56

LAMPIRAN 1

Data Hasil Penelitian

Waktu (menit)

Suhu pendingin primer Suhu pendingin sekunder

Masuk keluar masuk keluar

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

34

34

35

36

36

36

37

37

37

38

38

38

38

32

32

32

33

34

34

34

34

34

34

34

34

34

28

30

31

31

31

32

32

32

32

32

32,5

32,5

32,5

29

31,5

32

33

33,5

33,5

33,5

34

34

34

34

34

34

57

LAMPIRAN 2

Perhitungan kalor yang Dipindahkan penukar panas (heat exchanger) tipe

tabung dari teras reaktor melalui pendingin primer

Berdasarkan pada data hasil penelitian yang dilakukan di BATAN Yogyakarta

dapat ditentukan besarnya kalor (Q) yang masuk ke dalam penukar panas (heat

exchanger) tipe tabung yang melalui sistem pendingin primer berdasarkan rumus:

TCmQ p

Dengan:

Q = kalor persatuan waktu yang dihasilkan didalam reaktor, J/s atau

watt

m = laju massa pendingin, kg/s

pC = panas jenis pendingin (air), watt det/g.K(air = 4184 J/kg oC

T = beda suhu peningin keluar dan masuk teras, oC

= suhu masuk ke dalam penukar panas tipe tabung

= suhu keluar dari penukar panas tipe tabung

Maka besarnya kalor (Q) yang diterima penukar panas tipe tabung dengan m1 = 426

L/min (7, 0503 kg/s):

58

1. Pada waktu 0 menit dengan T2 =34oC dan T1= 32

oC

Q = 7, 0503.4184 (34-32)

= 58996.9104

2. Pada waktu 30 menit dengan T2 =34oC dan T1= 32

oC

Q = 7, 0503.4184 (34-32)

= 58996.9104

3. Pada waktu 60 menit dengan T2 =35oC dan T1= 32

oC

Q = 7, 0503.4184 (35-32)

= 88495,3656

4. Pada waktu 90 menit dengan T2 =36oC dan T1=33

oC

Q = 7, 0503.4184 (36-33)

=88495.3656

5. Pada waktu 120 menit dengan T2 =36oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (36-34)

= 58996.9104

6. Pada waktu 150 menit dengan T2 =36oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (36-34)

= 58996.9104

7. Pada waktu 180 menit dengan T2 =37oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (37-34)

=88495.3656

59

8. Pada waktu 210 menit dengan T2 =37oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (37-34)

=88495.3656

9. Pada waktu 240 menit dengan T2 =37oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (37-34)

=88495.3656

10. Pada waktu 270 menit dengan T2 =38oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34)

=117993.8208

11. Pada waktu 300 menit dengan T2 =38oC dan T1= 34

oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34)

=117993.8208

12. Pada waktu 330 menit dengan T2 =38oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34)

=117993.8208

13. Pada waktu 360 menit dengan T2 =38oC dan T1=34

oC

Q = 7, 0503.4184 (38-34)

60

LAMPIRAN 3

Perhitungan kalor yang Dipindahkan penukar panas (heat exchanger) tipe

tabung ke lingkungan

Berdasarkan pada data hasil penelitian yang dilakukan di BATAN Yogyakarta

dapat ditentukan besarnya kalor (Q) yang masuk ke dalam penukar panas (heat

exchanger) tipe tabung yang melalui sistem pendingin primer berdasarkan rumus:

TCmQ p

Dengan:

Q = kalor persatuan waktu yang dihasilkan didalam reaktor, J/s atau

watt

m = laju massa pendingin, kg/s

pC = panas jenis pendingin (air), watt det/g.K(air = 4184 J/kg. oC

T = beda suhu peningin keluar dan masuk teras, oC

= suhu masuk ke dalam penukar panas tipe tabung

= suhu keluar dari penukar panas tipe tabung

61

Maka besarnya kalor (Q) yang diterima penukar panas tipe tabung dengan m2 = 566

L/min (9,3673 kg/s):

1. Pada waktu 0 menit dengan T2 =29oC dan T1= 28

oC

Q = 9,3673.4184 (29-28)

= 39192.7832

2. Pada waktu 30 menit dengan T2 =31,5oC dan T=30

oC

Q = 9,3673.4184 (31,5-30)

=58789.1748

3. Pada waktu 60 menit dengan T2 =32 oC dan T1=31

oC

Q = 9,3673.4184 (32-31)

= 39192.7832

4. Pada waktu 90 menit dengan T2 =33oC dan T=31

oC

Q = 9,3673.4184 (33-31)

