Day 3

Report
HTRI
Day 3
Tutorial
Xist - Shell and Tube Heat Exchanger
Tutorial Xist
• Pada tutorial ini kita akan belajar bagaimana
membuat satu kasus dalam Xist mengguankan Heat
Exchanger Data Sheet untuk suatu liquid-liquid
exchanger.
• Tutorial Tips:
– Garis batas sekeliling kotak input menunjukkan
informasi yang diperlukan sebelum kita dapat
menjalankan kasus.
– Saat kita bekerja selama tutorial ini, kita mungkin
ingin tahu tambahan informasi tentang kotak
input. Tempatkan kursor kita pada kotak input apa
saja dan tekan F1 untuk melihat online help untuk
input tersebut.
•
•
•
•
Memulai satu New Case (kasus baru)
Pilih File > New Shell and Tube Exchanger.
Kasus membuka panel Input Summary.
Perhatikan bahwa mode kasus (Case mode)
default adalah Rating.
• Pertama-tama kita akan mengatur sistem
satuan yang ingin kita gunakan untuk seluruh
kasus.
• Setting Units
– Pada Change units drop-down
list box, pilih SI.
• Geometry Panel
– Sekarang kita akan mengisi data yang
diperlukan, dimulai dengan sub-panel
Shell di bawah Geometry.
– Pada navigation pane, tekan tanda [+]
pada bagian kiri Geometry untuk
membuka daftar sub-panel.
– Tekan Shell pada daftar tersebut.
– Langkah berikut ini mengacu pada
informasi dari baris 9 data sheet.
• TEMA Type
– Plih jenis TEMA BEU dari kotak drop-down list
pada TEMA Type group box.
• Shell Inside Diameter
– Isis diameter dalam shell dengan 320 pada kotak
Shell Inside Diameter.
• Shell Orientation
– Pilih Horizontal radio button pada Shell Orientation group box.
• Multiple Shells
– Pada Multiple Shells group box:
– Isi 1 untuk Number dari shells in parallel.
– Isi 1 untuk Number darishells in series.
• Flow Direction
– Sekarng mengacu pada sketch dalam baris 35-42 dari data sheet.
– pada Flow Direction group box, pilih Countercurrent dari Flow in 1st
tubepass drop-down list box.
• Hot Fluid Location
– Mengacu pada baris 20 dari data sheet.
– Berdasarkan temperatur inlet, pilih Hot Fluid Location sebagai
Tubeside (Inside tubes).
– Simpan kasus kita:
• Tubes Sub-Panel
– Tekan Tubes pada daftar Geometry sub-panel.
• Type
– Mengacu pada baris 44 dari datasheet.
– Pilih Plain pada Type drop-down list box.
• Tube OD
– Mengacu pada baris 43 dari datasheet.
– Isi 19 pada Tube OD drop-down list box.
• Average wall thickness
– Mengacu pada baris 43 dari data sheet.
– Isi 1.6 pada Average wall thickness drop-down list box.
• Tube Pitch
– Kembali, mengacu pada baris 43 dari data sheet.
– Isi 25.4 dalam Pitch box.
– Catat bahwa Ratio box secara otomatis
diperbaharui setelah kita mengisi Pitch.
• Bundle Geometry
– Untuk melengkapi informasi pada Bundle Geometry group
box, acu baris 38 dan 43 dari data sheet.
– Pilih 90 dalamTube layout angle drop-down list box.
– Menggunakan informasi tubeside, pilih 2 dari Tubepasses
drop-down list box.
– Isi 1.8 pada Length drop-down list box.
– Walaupun baris 43 melaporkan 41 U-tubes, biarkan kotak
input Tubecount kosong, dan pilihRigorous tubecount
check box sehingga Xist akan menghitung jumlah pipa dan
membuat sendiri gambara tube layout.
• Tube Material
– Mengacu pada baris 44 dari data sheet.
– pilih 304 Stainless Steel (18 CR, 8 NI) dari Material dropdown list box.
– Tekan Save untuk menyimpan kasus..
• Baffles Sub-Panel
– tekan Baffles pada Geometry sub-panel list.
• Baffle Geometry
– Mengacu pada baris 49 dari data sheet.
– Pilih Single segmental dari Type drop-down list
box.
– Isi 25 (persentasi dari diameter dalam sehll) dalam
Cut box.
• Nozzles Sub-Panel
– Tekan Nozzles padaGeometry sub-panel list.
