## EVALUASI KINERJA HEAT EXCHANGER JENIS KONDENSOR 1110-C TIPE SHELL AND TUBE BERDASARKAN NILAI FOULING FACTOR PADA UNIT PURIFIKASI DI AMMONIA PLANT PT X

## EVALUATION OF PERFORMANCE CONDENSER TYPE HEAT EXCHANGER 1110-C SHELL AND TUBE TYPE BASED ON FOULING FACTOR VALUE IN PURIFICATION UNIT AT AMMONIA PLANT PT X
Indah Agus Setiorini 1) , Achmad Faisal Faputri 2)
1,2) Program Studi Teknik Pengolahan Migas Politeknik Akamigas Palembang, 30257, Indonesia Corresponding Author E-mail: indah@pap.ac.id dan achmadfaisal@pap.ac.id
Abstract: The  condenser  is  a  heat  exchanger  that  can  condensate  the  vapor  phase  into  a  liquid  or  fluid  phase. Ammonia at PT. X. With operating conditions in the shell section (CO 2 + Steam) T 1 is 184,28 o F, T 2 is 124,7 o F with a Flowrate of 116,879 lb/hr. Whereas in the tube (cooling water) section t 1 is 97,34 o F, t 2 is 112,82 o F with a flow rate of 2,751,340  lb/hr.  The  calculation  results  show  the  Fouling  factor  value  obtained  is  0,03851  Btu/hr.ft 2 . o F.  Where  this value exceeds the design fouling factor value of 0,00059 Btu/hr.ft 2 .˚F, this indicates that the heat exchanger is saturated or contains impurities in it and must be cleaned immediately. Keywords: Heat Exchanger, Condenser, Fouling Factor.
Abstrak : Kondensor  adalah  salah  satu  alat  penukar  panas  (heat  exchanger)  yang  dapat  mengembunkan  fasa  uap menjadi  fasa  cair  atau  fluida..  Dalam  penelitian  ini  peneliti  ingin  mengevaluasi  nilai  efisiensi  Heat  Exchanger  jenis kondensor 1110-C Tipe Shell and Tube melalui faktor pengotornya di unit Purifikasi pada Pabrik Ammonia  di PT X. Dengan  kondisi  operasi  di  bagian  shell  (CO 2 +  Steam)  T 1 sebesar  184,28 o F,  T 2 sebesar  124,7 o F  dengan  Flowrate sebesar  116.879  lb/hr.  Sedangkan  dibagian  tube  (cooling  water)  t 1 sebesar  97,34 o F,  t 2 sebesar  112,82 o F  dengan Flowrate sebesar 2.751.340 lb/hr  Hasil perhitungan menunjukkan nilai Fouling factor yang didapat sebesar 0,03851 Btu/hr.ft 2 .˚F.  Dimana  nilai  tersebut  melebihi  nilai  fouling  factor  design  sebesar    0,00059  Btu/hr.ft 2 .˚F,  hal  tersebut menunjukan bahwa heat exchanger tersebut telah jenuh atau memiliki kandungan kotoran (Impurities) didalamnya dan harus segera dilakukan cleaning.
Kata kunci: Penukar Panas, Kondensor, Faktor Pengotor.

## 1. PENDAHULUAN
Alat  penukar  panas  atau  yang  biasa dikenal dengan sebutan heat exchanger adalah alat  yang  digunakan  untuk  mengakomodasi perpindahan  sejumlah  panas  dari  fluida  panas ke  fluida  dingin  dengan  adanya  perbedaan temperatur.  Panas  yang  ditukarkan  terjadi dalam  sistem,  maka  akan  menyebabkan kehilangan  panas  dari  suatu  benda  akan  sama dengan panas yang diterima oleh benda lain.

