Penukar panas multipass

Jenis Penukar Kalor Multipass

Penukar kalor multipass adalah alat untuk mentransfer panas antara dua atau lebih fluida dengan beberapa aliran fluida melalui penukar. Fluida dalam penukar kalor multipass dapat berupa gas atau cairan, dan dapat mengalami perubahan keadaan (yaitu, melalui perubahan fase, seperti mendidih atau mengembun) atau tidak. Dalam konfigurasi, baik jumlah aliran maupun pengaturan aliran paralel versus lawan arus dapat dimodifikasi. Salah satu sistem umum terdiri dari dua fluida, satu panas dan satu dingin, yang mengalir dalam arah berlawanan melalui penukar.

Berikut adalah beberapa jenis model penukar kalor multipass:

• Penukar Kalor Pipa Ganda

  Penukar kalor pipa ganda terdiri dari satu pipa di dalam pipa lainnya dengan kedua fluida bersirkulasi di masing-masing pipa. Dalam penukar kalor multipass pipa ganda, fluida A akan mengalir melalui pipa luar sedangkan fluida B akan melewati pipa dalam (dan sebaliknya dalam konfigurasi terbalik). Biasanya digunakan untuk transfer panas antara dua cairan, penukar kalor pipa ganda juga dapat menangani satu cairan dan satu gas.

• Penukar Kalor Cangkang dan Tabung

  Penukar kalor cangkang dan tabung terdiri dari cangkang bulat dan banyak tabung tertutup. Rangkaiannya terdiri dari pelat tabung tetap, satu cangkang dengan penutup ujung di setiap sisi, dan kepala mengambang dengan baffle. Panas dipertukarkan antara fluida di dalam tabung dan yang ada di cangkang. Umumnya, penukar kalor cangkang dan tabung memiliki dua fluida yang bergerak dalam satu arah sebelum dipisahkan oleh baffle. Baffle menyebabkan fluida berputar dan mengalir kembali melalui saluran yang sama, menciptakan penukar kalor lawan arus yang meningkatkan transfer panas melalui sistem. Penukar kalor cangkang dan tabung banyak digunakan di industri karena ketahanan dan skalabilitasnya.

• Penukar Kalor Spiral

  Penukar kalor spiral memiliki dua fluida yang berputar mengelilingi satu sama lain, menciptakan sesuatu seperti heliks ganda. Panas dipertukarkan ketika satu fluida mendingin dan yang lainnya menghangat. Penukar kalor spiral memanfaatkan gaya sentrifugal untuk menyebarkan salah satu fluida, meningkatkan transfer panas.

• Penukar Kalor Pelat

  Dalam penukar kalor pelat, kedua fluida diletakkan pada pelat dalam pola lawan arus. Fluida dipisahkan satu sama lain oleh dinding tipis, sehingga panas dipertukarkan di antara keduanya. Panas terutama dipertukarkan melalui pelat dan secara sekunder melalui gasket yang memisahkan pelat, yang juga menahan fluida di tempatnya. Jika korosi, kebocoran, atau masalah lain menjadi perhatian, penukar pelat yang dilas (bukannya yang dengan gasket) dapat digunakan untuk menahan pelat bersama. Penukar kalor pelat umumnya digunakan karena kekompakan dan efisiensinya menawarkan area transfer panas yang lebih besar per satuan volume dibandingkan dengan penukar tabung.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Penukar Kalor Multipass

Spesifikasi penukar kalor multipass akan bervariasi tergantung pada aplikasi industri, lingkungan operasional, dan fluida yang akan dipertukarkan. Namun, berikut adalah beberapa spesifikasi standar yang disediakan pabrikan untuk penukar kalor multipass.

