Penukar panas untuk pemanas air

Jenis Penukar Kalor untuk Pemanas Air

Penukar kalor untuk pemanas air adalah perangkat yang mentransfer panas dari satu fluida ke fluida lainnya. Ada beberapa jenis penukar kalor untuk pemanas air, termasuk:

• Penukar Kalor Cangkang dan Tabung

  Penukar kalor cangkang dan tabung terdiri dari beberapa tabung yang dibundel di dalam cangkang silinder. Biasanya, dua fluida mengalir melalui penukar kalor, satu melalui tabung dan yang lainnya di sekitarnya melalui cangkang. Desain cangkang dan tabung aliran lawan, searah, dan silang juga ada. Dalam desain aliran lawan, kedua fluida mengalir berlawanan arah, sedangkan dalam desain searah, keduanya mengalir ke arah yang sama. Varian aliran lawan biasanya lebih efektif. Penukar kalor cangkang dan tabung populer karena dapat menangani berbagai suhu dan tekanan. Perangkat ini juga cukup mudah dirawat dan dibersihkan.

• Penukar Kalor Pipa Ganda

  Bentuk paling sederhana dari penukar kalor adalah jenis pipa ganda. Ini memiliki dua pipa—satu lebih besar dan satu lebih kecil. Pipa yang lebih kecil dipasang di dalam yang lebih besar, yang berisi fluida dingin. Satu fluida mengalir melalui pipa bagian dalam, sementara yang lain mengalir melalui pipa bagian luar. Menggunakan mekanisme aliran lawan membuat desain pipa ganda lebih efisien. Meskipun penukar kalor pipa ganda menggunakan ruang dan material kurang efektif daripada jenis lainnya, mereka terkadang digunakan dalam pengaturan pemanas air kecil karena desainnya yang sederhana.

• Penukar Kalor Spiral

  Dalam penukar kalor spiral, dua fluida mengalir melalui dua spiral yang ditempatkan satu di dalam yang lain. Fluida dingin bergerak melalui spiral luar, sementara yang panas bergerak melalui spiral bagian dalam. Gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh struktur spiral membantu mencampur fluida dan mengimobilisasi puing-puing sehingga dapat dibuang. Selain itu, desain ini menghasilkan transfer panas yang lebih baik dan membuat penukar kalor jauh lebih ringkas daripada penukar kalor cangkang dan tabung, dengan persyaratan ruang yang lebih sedikit di antara pelat. Terlepas dari ukurannya yang kecil, penukar kalor spiral dapat memproses volume yang cukup besar.

• Penukar Kalor Pelat

  Komponen utama penukar kalor pelat adalah pelat transfer panas. Pelat ini, yang sering terbuat dari baja tahan karat, ditumpuk untuk membuat saluran. Fluida dingin melewati saluran, sedangkan fluida panas bergerak melalui celah di antara pelat. Kedekatan kedua fluida menghasilkan tingkat transfer panas yang tinggi. Penukar kalor pelat ringkas dibandingkan dengan penukar kalor cangkang dan tabung dan memiliki penurunan tekanan yang rendah.

Spesifikasi dan Pemeliharaan

Spesifikasi penukar kalor untuk pemanas air bervariasi tergantung pada jenis dan modelnya. Umumnya, penting untuk dicatat laju aliran. Laju aliran biasanya diukur dalam galon per menit (GPM), dan menunjukkan volume air yang dapat diproses penukar kalor dalam satu menit. Laju penukar kalor yang lebih tinggi diterjemahkan ke dalam kapasitas pemrosesan yang lebih tinggi. Selanjutnya adalah rentang suhu, yang menunjukkan suhu tertinggi dan terendah yang dapat ditahan penukar kalor. Dimensi penukar kalor juga sangat penting. Mereka menentukan bagaimana komponen tersebut cocok dengan sistem pemanas air. Selain itu, konstruksi material adalah spesifikasi yang patut dicatat karena memengaruhi daya tahan dan konduktivitas termal penukar kalor.

