Artikel dikirim: 11/02/2022 Artikel direvisi: 20/02/2022 Artikel diterima: 21/02/2022

## ABSTRAK
Heat  Exchanger  sebagai  alat  penukar  kalor  yang  berfungsi  untuk  mengubah  temperatur  dan  fasa  suatu  jenis fluida.  Dalam  penerapan  heat  exchanger  terdapat  permasalahan  yang  masih  muncul  hingga  saat  ini  yaitu  laju perpindahan  panas  yang  ditransfer  oleh  heat  exchanger  ke  mesin  boiler  masih  sering  mengalami  penurunan temperatur  menjadi  65  ℃  yang  menyebabkan  pencucian  kaleng  pada  mesin  washer  tidak  bersih.  Proses  ini bertujuan untuk membantu tercapainya temperatur pada mesin boiler yaitu 70 ℃ dan bisa mencuci kaleng yang ada  di  mesin  washer  bisa  maksimal.  Di  dalam  peran  dari  heat  exchanger  sangat  penting  karena  dengan menggunakan  heat exchanger lebih menguntungkan terutama penggunaan gas  yang ada di mesin boiler.  Untuk mengetahui  kinerja  pipa  heat  exchanger  tersebut  dengan  menggunakan  metode  diagram  pareto,  untuk  melihat dan mengidentifikasi masalah atau penyebab yang paling dominan sehingga dapat memprioritaskan penyelesaian masalah.  Dari  hasil  penelitian  dan  pembahasan  yang  dilakukan,  ditemukan  adanya  faktor  uap  panas  oven pengering  kaleng  dengan  temperatur  215  ℃  mengandung  uap  varnis  pelapis  kaleng  yang  menyebabkan kondensasi  atau  kerak  yang  timbul  pada  pipa  heat  exchanger  yang  menyebabkan  penurunan  temperatur  pada mesin boiler menjadi 65 ℃ dan pencucian kaleng pada mesin washer tidak maksimal. karena hal tersebut maka perlu  adanya  penanganan  atau  perbaikan  yang  tepat  terhadap  gangguan  atau  kondensasi  pada  pipa  heat exchanger agar pemanas pada  mesin boiler lebih  maksimal dan  mencapai temperatur  yang diinginkan  yaitu 70 ℃. Setelah melakukan perbaikan pada pipa heat exchanger pencapaian temperatur lebih maksimal dan stabil 70 ℃.
Kata kunci: Heat exchanger, low temperature boiler

## ABSTRACT
A heat Exchanger is a heat exchanger that serves to change the temperature and phase of a type of fluid. In the application of heat exchangers, some problems still arise today, namely the rate of heat transfer transferred by the heat exchanger to the boiler engine is still often experiencing a decrease in temperature to 65 which causes the washing of cans on the washer machine is not clean. This process aims to help achieve the temperature in the boiler engine, which is 70, and can wash the cans in the washer machine to a maximum. The role of the heat exchanger is very important because using a heat exchanger is more profitable, especially the use of gas in the boiler engine. To determine the performance of the heat exchanger pipe using the Pareto diagram method, to see
ISSN 2087-3336 (Print) | 2721-4729 (Online)

## TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika
Volume 9, Nomor 2, Juli 2022, hlm 83-89 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno DOI: 10.37373

## Analisis Kinerja Exhaust Gas Heat Exchanger Dengan Menggunakan Diagram Pareto

## Exhaust Gas Heat Exchanger Performance Analysis Using Pareto Charts
Aris Setiawan * , Wisnu Pracoyo
* Program Studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Muhammadiyah Cileungsi, Bogor, Jawa Barat-Indonesia
* Jl. Anggrek No.25 Perum PTSC, Cileungsi, Bogor, Jawa Barat-Indonesia 16820
*Koresponden: arissetiawan8611@gmail.com

