Shell dan tabung

Jenis-Jenis Penukar Kalor Cangkang dan Tabung

Berbagai jenis penukar kalor cangkang dan tabung didasarkan pada persyaratan spesifik lingkungan kerja dan media. Perbedaan utama biasanya dibuat antara bagian cangkang dan bagian tabung.

• Bagian Cangkang

  Berdasarkan desain cangkang luar, penukar kalor cangkang dan tabung dapat dibagi menjadi;

  Cangkang silinder biasa:

  Cangkang silinder biasa adalah bentuk yang paling umum dan tradisional. Ini terdiri dari cangkang silinder dengan ujung datar. Desain ini memungkinkan distribusi aliran yang merata dan efektivitas perpindahan panas.

  Cangkang silinder biasa dengan ujung cekung:

  Cangkang silinder biasa dengan ujung cekung mirip dengan bagiannya di atas. Namun, kedua ujungnya cekung. Desain ini meningkatkan kekuatan cangkang dan ketahanan terhadap lingkungan tekanan dan suhu tinggi. Sementara itu, distribusi aliran dan kinerja perpindahan panas lebih ditingkatkan.

  Cangkang jumbo:

  Cangkang jumbo memiliki dimensi dan kapasitas yang lebih besar, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan volume pemrosesan besar. Industri seperti pembangkitan tenaga dan petrokimia sering menggunakannya di sektor-sektor ini untuk menangani jumlah yang besar secara efektif.

  Cangkang terbelah:

  Tidak seperti cangkang unit tunggal tradisional, cangkang terbelah memiliki beberapa segmen yang digabungkan untuk membentuk cangkang. Teknik ini memfasilitasi pemeliharaan dan perbaikan dengan memungkinkan akses ke bagian-bagian tertentu dari penukar sambil juga memberikan kontrol yang lebih baik atas kinerja perpindahan panasnya.

• Bagian Tabung

  Jenis penukar kalor cangkang dan tabung dapat dibagi lagi berdasarkan desain dan pengaturan tabung.

  Tabung biasa:

  Tabung biasa adalah desain tabung standar untuk penukar kalor cangkang dan tabung. Umumnya, mereka diproduksi dari bahan tertentu dengan karakteristik perpindahan panas optimal. Tabung biasa memiliki diameter yang seragam dan dipasang tegak lurus terhadap cangkang. Tata letak tabung ini memfasilitasi distribusi aliran fluida yang merata dan perpindahan panas yang efektif.

  Tabung U:

  Penukar kalor tabung U memiliki desain unik di mana tabung dibengkokkan menjadi bentuk U. Konfigurasi ini memungkinkan ekspansi dan kontraksi termal yang lebih besar, sehingga mencegah stres dan kerusakan yang disebabkan oleh variasi suhu. Selain itu, penukar kalor tabung U menunjukkan efisiensi perpindahan panas yang ditingkatkan dibandingkan dengan penukar tabung lurus biasa karena peningkatan kecepatan fluida dan turbulensi di dalam saluran berbentuk U.

  Kepala mengambang:

  Penukar kalor tabung kepala mengambang terdiri dari pelat tabung tetap dan kepala yang diamankan ke pemegang mengambang. Desain khusus ini memfasilitasi pengapungan bebas dan akibatnya ekspansi termal tabung. Penukar kalor tabung kepala mengambang sangat cocok untuk lingkungan suhu dan tekanan tinggi di mana akomodasi ekspansi termal yang signifikan diperlukan. Mereka juga dapat secara efektif menahan pengotoran dan menyederhanakan prosedur pembersihan, sehingga lebih mudah dipelihara selama periode penggunaan yang lama.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Cangkang dan Tabung

Berikut adalah spesifikasi penukar kalor cangkang dan tabung yang khas.

• Tabung: Diameter tabung biasanya berkisar dari 5mm hingga 25mm. Panjang tabung berkisar dari 1.000mm hingga 12.000mm. Bahan yang digunakan untuk membuat tabung biasanya tembaga, kuningan, baja, karbon, atau bahan paduan lainnya. Ketebalan dinding tabung bisa mencapai 3mm.
• Cangkang: Diameter luar cangkang bisa mencapai 1.000mm hingga 4.000mm. Panjang cangkang berkisar dari 2.000mm hingga 8.000mm. Bahan cangkang biasanya baja karbon, baja tahan karat, atau bahan paduan lainnya. Ketebalan cangkang biasanya lebih dari 5mm.
• Kepala: Kepala terdiri dari dua bagian ujung: kepala depan (atau penutup saluran) dan kepala belakang (atau penutup memanjang). Kepala melampirkan bundel tabung dan umumnya berpasangan dengan cangkang dengan flensa terbelah. Tergantung pada desainnya, kepala dapat berupa bola, elips, atau datar.
• Baffle: Baffle adalah pelat datar yang menopang bundel tabung dan mengarahkan aliran fluida perpindahan panas. Mereka membantu meningkatkan efisiensi perpindahan panas dengan memastikan bahwa fluida mengalir melintasi tabung.
• Seal: Seal adalah bahan yang digunakan untuk menyegel celah antara tabung dan cangkang untuk mencegah kebocoran fluida dan memastikan efisiensi perpindahan panas. Bahan penyegelan umum meliputi silikon, nitril, dan poliuretan.

