riyanto(k2514055)_makalah compact heat exchanger

32
MAKALAH COMPACT HEAT EXCHANGER (PENUKAR KALOR KOMPAK) Disusun Oleh : Nama : Riyanto NIM/Kelas : K2514055/ A Prodi : Pendidikan Teknik Mesin PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

Upload: riyanto

Post on 28-Jan-2016

327 views

Category:

Documents


67 download

DESCRIPTION

makalah alat penukar kalor kompak (compact heat exchanger)

TRANSCRIPT

Page 1: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

MAKALAH COMPACT HEAT EXCHANGER

(PENUKAR KALOR KOMPAK)

Disusun Oleh :

Nama : Riyanto

NIM/Kelas : K2514055/ A

Prodi : Pendidikan Teknik Mesin

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2015

Page 2: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT karena atas limpahan

rahmat-Nya kami bisa menyelesaikan makalah Compact Heat Exchanger

(Penukar Kalor Kompak). Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata

kuliah Perpindahan Panas.

Dalam kesempatan ini, tidak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bp Danar Susilo Wijayanto S.T., M. Eng selaku dosen mata kuliah

Perpindahan Panas.

2. Orang tua kami yang telah membantu secara material dan doa.

3. Rekan satu kelompok yang telah membantu dalam penyusunan

makalah ini.

4. Teman-teman yang memberikan saran dan bantuan dalam penyusunan

makalah ini sehingga kami dapat menyelesaikannya dengan sebaik–

baiknya.

Kami menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini jauh dari kata

sempurna, baik dari segi penyusunan, pembahasan ataupun penulisannya,

sehingga kami membutuhkan kritik dan saran yang sifatnya membangun,

khususnya dari dosen mata kuliah teori pemesinan guna menjadi acuan dalam

bekal pengalaman bagi kami untuk lebih baik dimasa yang akan datang. Semoga

makalah ini dapat memberikan informasi dan bermanfaat untuk kita dalam

mengembangkan wawasan dan meningkatkan ilmu pengetahuan.

Surakarta, Desember 2015

Penulis

i

Page 3: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................... i

DAFTAR ISI......................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang........................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah..................................................................................... 2

C. Tujuan........................................................................................................ 2

BAB II. KAJIAN TEORI

A. Pengertian Heat Exchanger....................................................................... 3

B. Pegertian Compact Heat Exchanger.......................................................... 4

C. Jenis-Jenis Compact Heat Exchanger........................................................ 7

D. Keuntungan dan Kekurangan Compact Heat Exchanger.......................... 11

E. Aplikasi Compact Heat Exchanger........................................................... 12

F. Soal-Soal dan Pembahasan........................................................................ 16

BAB III. PENUTUP

A. Kesimpulan................................................................................................ 18

B. Saran.......................................................................................................... 18

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................ 19

ii

Page 4: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Alat penukar panas atau Heat Exchanger (HE) adalah alat yang

digunakan untuk memindahkan panas dari sistem ke sistem lain tanpa

perpindahan massa dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai

pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakai adalah air yang dipanaskan

sebagai fluida panas dan air biasa sebagai air pendingin (cooling water).

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).

Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang

minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi,

pembangkit listrik. Alat penukar kalor terdiri dari berbagai macam dan seiring

meningkatnya kesadaran pemanfaatan sumber daya energi yang efektif,

meminimalkan biaya operasional dan pemeliharaan telah menyebabkan

perkembangan alat penukar kalor yang efisien seperti alat penukar kalor

kompak.

Compact Heat Exchanger atau alat penukar kalor kompak sudah

banyak digunakan dalam industri maupun dalam kehidupan sehari-hari,

bebebarapa contoh penggunannya adalah kondensor dan evaporator pada

sistem refrigerasi dan tata udara, pendingin oli pada pesawat udara, radiator

pada mesin-mesin otomotif dan lain-lain. Oleh karena itu pada makalah ini

akan dibahas mengenai pengertian penukar kalor kompak, jenis-jenis, cara

kerja dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.