## Analisis Kinerja Exhaust Gas Heat Exchanger Dengan Menggunakan Diagram Pareto
and identify the most dominant problem or cause so that it can prioritize problem-solving. From the results of the research and discussion conducted, it was found that there was a hot steam factor in the canned drying oven with a temperature of 215 containing varnish vapor from the can coating which caused condensation or scale to appear on the heat exchanger pipe which caused a decrease in the temperature of the boiler engine to 65 and washing  cans  at  washer  machine  is  not  optimal.  Because  of  this,  it  is  necessary  to  have  proper  handling  or repair  of  disturbances  or  condensation  in  the  heat  exchanger  pipe  so  that  the  heating  on  the  boiler  engine  is maximized  and  reaches  the  desired  temperature  of  70.  After  making  repairs  to  the  heat  exchanger  pipe,  the maximum temperature is achieved and is stable at 70.
Keywords: heat exchanger, low-temperature boiler.

## 1. PENDAHULUAN
Dalam penerapan heat exchanger terdapat permasalahan yang masih muncul hingga saat ini yaitu laju perpindahan panas yang ditransfer oleh heat exchanger ke mesin boiler masih sering mengalami penurunan  temperatur  65℃ [11] .  Dalam  perkembangannya heat  exchanger mengalami  transformasi bentuk  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan  efisiensi  sesuai  dengan  fungsi  kerjanya [12] .  Dengan berbagai pertimbangan dari hasil penelitian sebelumnya selaku pemasangan dan penginstalan serta uji coba sebelumnya bentuk ini dinilai memiliki banyak keunggulan terutama dalam  konsumsi gas pada mesin boiler.
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  kinerja heat  exchanger yang mengalami  kondensasi  atau  kerak  pada  pipa  yang  menyebabkan  temperatur  mesin  boiler  turun sehingga pencucian kaleng di mesin washer kurang bersih.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA.
Perpindahan panas adalah salah satu faktor yang menentukan operasi pabrik kimia. Penyelesaian masalah  perpindahan  panas  kuantitatif  biasanya  didasarkan  pada  keseimbangan energi  dan  perkiraan laju perpindahan panas [1][2] . Pada peristiwa konduksi, panas akan berpindah tanpa diikuti oleh aliran media  perpindahan  panas.  Panas  akan  mentransfer  dari  satu  partikel  ke  partikel  lain  dalam  medium [3] .  Pada  peristiwa  konveksi,  perpindahan  panas  terjadi  karena  terbawa  oleh  aliran  fluida.  Dalam peristiwa radiasi, energi bergerak melalui gelombang elektromagnetik [4][5] .
Heat  Exchanger adalah  alat  penukar  kalor  yang  berfungsi  untuk  mengubah  suhu  dan  fasa suatu jenis  fluida [6][7] .  Proses  ini  terjadi  dengan  memanfaatkan  proses  perpindahan  panas  dari  fluida bertemperatur  tinggi  ke  fluida  bertemperatur  rendah [8][9] .  Dalam  dunia  industri,  peran heat exchanger sangat penting. Misalnya pada industri pembangkit listrik, heat exchanger berperan dalam meningkatkan  efisiensi  sistem [10] .  Dalam  perkembangan  yang  ada,  diperlukan  perpindahan  panas yang tepat dan efisien dengan pengaturan temperatur (T) dan debit (Q) yang diinginkan.
Heat Exchanger type shell and tube ini adalah penghantar panas dari uap oven yang ditransfer ke mesin boiler supaya temperatur boiler mencapai 70°C dan sudah diadakan penelitian sebelumnya [13] . Kontrol  panel heat  exchanger  type  shell  and  tube ini  sudah  menggunakan  sistem  kontrol  otomatis apabila  mengalami  penyumbatan  akibat  kerak  atau  mengalami  kondensasi  maka  akan  memberikan safety bunyi alarm supaya lebih mudah untuk melakukan pengontrolan [14] .
Mesin boiler ini berfungsi untuk menjaga ph air selalu terjaga dan stabil di 6 -7 supaya pada saat proses pencucian kaleng lebih maksimal [15] .
Kontrol  panel  bioler  ini  sudah  menggunakan  sistem  kontrol  otomatis  apabila  mengalami penurunan  temperatur  maka  akan  memberikan safety bunyi  alarm  supaya  lebih  mudah  untuk melakukan penelitian dan pengontrolan.
DOI 10.37373/tekno.v9i2.196 85
Heat Exchanger Heat Exchanger Boiler Boiler Stage 2 Stage 2 Stage 4 Stage 4 Stage 1 Stage 1
Gambar 4. Skema proses kinerja heat exchanger ke boiler.
Skema ini bekerja mulai dari heat exchanger mentransfer temperatur ke mesin boiler dan dari mesin boiler  mentransfer  ke  mesin  washer  meliputi  stage  1,  2,  dan  4  (mesin  washer  adalah  mesin  pencuci kaleng dari kotoran).

