• Tidak ada hasil yang ditemukan

INTRODUCTION OF HEAT EXCHANGER (PENGENALAN ALAT PENUKAR KALOR) Eswanto.,ST.,M.Eng INSTITUT TEKNOLOGI MEDAN

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "INTRODUCTION OF HEAT EXCHANGER (PENGENALAN ALAT PENUKAR KALOR) Eswanto.,ST.,M.Eng INSTITUT TEKNOLOGI MEDAN"

Copied!
73
0
0

Teks penuh

(1)

INTRODUCTION

OF HEAT EXCHANGER

(PENGENALAN ALAT PENUKAR KALOR)

Eswanto.,ST.,M.Eng

(2)

PRINSIP PERPINDAHAN PANAS

TEMPERATURE :

Adalah suatu ukuran energi yang dimiliki oleh suatu benda (cair, padat, dan gas/uap), sebagai ukuran apakah benda tersebut relatif panas atau dingin. Umumnya diwakili dengan suatu satuan unit seperti, Celcius atau Fahrenheit.

HEAT :

Adalah suatu bentuk energi yang tersimpan dalam suatu benda akibat dari perbedaan temperatur yang terjadi pada benda tersebut. Umumnya diwakili dengan satuan unit Kalori atau BTU. Bila suatu sistem atau benda terdapat gradien suhu (dT/dx) disinggungkan, maka akan terjadi perpindahan energi. Proses perpindahan energi disebut perpindahan panas (heat, bahang/ kalor istilah ini sama)

PERPINDAHAN PANAS (Heat Transfer) :

Energi dapat berpindah dalam bentuk heat dari suatu zat ke lingkungannya atau zat lain apabila diantara kedua zat tersebut berbeda

(3)

PROSES PERPINDAHAN PANAS

(HEAT TRANSFER)

• De fi ni si :

• PP konduksi adalah ……...…..

• PP radiasi adalah ….………

• PP konveksi adalah .…..………

(4)

PERSAMAAN DASAR

PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI

(5)

• Seorang ilmuan Perancis, J.B.J. Fourier (1882),

menyatakan bahwa q

kond

, laju aliran panas dengan

cara konduksi dalam suatu bahan (material), sama

dengan hasil kali dari 3 besaran dalam persamaan

berikut.

(6)

PRINSIP PERPINDAHAN PANAS

KONDUKSI :

Def: Perpindahan panas yang mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah/T4 yang bertemperatur lebih rendah didalam suatu medium (padat, cair atau

gas/uap) atau antara medium yang berlainan tetapi

bersinggungan secara langsung (kontak langsung)

Konduksi kontak langsung

T

hot

(7)

Konduksi melalui plat/ dinding datar

Condrect.exe Condpipe.exe CondMultiRect.exe

Q = Perpindahan panas persatuan waktu, t A = Luas penampang medium

X = Tebal medium k = Konduktivitas termal medium T = Temperatur

CondMultiPipe.exe

(8)

KONDUKSI PADA PLAT DATAR

Dijelaskan proses perpindahan kalor konduksi keadaan stedi melalui dinding datar D1, kemudian lanjutkan bila dengan bahan komposit seri dan parallel. Gambarkan distribusi temperatur sebagai fungsi jarak/ tebal, T=f(x)

(9)

KONDUKSI PADA SILINDER

•Jelaskan definisi tahanan termal bahan, dan tuliskan persamaan tahanam termal bahan seri dan paralle

disertai gambar. •Pipa diisolasi dengan tebal x0, hubungan antara k dan h dalam menentukan jari-jari kritis isolasi (rcrit)

(10)

• KONVEKSI

:

Laju perpindahan panas dengan cara konveksi antara suatu permukaan dan suatu fluida karena adanay perbedaan temperatur (∆T). Panas akan perpindah dari suatu permukaan dan fluida bertemperatur tinggi ke

temperatur lebih rendah. Besarnya panas yang berpindah adalah :

PERSAMAAN DASAR

PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI

Atau:

Perpindahan panas yang terjadi antara suatu permukaan benda/ medium dengan suatu fluida yang bergerak atau diam pada suatu perbedaan temperatur (∆T)

(11)

PRINSIP PERPINDAHAN PANAS

Q = Perpindahan panas persatuan waktu, t A = Luas penampang medium

h = Koefisien konveksi

T = Temperatur (benda dan fluida)

Q = h A (Tw - Ts)

q

h TS

Area = A

(12)
(13)
(14)

