Evaluasi Desain Shell and Tube Dehumidifier Dengan Media Biogas Limbah Kelapa Sawit Berkapasitas 9,2 kW Menggunakan Simulasi HTRI
DOI:
https://doi.org/10.52436/1.jpti.1577Keywords:
Bill of Quantity, Dehumidifier, Heat Exchanger, HTRI, Limbah Kelapa SawitAbstract
Indonesia menghadapi peningkatan kebutuhan energi listrik, sementara potensi biogas dari Palm Oil Mill Effluent (POME) belum dimanfaatkan optimal akibat tingginya kandungan kelembapan (>80% RH) yang menyebabkan korosi peralatan dan penurunan efisiensi pembakaran. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dan menghasilkan desain Shell and Tube Heat Exchanger (STHE) yang optimal sebagai dehumidifier biogas berbasis POME pada kapasitas 9,2 kW. Perhitungan manual menggunakan metode Kern dilanjutkan dengan simulasi menggunakan perangkat lunak HTRI Xchanger Suite, serta analisis biaya manufaktur melalui Bill of Quantity (BOQ). Simulasi HTRI menghasilkan desain dengan nilai overdesign 6,08%, LMTD 11,9°C, koefisien perpindahan panas 72,97 W/m²·K, luas permukaan 11,7 m², dan jumlah tube 140 buah. Pressure drop sisi shell tercatat 2,312 kPa (lebih tinggi dari desain awal), sementara total biaya produksi mencapai Rp218.213.555. Desain yang dihasilkan memberikan margin keamanan termal yang memadai serta efisiensi biaya manufaktur, sehingga layak diimplementasikan untuk mendukung pengembangan energi terbarukan berbasis limbah kelapa sawit di Indonesia.
Downloads
References
A. Nur, M. R. Fauzan, A. S. V Nababan, S. F. Pasaribu, and ..., “Keamanan Dan Ketahanan Pangan,” Researchgate.Net, 2020, [Online]. Available: https://www.researchgate.net/profile/Riska-Mayangsari/publication/366425634_Keamanan_dan_Ketahanan_Pangan/links/63a15c3e095a6a7774438c99/Keamanan-dan-Ketahanan-Pangan.pdf
Q. N. Ho, W. J. Lau, J. Jaafar, M. H. D. Othman, and N. Yoshida, “Membrane Technology for Valuable Resource Recovery from Palm Oil Mill Effluent (POME): A Review,” Membranes (Basel)., vol. 15, no. 5, 2025, doi: 10.3390/membranes15050138.
Burmawi, Mulyanef, and A. P. Saputra, “Analisa Unjuk Kerja Dari Heat Exchanger Tipe Shell And Tube Menggunakan Air Sebagai Fluida Panas Dan Fluida Dingin,” Menara Ilmu, vol. 15, no. 1, pp. 1–8, 2021, doi: https://doi.org/10.31869/mi.v15i1.2341.
A. Husen, M. I. Akbar, and N. Cholis, “Analisis Pengaruh Kecepatan Aliran Fluida Dingin Terhadap Efektivitas Shell and Tube Heat Exchanger,” Bina Tek., vol. 16, no. 1, p. 1, 2020, doi: 10.54378/bt.v16i1.1324.
Donald Q. kern, Process_Heat_Transfer__DQ_Kern.pdf. 1950. [Online]. Available: https://www.academia.edu/30224410/Process_Heat_Transfer_DQ_Kern_pdf
K. J. Bell, Tema Standards. 2008. doi: 10.1615/atoz.t.tema_standards.
D. Sagala, E. Frimawaty, and A. Sodri, “Potensi Energi Terbarukan dari Pemanfaatan Energi Biogas POME (Palm Oil Mill Effluent) sebagai Sumber Energi Terbarukan di Provinsi Jambi,” J. Ilmu Lingkung., vol. 22, no. 1, pp. 205–214, 2023, doi: 10.14710/jil.22.1.205-214.
I. M. Ainursyiam and N. Hendrawati, “Studi Perhitungan Heat Exchanger Tipe Double Pipe Sebelum Reaktor Pada Pra-Rancangan Pabrik Kimia Cucumber Soap Kapasitas Produksi 6.300 Ton/Tahun,” DISTILAT J. Teknol. Separasi, vol. 8, no. 2, pp. 367–376, 2023, doi: 10.33795/distilat.v8i2.378.
V. G. I. Damanik, A. B. D. Nandiyanto, and T. Kurniawan, “Design Heat Exchanger Type Shell-Tube Mathematically With 2-Butanol Hot Fluid and Cold Fluid Steam for the Production of MEK,” J. Ilm. Widyaiswara, vol. 2, no. 1, pp. 1–11, 2022, doi: 10.35912/jiw.v2i1.1777.
G. Di Bono, M. Corcione, and A. Quintino, “Systematic comparative analysis of Kern and Bell-Delaware methods for the design of shell-and-tube heat exchangers,” Appl. Therm. Eng., vol. 278, no. PC, p. 127327, 2025, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2025.127327.
M. R. Zain and A. Mustain, “Evaluasi Efisiensi Heat Exchanger (He - 4000) Dengan Metode Kern,” DISTILAT J. Teknol. Separasi, vol. 6, no. 2, pp. 415–421, 2023, doi: 10.33795/distilat.v6i2.133.
A. F. Musyaffa, N. Hifdzia, B. R. Hutabalian, and T. Sriana, “OPTIMALISASI KINERJA HEAT EXCHANGER -02 PUSAT PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA MINYAK DAN GAS BUMI ( PPSDM MIGAS CEPU ),” Pros. Semin. Nas. Teknol. Energi Dan Miner., vol. 4, no. November, pp. 1215–1224, 2024, doi: https://doi.org/10.53026/prosidingsntem.v4i1.380.
R. K. Shah and D. P. Sekulic, Fundamentals of Heat Exchanger Design. 2007. doi: 10.1002/9780470172605.
J. Browning, Heat exchangers, vol. 113, no. 2. 2006.
M. Chinnamukku, J. Rani, G. J. Basha, and G. M. P. Yadav, “Numerical Investigation of Baffle Cut Influence on Shell-Side Flow Characteristics in a Shell and Tube Heat Exchanger,” Int. J. Sci. Res. Eng. Manag., vol. 10, no. 03, pp. 1–9, 2026, doi: 10.55041/IJSREM57247.
N. Sayoud, M. Kermiche, H. Touati, U. De Poitiers, U. M. R. Cnrs, and M. Doré, “Identification of the Effect of Mass Flow Rate and Hydrogen to Hydrocarbon Ratio on the Thermal Performance of a Shell and Tube Heat Exchanger – An Industrial Case Study,” Int. J. Heat Technol., vol. 40, no. 6, pp. 1349–1358, 2022, doi: https://doi.org/10.18280/ijht.400601.
R. Schab, A. Kutschabsky, S. Unz, and M. Beckmann, “Numerical investigation of tubeside maldistribution in shell ? and ? tube heat exchangers,” Heat Mass Transf., vol. 60, no. 5, pp. 851–859, 2024, doi: 10.1007/s00231-023-03385-5.
I. G. D. Susila and I. M. Arsana, “Pengaruh Baffle Spacing Terhadap Efektivitas Penukar Panas Shell and Tube Jenis Orientation Triple-Segmental Baffle,” J. Tek. Mesin, vol. 11, no. 3, pp. 151–160, 2023.
