Exchanger panas exchanger

Jenis Penukar Kalor

Penukar kalor adalah sistem mekanis yang mentransfer panas antara dua fluida. Kedua fluida tersebut mungkin terhubung atau tidak. Ada banyak sekali jenis penukar kalor; beberapa di antaranya populer.

• Penukar Kalor Pipa Ganda:

  Jenis penukar kalor yang paling sederhana terdiri dari satu pipa di dalam pipa lainnya. Fluida panas mengalir melalui pipa bagian dalam, sementara fluida dingin mengalir melalui ruang anular antara pipa luar dan pipa bagian dalam. Transfer panas terjadi karena konduksi termal. Hal ini berlanjut hingga fluida dingin menyerap panas yang cukup untuk menaikkan suhunya, sementara fluida panas melepaskan sebagian panasnya dan mendingin.

• Penukar Kalor Plat:

  Penukar kalor plat adalah jenis penukar kalor yang menggunakan plat logam untuk mentransfer panas antara fluida. Penukar kalor plat banyak digunakan dalam aplikasi industri karena efisiensi transfer panasnya. Penukar kalor plat bekerja dengan mengalirkan dua fluida di kedua sisi plat. Plat-plat tersebut kemudian ditumpuk bersama dengan saluran di antara mereka. Hal ini menciptakan beberapa jalur bagi fluida untuk mengalir, meningkatkan luas permukaan yang tersedia untuk transfer panas. Panas kemudian dialirkan dari satu fluida ke fluida lainnya melalui plat.

• Penukar Kalor Putaran:

  Penukar kalor aliran putaran, juga dikenal sebagai penukar kalor arus eddy, adalah penukar kalor kompak yang menggunakan efek putaran untuk mentransfer panas antara dua fluida. Prinsip penukar kalor aliran putaran adalah menciptakan gerakan berputar dalam fluida sehingga transfer panas dapat terjadi secara efektif. Gerakan berputar ini menciptakan arus eddy dalam fluida, meningkatkan transfer panas dan pencampuran fluida.

• Penukar Kalor Titanium:

  Penukar kalor titanium adalah penukar kalor yang terbuat dari logam titanium. Titanium dikenal karena kekuatannya yang tinggi, kepadatannya yang rendah, dan ketahanan korosifnya yang sangat baik. Hal ini membuatnya cocok untuk digunakan dalam lingkungan yang keras seperti aplikasi laut di mana baja tahan karat konvensional akan gagal karena korosi pitting atau celah. Titanium juga memiliki umur layanan yang lebih lama daripada banyak bahan lain yang digunakan untuk memproduksi penukar kalor.

Spesifikasi & Pemeliharaan

Kinerja penukar kalor ditampilkan dalam berbagai spesifikasi:

• Suhu: Rentang suhu pengoperasian, yang menunjukkan apakah penukar kalor dapat bekerja dalam rentang suhu tertentu. Pada dasarnya, hal ini berdampak pada pilihan bahan dan desain struktur. Rentang suhu harus sesuai dengan suhu kerja sistem untuk menghindari kegagalan prematur atau penurunan kinerja.
• Tekanan: Penukar kalor memiliki rentang tekanan pengoperasian. Bekerja dalam rentang tekanan ini penting untuk memastikan integritas dan keamanan penukar kalor. Tekanan kerja di luar rentang yang ditentukan dapat menyebabkan kegagalan yang fatal seperti kebocoran atau ledakan.
• Fluida: Penukar kalor dirancang untuk menangani jenis fluida tertentu. Itu bisa berupa gas, cair, atau uap. Beberapa bahan mampu menahan fluida korosif, sementara yang lain tidak. Oleh karena itu, memilih fluida yang cocok dengan permukaan pertukaran sangat penting.
• Efisiensi: Tujuan utama menggunakan penukar kalor adalah untuk mencapai tingkat transfer panas yang tinggi. Kemampuan penukar kalor untuk memulihkan panas dari fluida panas dan mentransfernya ke fluida dingin disebut pemulihan panas. Kinerja penukar kalor dapat dievaluasi dalam hal penurunan tekanan untuk kedua fluida, koefisien transfer panas keseluruhan (OHTC), dan luas transfer panas. Ini adalah faktor penting dalam efisiensi energi sistem.

Memelihara penukar kalor sangat penting untuk mempertahankan efisiensi dan memperpanjang masa pakainya. Penukar kalor yang dipelihara secara teratur memiliki risiko kegagalan yang lebih rendah, menggunakan energi yang lebih sedikit, dan menghasilkan waktu henti yang lebih sedikit. Berikut adalah beberapa tips pemeliharaan penukar kalor yang umum.