Tahanan termal konveksi

Gabungan PP konveksi

& radiasi

ingat kembali De fi ni si : 1. PP konveksi adalah ……...….. 2. PP konduksi adalah ….……… 3. PP radiasi adalah ...…..………

(15)

PRINSIP PERPINDAHAN PANAS

RADIASI :

Perpindahan panas yang terjadi akibat emisi gelombang elektromagnet dari suatu permukaan atau ruang. Radiasi tidak memerlukan media perpindahan panas dan dapat terjadi dalam ruang hampa udara. Jumlah energi yang meninggalkan suatu permukaan tergantung dari suhu mutlak dan sifat permukaan tersebut. Radiator sempurna atau benda hitam (black body) memancarkan energi radiasi dari permukaan dengan laju qr, sebesar ;

Besar radiasi yang dipancarkan suatu benda : ε = emissivity material A = luas permukaan T = Temperatur benda σ = Konstanta Boltzman, 5.67×10-8 W/m2K4 DirectContactFrz.exe

(16)
(17)

PRINSIP PERPINDAHAN PANAS pada :

EVAPORASI :

Proses pemanasan suatu liquid sampai pada temperatur titik didihnya untuk menghasilkan phasa lain dari liquid tersebut, yaitu vapor (uap). Uap yang dihasilkan adalah uap jenuh (saturated) dan atau uap kering (superheat)

(18)

APK aliran parallel /searah & lawan

arah

• air panas mengalir dalam pipa dan air dingin di luar

pipa/selongsong

- gbr.1. aliran searah

- gbr.2. aliran lawan arah

(19)
(20)

PRINSIP PERPINDAHAN PANAS

KONDENSASI :

Proses pendinginan terhadap suatu uap liquid untuk kembali ke phasa semula, yaitu liquid. Ini dapat dijumpai pada proses kondensasi uap pada kondensor turbin uap.

(21)

apk lintas satu dan duo

• Apk selongsong dengan lintas

gbr.1. 1 selongsong dengan dua lintas

pipa, & gbr.2. dengan dua lintas

(22)
(23)

Harga U untuk berbagai tipe

Heat exchanger

(24)
(25)

Distribusi

temperatur

Apk selongsong & tabung dengan dengan distribusi temperatur distribusi temperatur pada kondensor & evaporator dengan distribusi temperatur apk lawan arah dengan

laju aliran massa sama

(26)
(27)

Tabel-2. Efektifitas APK

fungsi NTU

(28)

DEFINISI :

Peralatan untuk melaksanakan perpindahan panas dari satu fluida ke

fluida yang lain dengan memanfaatkan perbedaan temperatur dari kedua

fluida tersebut.

Berdasarkan prinsip perpindahan panas yang terjadi, Heat Exchanger

dibagi dalam tiga group :

1.

Direct Contact Exchanger

,

Aliran fluida panas dan dingin

dicampurkan secara langsung sehingga terjadi perpindahan panas

2.

Recuperators,

Aliran fluida panas dan dingin dipisahkan dengan

suatu dinding sehingga perpindahan panas terjadi secara konveksi

melalui dinding tersebut.

3.

Regenerator,

Perpindahan panas terjadi dalam beberapa tahap,

pertama dari fluida panas ke media penyimpan kemudian dari media

penyimpan ke fluida dingin.

HEAT EXCHANGER

Konsep Dasar

(29)

1.

Parallel Flow

,

Jika aliran dari kedua fluida yang melakukan

perpindahan panas mengalir dalam satu arah

dQ/dt= Rate of heat transfer between two fluids U= Overall Heat Transfer Coeficient

A= Area of the tube

∆ T= Logarithmic mean temperature difference defined by:

Berdasarkan pola aliran fluida yang terjadi, Heat

Exchanger dibagi dalam tiga pola aliran :

HEAT EXCHANGER

Konsep Dasar

(30)

HEAT EXCHANGER

Konsep Dasar

2. Counter Flow

,

Jika aliran dari kedua fluida yang

melakukan perpindahan panas mengalir berlawanan

arah

dQ/dt= Rate of heat transfer between two fluids U = Overall Heat Transfer Coeficient

A = Area of the tube

(31)

HEAT EXCHANGER

Konsep Dasar

3. Cross Flow

,

Jika aliran dari kedua fluida yang melakukan

perpindahan panas mengalir secara bersilangan

(32)
(33)

HEAT EXCHANGER

Konsep Dasar

Untuk meningkatkan performance, Heat Exchanger dapat didisain

sehingga kedua fluida yang melakukan perpindahan panas dapat

bersinggungan beberapa kali dalam satu unit Heat Exchanger.

