Abdilah, Imam Faruq (2019) Optimisasi Desain Shell and Tube Heat Exchanger pada Proses Pasturisasi Santan. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02311745000016-Undegraduate_Theses.pdf Download (723kB) | Preview |
Abstract
Santan adalah emulsi minyak dalam air yang berwarna putih, yang diperoleh dengan cara memeras daging kelapa segar yang telah diparut atau dihancurkan baik dengan atau tanpa penambahan air. Santan apabila tidak diberi perlakuan panas akan menyebabkan penurunan kualitas dan singkatnya masa kadaluarsa dari santan tersebut. Pasturisasi adalah perlakuan panas yang betujuan untuk menghilangkan bakteri patogen dari produk makanan atau minuman, sehingga aman untuk dikonsumsi. Selain itu juga untuk menghilangkan bakteri pembusuk sehingga masa kadaluarsa akan semakin meningkat. Setiap makanan memiliki kombinasi suhu dan waktu yang berbeda untuk proses pasturisasi. Proses pasturisasi pada santan memerlukan waktu selama 20 menit dengan suhu 72-75ºC. Pada umumnya proses pasturisasi memerlukan suatu alat penukar panas. Heat Exchanger (HE) merupakan suatu alat yang digunakan dalam proses perpindahan panas untuk mentransfer energi dari fluida panas ke fluida dingin, ataupun sebaliknya, tanpa terjadi perpindahan massa didalamnya dan dapat digunakan sebagai pemanas maupun pendingin untuk memenuhi luaran yang ditentukan. Permasalahan pada heat exchanger yakni terbentuknya fouling. Fouling adalah deposit yang tidak diinginkan pada permukaan heat transfer yang menghambat proses perpindahan panas heat exchanger. Fouling merupakan masalah yang tidak dapat dihindari, tetapi dapat diminimalkan dengan menentukan geomteri heat exchanger yang optimal. Beberapa penelitian yang telah dilakukan adalah menganalisa pengaruh laju aliran massa terhadap fouling ketika dipanaskan dengan suhu pasturisasi. Penelitian selanjutnya yakni menganalisa deposit atau fouling yang terbentuk dengan menggunakan PHE (Plate Heat Exchanger). Dalam penelitian ini, sebanyak 10 heat exchanger dirangkai secara seri. Optimisasi dilakukan untuk menentukan geometri shell and tube heat exchanger sehingga diperoleh fouling resistance minimal. Optimisasi dilakukan dengan menggunakan beberapa metode stokastik. Variabel yang dioptimisasi adalah diameter dalam shell (Ds), diameter luar tube (do), dan jumlah baffle (Nb). Dari hasil optimisasi Particle Swarm Optimization didapatkan bahwa nilai fouling resistance pada sisi shell (Rfs) untuk HE pertama sampai dengan HE kesepuluh berkurang 20%, sedangkan fouling resistance pada sisi tube (Rft) untuk HE pertama sampai dengan HE kesepuluh berkurang 30%.
==============================================================================================================================
Coconut milk is the white, oil-in-water emulsion extracted from fresh coconut flesh with or without added water. Coconut milk if not treated with heat will cause a decrease in the quality and the short shelf life. Pasteurization is heat treatment which aims to eliminate pathogenic bacteria from food or beverage products, so it is safe for consumption. In addition to remove spoilage bacteria so the shel life will increase. Each food has a different combination of temperature and time for the pasteurization process. The pasteurization process in coconut milk requires 20 minutes with a temperature of 72-75ºC. In general, the pasteurization process requires a heat exchanger.Heat Exchanger (HE) is a tool used in the heat transfer process to transfer energy from hot fluid to cold fluid, or in reverse, without mass transfer inside and it can be used as a heater or cooler to meet the specified output. The problem that could happen in the heat exchanger is the formation of fouling. Fouling is an unwanted deposit on the heat transfer surface that inhibits heat transfer process in the heat exchanger. Fouling is an unavoidable problem, but can be minimized by determining the optimal geometry of the heat exchanger. Some research that has been done is analyzing the effect of mass flow rate on fouling when heated with the temperature of pasturization. The next research is analyzing deposits or fouling formed using PHE (Plate Heat Exchanger). In this study, a total of 10 heat exchangers were arranged in series. Optimization is used to determine the geometry of shell and tube heat exchanger to obtain the minimum fouling resistance. Some of the stochastic methods is used for optimization. The optimized variables are the inner diameter of the shell (Ds), the outer diameter of the tube (do), and the number of baffles (Nb). From the result of the Particle Swarm Optimization, the value of the fouling resistance in the shell’s side (Rfs) of the first heat exchanger until the tenth Heat Exchanger is reduced by 20%, while the value of the fouling resistance in the tube’s side (Rft) of the first heat exchanger until the tenth Heat Exchanger is reduced by 30%.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Santan, Pasturisasi, Optimisasi, Heat exchanger, fouling resistance, geometri |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Abdillah Imam Faruq |
| Date Deposited: | 13 Nov 2024 02:06 |
| Last Modified: | 13 Nov 2024 02:06 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/69802 |
Actions (login required)
 |
View Item |