Studi Eksperimental Efektifitas Penukar Kalor Pipa Ganda Helical Pada Sistem Refrigerasi Joule-Thomson

Abstract

Mesin  refrigerasi Joule Thomson (J-T) saat ini sedang dikembangkan untuk aplikasi kriogenik menggantikan sistem refrigerasi Linde. Kelebihan mesin refrigerasi J-T dibandingkan dengan mesin refrigerasi Linde adalah pada tekanan kerjanya yang lebih rendah, dimana mesin refrigerasi J-T bekerja pada tekanan sekitar 20 bar dan mesin refrigerasi Linde pada 200 bar. Untuk mencapai temperatur kriogenik yang diinginkan, pada sistem refrigerasi JT biasanya digunakan lebih dari 3 campuran refrigeran, sedangkan pada penelitian ini hanya digunakan 1 jenis refrigeran yaitu  R 22. Pada penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Sumeru  ternyata mesin refrigerasi J-T dengan refrigeran tunggal dapat mencapai  temperatur -60oC sampai dengan -70oC. Salah satu parameter untuk mengetahui kinerja mesin refrigerasi J-T adalah efektifitas penukar kalor ( )  yang digunakan. Untuk mengetahui pengaruh jarak koil (pitch) terhadap efektifitas penukar kalor, kami melakukan penelitian menggunakan penukar kalor pipa ganda helical (helical double pipe heat exchanger) dengan  3 variasi ukuran pitch, yaitu p1 = 0.00 m, p2  = 0.005 m dan p3 = 0.008 m. Dari data hasil pengamatan dapat  diketahui  efektifitas penukar kalor ( ) untuk p1 = 0.00 m, p2  = 0.005 m dan p3 = 0.008 m berturutturut  adalah : 0.75, 0.83 dan 0.79. Efektifitas tertinggi terjadi pada p= 0.005 m  yaitu 0.83. Selain itu juga dapat diketahui bahwa dengan pitch yang terkecil pencapaian temperatur terjadi paling cepat.