Chika Olviani 2110100072Heat exchanger adalah sebuah peralatan yang diciptakan untuk melakukan penukaranpanas (heat transfer) antara satu fluida dengan fluida lain nya (cair dan gas). Zat tersebut saling di pisah oleh benda/dinding padat sehingga ke dua zat tersebut tidak pernah tercampur satu sama lainya. Heat exchanger sangat banyak di gunakan dalam dunia industri untuk keperluan proses, seperti chemical plant, power plant, natural gas processing, kilang minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Gambaran mudahnya adalah seperti demikian :

Menurut hukum kekekalan energi, yaitu panas atau energi tidak dapat dimusnahkan ataupun diciptakan, tapi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain. Energi atau panas juga dapat dipindahkan, yaitu dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi. Konduksi adalah perpindahan panas yang melalui suatu benda tanpa membuat arus atau perpindahan materi dari benda tersebut. Konveksi adalah perpindahan panas yang disebabkan oleh terjadinya arus/pergerakan fluida yang bersuhu panas menuju dan bercampur dengan fluida yang bersuhu dingin. Sebagai contoh, aliran/arah angin disebabkan oleh peristiwa konveksi. Radiasi adalah perpindahan panas dimana pemancar dan penyerap panas tidak bersinggungan langsung. Panas yang diterima oleh penyerap mengalir dengan sempurna di dalam ruang hampa dengan kecepatan cahaya. Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung (direct contact).Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar. Pada Dasarnya prinsip kerja dari alat penukar kalor yaitu memindahkan panas dari dua fluida padatemperatur berbeda di mana transfer panas dapat dilakukan a. Secara kontak langsung panas yang dipindahkan antara fluida panas dan dingin melalui permukaan kontak langsung berarti tidak ada dinding antara kedua fluida.Transfer panas yang terjadi yaitu melalui interfase / penghubung antara kedua fluida.Contoh : aliran steam pada kontak langsung yaitu 2 zat cair yang tidak dapat bercampur, gas-liquid, dan partikel padatkombinasi fluida. b. Secara kontak tak langsung perpindahan panas terjadi antara fluida panas dan dingin melalui dinding pemisah. Dalam sistem ini, kedua fluida akan mengalir.1

Peralatan penukar panas adalah suatu peralatan di mana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih tinggi kepada fluida lain yang temperaturnya lebih rendah. Klasifikasi peralatan penukar panas didasarkan pada: a. Proses perpindahan panas b. Jumlah fluida yang mengalir c. Luas permukaan d. Mekanisme perpindahan panas e. Konstruksi f. Tipe pelat g. Pengaturan aliran KLASIFIKASI ALAT PENUKAR PANAS 1. Condenser Condenser merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan fluida sampai terjadi perubahan fase dari fase uap menjadi fase cair. Media pendingin yang dipakai biasanya air sungai atau air laut dengan suhu udara luar 2. Chiller Chiller merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan (menurunkan suhu) cairan atau gas pada temperatur yang sangat rendah. Temperatur pendingin di dalam chiller jauh lebih rendah dibandingkan dengan pendinginan yang dilakukan oleh pendingin air. Media pendingin yang digunakan antara lain freon 3. Reboiler Reboiler merupakan alat penukar panas yang bertujuan untuk mendidihkan kembali serta meenguapkan sebagian cairan yang diproses. Media pemanas yang digunakan antara lain uap (steam) dan minyak (oil). Alat penukar panas ini digunakan pada peralatan distilasi 4. Cooler Cooler adalah alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan (menurunkan suhu) cairan atau gas dengan menggunakan air sebagai media pendingin. Dengan perkembangan teknologi saat ini, media pendingin coolermenggunakan udara dengan bantuan kipas (fan) 5. Heat Exchanger Heat Exchanger (HE) adalah alat penukar panas yang bertujuan memanfaatkan panas suatu aliran fluida untuk pemanasan aliran fluida yang lain. Dalam hal ini terjadi 2 fungsi sekaligus yaitu : Memanaskan fluida yang dingin Mendinginkan fluida yang panas 6. Heater Heater merupakan alat penukar kalor yang bertujuan memanaskan (menaikkan suhu) suatu fluida proses dengan menggunakan media pemanas. Media pemanas yang biasa digunakan antara lain uap atau fluida panas lain 7. Thermosiphon dan Forced Circulation Reboiler Thermosiphon reboiler merupakan reboiler dimana terjadi sirkulasi fluida yang akan dididihkan dan diuapkan dengan proses sirkulasi alamiah (natural circulation). Sedangkan Forced Circulation Reboiler adalah reboiler yang sirkulasi fluida terjadi akibar adanya pompa sirkulasi sehingga menghasilkan sirkulasi paksaan (forced circulation) 8. Steam Generator Alat ini sering disebut sebagai ketel uap dimana terjadi pembentukan uap dalam unit pembangkit. Panas hasil pembakaran bahan bakar dalam ketel dipindahkan dengan cara konveksi, konduksi dan radiasi. Berdasarkan sumber panasnya, steam generator dibagi 2 macam, yaitu :2

