slide alat pemindah panas-2

ALAT PEMINDAH PANAS

Fungsi Alat Pemindah Panas

Alat 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 Panas

Memanaskan - merubah temperatur (T>>>) - merubah fasa (mis cair-uap) - mempertahankan reaksi (reaksi endotermik)

Mendinginkan - merubah temperatur (T<<<) - merubah fasa (mis uap-cair) - mempertahankan reaksi (reaksi eksotermik)

Cara Pemindahan Panas

Kontak langsung

Cara Pemindahan panas

Melalui dinding pemisah

Prinsip Pemindahan Panas

Panas berpindah dari sistem yang temperaturnya lebih tinggi ke sistem yang temperaturnya lebih rendah.

Driving force = ∆T = TH – TC

Laju perpindahan panas = driving force/resistance

Perhitungan Jumlah Panas

Terjadi perubahan temperatur Q = m. ∆H = m.Cp. ∆T Terjadi perubahan fasa Q = m.λ Q = U.A.LMTD

Panas dapat dipindahkan dengan cara

Radiasi 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 cara

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

Dalam melaksanakan perpindahan panas, perlu diperhitungkan

Jumlah panas yang dipindahkan (Q) Tingkat panas (suhu, T) Tahanan terhadap perpindahan

panas

Fungsi Isolasi Panas

Mencegah kehilangan panas alat-alat, pipa-pipa yang bersuhu tinggi karena kontak dengan sekelilingnya yang suhunya rendah.

Mencegah masuknya panas karena suhu sekitarnya yang lebih tinggi

Mencegah bahaya yang dapat timbul bila orang menyentuh permukaan benda yang panas/dingin sekali

Bahan Isolasi panas

Daya hantar panas rendah Dapat menahan arus konveksi Disesuaikan dengan suhu

Jenis-jenis alat pemindah panas berdasarkan fungsinya

Heat Exchanger Heater Cooler Kondensor Evaporator Vaporizer Boiler reboiler

Jenis-jenis alat pemindah panas berdasarkan bentuk konstruksinya

Alat pemindah panas tangki berpengaduk dengan jaket dan coil

Alat pemindah panas pipa ganda (Double Pipe Heat Exchanger)

Alat pemindah panas plate Alat pemindah panas shell and

tubes

Tangki berpengaduk dengan jaket

Tangki berpengaduk dengan coil

Tangki berpengaduk dengan jaket dan coil

Alat pemindah panas yang bentuk konstruksi alatnya paling sederhana

Cocok untuk yang kapasitasnya kecil Prosesnya umumnya batch Luas bidang perpindahan panasnya

terbatas, memperbesar luas bidang perpan sama dengan memperbesar tangki(volume alat bertambah besar)

Harganya relatif murah

Fungsi Pengaduk

Untuk membuat aliran turbulen yang berdampak untuk memperbesar laju perpindahan panas

Meratakan 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


Kapasitasnya lebih besar dibanding tipe tangki berpengaduk

Prosesnya sinambung atau kontinu Luas bidang perpindahan panas =

luas selimut pipa bagian dalam Memperbesar luas bidang

perpindahan panas dengan cara memperbesar diameter pipa bagian dalam atau memperpanjang pipa.


Kekurangannya, 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 Exchanger

Alat 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 pelat

Luas bidang perpindahan panas lebih besar dibanding tipe double pipe HE sehingga kapasitas alatnya lebih besar dibanding double pipe HE

Tipe plate heat exchanger

Memperbesar luas bidang perpindahan panas sama dengan memperbesar luas bidang pelat dan memperbanyak pelat.

Prosesnya sinambung atau kontinu Harganya relatif mahal Tidak cocok untuk yang

kapasitasnya sangat besar karena bisa memperbesar volume alat.

Tipe plate HE

Shell and Tubes Heat Exchanger

Tipe 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 shell.

Luas bidang perpindahan panas diperbesar dengan memperbanyak tubes

Volume alat kecil tapi luas bidang perpindahan panas besar

Shell and tubes heat exchanger

Cocok untuk kapasitas besar (biasanya skala industri)

Dioperasikan secara sinambung/kontinu

Shell and tubes HE

Tubes

Fungsi, untuk mengalirkan fluida panas/dingin atau fluida yang akan dipanaskan/didinginkan.

Carbon, stailes steel dll Pola pemasangan tubes, square

(bujur sangkar) dan triangular (segitiga)

Pola pemasangan tubes

pitch

pitch

squaretriangular

shell

Fungsi, sebagai tempat tubes dan tempat mengalirnya fluida panas/dingin atau fluida yang dipanaskan atau didinginkan

Bahan carbon steel

Baffle

Berfungsi untuk menturbulenkan aliran fluida yang melewati shell dan penyangga tubes

Luas penampang baffle ¾ dari luas penampang shell

Jarak 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 tubes

1-2 pass HE, artinya 1 kali fluida tersebut melewati shell dan 2 kali fluida tersebut melewati tubes

Bagaimana untuk 1-4 pass HE, 2-4 pass HE ????

Shell and Tubes 1 – 2 Pass HE

Cooling Tower

Berfungsi sebagai pendingin air proses

Cooling tower di industri biasanya berada di unit utilitas

Cooling Tower

Air Cooler

Pendingin air yang menggunakan udara sebagai pendinginnya

Penampang air cooler

Air cooler

slide alat pemindah panas-2

Documents