– Walaupun baris 40 dan 41 melaporkan ukuran
nozzle, informasi ini tidak dibutuhkan untuk
mendefinisikan kasus kita. Untuk tutorial ini,
biarkan kotak input ini kosongl. Xist akan
menghitung ukuran nozzle yang sesuai.
• Nozzle Location
– Tekan Nozzle Location padaGeometry sub-panel
list. Sketsa pada baris35 – 42 menunjukkan posisi
dari nozzle inlet shell.
– Pilih Top pada Radial position pada shell dari inlet
nozzle drop-down list box.
– Tekan Save untuk menyimpan kasus kita.
• Optional Sub-Panel
– Tekan Optional pada Geometry sub-panel list.
• Design Conditions
– Mengacu pada baris 36 – 37 dari data sheet. Ingat
bahwa kita memillih sisi pipa (tube side) sebagai sisi
panas (hot side).
– Isi 325 pada Hot Temperature box dariDesign
Conditions group box.
– Isi 315 padaCold Temperature box.
– Isi 680 pada Hot Pressure box.
– Isi 2000 padaCold Pressure box.
– Tekan Save untuk menyimpan kasus kta.
– Kita telah selesai mengisi informasi gemometri dari
data sheet. Kita akan lanjut ke panel Process.
• Process Panel
– Tekan Process pada panel list.
• Hot Fluid
– Lengkapi kotak Hot Fluid menggunakan informasi tubeside dari
baris 13 – 20, 28, 30, dan 31 dari data sheet:
– Isi Oil pada kotak Fluid name.
– Karena baris 15 menunjukkan bahwa tidak ada kehadiran fasa
uap, pilih All liquid pada Phase drop-down list box.
– tekan kg/s dekat kotak Flow rate, pilih hour pada Time dropdown list box, dan tekan Set Units.
– Isi 6920 pada Flow rate box.
– Isi 310 padaInlet temperature box.
– Isi 280 pada Outlet temperature box.
– Isi 500 padaInlet pressure box.
– Isi 5 padaAllowable pressure drop box.
– Isi 0.00035 pada Fouling resistance box.
• Cold Fluid
– Lengkapi kotak Cold Fluid menggunakan informasi
sheelside dari baris 13-20,28,30, dan 31 dari data
sheet.
– Isi Process pada Fluid name box.
– Karena baris 15 menunjukkan tidak ada kehadiran
uap, pilih All liquid pada Phase drop-down list box.
– Isi 1930 pada Flow rate box.
– Isi 25 pada Inlet temperature box.
– Isi 205 padaOutlet temperature box.
– Isi 1600 pada Inlet pressure box.
– Isi 2 pada Allowable pressure drop box.
– Isi 0.00026 pada Fouling resistance box.
– Tekan Save untuk menyimpan kasus kita.
• Hot Fluid Properties Panel
– Tekan Hot Fluid Properties pada panel list.
– Catat bahwa kotak Fluid name berisi teks yang kita isi
pada panel Process..
• Physical Property Input Option
– pilih Component by component pada input Physical
Property Option group box.
• Heat Release Input Method
– Karena kasus ini tidak melibatkan kurva pelepasan
panas atau informasi temperatur embun/didih, pilih
Program calculated pada Heat Release Input Method
group box.
– Selanjutnya kita akan pindah ke Components subpanel.
• Components Sub-Panel
– Tekan [+] pada sebelah kiri Hot Fluid Properties
untuk membuka daftar sub-panel.
– Tekan Components pada daftar tersebut.
– Pilih <USER DEFINED> pada daftar fluid.
– Tekan Add.
– ketik Oil pada kolom User Name.
– Pilih Liquid dari menu phase pull-down.
– Tekan [+] di sebelah Components.
– Tekan [+] di dekat Oil.
– Tekan Liquid Properties.
• Liquid Properties
– Pada baris 20-22 dan 25-26, data sheet menyediakan
data sifat fisik pada temperatur inlet dan outlet, jadi
kita akan menggunakan temperatur ini sebagai acuan
dan mengisi data sifat pada kolom yang sesuai.
– Isi 280 dan 310 pada Reference temperature boxes.
– Isi 700 dan 680 pada Density boxes.
– Isi 0.5 dan 0.4 pada Viscosity boxes.
– Isi 0.114 dan 0.112 pada Thermal conductivity boxes.
– Isi 3.06 dan 3.18 pada Heat capacity boxes.
– Tekan Save untuk menyimpan kasus kita.
– Kita akan mengisi sifat-sifat fluida dingin (cold fluid)
menggunakan informasi dari kolom Shell Side.