## 2. TEORI DASAR

## 2.1 Alat Penukar Panas
Tujuan  melakukan  perpindahan  panas pada industri proses antara lain:
a. Memanaskan  atau  mendinginkan  suatu fluida  hingga  mencapai  temperatur  yang diinginkan pada proses lain.
b. Mengubah keadaan atau fase suatu fluida.
c. Menghemat energi pada proses selanjutnya.
Pada  pabrik  petrokima,  alat  penukar panas  banyak  digunakan  diantaranya  sebagai alat  pemanas  atau  pendingin  fluida  proses maupun  produk  yang  akan  disimpan  dalam tangki  timbun.  Pada  pabrik  petrokimia heat exchanger yang  banyak  digunakan  adalah shell  and  tube  heat  exchanger .  Hal  ini disebabkan  karena  beberapa  keuntungan diantaranya:
a.  Memberikan  luas  permukaan  perpindahan panas  yang  besar  dengan  bentuk  atau volume yang kecil.
b.  Cukup baik untuk beroperasi bertekanan.
c.  Dibuat  dengan  berbagai  jenis  material, sesuai  dengan  fluida  yang  mengalir  di dalamnya, suhu dan tekanan.
d.  Mudah dibersihkan.
e.  Konstruksinya  sederhana  dan  pemakaian ruangan yang relatif kecil.
f.  Prosedur  pengoperasian  sangat  mudah dimengerti oleh operator.
g.  Konstruksinya  tidak  satu  kesatuan  yang utuh  sehingga  pengankutannya  relatif mudah.
Ada  3  (tiga)  cara  perpindahan  panas yaitu:  konduksi,  konveksi  dan  radiasi.  Selain ketiga  cara  itu,  ada  pula  cara  perpindahan panas menyeluruh. Dari ketiga jenis perpindahan  panas  ini,  apabila  definisi perpindahan  panas  hanya  dibatasi  sebagai akibat  adanya  beda  temperatur  saja,  maka hanya  konduksi  dan  radiasi  yang  cocok. Sedangkan  pada  konveksi,  selain  beda temperatur  proses  perpindahan  panasnya disertai  dengan  berpindahnya  zat  perantara. Namun  karena  pada  konveksi  ini  beda temperatur  merupakan  faktor  yang  cukup penting untuk dapat terjadinya proses perpindahan panas, maka istilah konveksi telah diterima  pula  secara  umum  sebagai  salah  satu cara perpindahan panas.
Tetapi pada kenyataannya dalam sebuah  penukar  panas,  panas  akan  mengalir tidak  dengan  satu  cara  saja  melainkan  dengan beberapa  cara  secara  bersamaan.  Berikut adalah  3  (tiga)  prinsip  perpindahan  panas (Geankoplis, 1983):
1. Perpindahan panas secara konduksi Konduksi  adalah  perpindahan  fluida yang mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi  ke  daerah  yang  bertemperatur  lebih rendah  di  dalam  suatu  medium  padat,  tetapi bersinggungan secara langsung (kontak langsung).
Konduksi  ini  adalah  satu-satunya mekanisme  perpindahan  panas  yang  dapat terjadi  atau  mengalir  dalam  zat  padat  yang tidak  tembus  cahaya.  Biasanya  bahan  yang mempunyai konduktifitas tinggi disebut sebagai konduktor, sedangkan yang mempunyai  konduktifitas  rendah  disebut sebagai isolator.
2. Perpindahan panas secara konveksi Merupakan  perpindahan  kalor  (panas) melalui aliran yang disertai dengan
berpindahnya zat perantara. Konveksi dibedakan  menjadi  2  (dua)  bagian,  yaitu: konveksi bebas ( free convection/natural convection )  terjadi  bila  gerakan  aliran  fluida yang terjadi adalah sebagai akibat beda massa jenis  yang  timbul  akibat  adanya  perbedaan temperatur  pada  fluida.  Sedangkan  konveksi paksa  ( forced  convection )  terjadi  apabila gerakan  fluida  ini  disebabkan  oleh  paksaan peralatan  dari  luar  seperti  pompa,  blower  dan lain-lainnya.
