ALAT PEMINDAH PANAS

Fungsi Alat Pemindah PanasAlat yang berfungsi untuk memindahkan panas dari suatu sistem ke sistem lain tanpa terjadi perpindahan massa dan biasanya panas berpindah melalui dinding pemisah yang memisahkan kedua sistem tersebut

Tujuan Pemindahan PanasMemanaskan - merubah temperatur (T>>>) - merubah fasa (mis cair-uap) - mempertahankan reaksi (reaksi endotermik)

Mendinginkan - merubah temperatur (T

Cara Pemindahan PanasKontak langsung

Cara Pemindahan panasMelalui dinding pemisah

Prinsip Pemindahan PanasPanas berpindah dari sistem yang temperaturnya lebih tinggi ke sistem yang temperaturnya lebih rendah.Driving force = T = TH TCLaju perpindahan panas = driving force/resistance

Perhitungan Jumlah PanasTerjadi perubahan temperatur Q = m. H = m.Cp. TTerjadi perubahan fasa Q = m.Q = U.A.LMTD

Panas dapat dipindahkan dengan caraRadiasi atau pancaran, panas dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetik dan untuk perpindahan panas seperti ini tidak memerlukan zat antara atau medium Konduksi, panas dipindahkan sebagai energi kinetik dari satu molekul ke molekul lainnya tanpa molekul tersebut berpindah tempat (terjadi pada fasa padat)

Panas dapat dipindahkan dengan caraKonveksi, panas dipindahkan oleh molekul-molekul yang bergerak (mengalir) oleh karena adanya dorongan bergerak, terjadi pada fluida (cair atau gas)

Dalam melaksanakan perpindahan panas, perlu diperhitungkanJumlah panas yang dipindahkan (Q)Tingkat panas (suhu, T)Tahanan terhadap perpindahan panas

Fungsi Isolasi PanasMencegah kehilangan panas alat-alat, pipa-pipa yang bersuhu tinggi karena kontak dengan sekelilingnya yang suhunya rendah.Mencegah masuknya panas karena suhu sekitarnya yang lebih tinggiMencegah bahaya yang dapat timbul bila orang menyentuh permukaan benda yang panas/dingin sekali

Bahan Isolasi panasDaya hantar panas rendahDapat menahan arus konveksiDisesuaikan dengan suhu

Jenis-jenis alat pemindah panas berdasarkan fungsinyaHeat ExchangerHeaterCoolerKondensorEvaporatorVaporizerBoilerreboiler

Jenis-jenis alat pemindah panas berdasarkan bentuk konstruksinyaAlat pemindah panas tangki berpengaduk dengan jaket dan coilAlat pemindah panas pipa ganda (Double Pipe Heat Exchanger)Alat pemindah panas plateAlat pemindah panas shell and tubes

Tangki berpengaduk dengan jaket

Tangki berpengaduk dengan coil

Tangki berpengaduk dengan coil

coil

Tangki berpengaduk dengan jaket dan coilAlat pemindah panas yang bentuk konstruksi alatnya paling sederhanaCocok untuk yang kapasitasnya kecilProsesnya umumnya batchLuas bidang perpindahan panasnya terbatas, memperbesar luas bidang perpan sama dengan memperbesar tangki(volume alat bertambah besar)Harganya relatif murah

Fungsi PengadukUntuk membuat aliran turbulen yang berdampak untuk memperbesar laju perpindahan panasMeratakan perpindahan panas

Alat pemindah panas pipa ganda(Double pipe heat exchanger)Alat pemindah panas yang terdiri dari dua pipa konsentris (pipa kecil sebagai sentral yang dibungkus oleh pipa yang lebih besar), dimana satu fluida mengalir lewat pipa dalam sedangkan fluida lain mengalir lewat anulus (daerah antara dinding pipa dala dan dinding pipa luar)

Double pipe heat exchanger

Double pipe heat exchanger

Double pipe heat exchanger

Double pipe heat exchanger

Double pipe heat exchangerKapasitasnya lebih besar dibanding tipe tangki berpengadukProsesnya sinambung atau kontinuLuas bidang perpindahan panas = luas selimut pipa bagian dalamMemperbesar luas bidang perpindahan panas dengan cara memperbesar diameter pipa bagian dalam atau memperpanjang pipa.