Jika kedua fluida bersinggungan lebih dari satu kali, maka disebut Multi-Pass Heat Exchanger.

Umumnya Multi-Pass HE menggunakan jenis U-Bend Tube untuk mengalirkan kembali fluida sehingga dapat bersinggungan lebih dari satu kali. Atau dengan menggunakan plat pemisah (baffle) pada sisi shell dari Heat Exchanger tersebut. Jika kedua fluida bersinggungan hanya satu kali maka disebut Single-Pass Heat Exchanger .

(34)

HEAT EXCHANGER

Aplikasi

Heat Exchanger

kebanyakan ditemukan dalam

aplikasi sistim proses kimia maupun mechanical.

Aplikasi tersebut antara lain :

1. Proses Pemanasan awal (

Preheater

)

2. Proses Pendinginan (

Cooler

)

3. Proses Penguapan (

Evaporasi

)

4. Proses Pengembunan (

Kondensasi

)

Penjelasan berikut memperlihatkan bagaimana

Heat Exchanger

berfungsi dalam sistem

(35)

HEAT EXCHANGER

Aplikasi

Dalam suatu proses yang membutuhkan temperatur

tinggi/rendah, fluida yang masuk sebelumnya harus

dipanaskan/didinginkan awal terlebih dahulu dalam suatu tahapan daripada langsung memanaskannya atau

mendinginkannya dari temperatur awal (lingkungan) ke temperatur tinggi/rendah yang dibutuhkan. Hal ini untuk menghindari thermal shock stress pada material peralatan yang dipakai. Contoh pada aplikasi ini adalah, U-Tube FeedWater Preheater / Cooler

1. Proses Pemanasan Awal (

Preheater

) &

Pendinginan (

Cooler

)

(36)

HEAT EXCHANGER

Aplikasi

Setiap sistem pengkondisian udara, setidaknya ada dua heat exchanger yang terlibat, yaitu evaporator dan condenser. Untuk kedua sistem, fluida mengalir ke dalam HE dan memindahkan panas (mengambil atau melepas panas) ke media pendingin / pemanas. Untuk condenser, fluida (gas) berubah phasa menjadi liquid dan untuk evaporator fluida (liquid) berubah phasa menjadi gas (uap). Proses ini diperlukan jika fluida tersebut akan digunakan lagi dalam suatu siklus sesuai dengan bentuk phasa-nya. Contoh untuk aplikasi ini adalah Steam Condenser / Evaporator

2. Proses Penguapan (Evaporasi)

dan Pengembunan (Kondensasi)

(37)

CONSTRUCTION TYPE

OF HEAT EXCHANGER

(38)

Jenis-Jenis Heat Exchanger

1. Double Pipe Heat Exchanger

Konstruksinya terdiri dari pipa yang ditempatkan didalam pipa lain yang berdiameter lebih besar. Jenis ini banyak dipakai untuk pemanasan atau pendinginan dimana area perpindahan panas yang dibutuhkan relatif kecil (sampai 50 m2). Kelebihan jenis ini adalah mudah dalam pemasangan dan perawatan, namun relatif mahal untuk area perpindahan panas yang kecil.

Sesuai dengan jenis aplikasinya, saat ini terdapat berbagai jenis konstruksi Heat Exchanger yang telah dipakai di dunia industri :

(39)

2.

Shell and Tube Heat Exchanger

Konstruksinya terdiri dari berkas pipa

2

(tube)yang ditempatkan

di dalam suatu selongsong (shell) , sehingga dua fluida yang

melalui tube dan shell akan melakukan perpindahan panas

secara konduksi dan konveksi melalui dinding tube.

Keuntungan jenis ini adalah dapat digunakan dalam banyak

aplikasi, mudah dalam perawatan dan memiliki perbedaan

temperatur yang tinggi

.

(40)

3. Plate Heat Exchanger

Konstruksinya terdiri dari sekumpulan plat bentukan yang diikat dalam suatu frame yang menekan gasket untuk mencegah terjadi kebocoran. Plat tersebut begitu tipis sehingga memungkinkan lebih banyak kontak yang terjadi untuk mendapatkan heat transfer rate yang lebih besar. Keuntungannya dapat diaplikasikan untuk banyak jenis aliran fluida namun memiliki keterbatasan tekanan dan temperatur terhadap material gasket.

