4.9 PENGENALAN PERPINDAHN PANAS SECARA RADIASI

4.9.A Pengenalan dan Basic Persamaan untuk Radiation

1. Sifat perpindahan pancaran panas

Di bagian terdahulu dari bab ini kita telah mempelajari konduksi dan konveksi perpindahan panas. Dalam konduksi, panas ditransfer dari satu bagian tubuh yang lain,dan materi intervensi dipanaskan. Dalam konveksi, panas ditransfer oleh actual pencampuran bahan dan oleh konduksi. Dalam berseri-seri perpindahan panas, medium melalui mana panas ditransfer biasanya tidak dipanaskan. Perpindahan panas radiasi adalah transfer panas oleh radiasi elektromagnetik. Cahaya, sinar gamma, dan seterusnya, hanya berbeda di panjang gelombang. Ini mematuhi hukum yang sama seperti cahaya: Ini perjalanan di garis lurus, dapat ditularkan melalui ruang dan vakum, dan sebagainya. Ini adalah cara penting perpindahan panas dan ini terutama penting di mana terjadi perbedaan suhu yang besar, seperti, misalnya, dalam sebuah tungku dengan ketel tabung, di pengering berseri-seri, atau dalam baking oven makanan. Radiasi sering terjadi dalam kombinasi dengan konduksi dan konveksi. Pembahasan dasar perpindahan panas radiasi akan diberikan di sini, dengan lebih maju dan diskusi komprehensif yang diberikan dalam Bagian 4.11. Dalam pengertian dasar mekanisme perpindahan panas radiasi terdiri dari tiga langkah atau fase yang berbeda: 1. Energi panas dari sumber panas, seperti dinding tungku di T1, akan diubah menjadi energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik-gelombang. 2. Gelombang ini perjalanan melalui ruang intervensi dalam garis lurus dan menyerang benda dingin di T2, seperti tungku tabung berisi air yang dipanaskan. 3. Gelombang elektromagnetik yang menyerang tubuh diserap oleh tubuh dan diubah kembali menjadi energi panas atau panas.

2. Kapasitas pengisapan dan badan hitam

Ketika radiasi termal (seperti gelombang cahaya) jatuh pada tubuh, sebagian diserap oleh tubuh dalam bentuk panas, sebagian dipantulkan kembali ke ruang angkasa, dan sebagian sebenarnya bisa ditularkan melalui tubuh. Bagi sebagian besar kasus dalam proses rekayasa, tubuh yang tembus cahaya untuk transmisi, sehingga hal ini akan diabaikan. Oleh karena itu, untuk tubuh buram,

α + ρ =1.0

di mana α adalah kapasitas pengisapan atau diserap fraksi, ρ adalah pantulan atau fraksi tercermin. Sebuah benda hitam didefinisikan sebagai salah satu yang menyerap semua energi radiasi tanpa mencerminkan porsi sebagian. Jadi untuk benda hitam, ρ adalah 0 dan α = 1. O. Bahkan, dalam prakteknya ada benda hitam sempurna, namun pendekatan yang sangat dekat akan menjadi lubang kecil di tubuh silmdris lubang, seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah.

(lubang)

Permukaan bagian dalam tubuh cekungan hitam dengan arang. Radiasi menembus melalui lubang dan membentur dinding seberang; bagian diserap dan sebagian ada tercermin dalam segala arah. Sinar dipantulkan kembali untuk mempengaruhi dinding, sebagian diserap dan lain tercermin, dengan demikian melanjutkan proses. Jadi, hampir semua energi yang diserap dan memasuki daerah lubang bertindak sebagai blackbody sempurna. Itu permukaan dinding interior adalah "kasar" dan sinar tersebar di segala penjuru, tidak seperti cermin, yang tercermin dalam sudut didefinisikan. Seperti telah disebutkan, benda hitam menyerap semua energi radiasi insiden di atasnya dan tidak mencerminkan bagian apa pun. Sebuah benda hitam juga memancarkan radiasi, tergantung pada suhu, dan tidak mencerminkan bagian apapun. Hubungan antara kekuatan emisi dan permukaan benda hitam disebut emisivitas E dan adalah 1,0 untuk benda hitam. Hukum Kirchhoff menyatakan bahwa sama suhu T, dan nilai-nilai ke permukaan yang diberikan adalah sama, yaitu

α1 = ε1

Persamaan (4.9-2) yang berlaku untuk semua permukaan padat atau nonblack hitam.