Steam generator tipe pipa air Tipe ini, fluida yang berada di dalam pipa adalah air ketel, sedangkan pemanas (berupa nyala api dan gas asap) berada di luar pipa. Hasilnya berupa uap dengan tekanan tinggi. Steam generator tipe pipa api Tipe ini, fluida yang berada di dalam pipa adalah nyala api, sedangkan air yang akan diuapkan berada di luar pipa dalam bejana khususpemanas (berupa nyala api dan gas asap) berada di luar pipa 9. WHB (Waste Heat Boiler) WHB adalah alat penukar panas sejenis dengan ketel uap tetapi memiliki perbedaan pada sumber panas yang digunakan. Sumber panas pada ketel uap yaitu hasil pembakaran bahan bakar sedangkan sumber panas pada WHB yaitu memanfaatkan panas dari gas asap pembakaran atau cairan panas yang diperoleh dari reaksi kimia 10. Superheater Alat penukar panas jenis ini digunakan untuk mengubah uap basah (saturated steam) pada steam generator (ketel uap) menjadi uap kering (superheated steam) 11. Evaporator Evaporator adalah alat penukar panas yang digunakan untuk menguapkan cairan yang ada pada larutan sehingga diperoleh larutan yang lebih pekat (mother liquor) 12. Vaporizer Alat penukar panas ini digunakan untuk menguapkan suatu cairan sehingga fasenya berubah dari cair menjadi gas 13. Ekonomizer Ekonomizer (disebut juga pemanas air pengisi ketel uap) digunakan untuk menaikkan suhu air sebelum air masuk ke dalam ketel uap. Tujuannya untuk meringankan beban ketel ALAT PENUKAR PANAS TIPE SHELL AND TUBE Alat penukar panas tipe shell and tube merupakan salah satu jenis alat penukar panas berdasarkan konstruksinya. Tipe shell and tube sering digunakan dalam industri karena memiliki kelebihan bila dibandingkan dengan tipe lainnya, antara lain : Menggunakan teknik fabrikasi yang sudah mapan. Dapat dibuat dari berbagai material. Mudah dibersihkan dan konstruksinya sederhana KELAYAKAN ALAT PENUKAR PANAS TIPE SHELL AND TUBE Suatu alat penukar panas yang telah dirancang perlu diuji kelayakannya untuk mengetahui kinerja alat tersebut dalam melakukan proses perpindahan panas. Untuk menentukan kelayakan suatu alat penukar panas (heat axchanger) dapat dilakukan melalui 2 macam besaran yang perlu ditentukan yaitu : Faktor kekotoran (Rd) Semakin besar harga Rd hasil kalkulasi dari harga Rd yang dibutuhkan maka alat penukar panas dapat dikatakan layak digunakan apabila telah dilakukan service sehingga alat penukar panas perlu dibersihkan dan diservis. Apabila harga Rd hasil kalkulasi lebih kecil dari harga Rd yang dibutuhkan maka alat penukar panas dapat dikatakan tidak layak digunakan. Pressure drop (P) Kelayakan alat penukar panas baik apabila memiliki harga P untuk gas sebesar < 2 psia dan untuk cair sebesar < 10 psia.

3