(41)

4. Air Cooled Heat Exchanger

Konstruksinya terdiri dari atas sebuah fan dan sebuah atau

lebih Heat Transfer Section yang dipasang dalam satu

frame. Heat Transfer Section tersbut biasanya terdiri dari

Finned Tube. Fluida dialirkan di dalam tube yang didinginkan

dengan udara dari suatu induced atau forced draft fan.

Keuntungannya memiliki struktur yang kuat (rigid) dan banyak

digunakan untuk proses cryogenic. Namun jenis ini memiliki

ukuran terbatas dan sulit dalam pemeliharaan.

cabinettraydrier.exe

(42)

5.

Main (Cryogenic) Heat Exchanger

Konstruksinya terdiri dari 2 tube bundle, satu untuk fluida

panas dan lainnya untuk fluida dingin.Sedangkan shell

berbentuk vertikal tower. Banyak dipakai untuk aplikasi

cryogenic yaitu pendinginan dibawah 0 derajat celcius.

(43)

Jenis-Jenis Heat Exchanger

Distribusi Aplikasi Heat Exchanger di berbagai Industri:

Shell & Tube 42% Other Tubular

5% Plate & Frame

13% Other Plate 4% Other Proprietary 2% Air Coolers 10% Cooling Towers 9%

Waste Heat Boilers 5%

Other Heat Recovery

10%

Dari grafik/gambar distribusi tersebut di atas, jenis Shell and

Tube adalah yang paling banyak dipakai termasuk di LNG Plant.

Berikutnya kita akan memfokuskan pada pembahasan jenis Shell

and Tube Heat Exchanger ini.

(44)

SHELL AND TUBE

(45)

PENGENALAN

Untuk mendapatkan luas penampang perpindahan panas atau

area perpindahan panas yang besar dari jenis

Double Pipe Heat

Exchange

r, pipa yang digunakan mestilah sangat panjang.

Akibatnya, kehilangan tekanan yang terjadi juga besar,

dibutuhkan pompa dengan kapasitas besar, dan sejumlah besar

material yang akhirnya membutuhkan biaya yang relatif sangat

besar.

Hal ini berarti kita membutuhkan bentuk konstruksi yang kompak

untuk keperluan area perpindahan panas yang besar tersebut,

jenis

Shell and Tube Heat Exchanger

adalah jenis konstruksi yang

(46)

Klasifikasi dan Standarisasi

Untuk melindungi pemakai jenis Heat Exchanger Shell and Tube

dari bahaya akibat tekanan dan temperatur tinggi dan resiko

kegagalan alat, suatu standard telah diaplikasikan dan dianut oleh

banyak industri sebagai pegangan dalam merencanakan,

mengoperasikan dan merawat Heat Exchanger jenis Shell and

Tube.

Standar tersebut adalah Tubular Exchanger Manufacturers

(47)

Tubular Exchanger Manufacturers Association

(TEMA), dari sisi design dan fabrikasi membagi jenis

Shell and Tube Heat Exchanger ini dalam 3 kelas :

Klasifikasi dan Standarisasi

1. Kelas R, HE yang didesign dan difabrikasi untuk

kondisi berat pada industri gas dan petroleum.

2. Kelas C, HE yang didesign dan difabrikasi untuk

kondisi yang lebih ringan dan untuk keperluan

industri umum.

3. Kelas B, HE yang didesign dan difabrikasi untuk

keperluan proses-proses kimia.

Ketiga jenis kelas tersebut, semua diaplikasikan dalam kilang

LNG

(48)

Karena fokus kita adalah kilang LNG yang banyak menggunakan

jenis HE shell and tube dan menurut standard TEMA mengikuti

kelas fabrikasi kelas RCB, maka selanjutnya dibahas lebih dalam

mengenai kelas RCB tersebut. Yang menjadi patokan utama dari

kelas RCB adalah

Hasil perkalian nominal diameter shell (inch) dan

Design Pressure (PSI) tidak lebih dari 60,000.

 Inside diamater Shell tidak lebih dari 60 inch

 Design pressure tidak lebih dari 3000 PSI

Standard Test dilakukan dalam kondisi 1.5 kali

Design Pressure jika menggunakan cairan

(Hydrotest), dan 1.25 kali design pressure jika

menggunakan udara (pneumatic test).