## 3. METODE
Metode  penelitian  ini  dilakukan  berdasarkan  diagram  alir  perancangan  yang  ditunjukan  pada gambar.6.
Mulai
Identifikasi
Masalah
Analisis
Selesai Pengumpulan Data Y/N Hasil dan Pembahasan Y N Kesimpulan
Gambar 5. Diagram alir perancangan.

## a. Identifikasi masalah.
Berdasarkan uraian diatas bagaimana mengidentifikasi masalah yang terjadi pada heat exchanger yang  mengalami  kondensasi  atau  terdapat  kerak  pada  pipa  yang  menyebabkan  temperatur  boiler menurun.
b. Pengumpulan data.
Pengumpulan  data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  diantaranya  pengambilan  foto  dan penyiapan data aktual di lapangan,yaitu meliputi:
1. Data pengecekan temperatur heat exchanger .
2. Data pengecekan temperatur boiler.
3. Data pengecekan  PH air.
c. Hasil analisa.
Dari  hasil  analisis  menunjukkan  bahwa heat  exchanger yang  mengalami  kondensasi  atau  kerak yang  disebabkan  oleh  adanya  faktor  uap  panas  oven  pengering  kaleng  dengan  temperatur  215  ℃ mengandung uap varnis pelapis kaleng.
d. Kesimpulan.