3. Perpindahan panas secara radiasi Radiasi  adalah  proses  dimana  panas mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur lebih rendah dan kedua  benda  tersebut  terpisah  di  dalam ruangan.  Cara  perpindahan  panas  ini  melalui gelombang elektromagnetik dan dapat berlangsung,  walaupun  di  antara  kedua  benda tersebut  terdapat  ruang  hampa.  Setiap  benda memancarkan  panas  radiasi  secara  terus menerus dan intesitas pancarannya bergantung pada  temperatur  benda  dan  sifat  permukaan. Energi  radiasi  terjadi  karena  pancaran  atau sinaran gelombang elektromagnetik.
Proses  perpindahan  panas  dalam heat exchanger dapat  terjadi  karena  adanya perbedaan  temperatur  antara  fluida  panas dengan  fluida  dingin  dan  karena  panas  yang ditukar  terjadi  dalam  sebuah  system,  maka kehilangan  panas  dari  suatu  benda  akan  sama dengan panas yang diterima oleh benda lain.
Kemampuan  untuk  menerima  panas dipengaruhi  oleh  tiga  hal,  yaitu  (McCabe, 1993):
1. Koefisien overall perpindahan  panas  (U) menggambarkan  mudah  atau  tidaknya panas berpindah dari fluida panas ke fluida dingin  dan  juga  menyatakan  aliran  panas menyeluruh sebagai gabungan proses konduksi  dan  konveksi.  Faktor  yang mempengaruhi  proses  perpindahan  panas tersebut yaitu keadaan fisik fluida (densitas, viskositas, panas jenis, konduktivitas termal, dll.), dan penyusunan secara fisik.
2. Luas  bidang  transfer  panas  tegak  lurus terhadap  arah  perpindahan  panas.  Luas perpindahan panas ini tidak konstan karena dinding  pembatas  yang  berupa  dinding
tube ,  sehingga  dalam  praktik  dipilih  luas perpindahan panas berdasarkan luas dinding bagian luar.
3. Selisih  temperatur  rata-rata  logaritmik (∆T LMTD ).

## 2.2  Klasifikasi Alat Penukar Panas
Berdasarkan kegunaannya alat penukar panas diklasifikasikan menjadi:
1. Condensor
Kondensor  adalah  salah  satu  alat penukar  panas (heat  exchanger )  yang  dapat mengembunkan  fasa  uap  menjadi  fasa  cair atau  fluida.  Pada  kondensor,  uap  gas  dengan temperatur  tinggi  masuk  melalui  dinding kondensor  dan  melewati  ruang  kondensasi dimana uap tersebut didinginkan dengan aliran fluida  bersuhu  rendah  pada  sistem  kondensor sehingga  uap  panas  yang  masuk  dapat mengembun  menjadi  cairan.  Cara  kerja  dari kondensor sendiri adalah kalor yang ditangkap oleh evaporator dibuang ke lingkungan dengan wujud  cairan  sehingga  biasanya  kondensor diletakkan  di  luar  ruangan.  Cairan  pendingin (refrigerant) diberikan  tekanan  tinggi  di evaporator  sehingga  menguap,  kemudian  uap didinginkan di kondensor menjadi fasa cair.
Berdasarkan media zat yang digunakan sebagai  pendingin,  kondensor  dibagi  menjadi tiga, yaitu:
a. air cooled condensor , menggunakan udara sebagai zat pendingin.
b. water cooled condensor , menggunakan air sebagai zat pendingin.
c. evaporative condensor , menggunakan campuran  air  dan  udara  sebagai  zat pendingin.
2. Cooler
Penukar  panas  jenis  ini  digunakan untuk  mendinginkan  fluida  panas  sehingga mencapai  kondisi  relatif  yang  diinginkan dengan  menggunakan  suatu  media  pendingin berupa air atau udara.