1

Page 5: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan Heat Exchanger?

2. Apa yang dimaksud dengan Compact Heat Exchanger?

3. Apa saja jenis-jenis Compact Heat Exchanger?

4. Apa kekurangan dan kelebihan Compact Heat Exchanger?

5. Bagaimana pengaplikasian Compact Heat Exchanger dalam industri

maupun dalam kehidupan sehari-hari?

C. Tujuan

1. Mengetahui pengertian Heat Exchanger

2. Mengetahui pengertian Compact Heat Exchanger

3. Mengetahui jenis-jenis dari Compact Heat Exchanger

4. Mengetahui kekurangan dan kelebihan Compact Heat Exchanger

5. Mengetahui pengaplikasian Compact Heat Exchanger dalam industri

maupun dalam kehidupan sehari-hari

2

Page 6: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

BAB II

KAJIAN TEORI

A. Pengertian Heat Exchanger

Panas adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipindahkan dari

suatu tempat ke tempat lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan

sama sekali. Dalam suatu proses, panas dapat mengakibatkan terjadinya

kenaikan suhu suatu zat dan atau perubahan tekanan, reaksi kimia dan

kelistrikan. Perpindahan panas adalah perpindahan energi karena adanya

perbedaan temperatur. Ada tiga bentuk mekanisme perpindahan panas yang

diketahui, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

Alat penukar panas adalah suatu peralatan dimana terjadi perpindahan

panas antara fluida yang bertemperatur tinggi ke fluida yang bertemperatur

lebih rendah. Perpindahan panas antar fluida tersebut dapat terjadi secara

langsung maupun tidak langsung.

Perpindahan panas secara langsung terjadi apabila ada dua fluida atau

lebih bercampur secara langsung tanpa adanya pembatas didalam suatu bejana

ataupun ruangan tertentu. Sedangkan perpindahan panas secara tidak langsung

terjadi apabila ada dua fluida atau lebih berada didalam suatu bejana atau

ruangan tertentu dan tidak bercampur secara langsung, tetapi ada media

perantara yng memisahkan antara fluida tersebut.

3

Page 7: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

Pada sistem sirkulasi air pendingin, besarnya panas yang dipindahkan

dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1) Perbedaan Temperatur

Panas berpindah dari fluida yang bertemperatur tinggi ke fluida yang

bertemperatur rendah. Semakin besar beda temperatur antara fluida dingin

dan panas maka semakin besar pula panas yang dipindahkan.

2) Koefisien Perpindahan panas

Usaha untuk meningkatkan koefisien perpindahan panas adalah dengan

mengubah bentuk sirip, posisi dan arah aliran udara. Semakin besar

koefisien pepindahan panas maka semain besar panas yang dipindahkan.

3) Luas Permukaan Perpindahan Panas

Semakin luas permukaan perpindahan panas maka panas yang

dipindahkan semakin besar.

B. Pengertian Compact Heat Exchanger

Alat penukar panas kompak (Compact Heat Exchanger) merupakan

alat penukar panas yang memiliki bidang perpindahan panas dengan kerapatan

tinggi. Kerapatan tinggi yang dimaksud adalah rasio antara luas permukaan

bidang yang mengalami perpindahan panas terhadap volume alat penukar

kalor.

Rasio luas permukaan perpindahan panas dari penukar panas kompak

untuk volumenya disebut daerah kepadatan β . Sebuah penukar panas dengan

β = 700 m2/m3( atau 200 ft2/ft3) diklasifikasikan sebagai kompak . Contoh

penukar panas kompak adalah radiator mobil ( 1000 m2/m3) , kaca keramik

turbin gas penukar panas ( 6000 m2/m3) , regenerator dari mesin Stirling

(15.000 m2/m3) , dan paru-paru manusia ( 20.000 m2/m3).

