Loop

Pinch violation

Bagaimana cara agar  T min tidak dilanggar? Gunakan PATH Path adalah garis yang menghubungkan utilitas panas dan utilitas dingin melalui arus dan heat exchanger.

Jika kita tambahkan panas sebesar X pada heater (H) maka dengan menggunakan neraca enthalpy beban panas pada match 2 akan berkurang X dan beban cooler (C) bertambah X. Dengan demikian kita “mendorong” panas ekstra sebesar X masuk ke network, sehingga mengurangi beban panas match 2. Match 3 tidak terpengaruh karena tidak berada dalam path. Temperatur arus 1 pada sisi panas match 3 tetap 65  C.

Pengurangan beban panas pada match 2 akan menaikkan T 2, sehingga akan memperbesar  T pada ujung dingin. Hubungan antara T 2 dan X: atau heatercooler X = 7,5 Jika  T min tetap 10  C, maka T 2 = 75  C

Energy relaxation using a path

Alternative energy relaxation path Path tidak harus melibatkan loop

Pada gambar di atas, ada path alternatif yang hanya melibatkan match 4. Dengan mentransfer panas 30 kW melalui path ini (= beban panas match 4), maka match 4 hilang dari network. Akan tetapi energy penalty dengan menggunakan path ini adalah sebesar 30kW, empat kali lebih besar daripada metoda dengan pembukaan loop. Hal ini karena  T pada match baru >  T min

 90  60  30  20  90  65  150  110  135  80  140  90 kW 240 kW 50 kW  T = 25  C >  T min

Prosedur untuk mengurangi jumlah unit (HE) dengan mengorbankan energi seminim mungkin: ● Identifikasi adanya loop (melintas pinch), jika ada. ● Pecah/buka loop dengan cara mengurangi dan menambah beban panas. ● Hitung ulang temperatur pada network dan identifikasi apakah ada pelanggaran ΔT min. ● Cari relaxation path dan rumuskan T = f(X). ● Pertahankan ΔT min. RINGKASAN UNTUK “ENERGY RELAXATION”

LOOP KOMPLEKS

Loop dibuka dengan cara yang sama dengan loop sederhana, yaitu dengan menambahkan dan mengurangi beban sebesar X pada match alternatif di sekitar loop. Ada 2 cara membuka loop: X = L 1 atau L 4 X = L 2 atau L 3 Rule of thumb: Lakukan pembukaan loop dengan menghilangkan unit terkecil

● Use the Pinch Design Method to place matches at the pinch. ● Place utility heaters and coolers for operability. ● Fill in the rest of the design, if necessary using stream splitting ● Use relaxation to reduce network capital cost and improve operability by removing small, uneconomic exchangers and inconvenient stream splits RINGKASAN UNTUK PERANCANGAN HEN