=78385.5664

5. Pada waktu 120 menit dengan T2 =33,5oC dan T1=31

oC

Q = 9,3673.4184 (33,5-31)

= 97981.958

6. Pada waktu 150 menit dengan T2 =33,5oC dan T=32

oC

Q = 9,3673.4184 (33,5-32)

= 58789.1748

7. Pada waktu 180 menit dengan T2 =33,5oC dan T1=32

oC

62

Q = 9,3673.4184 (33,5-32)

= 58789.1748

8. Pada waktu 210 menit dengan T2 =34oC dan T=32

oC

Q = 9,3673.4184 (34-32)

= 78385.5664

9. Pada waktu 240 menit dengan T2 =34oC dan T1=32

oC

Q = 9,3673.4184 (34-32)

= 78385.5664

10. Pada waktu 270 menit dengan T2 =34oC dan T=32

oC

Q = 9,3673.4184 (34-32)

= 78385.5664

11. Pada waktu 300 menit dengan T2 =34oC dan T1=32,5

oC

Q = 9,3673.4184 (34-32,5)

= 58789.1748

12. Pada waktu 330 menit dengan T2 =34oC dan T=32,5

oC

Q = 9,3673.4184 (34-32,5)

= 58789.1748

13. Pada waktu 360 menit dengan T2 =34oC dan T1=32,5

oC

Q = 9,3673.4184 (34-32,5)

= 58789.1748

63

LAMPIRAN 4

Perhitungan TLMTD

Sebelum menentukan U(efisiensi penukar panas), terlebih dulu menentukan

TLMTD dengan menggunakan persamaan

T LMTD = )ln( 12

12

TT

TT

= ( out(panas)- in(dingin))

= ( in(panas)- out(dingin))

1. Pada waktu 0 menit dengan 2T = 4 , T1= 5

T LMTD = )5/4ln(

54

= 4.4814

2. Pada waktu 30 menit dengan 2T = 2 , T1=2, 5

T LMTD = )5,2/2ln(

5,22

=2.2407

3. Pada waktu 60 menit dengan 2T = 1 , T1= 3

T LMTD = )3/1ln(

31

= 1,8205

4. Pada waktu 90 menit dengan 2T = 2 , T1= 3

T LMTD = )3/2ln(

32

= 2.4663

5. Pada waktu 120 menit dengan 2T = 3 , T1= 2,5

T LMTD = )5,2/3ln(

5,23

= 2.7424

64

6. Pada waktu 150 menit dengan 2T = 2 , T1= 2,5

T LMTD =)5,2/2ln(

5,22

= 2,2407

7. Pada waktu 180 menit dengan 2T = 2 , T1= 3,5

T LMTD = )5,3/2ln(

5,32

=2.6804

8. Pada waktu 210 menit dengan 2T = 2 , T1= 3

T LMTD = )3/2ln(

32

=2.4663

9. Pada waktu 240 menit dengan 2T = 2 , T1= 3

T LMTD = )3/2ln(

32

=2.4663

10. Pada waktu 270 menit dengan 2T = 2 , T1= 4

T LMTD = )4/2ln(

42

=2,8854

11. Pada waktu 300 menit dengan 2T = 1,5 , T1= 4

T LMTD = )4/5,1ln(

45,1

=2,5489

12. Pada waktu 330 menit dengan 2T = 1,5 , T1= 4

T LMTD = )4/5,1ln(

45,1

=2,5489

13. Pada waktu 360 menit dengan 2T = 1,5 , T1= 4

T LMTD = )4/5,1ln(

45,1

=2,5489

65

LAMPIRAN 5

Perhitungan koefisien perpindahan panas secara keseluruhan perangkat penukar

panas (heat exchanger) tipe tabung

Untuk menentukan daya efisiensi, digunakan persamaan :

Q = U.A.TLMTD sehingga U = Q/A.TLMTD

Dimana, U = koefisien perpindahan panas secara keseluruhan (W/m2 o

C)

A= luas perpindahan panas (luasan penukar panas)(m2)

T LMTD = )ln( 12

12

TT

TT aliran berlawanan arah

2T = (T h out(panas) - T c in(dingin))

1T = (T h in(panas) - T c out(dingin)

Dimana besarnya Q adalah kalor yang dipindahkan perangkat penukar panas (heat

exchanger) dari teras reaktor kartini. Maka besarnya daya efisiensi dengan nilai A1=

2,1045 m2 adalah:

1. Pada waktu 0 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 4.4814 oC

U = 6255.53818 W/m2. oC

2. Pada waktu 30 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 12511.0764 W/m2. oC

3. Pada waktu 60 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 1.8205 oC

U = 23089.6211 W/m2. oC

4. Pada waktu 90 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 17050.0276 W/m2. oC

66

5. Pada waktu 120 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 2.7424 oC

U = 10222.2937 W/m2. oC

6. Pada waktu 150 menit dengan Q = 58996.9104 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 12511.0764 W/m2. oC

7. Pada waktu 180 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.6804 oC

U = 15688.0981 W/m2. oC

8. Pada waktu 210 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 17050.0276 W/m2. oC

9. Pada waktu 240 menit dengan Q = 88495.3656 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 17050.0276 W/m2. oC

10. Pada waktu 270 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.8854 oC

U = 19431.4764 W/m2. oC

11. Pada waktu 300 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 21997.0142 W/m2. oC

12. Pada waktu 330 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 21997.0142 W/m2. oC

13. Pada waktu 360 menit dengan Q = 117993.8208 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 21997.0142 W/m2. oC

67

LAMPIRAN 6

Perhitungan koefisien perpindahan panas secara keseluruhan perangkat penukar

panas (heat exchanger) tipe tabung

Untuk menentukan daya efisiensi, digunakan persamaan :

Q = U.A.TLMTD sehingga U = Q/A.TLMTD

Dimana, U = koefisien perpindahan panas secara keseluruhan (W/m2 o

C)

A= luas perpindahan panas (luasan penukar panas)(m2)

T LMTD = )ln( 12

12

TT

TT aliran berlawanan arah

2T = (T h out(panas) - T c in(dingin))

1T = (T h in(panas) - T c out(dingin)

Dimana besarnya Q adalah kalor yang dipindahkan perangkat penukar panas (heat

exchanger) dari teras reaktor kartini. Maka besarnya daya efisiensi dengan nilai A2 =

2,3629 m2 adalah:

1. Pada waktu 0 menit dengan Q = 39192.7832 J/s dan TLMTD = 4.4814 oC

U = 3701.22173 W/m2. oC

2. Pada waktu 30 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 11103.6652 W/m2. oC

3. Pada waktu 60 menit dengan Q = 39192.7832 J/s dan TLMTD = 1.8205 oC

U = 9111.19244 W/m2. oC

4. Pada waktu 90 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 13450.6802 W/m2. oC

5. Pada waktu 120 menit dengan Q = 97981.958 J/s dan TLMTD = 2.7424 oC

U = 15120.5917 W/m2. oC

68

6. Pada waktu 150 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.2407 oC

U = 11103.6652 W/m2. oC

7. Pada waktu 180 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.6804 oC

U = 9282.19571 W/m2. oC

8. Pada waktu 210 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 13450.6802 W/m2. oC

9. Pada waktu 240 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.4663 oC

U = 13450.6802 W/m2. oC

10. Pada waktu 270 menit dengan Q = 78389.5664 J/s dan TLMTD = 2.8854 oC

U = 11497.0448 W/m2. oC

11. Pada waktu 300 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 9761.24972 W/m2. oC

12. Pada waktu 330 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 9761.24972 W/m2. oC

13. Pada waktu 360 menit dengan Q = 58789.1748 J/s dan TLMTD = 2.5489 oC

U = 9761.24972 W/m2. oC

69

LAMPIRAN 7

Penurunan Ketidakpastian Kalor yang dipindahkan Penukar Panas (Heat

Exchanger) Tipe tabung dari Teras Reaktor

Kalor yang dipindahkan gayut terhadap perubahan suhu pada sistem

pendingin sekunder. Pada penelitian ini menggunakan sistem pengukuran tunggal,

maka ketidakpastian pada besarnya kalor yang di pindahkan ditunjukan oleh

persamaan berikut:

Q = m cp T

= m cp (T2-T1)

Karena besarnya m dan cp adalah tetap, maaka dapat diperoleh persamaan

ketidakpastian sebagai berikut :

Q =

= m cp (1)

Persamaan (1) digunakan untuk menghitung ketidakpastian Kalor yang di pindahkan

penukar panas (Heat Exchanger) tipe tabung dengan T = 0,5 berdasarkan T2 =

0,25 dan T1= 0,25 dari skala thermometer untuk m1 = 426 L/min (7, 0503 kg/s) cp =

4184 J/kg.C.

Q = 7, 0503. 4184 . 0,5 = 14749,2276 joule/s

70

LAMPIRAN 8

Penurunan Ketidakpastian Kalor yang dipindahkan Penukar Panas (Heat

Exchanger) Tipe tabung dari Teras Reaktor

Kalor yang dipindahkan gayut terhadap perubahan suhu pada sistem

pendingin sekunder. Pada penelitian ini menggunakan sistem pengukuran tunggal,

maka ketidakpastian pada besarnya kalor yang di pindahkan ditunjukan oleh

persamaan berikut:

Q = m cp T

= m cp (T2-T1)

Karena besarnya m dan cp adalah tetap, maaka dapat diperoleh persamaan

ketidakpastian sebagai berikut :

Q =

= m cp (1)

Persamaan (1) digunakan untuk menghitung ketidakpastian Kalor yang di pindahkan

penukar panas (Heat Exchanger) tipe tabung dengan T = 0,5 berdasarkan T2 =

0,25 dan T1= 0,25 dari skala thermometer untuk m2 = 566 L/min (9,3673 kg/s) cp =

4184 J/kg.C.

Q = 9,3673. 4184 . 0,5 = 19596,3916 joule/s

71

LAMPIRAN 9

Penurunan Ketidakpastian aliran berlawanan (counter flow) Perangkat

Penukar Panas (Heat Exchanger) Tipe Tabung Pada Sistem Pendingin Reaktor

Kartini

T LMTD = )ln( 12

12

TT

TT

2T = (T h out(panas) - T c in(dingin))

1T = (T h in(panas) - T c out(dingin)

no T1=B T2=A T LMTD

1 5 4 4.4814201

2 2.5 2 2.2407101

3 3 1 1.8204785

4 3 2 2.4663035

5 2.5 3 2.7424075

6 2.5 2 2.2407101

7 3.5 2 2.6804104

8 3 2 2.4663035

9 3 2 2.4663035

10 4 2 2.8853901

11 4 1.5 2.5488636

12 4 1.5 2.5488636

13 4 1.5 2.5488636

T LMTD 0.6438567

72

LAMPIRAN 10

Penurunan Ketidakpastian Koefisien Pertukaran Panas Secara Keseluruhan

perangkat Penukar Panas (U) (Heat Exchanger) Tipe Tabung

Berdasarkan persamaan untuk menentukan koefisien pertukaran panas secara

keseluruhan perangkat penukar panas (U1) dan (U2) adalah :

U = Q /A

Maka penurunan ketidakpastiannya adalah

U =

= + )

Q1 A1 TLMTD TLMTD Q1 U1

58996.9104 2.1045 4.48142 0.643857 14749.2276 7482.52065

58996.9104 2.1045 2.24071 0.643857 14749.2276 7482.52065

88495.3656 2.1045 1.820478 0.643857 14749.2276 11223.781

88495.3656 2.1045 2.466303 0.643857 14749.2276 11223.781

58996.9104 2.1045 2.742407 0.643857 14749.2276 7482.52065

58996.9104 2.1045 2.24071 0.643857 14749.2276 7482.52065

88495.3656 2.1045 2.68041 0.643857 14749.2276 11223.781

88495.3656 2.1045 2.466303 0.643857 14749.2276 11223.781

88495.3656 2.1045 2.466303 0.643857 14749.2276 11223.781

117993.8208 2.1045 2.88539 0.643857 14749.2276 14965.0413

117993.8208 2.1045 2.548864 0.643857 14749.2276 14965.0413

117993.8208 2.1045 2.548864 0.643857 14749.2276 14965.0413

117993.8208 2.1045 2.548864 0.643857 14749.2276 14965.0413

U1 11223.781

73

Q2 A2 Tlmtd Tlmtd Q2 U2

39192.7832 2.3629 4.48142 0.643857 19496.3916 4427.19191

58789.1748 2.3629 2.24071 0.643857 19496.3916 6640.78786

39192.7832 2.3629 1.820478 0.643857 19496.3916 4427.19191

78385.5664 2.3629 2.466303 0.643857 19496.3916 8854.38382

97981.958 2.3629 2.742407 0.643857 19496.3916 11067.9798

58789.1748 2.3629 2.24071 0.643857 19496.3916 6640.78786

58789.1748 2.3629 2.68041 0.643857 19496.3916 6640.78786

78385.5664 2.3629 2.466303 0.643857 19496.3916 8854.38382

78385.5664 2.3629 2.466303 0.643857 19496.3916 8854.38382

78385.5664 2.3629 2.88539 0.643857 19496.3916 8854.38382

58789.1748 2.3629 2.548864 0.643857 19496.3916 6640.78786

58789.1748 2.3629 2.548864 0.643857 19496.3916 6640.78786

58789.1748 2.3629 2.548864 0.643857 19496.3916 6640.78786

U2 7321.89431