• Cold Fluid Properties Panel
– Tekan Cold Fluid Properties pada panel list.
– Catat bahwa kotak Fluid name berisi teks yang kita isi
pada panel Process.
• Physical Property Input Option
– Pilih Component by component pada input Physical
Property Option group box.
• Heat Release Input Method
– Karena kasus kita tidak melibatkan kurva pelepasan
panas atau informasi temperatur embun/didih, pilih
Program calculated pada Heat Release Input Method
group box.
– Berikutnya kita akan pindah ke sub-panel
Components.
• Components Sub-Panel
– tekan [+] di sebelah kiri Cold Fluid Properties
untuk membuka daftar sub-panel.
– Tekan Components pada daftar tersebut.
– Pilih <USER DEFINED> pada daftar fluid.
– Tekan Add.
– Ketik Process pada kolomUser Name.
– Pilih Liquid dari phase pull-down menu.
– Tekan [+] dekat Components.
– Tekan [+] dekat Process.
– tekan Liquid Properties.
• Liquid Properties
– Pada baris 20-22 dan 25-26, data sheet menyediakan
informasi data fisik pada temperatur inlet dan outlet,
jadi kita akan menggunakan temperatur ini sebagai
acuan dan mengisi data sifat pada kolom yang sesuai.
– Isi 25 dan 205 pada Reference temperature boxes.
– Isi 970.6 dan 779.2 pada Density boxes.
– Isi 3.7 dan 0.43 pada Viscosity boxes.
– Isi 0.115 dan 0.092 pada Thermal conductivity boxes.
– Isi 1.63 dan 2.3 pada Heat capacity boxes.
– Tekan Save untuk menyimpan kasus kita.
• Cek terakhir.
• Cek
.
• Jika lampu berwarna merah, cari kotak dengan
garis merah pada daftar panel. Tekan kotak
tersebut dan cek isinya. Lihat lagi data sheet
untuk informasi yang hilang, isi pada kotak
tersebut, dan cek tombol ini lagi.
• Jika lampu berwarna hijau, tekan
untuk
menjalankan kasus kita. Kotak dialog merinci
kemajuan Xist. Jika Xist telah selesai menjalankan
kasus ini, software akan membuka laporan
Output Summary.
The Results
The Results
The Results
The Results
The Results
The Results
The Results
Selamat!
Kita telah membuat kasus pertama Xist!
Tutorial
Xace – Air Cooled Exchanger
• Starting a New Case
– Untuk membuat kasus baru, pilih File > New Air
Cooler. Kasus akan membuka panel Input Summary;
catat bahwa Case Mode default adalah Rating.
– Kita pertama-tama akan mengatur sistem satuan yang
akan digunakan.
• Setting Units
– Pada Change units drop-down list box, pilih US.
• Geometry Panel
– Sekarang kita akan mengisi data yang diperlukan,
dimulai dengan sub-panel Unit di bawah Geometry.
– Pada navigation pane, tekan pada bagian kiri
Geometry untuk membuka daftar sub-panel
Geometry.
– Tekan Unit pada daftar.
• Unit type
– Titel lembar spesifikasi menunjukkan jenis air cooler
yang akan dimodelkan.
– Pilih Air-cooled heat exchanger pada Unit type dropdown list box.
• Tube orientation
– Pilih Horizontal untuk Tube orientation.
• Fan arrangement
– Mengacu pada baris 12 lembar 1 dari specification sheet.
– Pilih Forced pada Fan arrangement group.
• Bays, bundles, and tube passes
– Langkah berikut mengacu pada baris 14,47, dan 49 lembar
1 dari specification sheet. Karena air cooler ini melibatkan
hanya satu tube pass, kita tidak perlu menentukan flow
type.
– Pilih 1 untuk Number of bays in parallel.
– pilih 1 untuk Number of bundles in parallel per bay.
– pilih 1 untuk Number of tube passes.
– pilih 1 untuk Number of services.
• Tube side Nozzle Data
– Mengacu pada baris 13-14 pada halaman 2
specification sheet. Untuk kedua inlet dan outlet
nozzle:
– Isi 15 untuk Tube side nozzle inside diameters.
– Isi 2 untuk Number of nozzles per bundle.
– Sekarang kita akan mengisi informasi pada subpanel Fans.
• Fans Sub-Panel
– Tekan Fans pada Geometry sub-panel list.
• Number of fans per bay
– Mengacu pada baris 27 halaman 2 dari
specification sheet.
– Isi 2 pada Number of fans per bay input field.
• Fan diameter
– Mengacu pada baris 29 halaman 2 dari
specification sheet.