4

Page 8: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

Penukar panas kompak umumnya digunakan pada penukar panas dari

gas ke gas dan gas ke cair (atau cair ke gas ) untuk melawan koefisien

perpindahan panas yang rendah terkait dengan aliran gas dengan peningkatan

luas permukaan. Penukar kalor kompak yang menggunakan udara sebagai

fluida kerjanya membutuhkan luas permukaan yang lebih besar dari pada alat

penukar kalor kompak yang menggunakan cairan sebagai fluida kerjanya.

Peningkatan luas permukaan dapat dilakukan dengan menaikkan kerapatan

permukaan perpindahan panasnya (β). Jenis konstruksi dasar yang digunakan

dalam desain sebuah penukar kompak adalah ;

1) Menambahkan luas permukaan alat penukar dengan menggunakan

sirip pada satu atau lebih sisi-sisinya,

2) Pembangkit panasnya menggunakan diameter hidrolik permukaan

yang kecil, dan

3) Pipa pada alat penukar memiliki diameter yang kecil.

Beberapa yang patut dipertimbangkan adalah biaya, tekanan dan

temperatur pada saat pengoperasian, pengotoran, kontaminasi fluida, dan

pertimbangan produksi. Jenis yang umum digunakan pada alat penukar

dengan permukaan yang ditambahkan adalah jenis pelat-sirip dan pipa-

sirip.

Fin (sirip) merupakan ciri khusus dari compact heat exchanger. Pada

umumnya fluida cair mengalir sepanjang pipa dan gas mengalir pada celah diantara

fin. Salah satu hal penting yang perlu diperhatikan dalam heat exchanger adalah

perpindahan panasnya pada sisi udara. Untuk mendapatkan efisiensi fin yang tinggi

perlu diperhatikan bahan dan geometri dari fin tersebut. Bentuk fin yang umum

5

Page 9: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

digunakan adalah plain (datar) dan wavy (bergelombang), sebagaimana yang

ditunjukkan pada gambar berikut.

Beberapa konfigurasi sirip dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Keterangan:

(a) Sirip longitudinal (memanjang) dengan profil siku-empat

(b) Tabung silinder dengan sirip berprofil siku-empat

(c) Sirip longitudinal dengan profil trapezoida

(d) Sirip longitudinal dengan profil parabola

(e) Tabung silinder dengan sirip radial berprofil siku-empat

(f) Tabung silinder dengan sirip radial berprofil kerucut terpotong

(g) Duri berbentuk silinder

(h) Duri berbentuk kerucut terpotong

(i) Duri berbentuk parabola

6

Page 10: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

C. Jenis-Jenis Compact Heat Exchanger

Alat penukar panas kompak dibedakan menjadi 2 jenis yaitu jenis pelat

sirip (plate fin) dan pipa sirip (finned tube).

1. Plate Fin Heat Exchanger

Plate fin heat exchanger adalah salah satu bentuk penukar panas

kompak yang terdiri dari blok lapisan sirip bergelombang dan pelat

pemisah. Pada alat penukar kalor jenis plat sirip, sirip sirip diapit oleh

pelat secara paralel seperti yang ditunjukkan pada gambar, terkadang sirip

ini digabungkan dengan pipa yang bentuknya telah disesuaikan.

Sirip tersebut dilekatkan pada pelat dengan cara mematri, solder,

mengelem, las, dan ekstrusi. Yang tergolong dalam pelat-sirip adalah :

a) Sirip lurus dan sederhana, misalnya sirip segitiga sederhana dan

segiempat.

b) Sirip sederhana namun bergelombak (berombak), dan

c) Sirip bercelah, misalnya offset strip, louver, sirip berlubang, dan sirip pin.

Dengan memvariasikan variabel geometris dasar untuk setiap jenis

permukaan plat-sirip, adalah mungkin untuk memperoleh berbagai

permukaan geometris spesifik. Walaupun pada umumnya kerapatan sirip

antara 120-700 sirip/m, namun aplikasinya memungkinkan hingga 2100

sirip/m. Ketebalan sirip pada umumnya antara 0,05-0,25 mm. Ketinggian

(puncak) sirip antara 2-20 mm. Sebuah alat penukar kalor pelat sirip

dengan luas permukaan perpindahan panas 1300 m2 tiap meter kubiknya

mampu ditempati sirip dengan kerapatan 600 sirip/m.

