RANCANGAN HEAT EXCHANGER JENIS SHELL AND TUBE UNTUK PRODUKSI NANOPARTIKEL Fe3O4 SKALA INDUSTRI: DESIGN OF SHELL AND TUBE TYPE HEAT EXCHANGER FOR INDUSTRIAL SCALE Fe3O4 NANOPARTICLE PRODUCTION USING MATHEMATIC MODELING

Mentari Putri Aprilia; Asep Bayu Dani Nandiyanto; Teguh Kurniawan; Meli Fiandini; Risti Ragadhita

doi:10.33019/fraction.v2i2.33

Authors

Mentari Putri Aprilia Indonesia University of Education
Asep Bayu Dani Nandiyanto Indonesia University of Education
Teguh Kurniawan Sultan Ageng Tirtayasa University
Meli Fiandini Indonesia University of Education
Risti Ragadhita Indonesia University of Education

DOI:

https://doi.org/10.33019/fraction.v2i2.33

Keywords:

Nanopartikel Fe3O4, Efektivitas, Faktor kemurnian, Penukar panas, Kerangka dan tabung

Abstract

Nanopartikel Fe₃O₄ merupakan jenis nanopartikel yang berperan penting dalam kehidupan industri. Namun, masih jarang ditemukan proses sintesis Fe₃O₄ menggunakan sistem heat exchanger pada skala industri sehingga penelitian ini dilakukan untuk merancang heat exchanger jenis shell and tube dalam proses produksi nanopartikel Fe₃O₄ pada skala industri. Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu perhitungan matematis menggunakan lebih dari 20 persamaan yang diturunkan berdasarkan pengaruh dimensi dan spesifikasi fluida dan kemudian data yang diperoleh diolah dengan menggunakan aplikasi Microsoft Excel. Rancangan alat HE memiliki spesifikasi panjang tube 4,572 m, diameter tube 0,0254 m, dan ketebalannya 0,0018 m. Lalu data diolah menggunakan software pengolah data Microsoft Excel. Hasilnya menunjukkan bahwa rancagan heat exchanger jenis shell and tube ini memiliki nilai efektivitas 93% dengan faktor kemurnian 0,01 jam.ft².^oF/Btu. Dari penelitian ini diketahui jenis HE shell and tube yang dirancang belum sesuai dengan standar yang telah ditetapkan oleh industri.

Downloads

Download data is not yet available.

References

R. Zhang, S. Wang, S. Qing, Z. Luo, and X. Zhang, “RESEARCH ON CONVECTIVE HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF Fe3O4 MAGNETIC NANOFLUIDS UNDER VERTICAL MAGNETIC FIELD,” Therm. Sci., vol. 26, no. 1, pp. 667–679, 2022, doi: 10.2298/TSCI201215151Z.

R. Aghayari, M. Kerdegari, S. Khosravi, A. Kia, H. Maddah, and A. H. Khalaj, “Synthesis and Thermo-physical Properties of Fe 3 O 4 Nanofluid,” J. Mater. Sci. Surf. Eng., vol. 2, no. 1, pp. 109–113, 2015, [Online]. Available: http://www.jmsse.org/

B. Septian, A. Aziz, and P. D. Rey, “Design of Heat Exchanger Shell and Tube,” J. Baut dan Manufaktur, vol. 03, no. 1, pp. 53–60, 2021.

A. Nugraha and A. B. D. Nandiyanto, “Indonesian Journal of Multidisciplinary Research,” Indones. J. …, vol. 1, no. 2, pp. 171–206, 2021, [Online]. Available: https://www.researchgate.net/profile/Verra-Wulandary/publication/355219569_Basic_Arithmetic_Learning_through_Math_Online_Games_for_Elementary_School_Students_during_the_Pandemic/links/6169374f039ba268443eec4a/Basic-Arithmetic-Learning-through-Math-Online-

M. S. Y. Ebaid, A. M. Ghrair, and M. Al-busoul, “Investigation of heat transfer enhancement using ferro-nanofluids (Fe3O4/water) in a heated pipe under the application of magnetic field,” Adv. Mech. Eng., vol. 14, no. 6, pp. 1–17, 2022, doi: 10.1177/16878132221102647.

A. B. D. Nandiyanto, S. R. Putri, R. Ragadhita, and T. Kurniawan, “Design of Heat Exchanger for the Production of Carbon Particles,” J. Eng. Sci. Technol., vol. 17, no. 4, pp. 2788–2798, 2022.

I. M. Shahrul, I. M. Mahbubul, R. Saidur, S. S. Khaleduzzaman, M. F. M. Sabri, and M. M. Rahman, “Effectiveness study of a shell and tube heat exchanger operated with nanofluids at different mass flow rates,” Numer. Heat Transf. Part A Appl., vol. 65, no. 7, pp. 699–713, 2014, doi: 10.1080/10407782.2013.846196.

H. Arya, M. M. Sarafraz, and M. Arjomandi, “Heat transfer and fluid flow of MgO/ethylene glycol in a corrugated heat exchanger,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 32, no. 8, pp. 3975–3982, 2018, doi: 10.1007/s12206-018-0748-x.

S. K. Singh and J. Sarkar, “Improving hydrothermal performance of hybrid nanofluid in double tube heat exchanger using tapered wire coil turbulator,” Adv. Powder Technol., vol. 31, no. 5, pp. 2092–2100, 2020, doi: 10.1016/j.apt.2020.03.002.

S. R. Putri, S. N. Hofifah, G. C. S. Girsang, and A. B. D. Nandiyanto, “How to Identify Misconception Using Certainty of Response Index (CRI): A Study Case of Mathematical Chemistry Subject by Experimental Demonstration of Adsorption,” Indones. J. Multidiciplinary Res., vol. 2, no. 1, pp. 143–158, 2021, doi: 10.17509/ijomr.v2i1.38738.