HEAT EXCHANGER EQUIPMENT

Presentasi berjudul: "HEAT EXCHANGER EQUIPMENT"— Transcript presentasi:

1 HEAT EXCHANGER EQUIPMENT
Dr. Ir. Meika Syahbana Rusli, MSc Peralatan Industri Pertanian

2 Peralatan Industri Pertanian
Prinsip-prinsip rancangan penukar panas yang baik : Pergerakan lapisan fluida yang kontak dengan kedua sisi permukaan penukar panas harus cepat. Terjadi pengadukan dari lapisan yang kontak dengan permukaan penukar panas dengan badan fluidanya. Gunakan prinsip-prinsip aliran berlawanan. Sedapat mungkin perbedaan suhu yang besar konsisten terhadap pengendalian suhu yang tepat dan mencegah pengaruh pada produk. Gunakan fluida secukupnya Dinding fluida berupa lembaran tipis yang mempunyai sifat ketahan yang baik. Gunakan logam yang mempunyai konduktifitas panas y ang tinggi/baik Peralatan Industri Pertanian

3 Tipe-tipe alat penukar panas :
Penukar panas tipe permukaan Penukar panas tipe tabung (tubular) Penukar panas plat datar (Plate Heat Hxchanger/PHE) Penukar panas tipe Barrel (Shell And Tube Heat Exchanger) Pemanas Roswell Penukar panas tipe Swept atau Surface Alat penukar panas kumparan pipa Penukar panas aliran bersilangan Pemanas uap air kontak langsung Peralatan Industri Pertanian

4 Penukar Panas Tipe Permukaan
Operasi pindah panas berlangsung dengan cara mengalirkan media pemanas atau pendingin lewat tabung/pipa dan produk dibiarkan turun ke bawah sebagai akibat gaya gravitasi melalui luaran tabung/pipa tersebut. Komponen pendistribusi produk ditempatkan di bagian atas dan komponen penampung produk ditempatkan di bagian bawah. Peralatan Industri Pertanian

5 Penukar Panas Tipe Tabung (Tubular)
Penukar panas tipe tabung ganda terdiri dari dua pipa yang mana salah satu pipa berdiameter lebih kecil berada di dalam pipa lainnya. Produk dialirkan melalui pipa dalam sedangkan media pendingin atau pemanas mengalir pada ruang antara dinding pipa dalam dan pipa luar. Penukar panas tipe tabung tiga terdiri dari tiga lapis tabung yang disusun secara konsentris. Produk dialirkan melaui lapisan bagian tengah sedangkan media pemanas atau pendingin dialrkan dibagian luar dan bagian dalam produk . Peralatan Industri Pertanian

6 Peralatan Industri Pertanian
Penukar panas tipe tabung ganda Peralatan Industri Pertanian

7 Peralatan Industri Pertanian
Penukar panas tipe tabung tiga Produk Media pemanas/ pendingin Peralatan Industri Pertanian

8 Penukar Panas Tipe Barrel (Shell AndTube)
Tipe ini merupakan tipe khusus dari penukar panas tipe tabung dan sama dengan unit shell dan tabung yang digunakan sebagai unit kondenser pada pabrik pendingin. Produk yang dipanaskan dibawa melalui tabung stainless steel yang ditempatkan di dalam tabung yang lebih besar. Uap air panas atau pemanas/pendingin lainnya mengalir didalam tabung atau silinder yang lebih besar mengelilingi produk yang akan dipanaskan atau didinginkan Tipe ini sering digunakan pada pabrik pengentalan susu sebagai pemanasan awal yang menggunakan media pemanas uap dari evaporator atau bejana vacuum Peralatan Industri Pertanian

9 Peralatan Industri Pertanian

10 Peralatan Industri Pertanian

11 Peralatan Industri Pertanian

12 Peralatan Industri Pertanian

13 Penukar Panas Plat datar (Plat Heat Excanger)
Tipe ini sangat efisien, kompak, biaya operasi lebih murah dan mudah dibersihkan. Aliran antara media pemanas atau pendingin bisa searah atau berlawanan terhadap aliran produk sesuai dengan yang diharapkan. Jika digunakan sebagai pemanas maka media pemanasnya bisa menggunakan air panas atau uap dan untuk pendinginan biasanya dengan menggunakan air yang telah didinginkan Peralatan Industri Pertanian

14 Peralatan Industri Pertanian
Plate heat exchangers Plate heat exchangers are smaller and lighter than the conventional ones and they are easy to install and maintain. They are compact, flexible designed, economicaly and up to five times more eficient than conventional heat exchangers. For all industries where heat exchanging is necessary we can provide a various range of plate heat exchangers: gasket type, semi-welded, welded, electrical and more. The plates are made of stainless steel, titanium or graphite. Peralatan Industri Pertanian

