ketika spacer ditempatkan terpisah 5 cm dibandingkan ditempatkan terpisah 10 cm.  Koefisien perpindahan kalor total terbesar adalah 651 W/m2 K pada laju massa 0,166 kg/s.  Sementara ini berlangsung, efektivitas jarak sekat bekerja lebih baik ketika laju massa lebih tinggi dari 0,133 kg/dtk.  Nilai efisiensi terbesar adalah 0,52, dan laju massa 0,033 kg/s pada jarak baffle 10 cm.

## 3.20 Simulasi Performansi Heat Exchanger Tipe Shell And Tube Dengan Helical Baffle Dan Disk And Doughnut Baffle (Nurlan Afandi, et al., 2018)
Untuk  meningkatkan  laju  perpindahan  panas  antara  fluida  kerja  dengan  membuat aliran turbulensi pada sisi shell, penulis artikel ini menguraikan penggunaan baffle pada heat exchanger type shell and tube.  Penurunan tekanan dan laju transmisi panas dari baffle heliks keduanya sedang.  Secara umum, baffle donat disk mentransfer panas lebih efektif daripada baffle  segmental.    Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengevaluasi  efisiensi  dan penurunan  tekanan  dari  disc  donut  dan helical  baffle  heat  exchanger tipe shell  and  tube . Transformasi atau perpindahan energi panas dari benda dengan suhu tinggi ke benda dengan suhu rendah dikenal sebagai "perpindahan panas". Dalam penelitian ini, simulasi numerik berdasarkan teknik komputasi digunakan.  Kemampuan untuk mendapatkan parameter uji tanpa  melakukan  pengujian  langsung  merupakan  salah  satu  alasan  mengapa  simulasi numerik berdasarkan metode komputasi menggunakan CFD digunakan.  Simulasi numerik ini membantu dalam mengidentifikasi pola distribusi temperatur yang terjadi pada shell and tube heat exchanger dengan menggunakan varian dari dua tipe baffle: helical baffle dan disk and  donut  baffle.    Nilai  parameter  yang  diperoleh  kemudian  ditampilkan  dalam  bentuk kontur.    Berikut  adalah  pembahasan  hasil  percobaan  simulasi  yang  memanfaatkan  varian
kedua jenis baffle untuk alat penukar kalor shell and tube yaitu , Efektivitas penukar panas shell and tube dipengaruhi oleh variasi jenis baffle disk dan donat, dengan variasi jenis disk dan donat menghasilkan nilai efektivitas sebesar 20,16% dan yang kedua adalah variasi jenis helical baffle menghasilkan nilai efektivitas sebesar  34,89% dan nilai pressure drop.  Hal ini memberikan  nilai  efikasi  sebesar  20,16%  menggunakan  gaya  baffle  disk  dan  donat  yang berbeda.  Namun nilai drop pressure shell dan pipa heat exchanger variasi helical baffle adalah 7.356,70 Pa.
3.21 Optimalisasi Rancangan Shell-Dan-Tube Heat Exchangers (Muhammad Bakrie, et al., 2020)
Penulis  membuat  tinjauan  literatur  tentang  desain heat  exchanger  shell  dan  tube dan mengulas  tentang  prinsip-prinsip  keilmuan  yang  menjadi  landasan  pembuatan  desain heat exchanger .  Tinjauan  tersebut  termasuk  pembahasan  mengenai  komponen  heat  exchanger, klasifikasi heat  exchanger menurut  konstruksi  dan  fungsi,  data  yang  diperlukan  untuk mendapatkan desain  termal,  desain  sisi  pipa,  desain  sisi  shell,  tata  letak  pipa  (pipa  pitch), baffle,  serta  terjadinya  penurunan  tekanan  (pressure  drop)  sisi  pipa.  Selain  itu,  penulis membahas diferensiasi suhu rata-rata, letak fluks, serta perbedaan suhu. Artikel ini memiliki tujuan  mengoptimalkan  rancang  bangun heat  exchanger  shell  dan  tube . Heat  exchanger merupakan salah satu alat yang sangat efisien yang berguna untuk mentransfer panas dari satu  fluida  menuju  fluida  lain.  Ini  dapat  dimanfaatkan  untuk  mentransfer  energi  panas (entalpi)  antara  dua  atau  lebih  fluida,  apakah  itu  antara  permukaan  padat  dengan  fluida maupun antara partikulat padat dengan fluida. Hal ini dapat dilakukan pada temperatur yang memiliki perbedaan nilai dan dalam kontak termal. Jenis heat exchanger yang tersedia di pasar bergantung pada jenis yang digunakan dan digunakan di tempat tersebut. Perolehan hasil koefisien yang tinggi serta pressure drop yang rendah merupakan parameter yang bagus pada sebuah desain heat exchanger . Mereka juga berusaha untuk membuat desain yang lebih murah. Beberapa faktor desain yang diperhatikan oleh desainer termasuk fungsi serta konstruksi dari heat exchanger , desain sisi shell maupun pipa, tempat pipa, pitch tube, jarak baffle serta bentuk dari baffle, dan kecepatan dari aliran dalam heat exchanger saat beroperasi.