• Pembersihan: Penukar kalor dibersihkan secara teratur. Luas permukaannya dapat digunakan untuk transfer panas. Bahan pengotor seperti kerak atau endapan dapat mengurangi transfer panas. Akibatnya, efisiensi seluruh sistem menurun. Pembersihan kimia atau metode mekanis dapat digunakan untuk menghilangkan kotoran tersebut.
• Inspeksi: Inspeksi rutin dijadwalkan untuk penukar kalor. Periksa tanda-tanda kebocoran atau kerusakan. Kebocoran harus diperbaiki sesegera mungkin untuk mencegah korosi meningkat dengan cepat. Selain itu, operator harus mencari kerusakan pada struktur atau korosi, yang dapat memengaruhi kinerja penukar kalor. Penukar kalor harus diganti atau diperbaiki jika ditemukan rusak.
• Pelumasan: Untuk penukar kalor dengan komponen mekanis, pelumasan sangat penting untuk memastikan fungsi yang benar.
• Parameter pengoperasian: Penukar kalor diperiksa secara teratur untuk memastikan bahwa mereka beroperasi dalam rentang suhu, tekanan, dan parameter lain yang ditentukan. Jika ada kelainan, penyebabnya harus dianalisis dan ditangani tepat waktu, sehingga mencegah kegagalan dini atau penurunan kinerja penukar kalor.

Skenario Penggunaan untuk Penukar Kalor Excel

Ada beberapa aplikasi industri untuk penukar kalor plat dan berlapis serta penukar kalor cangkang. Penukar kalor yang digunakan dengan benar dapat membantu industri menghemat energi dengan memulihkan panas dari berbagai proses.

• Industri Petrokimia

  Dalam industri petrokimia, penukar kalor cangkang Excel digunakan di kilang untuk mendinginkan minyak mentah dan memanaskan minyak mentah menggunakan berbagai media pemanas, termasuk uap dan air. Cara lain penukar kalor digunakan termasuk mendinginkan produk seperti bensin dan solar menggunakan pendingin udara.

• Industri Energi

  Penukar kalor dapat memulihkan panas buangan di berbagai industri produksi energi, termasuk tenaga dan tenaga surya. Penukar kalor juga dapat mendinginkan dan mengembunkan uap di pembangkit listrik dengan menggunakan penukar kalor yang lebih dingin.

• Pengolahan Makanan

  Penukar kalor digunakan untuk pasteurisasi cairan dalam industri pengolahan makanan. Penukar kalor juga digunakan untuk mendinginkan dan memanaskan berbagai cairan dan fluida. Beberapa fasilitas pengolahan makanan juga menggunakannya untuk mencegah kristalisasi bahan tertentu.

• Industri Otomotif

  Industri otomotif menggunakan penukar kalor tabung untuk mentransfer panas dari knalpot dan turbin ke intercooler. Hal ini membantu mencegah turbo lag dan meningkatkan kinerja keseluruhan kendaraan.

• HVAC

  Unit penukar kalor dalam sistem penyejuk udara sentral membantu memulihkan energi panas buangan dari air panas kondensat saat mendinginkan pendingin. Hal ini membantu mengurangi konsumsi energi keseluruhan sistem.

• Farmasi

  Dalam industri farmasi, penukar kalor digunakan untuk mengontrol suhu reaktor dan fluida. Penukar kalor juga digunakan untuk memulihkan panas dari berbagai proses untuk meningkatkan efisiensi energi keseluruhan fasilitas.

Cara Memilih Penukar Kalor Excel

Selain jenis yang tersedia, luas permukaan umum, dan massa, ada beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan sebelum memilih penukar kalor Excel.

• Sifat Fluida

  Detail seperti viskositas, konduktivitas termal, penurunan tekanan, kepadatan, panas spesifik, dan aliran perlu dipertimbangkan. Fluida dengan viskositas tinggi mungkin membutuhkan luas permukaan yang lebih besar, sementara fluida dengan suhu tinggi mungkin membutuhkan kapasitas pendinginan yang lebih banyak.

• Kebutuhan Transfer Panas

  Menganalisis permintaan transfer panas sistem secara menyeluruh dapat membantu menentukan rentang suhu dan koefisien transfer yang tepat untuk memilih penukar kalor. Media kerja dan perbedaan suhu yang diinginkan mesin juga perlu dipertimbangkan.

• Keterbatasan Instalasi dan Ruang

  Pertimbangkan faktor-faktor seperti opsi pemasangan dan orientasi yang tersedia. Bejana tekan dan pipa biasanya memiliki keterbatasan pemasangan, sehingga unit kompak lebih disukai untuk sistem tersebut.

• Pertimbangan Lingkungan

  Penukar kalor ramah lingkungan opsional, seperti unit pemulihan kondensat, dapat secara luar biasa mengurangi emisi karbon dan konsumsi energi proses industri.

Tanya Jawab Penukar Kalor Excel

T1: Apakah penukar kalor memengaruhi penurunan tekanan dalam sistem?

A1: Ya. Penukar kalor dapat menyebabkan penurunan tekanan dalam sistem. Saat menciptakan pertukaran termal antara fluida, fluida dapat mengalami resistensi, menjaga tekanan, yang dapat menyebabkan penurunan tekanan dalam sistem.

T2: Apa yang menentukan biaya tabung penukar kalor?

A2: Bahan tabung akan sangat memengaruhi biaya. Paduan tembaga, seperti cupronickel, lebih mahal daripada karbon stainless. Selain itu, diameter dan ketebalan dinding tabung juga akan memengaruhi biaya. Elemen lain, seperti tenaga kerja dan logistik, juga akan memengaruhi biaya akhir.

T3: Apa yang menentukan ukuran penukar kalor?

A3: Luas aliran adalah dimensi utama yang menentukan kemampuan transfer panas, dan itu tergantung pada persyaratan spesifik proses, seperti laju aliran massa dan perbedaan suhu fluida.