15 Plate heat exchanger components:
Peralatan Industri Pertanian

16 Peralatan Industri Pertanian
Plate heat exchanger flow principle: Peralatan Industri Pertanian

17 Peralatan Industri Pertanian

18 Peralatan Industri Pertanian

19 Peralatan Industri Pertanian

20 Peralatan Industri Pertanian
Pemanas Roswell Tipe ini memiliki tabung jaket tempat uap pemanas dialirkan. Ruangan ini didisain agar aliran uap pemanas berbentuk spiral pada permukaan pertukaran panas. Kecepatan aliran produk dirancang dari 18 sampai 30 ft per menit untuk memperoleh aliran turbulen dan mencegah terjadinya kegosongan. Kecepatan aliran yang tinggi dan restriksi dimensi mengakibatkan takanan berlangsung lebih tinggi dibanding penukar panas tipe lain. Tipe ini biasanya digunakan untuk pemanas akhir pada sistem pasteurisasi es krim dan untuk pemanasan produk tertentu. Peralatan Industri Pertanian

21 Penukar Panas Tipe Swept/Scraped Surface
Tipe ini digunakan terutama untuk produk yang kekentalannya melebihi kisaran kemampuan dari penukar panas plat datar atau produk dengan pemanasan/pendinginan pada suhu yang ekstrim. Tipe ini bisa beroperasi diatas 300 oF atau dibawah suhu titik beku. Penukar panas tipe ini mempunyai silinder jaket yang didalamnya terdapat blade pembawa produk yang berputar. Kecepatan pendinginan/pemanasan tidak tergantung pada kecepatan alir produk tetapi tergantung pada kecepatan putar blade dan jumlah efektif dari jalur pada blade. Peralatan Industri Pertanian

22 Peralatan Industri Pertanian
Media pemanasnya menggunakan uap air panas, air panas atau cairan panas lainnya, sedangkan sebagai media pendingin digunakan air, pendingin lain (coolant) juga refrigeran ekspansi langsung. Kapasitas pindah panas pada penukar panas tipe ini ditentukan oleh luasan permukaan silinder, kecepatan putaran blade, jumlah lajur pada blade,perbedaan suhu antara produk dengan media pemanas atau pendingin, dan karakteristik pindah panas internal dari produk. Peralatan Industri Pertanian

23 Peralatan Industri Pertanian
The scraped-surface heat exchanger consists of a rotating bladed shaft positioned concentrically within a jacketed, insulated tube. The product flows in the inner tube, where it is continuously agitated and removed from the walls by the blades. Heating or cooling fluid flows in the annular space between the heat transfer cylinder and the outer insulated tube. Peralatan Industri Pertanian

24 Peralatan Industri Pertanian

25 Peralatan Industri Pertanian
Scraped-surface heat exchangers are designed for heavy-fouling products and for crystallization processes and can handle a product containing as much as 75% solid particles. This type of exchanger can be positioned horizontally or vertically. Cleaning and inspection are accomplished by lowering or sliding the rotor and blade assembly. Peralatan Industri Pertanian

26 Peralatan Industri Pertanian
In the scraped surface heater the heat transfer surface is continuously being scraped off by a fast rotating scraper made of food-grade synthetic material to avoid any product adherence resulting in burnt Peralatan Industri Pertanian

27 Peralatan Industri Pertanian
deposits with reduced heat transfer as a consequence. The scraped surface heater is especially suited for products with high solids content. They can operate continuously for 20 hours and are cleaned together with the remaining feed system. The scraped surface heat exchanger is not recommended for products containing crystals like precrystallized whey or permeate, due to wear problems. Peralatan Industri Pertanian

28 Peralatan Industri Pertanian

29 Peralatan Industri Pertanian
Alat penukar panas kumparan pipa Pipa penukar panas dililit menjadi sebuah paket spiral, dipasang dalam sebuah wadah berbentuk silinder (Bernasconi et al., 1995). Agak sukar dibuat menghemat tempat Biaya cukup murah Peralatan Industri Pertanian

30 Peralatan Industri Pertanian

31 Peralatan Industri Pertanian
Penukar panas aliran bersilangan Penukar panas ini umumnya digunakan untuk pendinginan udara atau gas Zat alir yang didinginkan atau dipanaskan dialirkan melalui pipa dan udara atau suatu gas dapat dipaksa mengalir melalui kisi-kisi menyilang arah aliran zat dalam pipa Peralatan Industri Pertanian

32 Pemanas Uap Air Kontak Langsung
Pada tipe ini tidak ada diniding penukar panas antara produk dan media pemanas. Panas ditransfer pada produk dengan cara mencampur secara terbaur melalui injeksi uap infusi. Pemanas tipe ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu pemanas jenis injector dan pemanas jenis infuser. Peralatan Industri Pertanian