3. Radiasi dan emisivitas tubuh. Persamaan dasar perpindahan panas radiasi benda hitam sempurna dengan emisivitas = 1.0 adalah q = AσT4

di mana q adalah aliran panas dalam W, A adalah luas permukaan tubuh dalam m2 adalah konstanta sama untuk 5.676 x l0-8 W/m2. K4 (0,1714 x l0-8 Btu / hr ft2 oR4) dan T adalah suhu tubuh hitam dalam K (oR). Untuk benda hitam dengan emisivitas ε <1.0 , kekuasaan emisi dikurangi dengan faktor ε, yaitu q = AεσT4

Emissivities Zat yang memiliki kurang dari 1,0 disebut tubuh abu-abu. Setiap orang bahan nyata telah emissivities ε <1. Karena emisivitas ε dan kapasitas pengisapan dari sebuah benda sama dengan suhu yang sama, emisivitas, mirip dengan kapasitas pengisapan, minimal untuk dipoles permukaan logam dan tinggi untuk permukaan logam teroksidasi. Tabel 4.10-l dikelompokkan khas dengan nilai-nilai yang berbeda suhu. Sebagian besar zat bukan logam memiliki nilai tinggi. Lampiran A.3

4.9 B Radiasi ke lingkungan di sebuah benda kecil

Bila Anda memiliki kasus abu-abu kecil daerah objek ke suhu A1 m2 pada temperatur T1

yang dikelilingi oleh temperatur yang lebih tinggi massa T2, akan ada radiasi bersih untuk sebuah benda kecil. Sebagian kecil memancarkan radiasi jumlah tertentu dinyatakan oleh persamaan (4,9-4) sebagai A1ε1σT1

4. The Emisivitas ε1 bagian diperlukan untuk T1.

bagian kecil juga menyerap energi dari lingkungannya pada T2 dinyatakan sebagai A1α12σT2

4. α12 adalah kapasitas pengisapan bagian 1 untuk radiasi dari sekitarnya di T2. Nilai α12 adalah kira-kira sama dengan emisivitas bagian pada T2. Kemudian bersih adalah penyerapan panas, sesuai dengan persamaan Stefan-Boltzmann,

q = A1ε1σ T14 - A1α12σT2

4 = A1σ(ε1 T14 - α12 T2

4)

Untuk tujuan rekayasa, persamaan (4.9-5) ini disederhanakan menggunakan tubuh Emisivitas kecil untuk T2. Jadi,

q = A1εσ(T14 - T2

4)

TABEL 4.9-1 Total emisivitas, ε permukaan berbedaPermukaan T(K) T ( o F) emisivitas, E polished alumunium 500 440 0.039 850 1070 0.057 polished iron 450 350 0.052 oxidized iron 373 212 0,74 polished copper 353 176 0.018 asbestos board 296 74 0,96 Oil Painting, semua warna 373 212 0.92-0.96 Air 273 32 0,95

CONTOH 4,9-l. Radiasi tabung logam

Sebuah tabung horizontal, kecil dan berkarat dengan OD dari 0,0254 m (1 in) dan panjangnya sama dengan 0,61 m (2 ft) memiliki suhu permukaan 588 K (600 'F) dan tertutup dalam tungku dengan dinding batu bata tahan panas pada suhu 1088 K (1500 M). Emisivitas metalik tabung adalah 0,60-1.088 K dan 0,46-588 K. Hitung perpindahan panas ke tabung radiasi dalam satuan SI dan sistem Inggris.