(49)

Shell & Tube Heat Exchanger, TEMA Class RCB

Dari bentuk konstruksinya terbagi atas 3 bagian yaitu, Front-End

Stationary Head, Shell dan Rear-End Head.

Type AES

Type CFU

(50)

Aplikasi Shell & Tube HE

Jenis Shell and Tube Heat Exchanger kebanyakan dipakai pada

aplikasi proses berikut (termasuk proses di kilang LNG) :

(51)

2.

CONDENSER

(52)

3. WASTE HEAT BOILER

(53)

4. KETTLE TYPE REBOILER

(54)

5.

HERMOSYPHON

REBOILER

(55)

6.

MAIN HEAT EXCHANGER

(56)
(57)

Konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

Seperti ditampilkan sebelumnya, berikut jenis-jenis konstruksi Shell & Tube Heat Exchanger berdasarkan standar TEMA kelas RCB.

(58)

Konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

Penamaan (istilah) bagian konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

Tube side Bagian dalam Tube.

Shell side Bagian luar tube, diantara tube dan dinding shell.

Tube sheet Suatu plat tebal yang dilengkapi lubang (1 lubang untuk setiap tube), tempat dimana tube ditanam.

Tube bundle Berkas kumpulan tube terdiri dari tube, tube sheet dan baffle plate Shell Suatu silinder dimana tube bundle ditempatkan.

Channel Suatu jenis bagian depan HE tempat fluid dimasukkan dan dikeluarkan ke dan dari tube side. Memiliki dinding pemisah yang memisahkan aliran yang masuk dan keluar. Serta mempunyai penutup yang dapat dilepaskan.

Bonnet Seperti Channel tapi dengan penutup yang tidak bisa dilepaskan (menyatu). Baffle plate Dapat dibentuk dengan model yang bervariasi, namun bentuk dasarnya adalah

segmental. Memiliki dua fungsi yaitu ; sebagai pendukung tube dan sebagai

pengarah aliran pada shell side sehingga didapatkan perpindahan panas yang lebih efektif.

Tie rods Batang yang dipasang diantara tube sheet untuk mendukung baffles. Juga berfungsi untuk mengurasi vibrasi (getaran).

(59)

Konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

Penamaan (istilah) bagian konstruksi Shell & Tube Heat Exchanger

1. Inlet (or outlet) tube side 2. Outlet (or inlet) tube side 3. Inlet (or outlet) shell side 4. Outlet (or inlet) shell side 5. Bonnet without partition wall 6. Fixed tube sheet

7. Shell

8. Straight tubes 9. Baffle plate

10. Bonnet with partition wall 11. Tube sheet

12. U tubes

13. Channel with partition wall 14. Channel cover

15. Floating-head tube sheet 16. Floating-head backing device

17. Floating-head cover 18. Shell cover

19. Shell nozzle

20. Liquid level connection 21. Liquid level connection 22. Weir

(60)

Konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

Bagian-bagian utama dari

Shell

&

Tube Heat Exchanger

:

Bahan dan ketebalan dinding

tube harus dipilih agar diperoleh penghantaran panas yang baik/ mempunyai daya hantar yang baik dan juga mampu pada tekanan operasi fluidanya serta tidak mudah terkorosi atau

tererosi oleh fluida kerjanya. Penebalan dinding pipa

karena karat dihindari ri.ri .. !

1. TUBE

, merupakan media mengalirnya salah satu dari dua

fludia yang melakukan perpindahan panas dalam

Shell

&

Tube HE

. Dinding

tube

merupakan bidang pemisah dari

kedua fluida dan sekaligus berfungsi sebagai bidang

perpindahan panas.

(61)

Konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

2. SHELL

,

bagian yang merupakan media mengalirnya fluida

yang akan dipertukarkan panasnya dengan fluida yang

mengalir di dalam tube, konstruksi shell ini sangat ditentukan

oleh keadaan tube yang akan ditempatkan didalamnya.

Shell dapat dibuat dari sebuah pipa yang berdiameter besar atau dari plat yang dirol. Untuk shell ini terdapat standard yang menentukan jenis bahan dan minimum ketebalan yang harus dipenuhi untuk berbagai ukuran diamater shell. Standard tersebut selain TEMA juga standard ASME Section VIII Pressure Vessel.