## 3.22 Analisis  Pendesain Ulang Alat Penukar Kalor Tipe Shell And Tube Dengan Material
Tube Carbon Steel Dan Stainless Steel 304 (Ratnawati & Salim, 2018)
Hasil analisis alat penukar kalor PT. Pupuk Kalimantan Timur, yang berlokasi di Kota Bontang, adalah sebagai berikut. Dalam penggunaan bahan material berjenis tube carbon steel, perpindahan panas yang didapatkan sebesar 2001.76 W/m2K untuk heat exchanger berjenis tube dan 5707.46 W/m2K untuk heat exchanger berjenis shell . Sedangkan jenis material tube stainless  steel 304  mengalami  perpindahan  panas  dengan  nilai  1950.78  W/m2K  untuk heat exchanger berjenis tube dan  5256.5  W/m2K  untuk heat  exchanger dengan  tipe shell .  Dalam material tube carbon steel besaran pressure drop sebesar 16193.2 pa/2.35 psi untuk heat exchanger berjenis tube dan 8188.98 pa/1.19 psi untuk heat exchanger dengan tipe shell . Namun, dengan menggunakan material tube stainless steel 304, terjadi penurunan tekanan 15589.54 pa/2.26 pasi untuk heat exchanger berjenis tube dan 6789.83 pa/0.98 psi untuk heat exchanger dengan tipe shell . Penurunan tekanan masing-masing adalah ±3% untuk heat exchanger berjenis tube dan ±17 % untuk heat exchanger dengan tipe shell .  Hasil yang didapatkan pada tube carbon steel , diameter  dalam  shell  (DS)  sebesar  954  mm  dan  total  tabung  (Nt)  berjumlah  1183  buah, sedangkan  untuk  material tube  stainless  steel 304,  nilai  diameter  dalam  shell  (DS)  yang digunakan  sebesar  999  mm  dan  jumlah  tabung  (Nt)  berjumlah  1300  buah.  Kenaikan  yang didapatkan masing-masing bernilai 4.72% dan 9.89%. Metode penelitian di atas menggunakan penghitungan langsung yang didapatkan dari alat penukar panas bertipe LEAN SOLUTION
COOLER  1-E-303 pada  pabrik  4  PT.  Pupuk  Kalimantan  Timur  yang  terletak  pada  kota Bontang.
Hasil menunjukkan bahwa diameter shell (Ds) dari awalnya bernilai 954 mm mengalami kenaikan menjadi 999 mm atau dapat dikatakan mengalami perubahan 4.72% diameter pipa (Ds) 999 mm dan kebutuhan tube (Nt) sebanyak 118 buah mengalami kenaikan menjadi 1300 (naik 9.89%) diperlukan untuk perencanaan heat exchanger jenis shell dan tube di pabrik 4 PT Pupuk Kalimantan Timur. Dengan konduktivitas termal carbon steel senilai 54 W/m2 K serta konduktivitas termal bahan stainless steel 304 sebesar W/m2 K (didapatkan nilai selisih 72.2%), dengan berdasar pada acuan standar internasional TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association).

