Laporkan Masalah

Analisis Pengaruh Variasi Tube Pitch dalam Perancangan Superheater pada Insinerator Limbah Medis Infeksius Berkapasitas 150 Kilogram/jam

Hafizh Wallitu, Dr.-Ing. Ir. Kusnanto

2023 | Skripsi | FISIKA TEKNIK

Insinerator merupakan salah satu sistem pengolahan limbah yang diizinkan Indonesia untuk mengubah limbah secara kimiawi dengan memanfaatkan proses pembakaran atau insinerasi. Kalor dari flue gas hasil pembakaran limbah memiliki potensi yang sangat besar untuk dimanfaatkan dalam proses pemanasan air menjadi steam pada boiler. Untuk itu, diperlukan penambahan komponen-komponen boiler, salah satunya superheater yang merupakan jenis alat penukar kalor dengan fungsi mengubah saturated steam menjadi superheated steam. Nilai rasio tube pitch 1,25 merupakan nilai yang disarankan TEMA dan sering digunakan dalam perancangan alat penukar kalor skala industri walaupun pada kenyataannya rasio tersebut tidak menghasilkan rancangan alat penukar kalor dengan performa terbaik.

Penelitian ini berfokus pada perancangan superheater dalam sistem insinerator pengolahan limbah medis infeksius dengan memperhatikan pengaruh variasi nilai pitch tube untuk menghasilkan rancangan dengan performa terbaik. Perhitungan perancangan dilakukan dengan menggunakan metode Kern serta standar-standar mekanikal yang telah ditetapkan TEMA dan ASME. Dalam perhitungan dilakukan variasi terhadap nilai tube pitch untuk mendapatkan rancangan terbaik ditinjau dari koefisien perpindahan kalor dan pressure drop yang dihasilkan.

Penelitian ini menghasilkan rancangan superheater dengan nilai tube pitch sebesar 1,2 inch yang menghasilkan kofisien perpindahan kalor sebesar 80 W/m2?°C, pressure drop sebesar 0,0541 bar pada bagian shell, dan 0,0176 bar pada bagian tube.

Incinerator is one of the waste treatment systems permitted in Indonesia to chemically convert waste through the process of burning waste or incineration. Heat of the flue gas from waste combustion process has a great potential to be utilized in the process of heating water into steam in the boiler. Hence, it is necessary to add boiler components, one of which is a superheater which is a type of heat exchanger with the function to convert saturated steam into superheated steam. The tube pitch ratio value of 1.25 is the recommended value of TEMA and is often used in industrial-scale design of heat exchangers even though in reality, this ratio does not produce heat exchangers with the best performances.

This research focuses on the design of superheaters in infectious medical waste treatment incinerator systems by paying attention to the influence of variations in tube pitch values to produce designs with the best performances. Design calculations are carried out using the Kern method and mechanical standards set by TEMA and ASME. In the calculation, variations of tube pitch value are done to get the best design through reviewing the value of heat transfer coefficient and pressure drop obtained.

The result of this research is a superheater design with a tube pitch value of 1.2 inches which produces heat transfer coefficient of 80 W/m2?°C, pressure drop of 0.0541 bar on shell side, and 0.0176 bar on tube side.

Kata Kunci : Superheater, tube pitch, koefisien perpindahan kalor, pressure drop

  1. S1-2023-443620-abstract.pdf  
  2. S1-2023-443620-bibliography.pdf  
  3. S1-2023-443620-tableofcontent.pdf  
  4. S1-2023-443620-title.pdf