33 Peralatan Industri Pertanian
Perbedaan pemanas jenis injector dan infuser Pemanas tipe injector, uap air panas diinjeksikan ke dalam produk, sementara untuk jenis infusi uap air panas disemprotkan ke dalam produk. Saat dioperasikan pada kapasitas rendah, pemanas injector cenderung gemuruh karena terjadi kondensasi dari gelembung uap air menjadi air. Injector biasanya dioperasikan pada kisaran yang relatif kecil, baik ukuran, laju alir, kisaran suhu, jumlah uap air panas dan tekanan. Jenis infuser lebih banyak digunakan, lebih fleksibel dan memungkinkan dioperasikan pada kisaran yang cukup besar, untuk laju alir produk, kisaran suhu dan tekanan. Peralatan Industri Pertanian

34 Peralatan Industri Pertanian
Peralatan Pendingin Mesin pendingin memiliki bagian utama, yaitu evaporator, kompresor dan kondensor, yang didalamnya terdapat medium pendingin yang disebut refrigeran. Medium pendingin adalah bahan yang digunakan untuk mengangkut panas dari bahan yang yang didinginkan dan membuangnya ke luar mesin pendingin melalui kondensor. Peralatan pendingin yang umum digunakan adalah refrigerator, freezer, condition chamber dan cold storage. Peralatan Industri Pertanian

35 Peralatan Industri Pertanian
Jenis-jenis refrigeran yang sering digunakan: Amoniak (NH3) untuk pendingin makanan Air untuk AC CO2 padat, sebagai es kering CCl3, untuk AC berkapasitas besar Peralatan Industri Pertanian

36 Peralatan Industri Pertanian
Refrigerator Peralatan Industri Pertanian

37 Refrigerator cycle for a vapor-compression refrigerating system
                             Compressor From: Air Conditioning and Refrigeration Institute                                       Condenser                      Expansion Valve Peralatan Industri Pertanian

38 Peralatan Industri Pertanian
 First, the energy to the motor causes the positive displacement compressor, whose maximum capacity is a function of the speed and volume of the cylinder displacement, to draw cold, low pressure refrigerant vapor from the evaporator and compresses it. Second, the high pressure, high temperature discharge gas passes through the natural draft air cooled condenser. The air circulates over the condenser by convection, and when it comes into contact with the warm condenser, it absorbs heat and rises. The cooler air underneath rises to where it may also absorb condenser heat. The gas is then condensed to a liquid and the heat is rejected into the ambient air. Thirdly, the liquid refrigerant passes through a pressure reducing capillary tube to the evaporator, at a low pressure. The device permits the flow of refrigerant into the evaporator to be at the rate needed to remove the desired heat load.  Lastly, the low pressure, low temperature liquid in the evaporator absorbs heat from its surroundings, and evaporates to a gas, which is withdrawn by the compressor. Peralatan Industri Pertanian

39 Peralatan Industri Pertanian
Schematic Peralatan Industri Pertanian

40 Peralatan Industri Pertanian
Schematic Equipment Step   Compressor Step  Condenser Step  Receiver (Hold subcooled liquid) Step  Expansion Valve Step  Evaporator Peralatan Industri Pertanian

41 Peralatan Industri Pertanian

42 Peralatan Industri Pertanian
STANDARD FEATURES • Air-cooled condensing unit • Automatic condensate evaporation • Automatic defrost • Casters – 1 & 2 door • 6” legs – 3 door • Coated evaporator • Digital LED thermometer • Door opening heaters • Ducted air distribution • Epoxy coated shelves • Expansion valve system • Fluorescent interior light • Full glass doors • Key locks • Magnetic gasketing • Adjustable control range from 2°C to 10°C. Factory preset at 4°C. • Polyurethane foam insulation • Stocked for same day shipment • White exterior • White interior • Warranties: 1 year parts and labor. 5 year compressor Peralatan Industri Pertanian

43 Peralatan Industri Pertanian
Freezer Freezer merupakan peralatan pendingin yang kontak dengan padatan dingin. Peralatan pendingin ini dibuat dari logam yang tersusun seri yang berada di bagian bawah refrigeran. Lempengan logam tersebut seperti puncak paralel yan dapat berbentuk horisontal atau vertikal Peralatan Industri Pertanian

44 Peralatan Industri Pertanian
OPTIONAL FEATURES Alarm systems Custom paint Extra shelves Left or right hand hinges Legs in lieu of casters Live quadplex outlet 2” sleeve with cover Up to 8 stainless steel drawers per door section Solid doors Stainless steel exterior Stainless steel interior Temperature recorder Peralatan Industri Pertanian

45 Peralatan Industri Pertanian

46 Peralatan Industri Pertanian
Bottom Mount Freezer Peralatan Industri Pertanian

47 Peralatan Industri Pertanian
Cold storage

48 Peralatan Industri Pertanian
Cold storage

49 Peralatan Industri Pertanian
TERIMA KASIH Peralatan Industri Pertanian