• Material: Penukar kalor multipass biasanya terbuat dari bahan dengan konduktivitas termal tinggi dan ketahanan korosi. Bahan umum termasuk baja karbon, baja tahan karat, paduan cuprous, dll., di mana paduan cuprous sebagian besar digunakan dalam penukar kalor pelat multipass yang disolder.
• Ulir: Ulir penukar kalor multipass mengacu pada jenis dan ukuran ulir yang digunakan pada port koneksinya. Jenis umum termasuk ulir NPT dan ulir BSP. Ukuran ulir memengaruhi koneksi antara penukar kalor dan pipa. Biasanya lebih besar dari atau sama dengan ulir 2 inci untuk mengakomodasi persyaratan aliran fluida dari sistem sirkuit ganda.
• Jenis Koneksi: Jenis koneksi penukar kalor multipass termasuk koneksi berflensa, koneksi berulir, dan koneksi yang dilas, yang memengaruhi kompatibilitas penukar kalor dengan sistem perpipaan yang berbeda.
• Suhu & Tekanan Operasi: Peringkat suhu dan tekanan menunjukkan kemampuan penukar kalor multipass untuk menahan suhu dan tekanan yang berbeda. Misalnya, penukar kalor tabung multipass baja dapat bekerja pada suhu hingga 450 derajat Celcius dan tekanan hingga 30 MPa. Baja tahan karat dapat menahan hingga 50 MPa, sedangkan kuningan menawarkan hingga 31 MPa.
• Dimensi: Dimensi penukar kalor multipass meliputi panjang, lebar, tinggi, dll. Biasanya tergantung pada aplikasi industri dan kapasitas pertukaran panas yang diperlukan.

Kinerja penukar kalor multipass, seperti transfer panas, penurunan tekanan, dan laju kebocoran, harus diuji sesuai dengan standar yang relevan. Periksa badan untuk retakan, korosi, dan kerusakan mekanis lainnya. Periksa apakah bagian koneksi longgar, apakah ring seal terdeformasi atau rusak, dan apakah ada kebocoran di ulir. Selain itu, lakukan uji tekanan hidrolik pada penukar kalor pipa multipass untuk memastikan bahwa bejana tekanan baja padat, dan periksa pelat katup penukar kalor pelat multipass untuk melihat apakah ada kebocoran tunggal atau jamak di antara pelat. Akan membantu jika Anda juga melakukan uji kinerja fungsional sesuai dengan aplikasi penukar kalor multipass, lingkungan operasi, dan jenis fluida yang bersirkulasi, antara lain.

Skenario Penukar Kalor Multipass

Penukar kalor multipass memiliki banyak aplikasi industri, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini.

• Kilang Minyak

  Kilang minyak menggunakan penukar kalor multipass untuk proses distilasi dan pemulihan panas. Dengan sistem multipass, kilang dapat mengoptimalkan transfer panas dan mencapai kontrol suhu yang efisien. Ini meningkatkan kualitas produk dan profitabilitas dengan merampingkan proses manufaktur.

• Pembangkit Listrik

  Pembangkit listrik menggunakan penukar kalor multipass untuk mengoptimalkan pemulihan panas dari gas buang dan uap. Penggunaannya termasuk penukar kalor gas-ke-uap, sistem pendingin, dan kondensor untuk sistem uap. Penukar kalor multipass meningkatkan efisiensi keseluruhan pabrik dengan memulihkan panas dari gas buang dan mentransfernya ke fluida kerja.

• Produksi Kimia

  Dalam proses produksi kimia, penukar kalor multipass melakukan kontrol suhu, pemulihan panas, dan pendinginan. Mereka membantu mengatur suhu reaksi, memfasilitasi kondensasi, dan mempromosikan penguapan. Desain multipass memaksimalkan luas permukaan transfer panas untuk manajemen termal yang efisien dalam proses kimia.

• Manufaktur Farmasi

  Manufaktur farmasi menggunakan penukar kalor multipass untuk sterilisasi, pendinginan produk, dan pasteurisasi. Penukar membantu menjaga suhu yang tepat yang diperlukan untuk mensterilkan fluida dan mencapai pendinginan produk yang aman. Mereka juga memastikan transfer panas yang konsisten selama pasteurisasi untuk memenuhi standar kualitas yang ketat.

• Pengolahan Makanan

  Pengolahan makanan menggunakan penukar kalor multipass untuk pasteurisasi, homogenisasi, dan penyesuaian suhu. Penukar membantu memastikan pemanasan dan pendinginan produk makanan yang tepat. Ini menjaga kualitas dan keamanan produk akhir sesuai dengan peraturan yang diperlukan.