3. Reboiler
Penukar  panas  jenis  ini  berfungsi menguapkan liquid pada  bagian  dasar  kolom distilasi  sehingga  fraksi-fraksi  ringan  yang terikut  dalam  hasil  bawah  dapat  diuapkan
kembali.  Media  pemanas  yang  digunakan umumnya adalah steam atau fluida panas. 4. Pre heater Penukar panas tipe pre heater berfungsi  mentransfer  panas  dari  produk- produk yang bersuhu tinggi ke umpan sebelum masuk  ke furnance ,  agar  kerja furnance menjadi lebih ringan.
5. Chiller
Chiller digunakan untuk mendinginkan fluida  sampai  suhu  yang  cukup  rendah sehingga  terbentuk  relatif,  media  pendingin yang  biasa  digunakan  adalah freon,  propane, dan ammonia.
6. Evaporator Pada evaporator fluida  cair  diuapkan dengan  menggunakan  steam  atau  pemanas lainnya.

## 2.3  Arah Aliran  Fluida pada Alat  Penukar Panas
Arah  aliran  fluida  yang  mengalir  di dalam heat exchanger terbagi menjadi tiga tipe yaitu (Lienhard, 2005):
1. Aliran searah ( co-current / paralel flow ) Pada  tipe  aliran  ini,  fluida  panas  dan fluida dingin masuk pada ujung penukar panas yang  sama  dan  kedua  fluida  mengalir  searah menuju ujung penukar panas yang lain.
Gambar 2.1 Aliran Paralel dan Profil Temperatur
2. Aliran  berlawanan  arah  ( counter  current flow )
Pada  tipe  aliran  ini,  fluida  panas  dan fluida  dingin  masuk  melalui  ujung  penukar panas  yang  berbeda.Masing-masing  fluida mengalir  dengan  arah  berlawanan  menuju ujung penukar panas keluar.
Gambar 2.2 Aliran Counter Flow dan Profil Temperatur
3. Aliran silang ( cross flow )
Pada  tipe  aliran  ini,  fluida  panas  dan fluida  dingin  mengalir  pada right  angle satu sama  lain. Heat  exchanger dengan  tipe  aliran ini  banyak  digunakan  dalam  pemanasan  dan pendinginan udara atau gas.

## 2.4 Tipe Heat Exchanger
Heat  Exchanger memiliki  beberapa tipe sesuai dengan kebutuhan proses yang ada. Ada  enam  tipe  heat  exchanger  yang  umum digunakan.
1. Shell and tube heat exchanger
Alat  perpindahan  panas  yang  umum digunakan  pada  industri  perminyakan  atau petrokimia,  yaitu  tipe shell  and  tube karena konstruksi  sederhana,  biaya  yang  digunakan relatif  murah  dan   tidak  membutuhkan  tempat yang  luas.  Komponen  utama  dari heat exchanger tipe shell  and  tube, yaitu tube, shell, nozzle, front – end dan rear – end head, tubesheet. (Nelson, 2005) Shell and tube heat  exchanger (STHE) merupakan  jenis  alat  penukar  panas  yang banyak  digunakan  pada  suatu  proses  seperti petroleum, industri kimia, dan HVAC ( heating,  ventilation,  air  conditioning) . Shell and  tube  heat  exchanger merupakan  bejana bertekanan  yang  terdiri  dari  beberapa tube sejajar  di  dalam shell .  STHE  digunakan  saat suatu  proses  membutuhkan  fluida  untuk dipanaskan  atau  didinginkan  dalam  jumlah besar. Shell adalah  bagian  tengah heat exchanger dan  merupakan  rumah  untuk tube bundle .  Antara shell dan tube  bundle terdapat fluida  yang menerima  atau melepaskan panas, sesuai  dengan  proses  yang  terjadi  dan  disebut
shell  side  fluid .  Secara  umum  shell  ada beberapa macam, yaitu (Byrne, 2007):
a. Shell tipe E dengan aliran 1 (satu) pass . b. Shell tipe F dengan aliran 2 (dua) pass dan longitudinal baffle .
c. Shell tipe  G  dengan  aliran  dipisah  ( split flow ).
d. Shell tipe  H  dengan  aliran  diganda  ( double split flow ).
e. Shell tipe  J  dengan  aliran  yang  dibagi ( divided flow ).
f. Shell tipe  K  merupakan  bentuk kettle  type reboiler .
g. Shell tipe X merupakan bentuk cross flow .
