PERPINDAHAN PANAS (HEAT EXCANGER) RIKI PUTRA 1210017411023

PENGERTIAN 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. Shell adalah pipa yang mempunyai diameter sampai 24 in. untuk pipa yang mempunyai diameter antara 12 sampai 24 in nominal pipe sizenya sama dengan actual sizenya dan ketebalan pipanya rata-rata 3/8 in dan mampu bertahan sampai tekanan 300 psi,

SHELL AND TUBE Alat penukar panas shell and tube terdiri atas suatu bundel pipa yang dihubungkan secara parallel dan ditempatkan dalam sebuah pipa mantel (cangkang ). Fluida yang satu mengalir di dalam bundel pipa, sedangkan fluida yang lain mengalir di luar pipa pada arah yang sama, berlawanan, atau bersilangan. Kedua ujung pipa tersebut dilas pada penunjang pipa yang menempel pada mantel.

Tube (condenser tube) adalah pipa yang mempunyai dinding yang tipis Tube (condenser tube) adalah pipa yang mempunyai dinding yang tipis. Ketebalan dinding tube dinyatakan dengan (birmingham wire gage=bwg). Sementara untuk pipa, ketebalan dindingynya dinyatakan oleh schedule number Actual diameter tube sama dengan nominal sizenya. Sementara untuk pipa nominal sizenya tidak sama dengan actual sizenya. Ukuran tube yang sering digunakan dalam disain shell and tube adalah tube ¾ dan tube 1 in od.

Keuntungan shell & tube exchanger Memiliki permukaan perpindahan panas persatuan volume yang lebih besar Mempunyai susunan mekanik yang baik dengan bentuk yang cukup baik untuk operasi bertekanan. Tersedia dalam berbagai bahan konstruksi Prosedur pengopersian lebih mudah Metode perancangan yang lebih baik telah tersedia Pembersihan dapat dilakukan dengan

Penentuan fluida dalam shell atau tube Fluida bertekanan tinggi dialirkan di dalam tube karena tube standar cukup kuat menahan tekanan yang tinggi. Fluida berpotensi fouling dialirkan di dalam tube agar pembersihan lebih mudah dilakukan. Fluida korosif dialirkan di dalam tube karena pengaliran di dalam shell membutuhkan bahan konstruksi yang mahal yang lebih banyak. Fluida bertemperature tinggi dan diinginkan untuk memanfaatkan panasnya dialirkan di dalam tube karena dengan ini kehilangan panas dapat dihindarkan. Fluida dengan viscositas yang lebih rendah dialirkan di dalam tube karena pengaliran fluida dengan viscositas tinggi di dalam penampang alir yang kecil membutuhkan energi yang lebih besar.

Susunan Segitga (Triangular Pitch) Keuntungan : Film koeffisien lebih tinggi daripada square pitch. Dapat dibuat jumlah tube yang lebih banyak sebab susunannya kompak. Kerugian : Pressure drop yang terjadi antara menengah ke atas. Tidak baik untuk fluida fouling Pembersihan secara kimia  

Susunan Bujur sangkar (Square Pitch)  Keuntungan : Bagus untuk kondisi yang memerlukan pressure drop rendah. Baik untuk pembersihan luar tube secara mekanik. Baik untuk menangani fluuida fouling. Kerugian : Film koeffisiennya relatif rendah

PENYANGGA TUBE/BAFFLES Fungsi baffles: Untuk menyangga keberadaan tube dalam shell Untuk membantu turbulensi aliran Mengatur pressure dropt Jenis-jenis baffles: Segmental cut Disc and doughnut Orifice

BEBERAPA APLIKASI SHELL AND TUBE DI INDUSTRI/PABRIK Pada reaktor (reaktor multi tubular) Pada evaporator (single effect atau multi effect) Pada reboiler (unit distilasi) Pada kondensor (unit distilasi, unit penyulingan, dll) Pada heat exchanger Pada intercooler Pada boiler Dll

LANGKAH-LANGKAH MERANCANG ALAT PERTUKARAN PANAS CELL AND TUBE

PRESSURE DROPT PADA TUBE PRESSURE DROPT SEPANJANG TUBE RETURN PRESSURE DROPT psi

PRESSURE DROPT PADA TUBE PRESSURE DROPT SEPANJANG TUBE RETURN PRESSURE DROPT psi

PRESSURE DROPT STEAM Pressure dropt akibat efek return loss untuk fluida steam (∆Pr) dapat diabaikan. Pressure dropt yang ditimbulkan steam dalam tube pada umumnya separoh dari pressure dropt yang ditimbulkan oleh fluida lain.