7

Page 11: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

Plate fin terbuat dari material yang bervariasi. Material pembuatan

jenis plat fin ini adalah aluminium, stainless steel, corrosion, dan besi

paduan tahan panas. Batas suhu plate fin tergantung pada bahan material

yaitu pada alumunium temperatur kriogenik mencapai 100° C dan untuk

stainless steel mencapai suhu 500° C. Bahan alumunium ini mampu

menerima tekanan hingga 100 bar sedangkan untuk stainless steel mampu

menerima tekanan sebesar 90 bar. Kebanyakan Plat fin terbuat dari

alumunium karena memiliki kerapatan yang rendah, konduktivitas thermal

tinggi dan kekuatan tinggi pada temperatur rendah.

Plate Fin Heat Exchanger menerima dua atau lebih aliran, yang

mungkin mengalir dalam arah paralel atau tegak lurus satu sama lain.

Ketika arah arus sejajar, fluida dapat mengalir pada aliran yang sama atau

berlawanan. Plate fin heat exchanger ini digunakan pada 3 konfigurasi

yaitu cross flow, counter flow dan cross-counter flow.

8

Page 12: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

Pada penukar panas cross flow biasanya hanya dua aliran yang

ditangani, sehingga menghilangkan keperluan distribusi. Kepala tangki

terletak di keempat sisi inti penukar panas, sehingga membuat jenis ini

sederhana dan murah. Aplikasi yang umum yaitu radiator mobil dan

beberapa penukar panas pesawat.

2. Finned Tube Heat Exchanger

Pada alat penukar kalor jenis pipa sirip pada umumnya

menggunakan pipa berpenampang lingkaran dan persegi panjang.

Beberapa jenis sirip yang digunakan pada pipa sirip yaitu :

a) Sirip kontinyu pada susunan pipa yang terbagi lagi dalam sirip

sederhana dan sirip bergelombang

b) Sirip normal pada pipa tunggal disebut juga sebagai pipa tunggal

bersirip

c) Sirip longitudinal pada pipa tunggal

Khusus untuk sirip kontinyu, ciri-ciri untuk jenis ini adalah

memeliki kerapatan sirip antara 300-600 sirip/m, ketebalan sirip

antara 0,1-0,25 mm, panjang alir sirip antara 25-250 mm, kerapatan

penukar panas pipa-sirip 725 m2/m3 pada 400 sirip/m.

9

Page 13: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

Penukar panas pipa bersirip banyak digunakan dalam sistem

pendingin, serta aplikasi lain yang membutuhkan pertukaran panas antara

dua fluida.

Perpindahan panas dari sirip

Menurut Murray (1938) dan Gardner (1945) (asumsi Murray-

Gardner) perpindahan panas dari sirip dapat diasumsikan sebagai berikut :

10

Page 14: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

aliran panas dan suhu di sirip tetap konstan dengan waktu

bahan sirip adalah homogen, konduktivitas termal adalah sama di

semua arah, dan itu tetap konstan

perpindahan panas konvektif di permukaan sirip adalah konstan dan

seragam atas seluruh permukaan sirip

suhu medium di sekitar sirip adalah seragam

ketebalan sirip kecil, jika dibandingkan dengan tinggi dan panjangnya,

sehingga suhu seluruh ketebalan dan perpindahan panas sirip dari tepi

sirip mungkin terabaikan

suhu di dasar sirip adalah seragam

tidak ada resistansi kontak dimana pangkal sirip bergabung dengan

permukaan utama

tidak ada sumber panas dalam sirip itu sendiri

panas yang ditransfer melalui ujung sirip yang diabaikan dibandingkan

dengan panas yang menghilang disebut permukaan lateral

perpindahan panas ke atau dari sirip sebanding dengan kelebihan suhu

antara sirip dan medium sekitarnya

perpindahan panas radiasi dari dan ke sirip diabaikan

D. Keuntungan dan Kekurangan Compact Heat Exchanger

Beberapa keuntungan dari penggunaan penukar kalor kompak

(Compact Heat Exchanger) adalah sebagai berikut:

1. Meningkatkan efisiensi energi

2. Rendah biaya dan lebih ringan

3. Multi-stream dan multi-pass konfigurasi

4. Kontrol suhu ketat dan mampu menahan tekanan tinggi

5. Hemat energi

6. Permukaan perpindahan panas yang lebih luas

Sedangkan kekurangan dari penukar kalor kompak adalah :

1. Terbatas pada temperatur dan tekanan tertentu

2. Sirip-sirip dapat tersumbatdan sulit untuk membersihkannya

3. Sulit untuk memperbaiki

11

Page 15: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

E. Aplikasi Compact Heat Exchanger

Compact Heat Exchanger atau alat penukar kalor kompak sudah

banyak digunakan dalam industri maupun dalam kehidupan sehari-hari, salah

satu pengaplikasiannya yaitu pada radiator mobil.

Radiator adalah alat penukar panas kompak yang menggunakan cairan

dan gas sebagai fluida kerjanya yang secara luas digunakan pada kendaraan

otomotif. Dalam radiator aliran fluida panas (air) besilangan tegak lurus

dengan arah aliran fluida dingin (udara) dan kedua fluida tersebut tidak

bercampur. Kedua fluida tersebut hanya mengalir sekali dalam saluran

penukar panas atau biasa disebut single pass. Bagian utama radiator adalah inti

radiator yang berupa sirip-sirio dan berkas pipa yang disusun diantaranya

sirip-sirip tersebut. Fluida yang masuk kedalam radiator berupa fluida panas

yang mengalir kedalam inti radiator yang terdiri dari tabung-tabung yang

mempunyai sirip-sirip pendingin radiator.

Didalam inti radiator fluida panas mengalami perpindahan panas

secara tidak langsung dengan fluida dingin. Fluida panas akan mengalami

penurunan suhu sehingga fluida yang keluar dari rdiator berupa fluida dingin.

Menurut bentuk intinya radiator dapat dibagi menjadi 3 jenis :

1. Inti radiator tipe plat

2. Inti radiator tipe curogated (lekukan)

3. Inti radiator tipe SR ( single row)

Disamping menurut bentuk intinya , radiator juga dibedakan menurut

arah aliran airnya yaitu :

12

Page 16: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

1. Radiator dengan arah aliran ke bawah yaitu radiator dengan pipa-pipa air

tersusun vertikal

2. Radiator dengan arah aliran melintang yaitu radiator dengan pipa-pipa air

tersusun horizontal.

Pada proses sirkulasi dan pendinginan terdapat komponen-komponen

pembantu agar proses tersebut dapat berjalan dengan baik. Komponen-

komponen pembantu tersebut antara lain kipas pendingin, pompa air, selag

karet, thermostat, dan tutup radiator.

1) Tutup Radiator

Tutup radiator berfungsi untuk menjaga tekanan di dalam inti

radiator. Tutup radiator dilengkapi dengan relief valve dan vacuum

valve. Bila volume cairan pendingin (air) bertambah akibat naiknya

temperatur, maka tekanan juga akan bertambah dan relief valve akan

membuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui overflow pipe.

Bila temperatur cairan pendingin (air) berkurang saat temperaturnya

turun maka terjadi kevakuman didalam radiator sehingga pada kondisi

ini vakum valve akan membuka secara otomatis untuk menghisap

udara agar tekanan dalam radiator sama dengan tekanan atmosfir.

2) Tangki Atas

Tangki atas radiator berperan sebagai penampung air sebelum

masuk kedalam pipa-pipa radiator, tangki radiator ini terbuat dari

kuningan atau plastik.

3) Tangki Bawah

13

Page 17: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

Tangki bawah radiator berfungsi sebagai penampung cairan

pendingin (air) yang telah melalui inti radiator. Material tangki bawah

ini sama dengan material tangki atas.