(62)

Konstruksi

Shell & Tube Heat Exchanger

3. BAFFLE

, berfungsi untuk mengubah arah aliran fluida didalam

shell dan sebagai pendukung dari berkas tube. Bentuknya

berupa piringan yang dilubangi untuk penempatan tube,

dibentuk sedemikian rupa agar aliran fluida dalam shell dapat

menyentuh permukaan tube secara efektif untuk perindahan

panas.

(63)

Konstruksi Shell & Tube Heat Exchanger

4.

TUBESHEET, merupakan penyatuan bagian ujung dari berkas tube

yang memisahkan fluida yang satu terhadap fluida lainnya. Tube

sheet harus dibuat kuat terhadap tegangan geser dan momen untuk

menghindari kebocoran, karena bagian ini yang paling rentan

terhadap kebocoran.

(64)

Contoh Jenis

Shell & Tube HE

TEMA-Type AEW

Memiliki designyang fleksibeldengan jenisfloating tubesheetdan removable tube bundle.

Aplikasi

Heater atau cooleruntuk electrolyte, condensate, brine, boiler blowdownatau hydraulic, turbine,dan compress oils/fluids.

Keuntungan

• Floatingtubesheet memungkinkan terjadinya differential thermal expansion antara shell dan tubes.

• Shelldapat dibersihkan dengan steam atau secara mekanikal. • Bundledapat dengan mudah diperbaiki atau diganti.

Kekurangan

• SusunanTubeterbatas hanya untuk satu pass. • Terbatas dari sisi design temperaturedan tekanan.

(65)
(66)

Contoh Jenis Shell & Tube HE

TEMA-Type BEM

Memiliki design dengan jenis external floating head dengan entrance area yang besar sehingga memudahkan dari sisi maintenance.

Aplikasi

Untuk sirkulasi regenerasi dari liquid yag bersifat krosif, gas atau uap (vapor)

Keuntungan

• Floating head memungkinkan terjadinya differential thermal expansion antara shell dan tubes.

• Shell dapat dibersihkan dengan steam atau secara mekanikal. • Bundle dapat dengan mudah diperbaiki atau diganti.

Kekurangan

• Fluida sisi shell terbatas pada fluida non-toxic dan non-volatile seperti

lube oil dan hydraulic oil

• Susunan Tube terbatas hanya untuk satu pass atau 2 pass • Terbatas dari sisi design temperature dan tekanan.

(67)

TEMA-Type BEP

Memiliki design dengan jenis fixed

tubesheet dengan removable channel atau bonnet sehingga heat transfer maksimum terjadi pada sisi shell.

Aplikasi

Untuk heating atau cooling oil, air atau fluida untuk proses kimia.

Keuntungan

• Lebih murah dari jenis removable bundle. • Susunan tube dapat untuk multipass flow

Kekurangan

• Shell hanya dapat dibersihkan dengan proses

chemical cleaning

• Diperlukan tambahan seperti expansion joint untuk mengatasi masalah therml expansion

(68)

TEMA-Type AES

Memiliki design dengan jenis Straight tubes dan internal clamp-ring floating head cover.

Tube bundle jenis removable sehingga

mudah dalam pemeliharaan.

Aplikasi

Paling banyak dipakai pada process plant termasuk untuk cooling dan heating atau condensing vapor.

Keuntungan

• Memungkinkan terjadinya thermal expansion antara shell dan

tube

• Sangat baik untuk fluida yang mudah terbakar atau beracun • Susunan tube dapat untuk multipass flow

Kekurangan

• Shell cover dan clamp-ring floating head cover harus dibuka terlebih dahulu untuk melepaskan bundle sehingga memiliki biaya

pemeliharaan yang lebih besar.

• Lebih mahal jika dibandingkan dengan jenis desain fixed tube atau

(69)

Pemasangan, Pengoperasian dan Perawatan

Standard TEMA dan ASME juga mengatur masalah instalasi,

pengoperasian dan perawatan Heat Exchanger.

1.Instalasi / Pemasangan

Pada pemasangan suatu Heat Exchanger yang perlu diperhatikan adalah, daerah bebas untuk perbaikan, pembersihan atau bahkan untuk penggantian dari heat

exchanger tersebut. Untuk jenis U-Tube, pada daerah Stationary Head (Channel

Head) harus diberi ruangan cukup luas untuk penarikan tube bundle atau ruangan dibelakang exchanger tersebut mempunyai daerah yang cukup luas untuk penarikan shell pada saat perbaikan. Untuk jenis removable bundle, pada daerah stationary head (channel head) harus mempunyai ruangan cukup luas untuk penarikan tube bundle dalam waktu perbaikan.