Kinerja penukar kalor dalam pemanas air dapat sangat dipengaruhi oleh praktik pemeliharaan. Oleh karena itu, untuk memastikan umur panjang dan efisiensi, penting untuk memperhatikan beberapa praktik pemeliharaan. Pertama, inspeksi rutin adalah kunci dalam mengidentifikasi potensi kebocoran, korosi, atau penyumbatan. Setelah diidentifikasi, perbaikan segera diperlukan untuk menghindari kerusakan lebih lanjut. Selain itu, pembersihan berkala penukar kalor diperlukan. Ini mencegah penumpukan endapan mineral yang jika tidak akan menyebabkan transfer panas yang tidak efisien. Beberapa penukar kalor pemanas air dilengkapi dengan insulasi untuk menghindari kehilangan panas. Pengguna harus memeriksa insulasi dan menggantinya jika mereka melihat kerusakan.

Skenario

Fungsi utama penukar kalor industri untuk pemanas air adalah untuk mentransfer panas secara efektif antara dua fluida. Namun, bagian penting dari mesin ini dapat digunakan di beberapa industri dan aplikasi di luar yang jelas. Berikut adalah beberapa aplikasi industri penukar kalor:

• Industri Petrokimia:

  Penukar kalor digunakan untuk pemecahan katalitik dalam kilang petrokimia. Pemecahan katalitik adalah proses yang digunakan dalam kilang untuk memecah molekul hidrokarbon besar menjadi molekul yang lebih kecil dan lebih berharga. Tujuan pemecahan katalitik adalah untuk menghasilkan bensin dan produk lain yang banyak diminati dari minyak mentah.

  Selama proses ini, penukar kalor melakukan transfer panas antara fluida yang membantu memecah molekul hidrokarbon besar. Panas tersebut berasal dari gas pembakaran dan uap yang berasal dari unit pemecahan. Ini pada dasarnya menjaga suhu dalam proses penyulingan untuk memastikan hasil produk yang optimal. Tanpa penukar kalor, kilang akan kesulitan mengendalikan suhu, dan produk akhirnya tidak akan efisien dan efektif.

• Industri Pengolahan Makanan:

  Industri pengolahan makanan menggunakan penukar kalor untuk pasteurisasi cairan dan gas. Ini melibatkan pemanasan cairan dan gas dengan cepat hingga suhu tertentu untuk membunuh bakteri dan virus yang mungkin ada. Penukar kalor yang paling umum digunakan dalam industri pengolahan makanan adalah penukar kalor pelat karena ringkas dan membutuhkan ruang yang lebih sedikit.

  Penukar kalor juga dapat digunakan untuk mendinginkan produk makanan yang sama setelah dipasteurisasi. Ini dilakukan dengan menggunakan jaket pendingin air atau amonia di sekitar penukar kalor.

• Pembangkitan Listrik:

  Penukar kalor digunakan dalam industri energi atau pembangkitan listrik untuk mengubah panas buangan menjadi energi yang dapat digunakan. Fasilitas pembangkitan energi sering menggunakan kondensor berpendingin udara untuk menghilangkan panas dari uap selama proses kondensasi untuk membentuk air mendidih yang akan digunakan untuk menghasilkan lebih banyak uap untuk menjaga siklus berjalan. Penukar kalor juga dapat digunakan untuk mendinginkan fluida kerja atau kondensor menggunakan air dari menara pendingin.

• HVAC:

  Penukar kalor pada dasarnya merupakan komponen inti dari sistem HVAC. Ia bertanggung jawab untuk mentransfer panas dari satu elemen ke elemen lainnya, dan ini memungkinkan penukar kalor untuk memanaskan atau mendinginkan ruangan sesuai kebutuhan atau keinginan.

  Sistem HVAC terdiri dari dua penukar kalor utama: kondensor dan evaporator. Kondensor biasanya terletak di luar, dan di sinilah refrigeran melepaskan panas ke lingkungan luar. Evaporator biasanya terletak di dalam rumah atau bangunan yang perlu didinginkan atau dipanaskan.

Cara Memilih Penukar Kalor untuk Pemanas Air

Saat membeli penukar kalor untuk pemanas air, beberapa faktor penting perlu diingat untuk memastikan sistem berfungsi secara efisien, aman, dan andal. Untuk memulai, penting untuk memilih penukar kalor yang kompatibel dengan sistem pemanas air tertentu. Baik itu sistem berbasis tangki atau tanpa tangki, desain dan fungsi penukar harus cocok dengan pengaturan pemanas air secara keseluruhan.