Solusi: Karena lingkungan sekitarnya terdiri dari oven sangat besar dibandingkan dengan tabung yang berada di dalam lingkungan itu, meskipun abu-abu, dapat dianggap dari sudut pandang objek kecil seperti benda hitam, jadi menerapkan persamaan (4,9-6). Mensubstitusi nilai-nilai pada Eq.4.9-6 yang diketahui ke dalam persamaan ini dengan ε 0.6 pada 1088 K dan

A1 = ΠDL=Π(0.0254)(0.61)m2=Π(1/12)(2.0) ft2

q= A1εσ(T14 - T2

4)= - 2130 W = -7270 btu/hr

Contoh lain dari media di sekitar benda-benda kecil yang tertutup di industri besar proses adalah sepotong roti yang menerima radiasi dari dinding oven, paket daging makanan atau memancarkan panas ke dinding, sebuah paket daging atau makanan yang memancarkan panas ke dinding freezer, ingot panas mendingin besi padat dan memancarkan panas dalam ruangan besar dan sebuah termometer yang mengukur suhu di duet ukuran besar.

4.9.C Kombinasi perpindahan panas melalui radiasi dan konveksi

Ketika suatu permukaan perpindahan panas radiasi hampir selalu juga transfer konveksi panas, kecuali permukaan dalam kekosongan. Jika permukaan memancarkan seragam temperatur, adalah mungkin untuk menghitung perpindahan panas melalui konveksi alam atau dipaksa

dengan metode yang dijelaskan dalam bagian sebelumnya dalam bab ini. Perpindahan panas radiasi ditentukan oleh ekspresi persamaan Stefan-Boltzmann (4.1 O-6). Oleh karena itu, total transfer rate adalah jumlah dari konveksi dan radiasi. Dengan demikian, total laju perpindahan panas melalui konveksi dan koefisien konveksi diberikan oleh

conv mana laju konveksi perpindahan panas dalam W, h adalah koefisien

alam atau dipaksa konvektif W/m2. K, Tl adalah suhu permukaan, dan T2 adalah temperatur udara dan bahan yang membentuk kubah rumah-rumah objek. Koefisien bercahaya perpindahan panas, h, W/m2 . K, dapat didefinisikan sebagai

Qrad mana kecepatan perpindahan panas radiasi di W. Perpindahan panas total adalah jumlah persamaan

4,1 GAMBAR O-2. Koefisien perpindahan panas yang didasarkan pada berseri-seri suhu. (Dari R. H. Perry dan C. H. Chilton, Chemical Engineer's Handbook, Sn. ed., New York: McGraw-Hill. Ix .. 1974. Dicetak ulang dengan izin.)

CONTOH 4,10-2. Combinacidn konveksi dan radiasi dari sebuah tabung Hitung Ulang yang 4,10-l misalnya kombinasi radiasi dan konveksi ke horizontal tube 0,0254 m. Solusi: Wilayah A dari tabung adalah = ~ (0,0254) (0,61) = 0,0487 m2. Untuk koefisien konveksi alami tabung 0,0254 m, akan menggunakan persamaan yang disederhanakan Tabel 4.7 -- 2 sebagai sebuah pendekatan, bahkan ketika film suhu cukup tinggi:

Mensubstitusikan nilai-nilai yang diketahui:

Menggunakan Persamaan(4.9-10) dan ε = 0.6Hr=87.3 W/m2K

Mensubstitusikan ke dalam persamaan(4.9-9Q= - 2507 W

Oleh karena itu, hilangnya panas -2.130 W untuk hanya radiasi meningkat menjadi -2.507 W ketika mempertimbangkan juga konveksi alami. Dalam kasus ini, dan karena

banyaknya perbedaan suhu, radiasi adalah faktor yang paling penting.

Perry dan Green (P3, hal. 10-14) mencakup bagan yang bermanfaat koefisien konveksi alam lebih radiasi (h, + h,) untuk pipa baja horizontal sederhana dan berkarat, tergantung pada diameter eksternal dan perbedaan suhu. Koefisien untuk pipa isolasi adalah sama seperti untuk uncoated tabung (kecuali yang melibatkan suhu permukaan yang lebih rendah untuk tabung terisolasi), karena Emisivitas selubung yang insulates tabung hampir sama dengan yang teroksidasi baja, sekitar 0,8. Bagian 4,11 akan membuat analisis yang lebih rinci dari radiasi.

