Perancangan Heat Exchanger Tipe Shell and Tube Menggunakan Helical Baffles pada Proses Gasifikasi Batu Bara Kapasitas 30000 Nm3/h - Rasyid, Raihan Fadhlurrahman; Prajogo, Sapto; Kurniasetiawati, Annisa S (Prosiding Industrial Research Workshop and National Seminar, 2022)
Heat Exchanger tipe shell and tube adalah alat penukar panas dengan menggunakan sistem tabung tempat cairan mengalir. Permasalahan pada Heat Exchanger adalah temperatur keluaran coal gas yang hanya mencapai 91,3 °C dan efektivitas sebesar 0.512 dengan standar operasi efektivitasnya sebesar 0,6-0,8. Fluida panas (coal) mengalir pada sisi shell dan fluida dingin (water) mengalir pada sisi tube. Baffle merupakan sekat yang berfungsi untuk mengatur aliran yang melewati sisi shell dan meningkatkan turbulensi menjadi lebih tinggi. Heat exchanger jenis shell and tube dengan helical baffle dapat menghasilkan pressure drop yang lebih rendah, mengurangi nilai fouling factor serta meningkatkan koefisien perpindahan panas. Hasil perancangan Heat Exchanger menggunakan helical baffle dengan sudut 3° meningkatkan koefisien perpindahan panas dari 3,74 W/m °C menjadi 5,57 W/m °C atau meningkat sebesar 32,96%. Nilai pressure drop di sisi shell menurun dari 3,78 kPa menjadi 2,88 kPa atau menurun sebesar 23,81% sedangkan untuk pressure drop tube menurun dari 0,00026 kPa menjadi 0,000069 kPa atau menurun sebesar 73,46%. Perancangan ini meningkatkan efektivitas Heat Exchanger dari 0.512 Menjadi 0.605. Peluang penghematan energi dari perancangan Heat Exchanger menggunakan 2 2 helical baffle ini mencapai 3854,048 W per tahun dengan keuntungan/tahun ekonomi sebesar Rp 500.574.719,64 dengan nilai NPV sebesar Rp. 15.442.942.379,97 dan payback period selama 18,26 bulan.