Pemeliharaan Penukar Kalor Cangkang dan Tabung

Memelihara penukar kalor cangkang dan tabung sangat penting agar peralatan dapat terus bekerja dengan baik untuk mentransfer panas, memperpanjang masa pakainya, dan mengurangi kerusakan dan biaya perbaikan. Berikut adalah beberapa kiat pemeliharaan praktis untuk penukar kalor cangkang dan tabung:

• Inspeksi rutin: Pengguna harus menetapkan jadwal dan secara teratur memeriksa penukar kalor untuk melihat apakah ada tanda-tanda kerusakan yang jelas, seperti retakan atau kebocoran. Mereka juga harus memeriksa bundel tabung, baffle, seal, dan bagian lain untuk keausan, korosi, atau penyumbatan. Melakukan inspeksi menyeluruh sejak awal akan membantu untuk melihat masalah dan menghindari kegagalan seperti kebocoran yang dapat menyebabkan kecelakaan serius.
• Pembersihan: Penukar kalor cangkang dan tabung harus dibersihkan secara rutin untuk menghilangkan pengotoran, kerak, atau endapan minyak sehingga efisiensi tetap terjaga. Pilihan metode pembersihan dan frekuensi akan bergantung pada faktor-faktor seperti jenis fluida yang ditukar, lingkungan, dan intensitas penggunaan. Beberapa teknik umum adalah pembersihan kimia, pembersihan mekanis, dan ultrasonik.
• Pelumasan: Jika ada bagian yang bergerak dalam penukar kalor cangkang dan tabung, seperti katup dan pompa, bagian-bagian tersebut harus dilumasi secara teratur sesuai dengan saran produsen. Melakukan hal ini membantu mengurangi gesekan dan keausan, memperpanjang umur, dan memastikan pengoperasian yang lancar.
• Parameter pengoperasian: Parameter pengoperasian penukar kalor, seperti suhu fluida, tekanan, dan laju aliran, harus selalu berada dalam rentang yang tepat yang direkomendasikan oleh produsen. Hindari lingkungan yang terlalu padat dan suhu tinggi karena dapat merusak cangkang atau tabung dan mengurangi umur komponen.

Aplikasi Cangkang dan Tabung

Berikut adalah beberapa cara dan aplikasi industri penukar kalor cangkang dan tabung:

• Pengolahan Makanan & Susu:

  Penukar kalor cangkang dan tabung digunakan dalam industri makanan dan susu untuk pasteurisasi dan pendinginan produk makanan, jus, dan susu. Mereka memastikan keamanan produk dengan secara efisien memanaskan atau mendinginkan barang-barang makanan sambil mempertahankan kualitas dan nilai gizinya. Selain itu, daya tahannya di bawah persyaratan pembersihan yang ketat menjadikannya cocok untuk digunakan dalam pengolahan makanan.

• Pulp dan Kertas:

  Dalam industri pulp dan kertas, penukar kalor cangkang dan tabung menemukan aplikasi dalam proses seperti pemutihan, memasak, dan pendinginan. Mereka memfasilitasi pemulihan panas di dalam proses, yang meningkatkan efisiensi energi dan menurunkan biaya produksi. Optimasi ini tidak hanya menguntungkan laba, tetapi juga mengurangi dampak lingkungan dari pembuatan kertas.

• Kilang dan Petrokimia:

  Penukar kalor cangkang dan tabung memainkan peran penting dalam kilang dan pabrik petrokimia dengan secara efisien memulihkan panas dari proses seperti distilasi minyak mentah, pendinginan produk reaksi, dan kondensat. Mereka sangat penting untuk mengoptimalkan penggunaan energi dan merampingkan pengelolaan proses produksi secara keseluruhan di industri-industri ini.

• Pembangkitan Tenaga:

  Pembangkit listrik menggunakan penukar kalor cangkang dan tabung dalam kondensor, menara pendingin, dan pemanas air umpan. Mereka memungkinkan perpindahan panas yang efektif antara fluida, membantu dalam kondensasi uap, serta pendinginan air sirkulasi. Penukar juga memanaskan air umpan, yang meningkatkan efisiensi sistem pembangkitan tenaga.