4.10. Penukar panas

4.10.A. Jenis penukar

1. Pendahuluan Dalam industri proses transfer panas antara dua fluida umumnya dilakukan di penukar panas. Jenis yang paling umum adalah salah satu di mana panas dan cairan dingin tidak datang ke kontak langsung dengan satu sama lain tetapi dipisahkan oleh sebuah tabung dinding atau permukaan datar atau melengkung. Transfer panas dari fluida panas ke dinding atau permukaan tabung dicapai dengan konveksi, melalui tabung dinding atau piring dengan konduksi, dan kemudian oleh konveksi ke fluida dingin. Di bagian terdahulu dari bab ini kita telah membahas prosedur perhitungan berbagai langkah. Sekarang kita akan membahas beberapa jenis peralatan yang digunakan dan keseluruhan analisis termal penukar. Lengkap, rinci metode desain telah sangat berkembang dan tidak akan dipertimbangkan di sini. 2. Double-pipe heat exchanger

Exchanger yang paling sederhana adalah ganda atau konsentris pipa-pipa penukar. Hal ini diperlihatkan pada Gambar. 4,9-1, di mana satu fluida mengalir di dalam satu pipa dan cairan lain mengalir dalam ruang annulus antara dua pipa. Cairan dapat di cocurrent atau aliran countercurrent. Para exchanger dapat dibuat dari celana panjang satu pipa dengan fitting di ujung atau dari jumlah pasangan yang saling berhubungan secara seri. Jenis exchanger ini berguna terutama untuk laju aliran kecil.3. Tabung dan shell penukar panas. Ketika menangani mengalir lebih besar menggunakan

exchanger tabung dan shell, yang paling penting dalam proses industri. Itu aliran exchanger ini adalah kontinu. Banyak tabung digunakan secara paralel dengan salah satu cairan yang beredar melalui itu. Tabung, didistribusikan dalam bentuk gerombolan, terkunci di satu shell dan cairan lainnya mengalir melalui bagian luar tabung di dalam shell. Gambar 4,9-2a menunjukkan model tabung dan simpk exchanger shell yang berkaitan dengan suatu melewati satu tabung dan melewati satu shell, yaitu itu adalah exchanger II untuk

countercurrent. Fluida dingin masuk dan mengalir melalui tabung paralel dalam satu langkah, sedangkan fluida panas memasuki ujung yang lain dan melawan arus yang mengalir di luar tabung. Ini melintang speaker digunakan sehingga cairan dipaksa untuk aliran tegak lurus oleh baterai tabung daripada secara paralel. Turbulensi tambahan ini dihasilkan oleh aliran salib meningkatkan koefisien perpindahan panas shell. Gambar 4.9-2b menunjukkan counterflow paralel-penukar panas 1.2.

Inlet fluida dingin

Memeriksa fluida panas

Fluida dingin outlet

Cairan dingin masuk keluar cairan dingin

Cairan dingin masuk keluar cairan dingin

(a)

Fluida panas masuk Panas fluida inlet

Fluida panas keluar panas fluida outlet

4. Crossflow penukar. Ketika datang ke panas atau dingin gas seperti udara, satu perangkat yang paling sering digunakan adalah penukar panas aliran silang ditunjukkan pada Gambar 4.9-3a. Salah satu cairan, yang cair, dan gas mengalir ke pipa asing mengalir melalui tabung bungkusan dan kadangkala dipaksa oleh konveksi alami. Fluida di dalam tabung dianggap tidak dicampur, karena hal ini terbatas dan tidak dapat dicampur dengan sungai lainnya. Aliran gas dalam tabung 16s luar dicampur, karena dapat bergerak bebas di antara pipa-pipa dan akan ada kecenderungan untuk temperatur gas adalah sama dalam arah normal terhadap aliran. Dicampur dalam cairan di dalam tabung akan memiliki gradien suhu sejajar dan tegak lurus terhadap arah aliran. Tipe kedua aliran silang de.intercambiador panas, yang ditunjukkan pada Gambar 4.9 -- 3b, umumnya digunakan dalam aplikasi untuk ruang pemanas dan pendingin ruangan. Dalam jenis ini, gas mengalir melalui bersirip seikat tabung, tidak tercampur karena terbatas pada saluran memisahkan aliran antara sirip sebagai gas melewati tabung. Cairan di dalam tabung tidak campuran. Analisis jenis peralatan lain dari perpindahan panas khusus tertunda sampai Bagian 4.13. Sisa bagian ini terutama berkaitan dengan aliran penukar panas salib dan perisai dan tabung.

