Oleh: @D15-Vindi
Dalam
Bahasa Indonesia heat
exchanger memiliki
arti harfiah alat penukar panas. Namun di sini saya akan tetap menggunakan
bahasa aslinya agar tidak terjadi kerancuan lebih lanjut. Pengertian ilmiah dariheat
exchanger adalah
sebuah alat yang berfungsi untuk mentransfer energi panas (entalpi) antara dua
atau lebih fluida, antara permukaan padat dengan fluida, atau antara partikel
padat dengan fluida, pada temperatur yang berbeda serta terjadi kontak termal.
Lebih lanjut, heat
exchanger dapat pula
berfungsi sebagai alat pembuang panas, alat sterilisasi, pesteurisasi,
pemisahan campuran, distilisasi (pemurnian, ekstraksi), pembentukan konsentrat,
kristalisasi, atau juga untuk mengontrol sebuah proses fluida.
Satu bagian terpenting dari heat exchanger adalah permukaan kontak panas. Pada permukaan inilah terjadi perpindahan panas dari satu zat ke zat yang lain. Semakin luas bidang kontak total yang dimiliki olehheat exchanger tersebut, maka akan semakin tinggi nilai efisiensi perpindahan panasnya. Pada kondisi tertentu, ada satu komponen tambahan yang dapat digunakan untuk meningkatkan luas total bidang kontak perpindahan panas ini.
http://artikel-teknologi.com/macam-macam-heat-exchanger-alat-penukar-panas-bagian-1/
Secara umum, heat
exchanger adalah suatu peralatan industri yang
didalamnya terjadi proses perpindahan panas dari dua fluida yang memiliki
temperatur yang berbeda (dingin dan panas). Dimana fluida yang memiliki
temperatur lebih tinggi akan memindahkan panas kepada fluida yang lebih dingin,
atau dengan kata lain, fluida yang memiliki temperatur rendah akan menyerap
panas dari fluida yang memeiliki temperatur tinggi. Proses transfer panas di
dalam HE terjadi dengan tiga cara yaitu konveksi, konduksi dan radiasi.
Heat
Exchanger Tipe Kontak Tak Langsung
Prinsip
perpindahan panas pada HE jenis ini terjadi dengan menggunakan lapisan dinding
yang memisahkan kedua fluida yang berbeda temperatur tersebut. sehingga selama
proses transfer panas, tidak terjadi kontak langsung antara fluida-fluida yang
digunakan sebagai media pemanas maupun pendingin. Heat exchanger jenis ini masih terdiri dari
berbagai jenis, berikut adalah jenis-jenisnya:
1. Fluidized Bed Heat Exchanger
Pada heat exchanger jenis ini menggunakan komponen
solid yang berfungsi untuk menyimpan panas yang berasal dari aliran fluida
panas yang melewatinya. Untuk memperoleh panas secara maksimal, maka fluida
panas yang mengalir akan dihambat alirannya sehingga kecepatan aliran dari
fluida tersebut mengalami penurunan, sehingga akan terjadi penyerapan panas
oleh komponen solid tersebut dalam jumlah yang besar. Selanjutnya fluida yang
memiliki temperatur dingin akan mengalir melalui pipa yang didalamya terdapat
komponen solid penyimpan panas. Secara bertahap energi panas yang terkandung
pada komponen solid tersebut akan diserap oleh fluida dingin yang mengalir.
2. Heat Exchanger Type
Direct-Transfer
Heat
exchanger jenis sering juga disebut sebagai heat exchanger recuperator. Prinsip
kerjanya yaitu, fluida cair akan dialirkan secara terus-menerus dan akan
mengalami pertukaran panas dari fluida lain yang memiliki suhu berbeda. Kedua
fluida yang mengalir dipisahkan oleh dinding pembatas. Hal yang membedakan heat
exchanger jenis ini dengan HE tipe kontak tak langsung lainnya yaitu aliran
dari fluidanya yang terus mengalir secara terus-menerus tanpa henti, begitupun
dengan proses perpindahan panasnya.
3. Storage Heat Exchanger
Heat
Exchanger Tipe Kontak Langsung
Dalam
penggunaanya, heat exchanger dapat digunakan sebagai alat untuk menghilangkan
atau menurunkan panas, pembentukan kondensat, kristalisasi dan untuk mengontrol
sebuah proses pengolahan fluida. Secara umum, HE dapat digolongkan dalam dua
jenis berdasarkan dengan proses transfer panas, yaitu heat exchanger tipe
kontak langsung dan Heat Exchanger tipe kontak tak langsung.