• Pengolahan Kimia:

  Dalam industri kimia, penukar kalor cangkang dan tabung digunakan untuk mendinginkan, memanaskan, dan memulihkan panas dari berbagai bahan kimia, pelarut, dan gas. Mereka sangat penting untuk menjaga suhu reaksi optimal dan memaksimalkan pemulihan energi di dalam unit pengolahan kimia.

• Sistem HVAC:

  Penukar kalor cangkang dan tabung digunakan dalam sistem HVAC untuk konverter chiller dan aplikasi pemulihan panas. Mereka memfasilitasi transfer panas antara refrigeran dan air, memastikan pendinginan dan pemanasan yang efisien di infrastruktur bangunan komersial dan industri. Hal ini mendorong kinerja sistem secara keseluruhan dan kenyamanan di lingkungan dalam ruangan.

Cara Memilih Cangkang dan Tabung

Ketika memilih penukar kalor cangkang dan tabung, sejumlah faktor perlu dipertimbangkan untuk memastikan bahwa penukar tersebut memenuhi persyaratan aplikasi dan berkualitas baik.

• Persyaratan aplikasi

  Pengguna perlu menentukan aplikasi dan kondisi kerja penukar kalor, seperti tujuannya, fluida kerja, suhu dan tekanan, dan persyaratan spesifik lainnya. Kemudian mereka harus memilih jenis penukar kalor dan model yang sesuai dengan aplikasi. Misalnya, penukar kalor tekanan tinggi harus dipilih untuk aplikasi tekanan tinggi.

• Kapasitas dan ukuran

  Pengguna perlu menghitung jumlah dan dimensi penukar kalor yang diperlukan sesuai dengan laju aliran dan suhu fluida kerja dalam aplikasi aktual. Mereka juga harus mempertimbangkan ruang pemasangan untuk memastikan bahwa dimensi penukar kalor yang dipilih sesuai.

• Bahan dan struktur

  Pengguna harus memilih bahan dan jenis struktur penukar kalor yang sesuai menurut faktor-faktor seperti fluida kerja, lingkungan kerja, dan tekanan. Misalnya, penukar kalor baja tahan karat atau baja karbon harus dipilih, tergantung pada apakah itu korosif.

• Standar desain dan produksi

  Pengguna perlu memilih penukar kalor yang dirancang dan diproduksi sesuai dengan standar yang diterima untuk memastikan kinerjanya dan keandalannya. Misalnya, pengguna dapat memilih penukar kalor yang sesuai dengan ASME atau standar terkait lainnya.

• Kualitas dan keandalan

  Pengguna perlu memilih penukar kalor dengan kualitas baik dan kinerja yang dapat diandalkan. Pengguna dapat merujuk pada laporan evaluasi, ulasan pengguna, dan informasi lainnya untuk memilih merek dan produsen dengan reputasi baik dan pangsa pasar yang tinggi.

• Pemasangan dan pemeliharaan

  Pengguna harus mempertimbangkan pemasangan dan pemeliharaan penukar kalor. Mereka harus memilih penukar kalor yang mudah dipasang dan dipelihara dan yang dilengkapi dengan instruksi pemasangan dan pemeliharaan yang lengkap.

• Biaya dan anggaran

  Pengguna harus mempertimbangkan biaya dan anggaran penukar kalor. Mereka harus menyeimbangkan faktor-faktor seperti kinerja, kualitas, dan keandalan untuk memilih penukar kalor yang memenuhi anggaran dalam anggaran.

T&J

T1: Apa keuntungan penukar kalor cangkang dan tabung?

J1: Desainnya memungkinkan penukar kalor cangkang dan tabung untuk mentransfer panas antara dua fluida secara efisien. Mereka juga memiliki keuntungan dari kemudahan pembersihan dan pemeliharaan.

T2: Industri apa yang menggunakan penukar kalor cangkang dan tabung?

J2: Penukar kalor cangkang dan tabung digunakan dalam berbagai industri. Ini termasuk industri minyak dan gas, industri kimia dan petrokimia, industri pembangkitan tenaga, industri makanan dan minuman, dan industri HVAC, antara lain.

T3: Apa saja bahan yang berbeda yang digunakan untuk membuat penukar kalor cangkang dan tabung?

J3: Cangkang dan tabung penukar kalor terbuat dari bahan tahan lama, seperti, baja tahan karat, baja karbon, paduan tembaga, titanium, dan paduan nikel, antara lain.

T4: Bagaimana cara kerja penukar kalor cangkang dan tabung?

J4: Dalam penukar kalor cangkang dan tabung, dua fluida mengalir berlawanan arah. Salah satunya berada di bundel tabung, sedangkan yang lainnya berada di cangkang. Panas berpindah dari fluida yang lebih panas ke yang lebih dingin melalui penukar kalor. Ini mendorong pemanasan atau pendinginan fluida lainnya tanpa mencampur keduanya.