Panas fluida inlet

(aliran gas) (aliran gas)

4.10B Faktor koreksi perbedaan log suhu

Dalam secion 4.5h mencatat bahwa ketika cairan panas dan dingin dalam heat exchanger beredar benar countercurrent aliran atau aliran paralel, orang harus menggunakan logaritmik berarti perbedaan suhu

mana ∆T2 adalah perbedaan suhu di salah satu ujung dan ∆T1 exchanger di lain akhir. Ekspresi ini ∆Tlm adalah berlaku untuk dual penukar panas tabung dan ll shell penukar untuk lulus dan melewati tabung, dengan aliran counter 0 dalam paralel. Ketika datang ke sebuah penukar panas multilangkah, Anda harus memperoleh lain kesetaraan yang berbeda untuk mengukur perbedaan suhu, yang tergantung pada konfigurasi tabung langkah dan baju besi. Menimbang shell pertama lulus dan dua tabung, seperti sesuai dengan Gambar 4.9-2b, cairan dingin pertama melewati tabung sejajar dengan cairan panas. Oleh karena itu log perbedaan suhu yang berlaku untuk aliran dalam paralel atau countercurrent tetapi bukan campuran keduanya, sebagai exchanger 1-2, tidak dapat digunakan untuk menghitung gradien temperatur yang sebenarnya tanpa termasuk koreksi. Matematika turunan dari persamaan untuk suhu rata-rata yang tepat cukup kompleks. Prosedur yang umum digunakan dalam faktor koreksi FTque juga didefinisikan sehingga ketika dikalikan dengan ∆T, m, produk yang benar gradien suhu ∆T, yang seharusnya digunakan. Dengan menggunakan faktor koreksi FT, tidak relevan jika fluida mengalir melalui Terpopuler tabung atau shell (KI). Faktor FT dihitung (B4) untuk penukar panas dan l-2 ditunjukkan pada Gambar 4.9-4a. Menggunakan dua berdimensi hubungan, yaitu:

mana Thi = Suhu masuk fluida panas dalam K (°F), Tho = fluida temperatur outlet panas, Tci = suhu fluida dingin suhu masuk dan keluar cairan Tco = dingin. Gambar 4.9-4b menunjukkan faktor Ft (B4) untuk penukar 2-4. Secara umum, tidak merekomendasikan penukar panas di mana Ft <0,75. Harus digunakan dengan pengaturan lain tabung dan shell. Faktor koreksi untuk dua jenis exchanger crossflow diberikan pada Gambar 4,9-5. Tipe lain tersedia secara terpisah (B4, PI). Dengan menggunakan nomenklatur dari persamaan (4.9-2) dan (4.9-3), ∆Tlm persamaan (4.9-l) dapat ditulis

Kemudian persamaan untuk penukar panas adalah:

di mana

4.10C Heat-Exchanger Effectiveness

1. Pendahuluan

Pada bagian awal, perbedaan temperatur logaritmik digunakan pada persamaanq = UA ∆Tlm pada bentuk penukar panas. Bentuk ini baik sekali ketika suhu inlet dan outlet dari kedua fluida diketahui atau dapat ditentukan dengan keseimbangan panas. Kemudian daerah permukaan dapat ditentukan jika U diketahui. Bagaimanapun juga, ketika suhu dari fluida meninggalkan exchanger tidak diketahaui dan exchanger diberikan, prosedur trial and error dibutuhkan untuk menyelesaikan kasus ini, sebuah metode dinamakan keefektifan penukar panas ε digunakan dimana tidak meliputi suhu outlet.