Gambar 2.3 Shell and Tube Heat Exchanger
Gambar 2.4 Tipe-tipe Shell
Tube dapat dikatakan sebagai urat nadi heat  exchanger .  Fluida  yang  mengalir  di dalam  dan  di  luar tube mempunyai  kapasitas, temperatur,  tekanan,  densitas,  serta  jenis  yang berbeda.  Kedua  ujung  dari  tube  diikat  pada tube sheet , bertujuan untuk mencegah kebocoran  fluida  yang  mengakibatkan  fluida terkontaminasi.
Tube juga harus mampu memindahkan panas  di  antara  fluida  dalam tube dengan  di luar tube . Beberapa persyaratan yang dipenuhi oleh sebuah tube , yaitu:
a. Kemampuan  perpindahan  panas yang tinggi,
b. Daya tahan terhadap panas, dan
c. Daya tahan terhadap korosi.
Kemampuan  melepas  atau  menerima panas  suatu heat  exchanger dipengaruhi  oleh besarnya heating  surface  area .  Besarnya heating  surface  area itu  tergantung  dari panjang,  ukuran  dan  jumlah tube yang dipergunakan  pada heat  exchanger .  Susunan tube itu  mempengaruhi  besarnya pressure drop aliran  fluida  dalam shel l.  Penentuan susunan tube pada heat  exchanger sangat prinsip  sekali,  ditinjau  dari  segi  operasi  dan segi pemeliharaan.
Ada  4  (empat)  susunan tube pada heat exchanger , yaitu (Kern, 1987):
a. Tube dengan susunan square pitch,
b. Tube dengan susunan triangular pitch,
c. Tube dengan  susunan square  pitch  rotated, dan d. Tube dengan  susunan triangular  pitch  with cleaning lanes.
Tube dengan  susunan square  pitch bagus  untuk  kondisi  yang  memerlukan pressure  drop  rendah . Tipe  square  pitch rotated mudah  dibersihkan  secara  mekanik dan  baik  untuk  fluida fouling .  Sedangkan triangular  pitch keuntungannya  dapat  dibuat jumlah tube yang  lebih  banyak  sebab susunannya  kompak  dan  bagus  untuk  fluida fouling.
Gambar 2.5 Tipe Susunan Tube
2. Double pipe heat exchanger
Heat  exchanger ini  adalah  tipe  yang paling  sederhana,  terdiri  dari  dua  buah  pipa dengan  ukuran  diameter  yang  berbeda,  pipa dengan  diameter  lebih  kecil  diletakkan  di
dalam  pipa  dengan  diameter  lebih  besar  dan kedua  pipa  disusun  secara  konsentris  (satu sumbu). Heat  exchanger jenis  ini  hanya digunakan untuk luas perpindahan panas  yang kecil,  dapat  digunakan  untuk  gas-liquid  atau gas-gas.
Gambar 2.6 Double Pipe Heat Exchanger
3. Air Cooled Heat Exchanger
Air cooled heat exchanger adalah salah satu tipe penukar panas, dimana minimal salah satu fluida berwujud gas. Pada simulasi ini, air cooled  heat  exchanger berfungsi  untuk menurunkan  relatif  gas  tanpa  perubahan  fase, jadi  hanya  ada  panas  relatif.  Fluida  panas adalah gas dan fluida dinginnya udara.