Pertimbangkan kapasitas dan permintaan aliran air yang perlu dipanaskan. Perkirakan laju maksimum di mana air perlu dipanaskan pada waktu tertentu. Ini berarti memahami waktu penggunaan puncak dan jumlah perlengkapan yang akan menarik air panas secara bersamaan. Setelah informasi ini tersedia, menjadi lebih mudah untuk memilih penukar yang dapat menangani laju aliran yang diperlukan tanpa hambatan atau penundaan dalam pemanasan.

Faktor lain yang memengaruhi pilihan adalah perbedaan suhu antara sumber panas buangan (seperti gas buang dari tungku, proses atau boiler) dan air dingin yang masuk ke sistem. Perbedaan suhu ini menentukan seberapa efektif penukar dalam mentransfer panas dari satu fluida ke fluida lainnya. Bahan yang digunakan dalam membangun penukar juga berperan penting dalam kinerjanya dan umur panjangnya. Berbagai cara membangun meliputi desain pelat dan bingkai, tubular, spiral, cangkang dan tabung yang terbuat dari logam seperti baja tahan karat, baja karbon, tembaga, kuningan, atau titanium tergantung pada persyaratan aplikasi tertentu.

Pembeli juga harus menyelidiki apakah luas permukaan penukar kalor potensial cukup untuk kebutuhan mereka berdasarkan perhitungan persyaratan transfer panas. Luas permukaan berkorelasi langsung dengan kemampuan penukar untuk mentransfer panas secara efisien; oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa apa yang dipilih memiliki luas permukaan yang cukup untuk memenuhi permintaan. Ketahui peringkat tekanan penukar kalor sebelum membelinya. Air dan fluida lain dalam sistem dapat mengalami tekanan tinggi, jadi perlu untuk memilih penukar yang dapat menahan tekanan untuk memastikan daya tahan dan keamanan.

Selain itu, pertimbangkan apakah ada kebutuhan untuk penukar kalor pelat atau penukar kalor tubular. Ini akan bergantung pada aplikasi tertentu, keterbatasan ruang, persyaratan penurunan tekanan, dan faktor-faktor lainnya. Terakhir, pikirkan tentang fitur khusus yang mungkin penting, seperti teknologi anti-skala atau kemampuan membersihkan diri melalui aliran berdenyut. Penukar kalor dengan jenis teknologi ini dapat menyebabkan operasi yang lebih efisien dari waktu ke waktu dengan mengurangi kebutuhan pemeliharaan yang disebabkan oleh penskalaan atau penyumbatan.

Penukar Kalor untuk Pemanas Air T&J

T: Dapatkah penukar kalor diperbaiki?

J: Beberapa penukar kalor dapat diperbaiki, seperti baja tahan karat dan besi cor. Yang aluminium tidak bisa karena logamnya terlalu tipis untuk memungkinkan pengelasan, dan bahkan jika pengelasan memungkinkan, aditif dalam paduan akan membuat jahitan berpori.

T: Dapatkah penukar kalor dibersihkan?

J: Penukar kalor dapat dibersihkan tetapi tidak boleh dilakukan terlalu sering atau bertentangan dengan pedoman pabrikan. Membersihkan penukar kalor biasanya dilakukan dengan pembersihan kimia untuk menghilangkan endapan tabung boiler internal.

T: Bagaimana cara mengetahui apakah penukar kalor pemanas air rusak?

J: Jika ada penurunan suhu air, suhu air yang tidak konsisten, tagihan energi yang meningkat, atau retakan atau kondensasi pada komponen, penukar kalor dapat rusak.

T: Apakah pemanas air penukar kalor sepadan?

J: Ya, karena mereka menggunakan lebih sedikit air. Limbah pemanas air langsung yang khas adalah sekitar 30 galon per jam. Mereka juga lebih hemat energi dan dapat menghemat banyak uang. Diperkirakan sekitar 3% hingga 7% bahan bakar dihemat untuk setiap fitting kuningan atau tembaga dengan menghindari waktu tunggu di saluran air.

T: Apakah semua pemanas air memiliki penukar kalor?

J: Tidak. Penukar kalor untuk pemanas air biasanya terdapat pada pemanas air premium. Pemanas air sederhana yang tidak memiliki penukar kalor mungkin masih efisien jika mereka menggunakan metode lain seperti kumparan tanpa tangki atau pemanasan tidak langsung.