4) Inti Radiator

Inti radiator merupakan bagian yang paling banyak mengambil

peran sebagai penukar kalor. Pada bagian ini cairan pendingin (air)

yang telah mengalami kenaikan temparatur pasca keluar dari water

jacket akan masuk kedalam pipa, dan secara konveksi akan

memindahkan panasnya ke dinding pipa. Selanjutnya panas yang

diserap oleh dinding pipa akan dipindahkan lagi secara konduksi

kepada sirip, dan dengan bantuan kipas (fan), udara didorong dengan

arah menyilang yang bertujuan untuk melepas kalor yang ada pada

sirip ke lingkungan secara konveksi. Adapun inti radiator terbagi

dengan 2 bagian, yaitu pipa (tube) radiator dan sirip (fin).

5) Pipa (tube) radiator

Pipa pada inti radiator menjadi salah satu elemen penting

dalam menjalankan fungsi penukaran kalor pada radiator. Pipa radiator

selain fungsi utamanya sebagai elemen untuk menyalurkan air panas

dari tangki atas ke tangki bawah juga berperan sebagai elemen untuk

14

Page 18: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

memperluas bidang yang akan mengalami perpindahan kalor sehingga

laju perpindahan panasnya akan meningkat. Seperti yang ditampilkan

pada gambar, pada umumnya jenis pipa berdasarkan bentuk

penampangnya yang digunakan untuk radiator atau compact heat

exchangers terbagi dua, yaitu pipa tabung (circular tube) dan pipa rata

(flat tube), namun tidak tertutup kemungkinan untuk pengembangan

bentuk pipa yang lain.

6) Sirip (fin)

Salah satu cara untuk meningkatkan laju perpindahan panas

adalah dengan cara memperluas bidang yang mengalami konveksi. Ini

dapat dilakukan dengan menggunakan sirip agar dindingnya lebih luas

terhadap fluida lingkungan. Konduktivitas termal material sirip

memiliki dampak besar terhadap distribusi temperatur di sepanjang

sirip dan oleh karena itu laju perpindahan panasnya juga dapat

ditingkatkan.

F. Soal-Soal dan Pembahasan

15

Page 19: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

1. Apa yang anda ketahui tentang Compact Heat Exchanger (Penukar Kalor

Kompak) ?

2. Sebutkan jenis-jenis compact heat exchanger!

3. Sebutkan beberapa jenis sirip yang digunakan pada plate fin dan tube fin

heat exchanger !

4. Sebutkan Keuntugan dan kekurangan dari penggunaan compact heat

exchanger !

5. Sebutkan macam-macam alat yang mengaplikasikan compact heat

exchanger !

Jawab:

1. Alat penukar panas kompak (Compact Heat Exchanger) merupakan alat

penukar panas yang memiliki bidang perpindahan panas dengan kerapatan

tinggi. Kerapatan tinggi yang dimaksud adalah rasio antara luas

permukaan bidang yang mengalami perpindahan panas terhadap volume

alat penukar kalor.

2. Alat penukar panas kompak dibedakan menjadi 2 jenis yaitu jenis pelat

sirip (plate fin heat exchanger) dan pipa sirip (finned tube heat exchanger).

3. Jenis sirip yang digunakan pada Plate fin Heat Exchanger yaitu:

a) Sirip lurus dan sederhana, misalnya sirip segitiga sederhana dan

segiempat.

b) Sirip sederhana namun bergelombak (berombak), dan

c) Sirip bercelah, misalnya offset strip, louver, sirip berlubang, dan sirip

pin.