Keefektifan penukar panas didefinisikan sebagai rasio laju aktual dari transfer panas yang diberikan ke angka maksimum transfer panas jika sebuah daerah tansfer panas tak terbatas diperlukan. Profil suhu untuk aliran berbalik penukar panas ditunjukkan digambar 4.10-6.

2. Persamaan Awal dari Efektifitas

Neraca panas untuk fluida panas (H) dan fluida dingin (C) adalah

q = = (4.10-7)

= CH dan = CC ,lalu dalam fig.4.10-6, CH > CC dan fluida dingin mengalami perubahan suhu yang besar dari fluida panas. Oleh karena itu, kita asumsikan CC sebagai Cmin atau kapasitas panas minimum. Kemudian jika ada sebuah daerah tak terbatas yang tersedia untuk transfer panas, TCo = THi . Kemudian keefektifan ε adalah

ε = (4.10-

8)

Jika fluida panas adalah fluida minimum, THo = TCi , dan

ε = = (4.10-

9)

Dalam kedua persamaan tersebut, jika penyebutny sama akan memberikan perpindahan panas yang sebenarnya.

q = ε Cmin (4.10-10)

Persamaan (4.10-10) hanya menggunakan temperatur inlet dimana keuntunagannya ketika temperatur inlet diketahui dan temperatur outlet dapat diprediksi untuk keluaran exchanger.Untuk kasus lewatan tunggal pada aliran berlawanan exchanger, dapat menggabungkan persamaan Eqs. (4.10-8) dan (4.10-9)

ε = = (4.10-

11)

Kita anggap dulu kasus fluida dingin ini menjadi fluida minimum. Tulis kembali Eq.

Fig.4.10-6. Profil temperatur untuk aliran berlawanan HE

q = CC(TCo-TCi) = (4.10-12)

Gabungan Eq.(4.10-7) dengan Eq.(4.10-11) dan didapatkan THi,

THi = TCi + (TCo-TCi) (4.10-13)

TCo dari kedua bagian,

THi – TCo = TCi – TCo + (TCo – TCi) = (TCo-TCi)(4.10-14)

Dari Eq. (4.10-7) untuk Cmin = CC dan Cmax = CH,

THo = THi - (TCo-TCi) (4.10-15)

Persamaan (4.10-15) dapat disusun kembali menjadi persamaan berikut :

THo – TCi = THi – TCi - (TCo – TCi) (4.10-16)

Substitusi Eq.(4.10-13) kedalam Eq.(4.10-16),

THo – TCi = (TCo – TCi) - (TCo – TCi) (4.10-17)

Terakhir, substitusi Eq.(4.10-14) dan (4.10-17) kedalam (4.10-12),

ε = (4.10-18)

Kita definisikan NTU sebagai nomor dari unit transfer sebagai berikut :

NTU = (4.10-19)

Hasil yang sama akan didapatkan jika CH = Cmin . Untuk aliran paralel kita dapatkan :

ε = (4.10-20)

Dalam Fig. 4.10-7, Eqs.(4.10-18) plotkan kedalam bentuk grafik convenient. Grafik tambahan tersedia untuk shell-and-tube yang berbeda dan pengaturan aliran cross.

CONTOH 4.10-2. Effectiveness of Heat Exchanger

Aliran air dengan laju 0.0667 kg/s dengan laju alir yang berlawanan, masuk dengan suhu 308 K dan diberikan panas oleh oil stream dengan suhu 383 K dengan laju 2.85 kg/s (CP = 1.89 kJ/kg.K). U = 300 W/m .K dan luas permukaan A = 15.0 m . Hitunglah laju perpindahan panas dan temperatur air yang keluar.

