Optimasi Desain Heat Exchanger dengan Menggunakan Metode Particle Swarm Optimization

Abstract

Industri proses terutama perminyakan adalah salah satu industri membutuhkan energi panas dengan jumlah kapasitas besar. Dengan berjalan perkembangan teknologi dibutuhkannya proses perpindahan panas dalam jumlah besar. Tetapi dengan besarnya penukaran panas yang diberikan maka besar pula luas permukaan. Dibutuhkannya optimasi pada desain heat exchanger terutama shell-and-tube¬. Dalam tugas akhir ini, Algoritma particle swarm optimization (PSO) digunakan untuk mengoptimasikan nilai koefesien perpindahan panas keseluruhan dengan mendapatkan nilai terbaik. Perumusan fungsi tujuan nilai perpindahan panas keseluruhan (U), dan luas permukaan (A) yang digunakan untuk mencari nilai fungsi objektif pada PSO. Partikel dalam PSO menyatakan sebagai posisi atau solusi dari hasil optimasi didapatnya nilai perpindahan panas maksimal dengan luas permukaan dan pressure drop dibawah data desain atau datasheet. Partikel tersebut dalam pemodelan berupa rentang nilai minimal dan maksimal dari diameter luar diantara (do) dan jumlah baffle (Nb). Dari hasil optimasi pada tiga HE didapatkan nilai U dan A secara berturut-turut; HE E-1111 472 W/m2C dan 289 m2 ;pada HE E-1107 174 W/m2C dan 265 m2 ; dan HE E-1102 618 W/m2C dan 574 m2. Nilai perpindahan panas keseluruhan yang telah dioptimasi sesuai dengan fungsi objektif dapat dikatakan HE shell-and-tube mencapai titik optimal.