– Isi 13 pada Fan diameter input field.
• Bundle Sub-Panel
– Tekan Bundle pada Geometry sub-panel list.
• Number of tuberows/tubepasses
– Mengacu pada baris 48 halaman 1 dari specification
sheet. Kita telah menentukan jumlah tubepasses
adalah 1.
– Isi 6 untuk Number of tuberows.
• Tubes in odd/even rows
– Mengacu pada baris 8 halaman 2 specification sheet.
Untuk memperoleh jumlah pipa pada masing-masing
nomor baris odd/even, bagi jumlah pipa total dengan
jumlah baris pipa (tuberows) yang pada kasus kita
480/6 = 80.
– Isi 80 padaTubes pada odd/even row fields.
• Tube layout
– Mengacu pada baris 11 halaman 2 specification
sheet. Karena bundle kita memiliki layout
triangular, biarkan pilihan default staggered.
• Bundle width and Tube length
– Mengacu pada baris 46 halama 1 specification
sheet.
– Isi 16 pada Bundle width field.
– Isi 30 pada Tube length field pada Length group.
– Kita akan melengkapi panel Tube Types.
• Tube Types Sub-Panel
– Tekan Tube Types pada Geometry sub-panel list.
Mengacu pada baris 13 – 18 pada halaman 2 dari
pecification sheet.
– pilih High Fin pada Tube Type drop-down list box.
– Berikutnya kita akan mengisi informasi pada subpanel TubeType1.
• TubeType1 Sub-Panel
– Mengacu pada baris 10 dan 20 – 22 halaman 2
dari specification sheet.
– tekan [+] di kiri TubeTypes padanavigation pane,
dan tekan TubeType1 pada list.
– pilih 304 Stainless steel pada Tube material code
drop-down list box.
– Isi 1 pada Tube OD field.
– Isi 0.0830 pada Wall thickness field.
– Isi 2.5 pada Longitudinal pitch field.
– Isi 2.5 Traverse pitch field.
• High Fin Sub-Panel
– Mengacu pada baris 13 – 18 halaman 2 dari specification sheet.
– Tekan [+] di sebelah kiri TubeType1 pada navigation pane, dan
tekan High Fin pada list.
– pilih Circular fin sebagai Fin Type karena fin berbentuk bulat
datar (plain round).
– pilih Aluminum 1060-H14 pada Material drop-down list box.
– Isi berikut ini pada Circular Fins group box:
– Fin density 10
– Fin base thickness (Thickness) 0.0170
– Over fin diameter (Outside diameter) 2.25
• FJ Curves
– Tekan FJ Curves tab. Kita dapat menentukan tubeside F & J
curves yang digunakan Xace untuk menetukan heat transfer dan
pressure drop. Kasus sederhana ini tidak melibatkan data ini.
• Bundle Layout Sub-Panel
– Tekan Bundle Layout pada navigation pane.
– Walaupun kita tidak perlu menentukan apa
pun pada panel ini, kita dapat mengecek
untuk memastikan kita mengisi geometri
bundle secara benar. Tambahan, kita dapat
menggunakan panel ini untuk mengubah
susunan tubepasses untuk kasus multiple
tubepass.
• Process Panel
– Tekan Process pada navigation pane.
– Isi 5.5 pada Exchanger duty field.
• Tubeside Fluid
– Mengacu pada baris 21 – 31 halaman 1 dari specification
sheet dan pada Fluid Property Data sheet (halaman 3).
Berdasarkan pengujian karakter liquid/vapor dari laju aliran
total, fluida adalah dua-fasa dan mengembun (condensing).
– pilih Condensing pada Phase drop-down list box.
– Isi 874.22 padaFlow rate field. (baris 22, halaman 1)
– Isi 130 padaInlet temperature field. (baris 31, halaman 1)
– Isi 1240 pada Inlet pressure field. (baris 26, halaman 1)
– Isi 0.002 padaFouling resistance field. (baris 29, halaman 1)
• Airside Fluid
– Xace memiliki dua pilihan rating untuk airside fluid.
• Jika kita menentukan laju aliran airside, Xace menghitung
overdesign.
• Jika kita tidak menentukan laju aliran airside, Xace
menghitung laju aliran minimum dengan nilai overdesign
positif.
– Pada tutorial ini, kita akan menentukan laju aliran.
Mengacu pada baris 34-36 halaman 1 dari
specification sheet.
– pilih Standard flow rate pada Airside flow rate units.
– Isi 380122 pada Flow rate field.