• Pengolahan Plastik dan Logam

  Pengolahan logam seperti peleburan dan perlakuan panas logam menggunakan penukar kalor multipass untuk pengaturan suhu dan pemulihan panas sisa. Mereka membantu menjaga suhu optimal di tungku, tanur, dan reaktor. Pengolahan plastik seperti ekstrusi dan pencetakan juga menggunakan penukar kalor multipass untuk melelehkan dan membentuk material.

Cara Memilih Penukar Kalor Multipass

Sebelum mencari pemasok atau katalog, sangat penting untuk memahami kebutuhan aplikasi. Hal-hal penting seperti situasi aliran, suhu dan tekanan kerja, dan fluida mana yang terlibat harus diketahui. Dibekali dengan pengetahuan tentang persyaratan, seseorang dapat menggunakan kiat berikut untuk memilih penukar kalor multipass ideal untuk suatu sistem.

• Kapasitas dan Ukuran: Pertimbangkan ruang instalasi dan kapasitas sistem untuk memastikan bahwa penukar kalor multipass yang dipilih sesuai dan memberikan volume transfer panas yang diperlukan.
• Bahan Konstruksi: Pilih bahan yang tepat setelah mempertimbangkan media operasi, suhu, tekanan, dan faktor lingkungan. Pastikan tidak ada reaksi buruk antara penukar dan fluida.
• Kondisi Operasi: Pastikan penukar kalor multipass yang dipilih dapat menahan tekanan dan suhu operasi. Selain itu, efisiensi termal sesuai dengan persyaratan sistem.
• Bentuk Koneksi: Pastikan jenis koneksi dan posisi penukar kalor sesuai dengan sistem untuk menghindari masalah koneksi atau kebocoran.
• Pemeliharaan dan Pembersihan: Pilih penukar kalor yang mudah dirawat dan dibersihkan. Selain itu, pastikan aksesibilitas pemeliharaan cukup untuk tugas pemeliharaan yang direncanakan.
• Kualitas dan Keandalan: Pilih penukar dari pemasok dan produsen tepercaya. Periksa kualitas, keandalan, dan catatan kinerjanya. Sebaiknya pilih penukar kalor multipass yang sesuai dengan standar dan sertifikasi yang relevan.

Tanya Jawab Penukar Kalor Multipass

T: Apa perbedaan antara penukar kalor multipass dan single-pass?

J: Perbedaan utama antara penukar kalor tunggal dan multipass adalah pengaturan aliran. Dalam penukar kalor single-pass, kedua fluida mengalir satu kali dalam satu loop, yang dapat menghasilkan efisiensi transfer panas yang rendah. Di sisi lain, penukar kalor multipass memungkinkan kedua fluida mengalir beberapa kali melalui penukar, meningkatkan efisiensi transfer panas.

T: Apa saja keuntungan penukar kalor multipass?

J: Penukar kalor multipass menawarkan desain yang lebih ringkas karena jalur aliran yang lebih pendek, yang membutuhkan volume fluida yang lebih kecil untuk mencapai suhu yang diinginkan. Selain itu, penukar kalor multipass menunjukkan koefisien transfer panas yang lebih tinggi dan konsumsi energi yang lebih rendah. Terakhir, penukar kalor multipass lebih mudah dipelihara dan dibersihkan, sehingga mengurangi biaya pemeliharaan dan meningkatkan ketersediaan peralatan.

T: Apa jenis penukar kalor multipass yang paling umum?

J: Jenis penukar kalor multipass yang paling umum adalah penukar kalor cangkang dan tabung multipass, penukar kalor pelat, dan penukar kalor tabung ganda.

T: Bagaimana cara kerja penukar kalor cangkang dan tabung multipass?

J: Dalam penukar kalor cangkang dan tabung multipass, satu fluida mengalir melalui tabung sedangkan fluida lainnya mengalir di luar tabung di dalam cangkang. Susunan baffle menciptakan beberapa bagian atau lintasan di dalam cangkang. Penyelarasan ini memungkinkan kedua fluida mengalir beberapa kali, memfasilitasi proses transfer panas.