## Analisis Kinerja Exhaust Gas Heat Exchanger Dengan Menggunakan Diagram Pareto
Berdasarkan dari hasil analisa bisa disimpulkan bahwa penyebab pipa heat exchanger yang mengalami kondensasi atau kerak disebabkan oleh uap panas oven pengering kaleng yang mengandung uap varnis pelapis kaleng.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  mengatasi  masalah  tersebut  adalah  dengan  melakukan  perawatan  dan  pembersihan maksimal  setiap  2  minggu  sekali  agar aliran  dalam  pipa-pipa  di heat  exchanger mampu  mentransfer panas sesuai yang kita inginkan.
Gambar 6. Pipa heat exchanger kondisi normal tanpa kondensasi.
Pada gambar 6 menjelaskan bahwa pipa heat exchanger masih dalam keadaan normal dan bekerja secara maksimal dengan pencapaian temperatur untuk kinerja mesin boiler.
Gambar 7. Pipa heat exchanger kondisi mampet karena terjadi kondensasi.
Pada  gambar  7  bahwa  pipa heat  exchanger mengalami  mampet  karena  kondensasi  jadi  tidak bisa  bekerja  secara  maksimal  untuk  pencapaian  temperatur  yang  dibutuhkan  untuk  kinerja  mesin boiler.
Tabel 1. Data hasil setting low fire boiler. Before After Parameter Gas Air Flow Parameter Gas Air Flow P0 10.0 20.0 Start Up P0 10.0 20.0 Start Up P1 11.0 10.0 Low Fine P1 6.0 20.0 Low Fine P2 13.0 13.5 P2 13.0 25.0 P3 20.0 18.1 P3 18.0 25.0 P4 22.1 12.1 P4 22.3 28.0 P5 23.7 24.8 P5 23.7 29.5 P6 25.3 28.5 P6 25.3 28.5 P7 26.9 32.3 P7 26.9 32.3 P8 28.5 35.9 P8 28.5 35.9 P9 30.0 39.5 High Fine  P9 30.0 39.5 High Fine
Pada  tabel  1  menjelaskan  bahwa  pada  saat  produksi  menggunakan  EGHE  untuk  pemakain  gas mengalami  penurunan  menjadi  0,07  m³/menit  yang  sebelumnya  untuk  pemakaian  gas  pada  saat produksi tanpa menggunakan EGHE 0’16 - 0,46 m³/menit.
Gambar 8. Data pemakaian gas boiler pada saat EGHE mengalami kondensasi
Pada gambar 8 menjelaskan pada saat jam 05.10 wib pipa heat exchanger mengalami kondensasi atau  mampet  yang  mengakibatkan  temperatur  boiler  mengalami  penurunan  menjadi  65℃.  Adapun tabel  2  &  3  temperatur  outlet  boiler  dan  hasil  pengukuran,  dimana  mengalami  peningkatan  setelah dilakukan perbaikan.
Tabel 2. Data hasil pemakaian boiler dan outlet temperatur boiler.
Date Boiler Consumption 𝑚3/𝑑 Boiler Outlet Temperatur ℃ 11-August-2020 251.70 82.35 12-August-2020 274.40 86.08
Tabel 3. Data hasil pengukuran parameter EGHE, inlet temperatur, outlet temperatur, capacity dan
keuntungan yang didapat. Parameter EGHE Inlet Temperature ℃ Outlet Temperature ℃ Capacity Calculated 𝑘𝑊 Saving Calculated 𝑚3/𝑑
85 77 83 84 81 80 85 81 78 83 89 88 87 89 79 78 77 76 76 73 70 68 65 65 50 70 90 110 Temp oC Set Point oC
Analisis Kinerja Exhaust Gas Heat Exchanger Dengan Menggunakan Diagram Pareto
11-August-2020 (7.5) 80.50 86.41 50.23 128.25 12-August-2020 (7.5) 77.69 87.23 81.21 207.36