Pondasi dari heat exchanger tersebut juga harus cukup kuat untuk menahan berat

exchanger sehingga tak mengakibatkan kedudukan exchanger berubah dan akan

menyebabkan pipa inlet atau outlet mengalami tarikan / tekanan sehingga menyebabkan kerusakan pada nozle exchanger.

(70)

2.

Pengoperasian

Suatu heat exchanger tidak boleh dioperasikan pada kondisi yang melebihi seperti yang telah tertera pada name plate exchanger tersebut.

Start Up Operation, Untuk exchanger jenis removable bundle dioperasikan pertama kali dengan membentuk sirkulasi dengan fluida dingin (cold medium), dan dilanjutkan dengan mengalirkan fluida panas (hot medium). Selama proses start up semua valve venting harus dalam keadaan terbuka dan tetap terbuka sampai semua bagian shell dan tube terisi penuh oleh fluida. Untuk jenis fixed tubesheet fluida harus dialirkan secara simultan untuk memperkecil ekspansi yang terjadi antara shell dan tube.

Shut Down Operation, untuk jenis removable bundle dapat dilakukan dengan

menghentikan aliran fluida panas secara bertahap kemudian diikuti penghentian aliran fluida dingin. Untuk jenis fixed tubesheet, dapat dilakukan dengan mempertahankan ekspansi antara shell dan tube seminimal mungkin. Semua sisa fluida di kedua bagian shell dan tube harus dibuang (drain) sampai bersih.

Pemasangan, Pengoperasian dan Perawatan

Standard TEMA dan ASME juga mengatur masalah instalasi,

(71)

Pemasangan, Pengoperasian dan Perawatan

Standard TEMA dan ASME juga mengatur masalah instalasi, pengoperasian dan

perawatanHeat Exchanger.

3. Perawatan

Pemeriksaan heat exchanger harus dilakukan dalam setiap jangka waktu tertentu pada bagian luar dan dalam dari heat exchanger. Pemeriksaan tersebut terdiri dari :

Indikasi Fouling, adalah indikasi penumpukan sisa-sisa fluida di dalam heat exchanger yang dapat

mengurangi efisiensi heat exchanger secara serius. Fouling ini dapat dilihat dari adanya kehilangan tekanan yang besar atau kinerja heat exchanger yang kurang maksimal.

Indikasi kebocoran tube, Umumnya ada 2 cara pengetesan yang dilakukan untuk mendeteksi adanya kebocoran pada tube, yaitu Standard Test dan Pneumatic Test. Standard Test dilakukan secara HydroTest dengan menggunakan air. Tekanan uji untuk cara ini adalah 1.5 kali design pressure. Bila liquid (air) tidak boleh digunakan, test dengan media gas / udara (pneumatic test) dapat dilakukan dengan batasan tekanan uji 1.25 kalidesign pressure.

(72)
(73)

Referensi

Dokumen terkait

Permasalahan yang akan dibahas dari proses perpindahan panas melalui alat heat exchanger jenis shell and tube adalah pengaruh kecepatan aliran terhadap efektivitas heat

Double pipe heat exchanger atau consentric tube heat exchanger yang adalah alat penukar panas dimana fluida panas dan dingin dipisahkan oleh susunan tabung

Heat Exchanger (HE) merupakan suatu peralatan mekanik yang digunakan dalam proses perpindahan panas untuk mentransfer energi dari fluida panas ke fluida dingin,

Alat penukar panas ( heat exchanger ) adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan panas antara dua buah fluida atau lebih yang memiliki

Heat exchanger TipeT147D yang dimiliki program studi teknik mesin universitas sains dan teknologi jayapura merupakan peralatan yang digunakan untuk perpindahan panas antara dua

Dengan beda temperatur fluida yang paling maksimal di antara kedua tipe Heat exchanger lainnya, maka beda temperatur rata-rata (log mean temperature difference)

Dapat mengetahui prinsip kerja dari Heat Exchanger, Dapat melakukan praktikum perpindahan panas dengan variabel suhu input fluida yang berbeda dan Mengetahui besar kalor yang

 Counterflow Heat Exchanger. Fluida-fluida yang mengalir padaheat exchanger tipe ini berada saling sejajar, akan tetapi memiliki arah yang saling berlawanan. Desain ini