Double pipe heat exchangerKekurangannya, terbatas untuk kapasitasnya yang tidak terlalu besar.Memperbesar kapasitas = memperbesar luas bidang perpindahan panas = memperbesar volume alat.

Double pipe HE tipe Hairpin

Tipe plate Heat ExchangerAlat penukar panas yang terdiri dari beberapa pelat yang tersusun di dalam bingkai yang besar.Perpindahan panas terjadi melalui dinding pelat.Fluida yang bertukar panas mengalir diantara celah atau ruang diantara pelatLuas bidang perpindahan panas lebih besar dibanding tipe double pipe HE sehingga kapasitas alatnya lebih besar dibanding double pipe HE

Tipe plate heat exchangerMemperbesar luas bidang perpindahan panas sama dengan memperbesar luas bidang pelat dan memperbanyak pelat.Prosesnya sinambung atau kontinuHarganya relatif mahalTidak cocok untuk yang kapasitasnya sangat besar karena bisa memperbesar volume alat.

Tipe plate HE

Tipe plate HE

Tipe plate HE

Tipe plate HE

Shell and Tubes Heat ExchangerTipe alat pemindah panas yang terdiri dari sebuah pipa besar (shell) dan beberapa buah pipa kecil (tubes), fluida panas atau dingin bisa mengalir melalui shell atau tubes.Luas bidang perpindahan panas sama dengan luas selimut pipa kecil atau tubes.Luas bidang perpindahan panas diperbesar dengan memperbanyak tubesVolume alat kecil tapi luas bidang perpindahan panas besar

Shell and tubes heat exchangerCocok untuk kapasitas besar (biasanya skala industri)Dioperasikan secara sinambung/kontinu

Shell and tubes HE

Shell and tubes HE

Shell and tubes HE

Shell and tubes HE

Shell and tubes HE

Shell and tubes HE

TubesFungsi, untuk mengalirkan fluida panas/dingin atau fluida yang akan dipanaskan/didinginkan.Carbon, stailes steel dllPola pemasangan tubes, square (bujur sangkar) dan triangular (segitiga)

Pola pemasangan tubespitchpitchsquaretriangular

shellFungsi, sebagai tempat tubes dan tempat mengalirnya fluida panas/dingin atau fluida yang dipanaskan atau didinginkanBahan carbon steel

BaffleBerfungsi untuk menturbulenkan aliran fluida yang melewati shell dan penyangga tubesLuas penampang baffle dari luas penampang shellJarak baffle tidak boleh kurang dari 1/5 kali diameter luar shell

Vent (ventilasi)Berfungsi, untuk mengeluarkan gas atau uap yang tidak terkondensasi.Vent biasanya dipergunakan, jika shell and tubes difungsikan sebagai kondensor atau fluida yang mengalir di sisi shell masuk fasa uap/gas ke luar berupa fasa cair.

Jenis shell and tubes berdasarkan jumlah aliran yang melalui shell dan tubes1-2 pass HE, artinya 1 kali fluida tersebut melewati shell dan 2 kali fluida tersebut melewati tubesBagaimana untuk 1-4 pass HE, 2-4 pass HE ????

Shell and Tubes 1 2 Pass HE

Cooling TowerBerfungsi sebagai pendingin air prosesCooling tower di industri biasanya berada di unit utilitas

Cooling Tower

Cooling Tower

Cooling Tower

Cooling Tower

Air CoolerPendingin air yang menggunakan udara sebagai pendinginnya

Penampang air cooler

Air cooler