– Isi 100 pada Inlet temperature field.
– Isi 0 Altitude dari kotak unit (above sea level).
– Kita selanjutnya akan mengisi informasi mengenai
panel Hot Fluid Properties.
• Hot Fluid Properties Panel
– Tekan Hot Fluid Properties pada navigation pane.
– Pertama kita akan menentukan bagaimana cara
menentukan sifat fluida dan data pelepasan
panas. Walaupun specification sheet tidak
menyediakan make-up dari fluida sisi pipa, ia
memberikan daftar sifat dan data pelepasan panas
pada berbagai temperatur dan tekanan.
– Karena itu kita akan mempertahankan default dari
sifat campuran melalui grid (Physical Property
Input Option) dan User specified (Heat Release
Input Method).
• T & P Sub-Panel
– Tekan [+] di sebelah kiri Hot Fluid Properties pada
navigation pane.
– Tekan T & P.
– Halaman 3 darispecification sheet menyediakan informasi
untuk profil tiga tekanan, masing-masing untuk empat titik
temperatur.
• Pressure and Temperature
– Mengacu pada halaman 3 dari specification sheet untuk
mengisi sifat-sfiat hot fluid.
– Isi 1240, 1235, dan 1230 pada the Pressure fields dari grid.
– Pada tiap kolom profil:
– Untuk Temperatur 1, isi 130.
– Untuk Temperatur 2, isi 125.
– Untuk Temperatur 3, isi 120.
– untuk Temperatur 4, isi 115.
• Heat Release Sub-Panel
1. Tekan Heat Release pada navigation pane.
2. Untuk Pressure Profile 1 (1240 psia), isi data
enthalpy dari specification sheet pada grid:
•
•
•
•
Untuk Temperatur 1, isi -12.825.
Untuk Temperatur 2, isi -16.08.
Untuk Temperatur 3, isi -19.355.
Untuk Temperatur 4, isi -22.653.
3. Untuk Pressure Profile 1 (1240 psia), isi data
weight fraction vapor dari specification sheet
pada grid:
– Untuk Temperatur 1, isi 0.9846.
– Untuk Temperatur 2, isi 0.9831.
– Untuk Temperatur 3, isi 0.9816.
– Untuk Temperatur 4, isi 0.98.
4. Ulangi langkah 2 – 3 untuk Pressure Profile 2
(1235 psia) pada tab kedua.
5. Ulangi langkah 2 – 3 untuk Pressure Profile 3
(1230 psia) pada tab ketiga.
• Property Grid Sub-Panel
– Tekan Property Grid pada navigation pane.
– Tentukan sifat-sifat fluida yang diperlukan
menggunakan data dari specification sheet.
– Pada daftar di bagian dasar panel, pilih sifat pada
mana kita ingin mengisi datanya.
– Isi data tersebut pada tabel pada bagian atas
panel.
• Design Panel
– Walaupun tutorial ini menggunakan mode kasus
Rating, tekan [+] di sebelah kiri Design pada
navigation pane untuk melihat sub-panel Design.
Jika kita menjalankan kasus Design, kita gunakan
panel ini untuk mengatur parameter-paramenter
yang akan divariasikan dan batasan-batasan
desain.
• Control Panel
– Tekan [+] di sebelah kiri Control pada navigation pane
untuk melihat panel Control. Menggunakan pilihan
pada panel ini, kita dapat memilih metode berbeda
yang akan digunakan untuk pendidihan dan
kondensasi, menentukan maldistribusi aliran atau
temperatur, dan menetapkan faktor keamanan.
– Tekan Name untuk membuka sub-panel Name. kita
dapat mengisi deskripsi kasus dan deskripsi masalah
yang akan tampak pada header dari laporan Xace. Kita
juga dapat mengisi informasi tambahan, seperti job
number, plant location, dan customer, yang akan
dicetak pada specification sheet.
• Cek terakhir.
• Cek
.
• Jika lampu berwarna merah, cari kotak dengan
garis merah pada daftar panel. Tekan kotak
tersebut dan cek isinya. Lihat lagi data sheet
untuk informasi yang hilang, isi pada kotak
tersebut, dan cek tombol ini lagi.
• Jika lampu berwarna hijau, tekan
untuk
menjalankan kasus kita. Kotak dialog merinci
kemajuan Xace. Jika Xace telah selesai
menjalankan kasus ini, software akan membuka
laporan Output Summary.
The Results
The Results
The Results
The Results
The Results
Selamat!
Kita telah membuat kasus pertama Xace!

similar documents