Gambar 2.7 Air cooled heat exchanger
2.5 Foulling
Fouling dapat  didefinisikan  sebagai pembentukan  deposit  pada  permukaan  alat penukar  panas  yang  dapat  menghambat perpindahan panas dan meningkatkan hambatan aliran fluida pada alat penukar panas tersebut.  Lapisan fouling dapat  berasal  dari partikel-partikel  atau  senyawa  lainnya  yang tersangkut  oleh  aliran  fluida.  Pertumbuhan lapisan  tersebut  dapat  meningkat  apabila
permukaan deposit yang terbentuk mempunyai sifat  adhesif  yang  cukup kuat  (George, 2003). Gradien  temperatur  yang  cukup  besar  antara aliran dengan permukaan dapat juga meningkatkan kecepatan pertumbuhan deposit. Pada  umumnya  proses  pembentukan  lapisan fouling merupakan  fenomena  yang  sangat kompleks  sehingga  sukar  untuk  dianalisa secara analitik .

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
D ata-data  yang  diperlukan  dalam penelitian  ini  sebagai  berikut  :  Nilai heat (Q), LMTD ,  caloric temperature , flow  area, thermal  function,  heat  transfer  factor  (J H ), Reynold number,  mass  velocity, ho  and  hi, tube wall temperature (t w ), ho and hio pada t w , clean  overall  coefficient  (Uc),  dirty  overall coefficient (U D ), fouling factor (Rd)
3.1  Metode  Perhitungan  Evaluasi  Kinerja Alat Heat Exchanger Berdasarkan Nilai Fouling Factor
Untuk mengevaluasi perhitungan kinerja  alat heat  exchanger, maka  dilakukan perhitungan. Tahap-tahap yang harus dilakukan  sebagai  berikut  (Perry,  1997; Holman, 1986 dan Kern, 1987): 1. Menghitung panas (Q)
Dalam  mendapatkan  nilai  panas  pada alat HE ini memerlukan  beberapa data berupa Q  merupakan  nilai  panas  (Btu/hr),  W merupakan  laju  alir  fluida  panas  (lb/hr),  w merupakan  laju  alir  fluida  dingin  (lb/hr),  Cp merupakan  kapasitas  panas  fluida  panas (Btu/lb.ᵒF),  cp  merupakan   kapasitas  panas fluida  dingin  (Btu/lb.ᵒF),  T merupakan temperatur  fluida  panas  masuk  ( o F),  T 2 merupakan  temperatur  fluida  panas  keluar ( o F),  t 1 merupakan  temperatur  fluida  dingin masuk  ( o F),  t 2 merupakan  temperatur  fluida dingin keluar ( o F). Persamaan yang digunakan dalam menghitung panas:
Q = W x Cp x (T 1 -T 2 ) = w x cp x (t 2 -t 1 )
2.  Menghitung Log Mean Temperature Different (LMTD)
Untuk  alat  penukar  panas  aliran counter  flow, beda  temperatur  rata-rata dihitung  dengan  beda  temperatur  rata-rata
logaritmik.

## LMTD =
3. Menghitung temperatur kalori (Tc dan tc) Temperatur  kalorik  ditafsirkan  sebagai temperatur  rata-rata  yang  terlibat  di  dalam pertukaran panas.
Tc = T 2 + Fc (T 1 -T 2 ) tc = T 1 + Fc (t 2 -t 1 )
4. Menghitung Flow area Flow area merupakan luas penampang yang tegak lurus arah aliran.
a. Shell Side a s = ID x C” x B / (144 x P T ) Dimana  ID t menyatakan inside  diameter (in), C” menyatakan jarak antara tube (in), B  menyatakan  jarak baffle (in),  dan  P T menyatakan tube pitch (in).
b. Tube side
a t = N T x a’t / (144 x n) Dimana  N T menyatakan  jumlah tube ,  a’t menyatakan tube  cross  section  area ,  n menyatakan jumlah tube.