## 3.23 Analisis Kinerja Heat Exchanger Shell & Tube Pada Sistem Cog Booster Di Integrated Steel Mill Krakatau (Sudrajat, 2017)
Menurut  hasil  analisis  Qact,  spesifikasi  shell  dan  pipa  EKM-510-T-CN  memiliki nilai kinerja pendinginan sekitar 2,25 kW. Berdasarkan hasil analisis Rf, terdapat pengotor yang besar.  Pengotoran  ini  menyebabkan  penurunan  kemampuan  shell  dan  pipa  untuk memindahkan panas sebesar 24,36%. Kesimpulan yang dihasilkan menunjukkan nilai kinerja pendinginan sebesar 2,25 kW, yang menunjukkan penurunan dalam transfer panas dari tahap pertama  ke  tahap  kedua,  yang  ditujukan  untuk  mengurangi  laju  perpindahan  panas sebenarnya  (Qact).  Nilai  koefisien  perpindahan  panas  global  dalam  kondisi  bersih  (U1) dikurangi oleh nilai koefisien perpindahan panas global dalam kondisi yang kotor (U2, U3,U4 dst).  Efektivitas  shell  dan  tube  bergantung  pada  perbandingan  Qact  dan  Qmax  yang dihasilkan; jika Qact turun, maka efektivitasnya juga turun.

## 3.24 Analisa  Efektivitas  Alat  Penukar  Kalor  Jenis  Shell  and  Tube  Hasil  Perencanaan Mahasiswa Skala Laboratorium (Siagian, 2016)
Analisis alat penukar kalor menunjukkan hasil efektivitas APK hasil rancangan sebesar 61%,  dan  data  penelitian  menunjukkan  bahwa  37  tube  digunakan  untuk  membuat  alat penukar kalor dengan kapasitas 5100 Watt.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Heat  exchanger tipe shell  and  tube cukup  efektif  untuk  digunakan  pada  industri manufaktur.  Penggunaan heat  exchanger ini  juga  dapat  digabungkan  dengan  fluida  yang bermacam-macam,  terlebih  menggunakan  fluida  bertipe  nanofluida.  Akan  tetapi,  terdapat perhatian khusus dalam penggunaan heat exchanger tipe ini, yaitu memastikan kontaminan telah terkondisikan agar efektivitas dalam penggunaannya dapat optimal, serta menjaga nilai Heat transfer rate agar tetap stabil.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas  Teknik  Universitas  Darma  Persada  yang  telah  banyak memberikan  masukan  dan pandangan dalam penyelesaian penelitian ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Abd, A. A., Kareem, M. Q., & Naji, S. Z. (2018). Performance analysis of shell and tube heat exchanger: Parametric study. Case studies in thermal engineering , 12, 563-568.
Afandi, N., & Arsana, I. M. (2018). Simulasi Performansi Heat Exchanger Tipe Shell And Tube Dengan Helical Baffle Dan Disk And Doughnut Baffle. Jurnal Teknik Mesin , 6(1).
Ariwibowo, T. H., Permatasari, P. D., Ardhiyangga, N., & Triyono, S. (2016). Studi Eksperimen Karakteristik Shell-And-Tube Heat Exchanger Dengan Variasi Jenis Baffle Dan Jarak Antar Baffle. Jurnal Ilmu Fisika , 8(2), 87-97.
Bakrie, M., & Fatimura, M. (2020). Optimalisasi Rancangan Shell-Dan-Tube Heat Exchagers (Tinjauan Literatur). Jurnal Redoks , 5(2), 116-134.
Fares, M., Mohammad, A. M., & Mohammed, A. S. (2020). Heat Transfer Analysis Of A Shell And  Tube  Heat  Exchanger  Operated  With  Graphene  Nanofluids. Case  Studies  In Thermal Engineering , 18, 100584.
Husen, A., Akbar, T. M. I., & Cholis, N. (2020). Analisis Pengaruh Kecepatan Aliran Fluida Dingin Terhadap Efektivitas Shell And Tube Heat Exchanger. Bina Tek , 16(1), 1.
Iskandar, I. S., & MT, M. P. (2015). Perpindahan Panas: Teori, Soal dan Penyelesaian . Deepublish.
Kakac, S., Liu, H., & Pramuanjaroenkij, A. (2020). Heat exchangers: selection, rating, and thermal design . CRC press.
Kharisma,  A.  A.  (2020).  Perancangan  Heat  Exchanger  Tipe  Shell  Dan  Tube  Secara  Metoda Matematis Dan Simulasi Software. Jurnal Rekayasa Mesin , 20(2), 27-34.
Lubis, F., & Lubis, S. (2022). Analisis Baffle Cut Pada Alat Penukar Kalor Shell And Tube Pada Susunan Tabung Segi Empat. Jurnal Mesil (Mesin Elektro Sipil)/Journal Mesil (Machine Electro Civil) , 3(1), 39-44.