Artikel kali ini membahas mengenai HE tipe kontak langsung.
Heat
Exchanger tipe kontak langsung adalah suatu proses perpindahan panas yang
terjadi antara dua atau lebih fluida dan disertai dengan terjadinya proses
pencampuran sejumlah massa dari fluida-fluida tersebut. Adanya perpindahan
panas dari fluida-fluida tersebut biasanya diikuti oleh terjadinya perubahan
fase dari salah satu fluida. Adanya perubahan fase menandakan bahwa telah
terjadi transfer panas yang cukup besar dan akan meningkatkan kecepatan panas
yang terjadi. Heat exchanger tipe kontak langsung masih terdiri dari beberapa
jenis, yaitu:
1. Gas-Liquid Excharger
Heat Exchanger tipe ini menggunakan
dua fluida kerja yang berbeda, yaitu fluida cair dan gas. Salah satu aplikasi
yang sering digunakan pada tipe ini yaitu cooling tower. Cooling tower umumnya
digunakan pada suatu pembakit listrik tenaga uap yang lokasinya nerada jauh
dari sumber air. Sehingga aplikasi ini menggunakan udara sebagai media
pendingin, sedangkan air berperan sebagai media yang akan didinginkan. Cara
kerjanya yaitu dengan menyemprotkan air ke dalam cooling tower sehingga akan
terjadi pencampuran antara kedua fluida tersebut (air dan gas) dan disertai
dengan proses perpindahan panas. Pada tahap akhir, air akan terkondensasi dan
terkumpul pada bagian bawah cooling tower.
2. Immiscible Fluid Exchanger
Heat
Excharger jenis ini mencampurkan dua jenis fluida yang berbeda sehingga akan
terjadi proses perpindahan panas. Secara umum, proses yang terjadi tidak akan
berpengaruh terhadap fase dari kedua fluida, namun bisa saja akan diikuti dengan
proses evaporasi maupun kondensasi. HE jenis ini biasanya digunakan pada sebuah
pembangkit listrik tenaga surya.
3. Liquid Vapour Heat Exchanger
Heat Excharger tipe
ini berfungsi untuk menurunkan maupun meningkatkan temperatur fluida.
Perpindahan panas yang terjadi antara dua fluida yang berbeda fase yang diikuti
denga pencampuran sejumlah massa antar keduanya. Untuk proses peningkatan
temperatur air, maka akan dilakukan pencampuran antara uap air yang
bertemperatur tinggi ke dalam aliran air yang memiliki temperatur rendah.
Sedangkan bila tujuannya untuk menurunkan temperatur air, maka akan dilakukan
penyemprotan air ke dalam uap air tersebut (biasanya dilakukan pada boiler).
KESIMPULAN
Sebuah studi numerik mengenai pengaruh variasi type baffle
terhadap karakteristik aliran dan perpindahan panas pada heat exchanger type
shell and tube dengan variasi double segmental baffle dan helical baffle.maka
didapatkan kesimpulan sebagai berikut.
- Heat exchanger dengan tipe double segmental baffle mempunyai keluaran temperature = 306.745 0K. Sedangkan temperatur pada helical baffle = 307.0220K.
- Kecepatan rata-rata sepannjang aliran dalam shell heat exchanger dengan double segmental baffle = 5 m/s. Dan untuk helical baffle sebesar = 6 m/s
- Nilai koefisien konveksi rata-rata pada heat exchanger tipe baffle double segmental = 218.408 w/m2 K. dan. untuk helical baffle ho rata-rata sebesar = 171.122 w/m2 K.
- Pressure drop untuk double segmental baffle turunhingga mencapai – 2100 pascal. Sedangkan pressure drop pada helical baffle hanya turun sekitar -500 pascal
Daftar Pustaka
Ozden, E., and Tari, I., 2010, "Shell Side CFD of a Small Shell
and Tube Heat Exchanger", International Journal pf Energy
Conversion and Management http://download.portalgaruda.org/article.php?article=133593&val=4186&title=Simulasi%20Performansi%20Heat%20Exchanger%20Type%20Shell%20And%20Tube%20%20Dengan%20Double%20Segmental%20Baffle%20Terhadap%20Helical%20Baffle (Di Akses Pada 24 Maret 2017)
(Di Akses Pada 24 Maret 2017)
(Di Akses Pada 24 Maret 2017)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.