PENUKAR PANAS (HEAT EXCHANGER)
Penukar panas atau dalam industry kimia populer dengan istilah bahasa inggrisnya,
heat exchanger HE), adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan bisaberfungsi sebagai pemans maupun sebagai pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakaiuap lewat panas (super heateds team) dan air biasa sebagai air pendingin (cooling water ).Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapatberlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja.Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik kimiamaupun petrokimia, industry gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah satu contohsederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar.
Jenis-jenis Penukar PanasShell and Tube
Jenis umum dari penukar panas, biasanya digunakan dalam kondisi tekanan relatif tinggi,yang terdiri dari sebuah selongsong yang didalamnya disusun suatu anulus dengan rangkaian tertentu (untuk mendapatkan luas permukaan yang optimal). Fluida mengalir di selongsongmaupun di anulus sehingga terjadi perpindahan panas antar fluida dengan dinding annulus sebagai perantara. Beberapa jenis rangkaian anulus misalnya; triangular, segiempat, dll.
simulsi aliran fluida untuk shell dan gaya penukar tabung; yang masuk shell adalah di bagianbelakang atas dan outlet di latar depan di bagian bawah
Alat penukar panas cangkang dan buluh terdiri atas suatu bundel pipa yang dihubungkan secara parallel dan ditempatkan dalam sebuah pipa mantel (cangkang). Fluida yang satu mengalir didalam bundel pipa, sedangkan fluida yang lain mengalir di luar pipa pada arah yang sama,berlawanan, ataubersilangan. Kedua ujung pipa tersebut dilas pada penunjang pipa yang menempel pada mantel.Untuk meningkatkan effisiensi pertukaran panas, biasanya pada alatpenukar panas cangkang danbuluh dipasang sekat ( buff le). Ini bertujuan untukmembuat turbulensi aliran fluida danmenambah waktu tinggal ( res idence time),namun pemasangan sekat akan memperbesar pressure drop
operasi dan menambah beban kerja pompa, sehingga laju alir fluida yang dipertukarkan panasnya harus diatur.
kumpulan tabung disebut seikat tabung, dan mungkindisusun oleh beberapa jenis tabung: polos, bersirip longitudinal, dll
Teori dan Aplikasi
Dua cairan,dengan temperatur awal yang berbeda, mengalir melalui penukar panas. Satumengalir melalui tabung (sisi tube) dan aliran lain di luar tabung tapi di dalam shell (sisishell)
. Panas dipindahkan dari satu fluida ke yang lain melalui dinding tabung, baik dari sisitube ke shell samping atau sebaliknya. Cairan dapat berupa cairan atau gas baik pada shellatau sisi tabung. Dalam rangka untuk mentransfer panas secara efisien, maka besar perpindahan panas daerah harus digunakan, yang mengarah ke penggunaan tabung banyak.Dengan cara ini, limbah panas dapat dimanfaatkan.Ini adalah cara yang efisien untuk menghemat energi.penukar panas dengan hanya satu fasa (cair atau gas)
Desain Shell and TubeHeat Exchanger
Ada beberapa variasi pada desain shell dan tube. Biasanya,variasi terlihat dari masing-masing ujung tabung yang terhubung ke ventilasi (kadang-kadang disebut kotak air) melaluilubang-lubang di
tubesheets. Tabung mungkin lurus atau bengkok dalam bentuk U, disebut U- t u be heat exchanger
.
Di sini hanya dibutuhkan satu tube sheet saja, pada ujung lainnya pipa dibengkokan dengan bentuk U. Penukar kalor jenis ini akan dapat bekerja pada tekanan tinggi dan dapat digunakanpada fluida -fluida yang tidak boleh bercampur
Dalam pembangkit listrik tenaga nuklir yang disebut reaktor air bertekanan , penukar panasbesar yang disebut generator uap dua-fasa, dan-tabung penukar panas-shell yang biasanya memiliki U-tabung. Mereka digunakan untuk mendidihkan air daur ulang dari kondensor permukaan menjadi uap untuk menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik. Kebanyakanshell-dan-tabung penukar panas yang baik 1, 2, atau desain lulus 4 di sisi tube. Hal inimengacu pada berapa kali cairan dalam tabung melewati cairan di shell. Dalam suatu heatexchanger single pass, cairan berjalan di salah satu ujung tabung masing-masing dan keluar yang lain
0 komentar:
Posting Komentar