## 3. SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  analisis  data,  dan  pembahasan  permasalahan  yang  telah  diuraikan dan  dibahas  pada  bab  sebelumnya  tentang  Analisis  Penurunan  Kinerja Heat  Exchanger Terhadap Mesin  boiler.  Maka  peneliti  dapat  mengambil  kesimpulan  sebagai  berikut:  1).  Faktor  penyebab penurunan  kinerja heat  exchanger terhadap  mesin  boiler  lebih  dominan  mengacu  pada  kurangnya kesadaran  karyawan  terhadap  perawatan heat  exchanger dibandingkan  faktor  yang  lainnya.  2) Dampak  yang  disebabkan  akibat  penurunan  kinerja heat  exchanger terhadap  mesin  boiler  adalah bagian  dari  pipa  yang  mengalami  mampet  akibat  kondensasi,  sehingga  kinerja  EGHE  kurang maksimal dan berdampak pada temperatur mesin boiler tidak tercapai target yang diinginkan yaitu 70 ℃.  3)  Upaya  yang  telah  dilakukan  untuk  mengatasi  penurunan  kinerja  h eat  exchanger adalah melakukan  pembersihan  dan  perawatan  pada  pipa  yang  mengalami  mampet  karena  kondensasi maksimal 2 minggu sekali untuk menghasilkan kinerja yang lebih maksimal.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  S.  Ishaque,  M.  I.  H.  Siddiqui,  and  M.  H.  Kim,  “Effect  of  heat  exchanger  design  on  seasonal performance of heat pump systems,” Int. J. Heat Mass Transf. , vol. 151, 2020.
[2]  A.  Mursadin  and  R.  Subagyo,  “Perpindahan  Panas  I  Hmkk  453,” Progr.  Stud.  Tek.  Mesin  Fak. Tek. Univ. Lambung Mangkurat , pp. 1–51, 2016.
[3]  A.  D.  Tuncer,  A.  Sözen,  A.  Khanlari,  E.  Y.  Gürbüz,  and  H.  İ.  Variyenli,  “Analysis  of  thermal performance of an improved shell and helically coiled heat exchanger,” Appl. Therm. Eng. , vol. 184, 2021.
[4]  C.  Abeykoon,  “Compact  heat  exchangers  –  Design  and  optimization  with  CFD,” Int.  J.  Heat Mass Transf. , vol. 146, 2020.
[5]  L.  Wijiati  and  B.  U.  K.  Widodo,  “Studi  Eksperimen  Perpindahan  Panas  Konveksi  Paksa  pada Berkas Pin Fin Berpenampang Circular dengan Susunan Aligned,” J. Tek. ITS , vol. 8, no. 1, 2019.
[6]  B. Septian et al. , “Design of Heat Exchanger Shell and Tube,” J. Baut dan Manufaktur , vol. 03, no. 1, pp. 53–60, 2021.
[7]  I.  Bizzy  and  R.  Setiadi,  “Studi  Perhitungan  Alat  Penukar  Kalor  Tipe  Shell  and  Tube  Dengan Program Heat Transfer Research Inc. ( Htri ),” J. Rekayasa Mesin Univ. Sriwij. , vol. 13, no. 1, pp. 67–76, 2016.
[8]  Mahmuddin and M. Syahrir, “Kalor Selongsong Aliran Searah Vertikal,” vol. 01, no. 02, pp. 30– 35, 2016.
[9]  Burmawi,  Mulyanef,  and  A.  P.  Saputra,  “Analisa  Unjuk  Kerja  Dari  Heat  Exchanger  Tipe  Shell And Tube Menggunakan  Air Sebagai Fluida Panas Dan Fluida Dingin,” Menara  Ilmu ,  vol.  15, no. 1, pp. 1–8, 2021.
[10] N.  K.  Caturwati,  Y.  Yusuf,  and  M.  I.  Al  Faiz,  “(Performance  of  Gas  Turbine  Cooling  System (Radiator) at PLTGU XYZ against Environmental Air Temperature),” R.E.M. (Rekayasa Energi Manufaktur) J. , vol. 5, no. 1, pp. 15–21, 2021.
[11] A.  Husen,  M.  I.  Akbar,  and  N.  Cholis,  “Analisis  Pengaruh  Kecepatan  Aliran  Fluida  Dingin Terhadap Efektivitas Shell and Tube Heat Exchanger,” Bina Tek. , vol. 16, no. 1, p. 1, 2020.
[12] G.  Marawijaya,  T.  Tahdid,  L.  Trisnaliani,  and  C.  Purna,  “Protoype  Heat  Exchanger  Type  Shell and Tube Ditinjau Dari Variasi Jarak Baffle Dan Laju Alir Massa Udara Panas,” J.  Kinet. ,  vol. 10, no. 01, pp. 18–23, 2019.
[13] C.  Wicaksono,  E.  Wijanarko,  O.  H.  Simanullang,  and  A.  Tahad,  “Perancangan  Eco  Heat Exchanger Type 1-2 Shell And Tube dan Pengaruh Jumlah Baffle Terhadap Transfer Panas,” J.
Chemurg. , vol. 1, no. 1, p. 27, 2018.
[14] T.  Dasar,  “Pengaruh  Penggunaan  Baffle  Pada  Shell-and-Tube  Heat  Exchanger,” J.  Tek.  Mesin , vol. 3, no. 1, pp. 19–23, 2001.
[15] A. Irawan, S. Heranurweni, and T. Nurhayati, “Simulasi Ph Air Untuk Air Boiler Dan Air Chiller Pada Mesin Produksi Refrigerator Dengan Menggunakan Logika Fuzzy,” Elektrika , vol. 11, no. 1, p. 26, 2019.