Jenis sirip yang digunakan pada tipe Finned Tube Heat Exchanger

yaitu :

a) Sirip kontinyu pada susunan pipa yang terbagi lagi dalam sirip

sederhana dan sirip bergelombang

b) Sirip normal pada pipa tunggal disebut juga sebagai pipa tunggal

bersirip

c) Sirip longitudinal pada pipa tunggal

16

Page 20: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

4. Beberapa keuntungan dari penggunaan penukar kalor kompak (Compact

Heat Exchanger) adalah sebagai berikut:

a) Meningkatkan efisiensi energi

b) Rendah biaya dan lebih ringan

c) Multi-stream dan multi-pass konfigurasi

d) Kontrol suhu ketat dan mampu menahan tekanan tinggi

e) Hemat energi

f) Permukaan perpindahan panas yang lebih luas

Sedangkan kekurangan dari penukar kalor kompak adalah :

a) Terbatas pada temperatur dan tekanan tertentu

b) Sirip-sirip dapat tersumbatdan sulit untuk membersihkannya

c) Sulit untuk memperbaiki

5. Contoh pengaplikasian penukar panas kompak adalah radiator mobil, kaca

keramik turbin gas penukar panas, regenerator dari mesin Stirling, paru-

paru manusia, air conditioning system, dan lain-lain.

17

Page 21: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Alat penukar panas adalah suatu peralatan dimana terjadi

perpindahan panas antara fluida yang bertemperatur tinggi ke fluida yang

bertemperatur lebih rendah. Perpindahan panas antar fluida tersebut dapat

terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Alat penukar panas terdiri

dari bebarapa maca, salah satunya yaitu compact heat exchanger atau

penukar panas kompak. Alat penukar panas kompak (Compact Heat

Exchanger) merupakan alat penukar panas yang memiliki bidang

perpindahan panas dengan kerapatan tinggi. Fin (sirip) merupakan ciri

khusus dari compact heat exchanger. Penukar panas kompak terdiri dari dua

jenis yaitu Plate Fin Heat Exchanger dan Finned Tube Heat Exchanger

yang memiliki bentuk dan kelebihan masing-masing.

Penukar panas kompak penerapannya sudah banyak dijumpai

dalam industri maupun dalam kehidupan sehari-hari. Contoh

pengaplikasian penukar panas kompak adalah radiator mobil, kaca

keramik turbin gas penukar panas, regenerator dari mesin Stirling, paru-

paru manusia, air conditioning system, dan lain-lain.

B. SARAN

Penukar kalor kompak yang menggunakan udara sebagai fluida

kerjanya membutuhkan luas permukaan yang lebih besar dari pada alat

penukar kalor kompak yang menggunakan cairan sebagai fluida kerjanya.

Oleh karena itu perlu adanya peningkatan luas permukaan. Peningkatan luas

permukaan dapat dilakukan dengan menaikkan kerapatan permukaan

perpindahan panasnya (β), sehingga diperlukan adanya desain sebuah penukar

kompak yaitu menambahkan luas permukaan alat penukar dengan

menggunakan sirip pada satu atau lebih sisi-sisinya, pembangkit panasnya

menggunakan diameter hidrolik permukaan yang kecil, dan pipa pada alat

penukar memiliki diameter yang kecil.

18

Page 22: Riyanto(k2514055)_makalah Compact Heat Exchanger

DAFTAR PUSTAKA

http://cdn.intechopen.com/pdfs/30772.pdf

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-12453-2199100028-Chapter1.pdf

http://ethesis.nitrkl.ac.in/297/1/

DESIGN_OF_COMPACT_PLATE_FIN_HEAT_EXCHANGER2.pdf

https://eprints.uns.ac.id/17343/3/BAB_II.pdf

http://oto.teknik.ummgl.ac.id/wp-content/uploads/2013/06/Perpindahan-Panas-

pada-Sirip-Fin.ppt

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/30023/3/Chapter%20II.pdf

http://web.iitd.ac.in/~prabal/MEL242/(29)-Heat-exchanger-part-1.pdf

http://www.academia.edu/8315459/

TUGAS_PERPINDAHAN_PANAS_MAKALAH_HEAT_EXCHANGER_ALA

T_PENUKAR_PANAS

http://www.alfalaval.com/globalassets/documents/industries/chemicals/

petrochemicals/editorial_compact_heat_exchanger_ppi00324en.pdf

http://www.slideshare.net/mobile/adlinilda/compact-heat-exchangers

19