Markus,  Y.  N.  B.  (2020).  Analisis  Kinerja  Penukar  Kalor  Tipe  Shell  And  Tube  Untuk Pendinginan Governor.
Mohammadi,  M.  H.,  Abbasi,  H.  R.,  Yavarinasab,  A.,  &  Pourrahmani,  H.  (2020).  Thermal Optimization Of Shell And Tube Heat Exchanger Using Porous Baffles. Applied Thermal Engineering , 170, 115005.
Mustafa,  M.,  Demak,  R.  K.,  &  Basri,  M.  H.  Kinerja  Pemanas  Air  Dari  Panas  Buang  Air Conditioner Dengan Heat Exchanger Tipe Shell And Tube. Jurnal Mekanikal , 8(2).
Panahi, H., Eslami, A., Golozar, M. A., & Laleh, A. A. (2020). An Investigation On Corrosion Failure  Of  A  Shell-And-Tube  Heat  Exchanger  In  A  Natural  Gas  Treating  Plant. Engineering Failure Analysis , 118, 104918.
Perumal, S., Venkatraman, V., Sivanraju, R., Mekonnen, A., Thanikodi, S., & Chinnappan, R. (2022). Effects Of Nanofluids On Heat Transfer Characteristics In Shell And Tube Heat Exchanger. Thermal Science, 26 (2 Part A), 835-841.
Pratomo, Hardanto Suryo; Chalim, Abdul. Efektivitas Alat Penukar Panas Shell And Tube 1- 1  Dengan  Metanol  Sebagai  Fluida  Pemanas  Dan  Etanol  Sebagai  Fluida  Pendingin. Distilat: Jurnal Teknologi Separasi, 2022, 8.4:771-776.
Raharjo, T. (2019). Pemanfaatan Gas Buang Motor Diesel Untuk Pengering Tepung Tapioka Menggunakan  Shell  And  Tube  Exchanger. Teknobiz:  Jurnal  Ilmiah  Program  Studi Magister Teknik Mesin , 9(2), 40-45.
Ratnawati,  R.,  &  Salim,  A.  (2018).  Desain  Ulang  Alat  Penukar  Kalor  Tipe  Shell  And  Tube Dengan Material Tube Carbon Stell Dan Stainless Stell 304. Jurnal Teknik Mesin Univ. Muhammadiyah Metro , 7(1), 74-80.
Said, Z., Rahman, S. M. A., Assad, M. E. H., & Alami, A. H. (2019). Heat Transfer Enhancement And  Life  Cycle  Analysis  Of  A  Shell-And-Tube  Heat  Exchanger  Using  Stable Cuo/Water Nanofluid. Sustainable Energy Technologies And Assessments , 31, 306-317.
Siagian,  S.  (2016).  Analisa  Efektivitas  Alat  Penukar  Kalor  Jenis  Shell  And  Tube  Hasil Perencanaan Mahasiswa Skala Laboratorium. Bina Teknika , 12(2), 211-216.
Sinamo, R. A. (2019). Analisis Penukar Kalor Tipe Shell Dan Tube Sebagian Pemanas Bahan Bakar Residu  (Mfo)  Pada  Unit  3  Pltu  Pt.  Pln  (Perseo)  Unit  Pelaksana  Pembangkitan  Belawan (Doctoral Dissertation, Universitas Medan Area).
Subeno, A., & Gaos, Y. S. (2020). Optimasi Desain Alat Penukar Kalor Tipe Shell And Tube Pada Proses Produksi Chili Sauce. Teknobiz: Jurnal Ilmiah Program Studi Magister Teknik Mesin , 10(1), 13-18.
Sudrajat, J. (2017). Analisis Kinerja Heat Exchanger Shell & Tube Pada Sistem Cog Booster Di Integrated Steel Mill Krakatau. Jurnal Teknik Mesin , 6(3), 174-181.
Sutowo, C. (2020). Analisis Heat Exchanger Jenis Sheel And Tube Dengan Sistem Single Pass. Sintek Jurnal: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin , 4(1).
Utami,  I.  T.  Optimisasi  Desain  Heat  Exchanger  Shell  And  Tube  Menggunakan  Teknologi Helical Baffle Dan Twisted Tape.