5. Menghitung mass velocity Kecepatan massa merupakan
perbandingan laju alir dengan flow area . a. Shell side
G s = W / a s Dimana  G s menyatakan mass  velocity fluida  pada shell  side dan  W  menyatakan laju alir.
b. Tube side
G t =  w / a t Dimana  Gt  menyatakan mass  velocity fluida pada tube side .
6. Menghitung Reynold Number Reynold number menunjukkan  tipe aliran fluida di dalam pipa.
a. Shell side
Re s = De x G s / μ Dimana  G s menyatakan mass  velocity (lb/hr  ft 2 ),  De  menyatakan diameter equivalent (ft),  dan μ  menyatakan viskositas fluida pada suhu tc.
b. Tube side Re t = D x G t / μ
7. Menghitung Heat Transfer Factor (J H ) a. Shell side Nilai  J H untuk  sisi shell ( Figure  24  D.Q Kern) . b. Tube side Nilai  J H untuk  sisi tube  (Figure  28  D.  Q Kern)
8. Menghitung Thermal Function
Pada  tiap  suhu  yaitu  Tc  dan  tc diperoleh  masing-masing  nilai  c,  μ  dan  k (Maxwell. 1975).
(c x μ / k) 1/3
Dimana c menyatakan panas spesifik (Btu/lb. o F), k menyatakan konduktivitas thermal (Btu/hr.ft. o F)  dan  μ  menyatakan viskositas
9.  Menghitung  nilai outside  film  coefficient (ho) dan inside film coefficient (hi) a. Shell side
h o =  jH                  Ф s
b. Tube side
h i = jH Ф t
Dimana  h o merupakan outside  film coefficient
(Btu/hr.ft ᵒF) dan h io menyatakan inside film coefficient (Btu/hr.ft. o F). 10. Menghitung Tube Wall Temperature (t w ) Temperatur  dinding  rata-rata tube dapat dihitung dengan temperatur kalorik, jika diketahui  nilai  koefesien  perpindahan  panas fluida shell dan tube pada  kondisi  operasi sedang berlangsung.
t w = t c +
Dimana  t w menyatakan  temperatur  dinding tube (ᵒF).
11.  Menghitung Corrected  Coefficient (ho) dan hio pada t w a. Shell side
Φ s =
h o =    x Φ s b . Tube side
Φ t = h io =         x Φ t
Dimana  h o menyatakan outside  film coefficient dan  h i menyatakan inside  film coefficient . 12.  Menghitung Clean  Overall  Coefficient (Uc)
Uc  merupakan overall  heat  transfer coefficient jika tidak terjadi fouling /kerak.
U C =
Dimana  U C menyatakan overall  heat  transfer coefficient (Btu/hr.ft 2 . o F). 13.  Menghitung Dirty  Overall  Coeficient/ Design Overall Heat Transfer Coefficient UD  merupakan overall  heat  transfer coefficient (Btu/hr.ft 2 . o F),  jika heat  exchanger dalam keadaan kotor/kerak
14. Dirt Factor
Jika  Rd  merupakan Fouling  factor (hr.ft 2 . o F/Btu) diketahui pada datasheet , maka bisa  ditentukan  Ud  dengan  menggunakan persamaan:
.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Perhitungan
Pada  tabel  4.1  ditampilkan  data  hasil perhitungan  dibandingkan  dengan  data design dilihat  dari  nilai  Uc,  UD  dan  Rd Heat Exchanger 1110-C.
