Perancangan Sistem Termal Evaporator Tipe Shell and Tube untuk Aplikasi RSW pada Kapal 10–15 GT

Turunnya mutu ikan hasil tangkapan setelah proses penanganan dan transportasi di kapal saat ini masih tinggi. Seperti halnya mutu hasil tangkapan ikan di Pelabuhan Perikanan Pantai (PPP) Sadeng Kabupaten Gunung Kidul akibat proses penanganan ikan di atas kapal yang kurang baik. Salah satu penyebab turunnya mutu ikan tersebut adalah metode pendinginan yang digunakan saat ini masih menggunakan es balok. Es banyak digunakan sebagai media pendingin karena mudah digunakan dan memiliki kapasitas pendinginan yang besar. Namun penggunaan es balok memiliki kekurangan antara lain ikan di bagian bawah palka rusak karena tertekan oleh ikan di bagian atasnya. Selain itu juga bongkahan es yang tajam dapat merobek kulit/perut ikan, kondisi ini diperparah dengan adanya guncangan di kapal. Ketersediaan es balok juga kadang terbatas dan sulit didapat.

Sistem pendingin ikan yang umum digunakan di PPP Sadeng adalah sistem pendingin palka dengan es. Rata - rata kapal motor 10 - 15 GT di PPP Sadeng memiliki 3 buah palka, dan masing - masing palka mampu menampung es balok sekitar 45 - 60 buah es balok. Dengan berat es per balok sekitar 50 kg maka es yang dibawa sekitar 2,5 - 3 ton/trip dengan lama penangkapan sekitar 5-12 hari. Penggunaan es dengan jumlah tersebut juga menambah berat kapal dan mengurangi kapasitas volume palkah untuk ikan dan menambah kebutuhan bahan bakar selama penangkapan ikan.

Kapal ikan 12 GT dengan 3 palka di PPP Sadeng Gunung Kidul

Salah satu alternatif upaya peningkatan penanganan ikan di kapal adalah penerapan system refrigerasi di atas kapal untuk meningkatkan kemampuan simpan ikan hasil tangkapan nelayan. Sistem pendinginan refrigerasi yang banyak digunakan saat ini adalah sistem pendinginan kompresi uap dan sistem pendinginan absorpsi uap. Salah satu teknologi refrigerasi untuk penanganan ikan di kapal yang tepat saat ini adalah refrigerated sea water (RSW) pada pendinginan dengan suhu sekitar 0 ºC. Sistem RSW memiliki beberapa kelebihan seperti potensi kerusakan fisik yang relatif kecil, penurunan suhu yang cepat, serta suhu yang lebih stabil dan merata. Salah satu komponen penting sistem RSW yang berfungsi untuk pendinginan air RSW adalah evaporator.

Perancangan evaporator yang tepat di kapal diperlukan sehingga efisien serta mudah dalam pemasangan dan penggunaan/perawatan. Salah satu tipe evaporator yang sesuai untuk RSW kapal dari performansi datanya adalah evaporator dry expansion tipe liquid chiller konstruksi shell and tube horisontal, dengan pertimbangan luas permukaan yang dibutuhkan kecil (cocok untuk ruang kecil di kapal 10-15 GT), penempatan evaporator horizontal terhadap kapal, koefisien perpindahan panasnya besar dan konstruksi lebih sederhana serta perawatan cukup mudah, murah, dapat dilakukan secara kimiawi.

Penelitian perancangan  termal evaporator tipe shell&tube untuk aplikasi RSW di kapal berukuran 10-15 GT di PPP Sadeng Kabupaten Gunung Kidul dengan kapasitas sampai 1,3 ton ikan telah dilakukan oleh LRMPHP. Target perancangan meliputi perhitungan/analisis dan penentuan spesifikasi evaporator tipe shell&tube yaitu luasan permukaan perpindahan panas, jumlah pass, diameter dan panjang shell, serta diameter, panjang, dan bahan pipa. Perancangan evaporator dilakukan dengan menggunakan metode Kern. Hasil rancangan didapatkan beban pendinginan dengan unsur utama ikan dan air laut RSW sebesar 4,52 kW. Siklus refrigerasi menggunakan sistem kompresi uap refrigeran R22 dengan evaporator shell&tube, dengan target suhu air RSW adalah -1 ⁰C maka suhu evaporasi diatur -8 ⁰C. Hasil rancangan evaporator berupa shell&tube 4 pass dengan luas permukaan perpindahan panas 1,015 m², diameter shell 150 mm dengan panjang 85 mm, serta pipa diameter 15,875 mm sejumlah 24 buah berbahan tembaga.

Sumber : Prosiding Semnaskan-UGM XIV Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan 2017