Penyelesaian :

Asumsi temperature air keluar adalah 370 K, CP untuk air pada temperature rata-rata (308+370)K / 2 = 339 K adalah 4.192 kJ/kg.K (Appendix A.2). Lalu (mCP)H = CH = 2.85(1.89 x 103) = 5387 W/K dan (mCP)C = CC =0.667(4.192 x 103) = 2796 W/K = Cmin. CC adalah nilai minimum, Cmin / Cmax = 2796 / 5387 = 0.519. Gunakan Eq.(4.10-19), NTU = UA / Cmin = 300(15) / 2796 = 1607. Gunakan fig.(4.10-7A) untuk counterflow exchanger ε = 0.71 . Substitusi kedalam Eq.(4.10-10).

q = ε Cmin(THi – TCi) = 0.71(2796)(338 – 308) = 148900 W

Gunakan Eq.(4.10-7),

q = 148900= 2796(TCo – 308), didapatlah nilai TCo = 361.3 K

4.10D Faktor pengotor dan keseluruhan nilai U

Dalam praktek sehari-hari, permukaan perpindahan panas jarang tetap bersih. Itu tanah, jelaga, dan lain deposito menjatuhkan menumpuk pada satu atau kedua permukaan exchanger tabung dan permukaan pertukaran panas. Deposito ini merupakan resistensi tambahan untuk aliran panas dan mengurangi rasio keseluruhan U perpindahan panas. Dalam proses petroleum coke dan mengumpulkan bahan-bahan lain; juga dapat dilapisi dengan lumpur dan lumpur dan produk korosi terbentuk, yang dilapisi permukaan dan merupakan perlawanan yang cukup untuk perpindahan panas. Mereka dapat berasal dari ganggang pertumbuhan biologis dan organisme lain ketika bekerja dan biologis air pendingin industri.table 4.10-1 jenis-jenis koefisien pengotor

hd (W/m2.K) hd (btu/hr.ft2.oF)Distilled and sea water 11350 2000 City water 5680 1000 Muddy water 1900-2840 350-500 Gases 2840 500 Vaporizning liquid 2840 500 Vegetable and gas oils 1990 350

Untuk menghindari atau mengurangi masalah ini menjatuhkan inhibitor kimia yang ditambahkan meminimalkan korosi, pembentukan deposit garam dan pertumbuhan alga. Untuk membantu mencegah deposit ini biasanya digunakan air melebihi kecepatan 1 m / s. Itu Perbedaan suhu tinggi dapat menyebabkan pembentukan yang berlebihan pada permukaan padatan dan sebaiknya dihindari sebisa mungkin. Secara umum, efek dari deposito ini diperhitungkan desain dengan menambahkan ke persamaan (4.3-17) istilah yang berhubungan dengan efek dari deposito luar dan di dalam tabung:

di mana koefisien HDI menjatuhkan hdo untuk di dalam dan di luar sama untuk tabung dalam W/m2 * K. Anda dapat menulis rumus yang serupa untuk U,, dengan persamaan (4.3-18). Banyak referensi (P3, Nl) mengandung tabel koefisien menjatuhkan direkomendasikan untuk desain peralatan perpindahan panas. Tabel 4.9-l memuat daftar kecil. Khas menjatuhkan koefisien. Untuk membuat perkiraan awal ukuran penukar panas

dan shell - tube, Tabel 4,9-2 memberikan nilai-nilai koefisien perpindahan panas keseluruhan khas. Nilai-nilai ini dapat berguna sebagai ujian lembaga hasil metode desain

dijelaskan dalam bab iniTable 4.10-2 Khas nilai-nilai koefisien perpindahan panas global tabung dan exchangers shell (HI, P3, WI)

U (W/m2.K) U (btu/hr.ft2.oF)Air air 1140-1700 200-300Air garam 570-1140 100-200Organices air cair 570-1140 100-200Kondensasi uap air 1420-2270 250-400Air bensin 340-570 60-100 Air gas minyak 140-340 25-60Air minyak sayur 110-285 20-50Solar gas 110-285 20-50 Uap air mendidih 1420-2270 250-400Air untuk udara (tabung bersirip) 110-230 20-40 Ringan ringan organik orggnicos 230-425 40-75Dari berat untuk berat orginicos organik 55-230 10-40