Tabel 4.1 Data Hasil Penelitian
Kondisi UD (Btu/hr.ft 2 .˚F) U C (Btu/hr.ft 2 .˚F) Rd (Hr.ft 2 .˚F/Btu) Design 22,9394 34,0873 0,00059 Perhitungan 55,7543 25,4448 0,03851

## 4.2 Pembahasan
Berdasarkan  nilai  h io dan  h o yang didapatkan,  maka  ditentukan  nilai  tahanan panas  pipa  bersi  (U C )  didapatkan  sebesar 25,4448 Btu/hr.ft 2 . o F  dan  nilai  UD  sebesar 55,7543  Btu/hr.ft 2 . o F.  Nilai  UD  dan  U C digunakan  untuk  menghitung  nilai foulling factor. Nilai foulling  factor dapat  dijadikan indikator  apakah  suatu heat  exchanger yang dievaluasi  dalam  keadaan  layak  dan  aman untuk  dijalankan  dan  untuk  mengetahui apakah heat exchanger tersebut perlu dibersihkan  atau  tidak  agar  lebih  efisien pemakaiannya.
Nilai Foulling factor yang didapat pada perhitungan  sebesar  0,03851  hr.ft 2 . o F/Btu. Nilai  tersebut  melebihi  nilai foulling  factor design 0,00059  Btu/hr.ft 2 . o F.  Hal  tersebut menunjukan  bahwa heat  exchanger memiliki kandungan  kotoran (impurities) di  dalamnya. Adanya  pengotor  dapat  disebabkan  oleh terjadinya  korosi  atau  pengendapan  di  dalam tube .  jika  ini  terus  berlanjut,  maka  heat exchanger tidak  dapat  bekerja  maksimal sesuai  spesifikasinya.  Untuk  menghilangkan endapan  kerak  yang  terjadi  pada tube, dibutuhkan pembersihan pada Heat Exchanger 1110-C.

## 5. KESIMPULAN
Dari pembahasan tersebut, maka  dapat disimpulkan  bahwa  pada Heat  Exchanger 1110-C PT X nilai Rd yang diperoleh melebihi nilai  desain,  yaitu  0,03851  hr.ft 2 . o F/Btu.  Ini berarti heat  exchanger tersebut mempunyai nilai  pengotor  yang  lebih  besar  dari  batas maksimum  faktor  pengotor  design  yang diizinkan, yang berarti diperlukan pembersihan  berkala  untuk heat  exchanger tersebut  supaya  proses  perpindahan  panas yang terjadi berlangsung maksimal .

## DAFTAR PUSTAKA
Byrne,  C  Richard.  2007. Standards  Of  The Tubular Exchanger Manufacturers Association, Inc . 25 North Broadway Tarrytown, New York 10591.
Geankoplis,  J.  Chirstie.  1983. Transfer Process  and  Unit  Operations. Third  Edition. New Delhi : Prentice-Hall of India.
George E, saxon Jr, Richard E, Putman. 2003. The  Practical  Aplication  and  Inovation  of Cleaning  Technology  for  Heat  Exchanger. USA : Engineering conferences internasional
Holman,  J.P.  1986. Heat  Transfer.  Tenth Edition. Department of Mechanical Engineering  Southern  Methodist  University. McGraw-Hill. New York.
Kern,  D.Q.  1987. Process  Heat  Transfer . McGraw-Hill International Book Company.
Lienhard, H John. 2005. A Heat Transfer Text Book.  Third  Edition .  Mechanical  Engineering University  of  Houston  4800  Calhoun  Road Houston  TX  77204-4792  U.S.A.  United  State of America.
Maxwell,  J.  B.  1975. Data  Book  on Hydrocarbon:
Application to Process
Engineering ,  Van  Nostrand,  Princeton:  R.  E. Krieger Publishing Company.
McCabe,  Warren  L.  and  Smith,  Julian  C. 1993. Unit Operations and Chemical Engineering 4 th
Edition . McGraw-Hill Companies.
Nelson,  W.L.  1985. Petroleum  Refinery Engineering . 4 th edition. McGraw-Hill series in Chemical  Engineering.  International  Book Company. New York.
Perry,R.H.,and Green. 1997. Perry’s Chemical Engineer’s  HandBook  7 th edition .  McGraw- Hill International Book Company. New York .