TUGAS AWAL
ISTILAH DALAM /PINDAHAN PANAS
TEMPERATURE (suhu)
Dimensi adalah besaran terukur yang menggambarkan ciri-ciri suatu benda, seperti massa, panjang, waktu, suhu, dan lain-lain. Satuan adalah standar pengukuran dimensi, seperti satuan massa dalam kilogram, panjang (meter), waktu (detik), suhu (Celcius), dan lain-lain.
HUKUM NEWTON II
PERPINDAHAN PANAS (Heat Transfer)
SIMAK
MEKANISME PERPINDAHAN PANAS
KONDUKSI
Jika suatu benda mempunyai gradien suhu maka akan terjadi perpindahan energi dari sisi suhu tinggi ke sisi suhu rendah. Energi ini akan berpindah melalui media padat dan cair dan laju perpindahan panas sebanding dengan gradien suhu, hal ini disebut perpindahan panas konduksi.
PERSAMAAN DASAR KONDUKSI
KOMPONEN UTAMA KONDUKSI PANAS ADALAH
Neraca Energi 1D
NILAI KONDUKTIVITAS TERMAL BAHAN
Jika aliran haba dilihat dalam lebih daripada 1 dimensi, adalah perlu untuk memberi perhatian hanya kepada haba yang dihantar masuk dan keluar dari isipadu unit dalam tiga arah koordinat x, y dan z seperti yang ditunjukkan dalam rajah.
LAJU PERPINDAHAN PANAS DINDING KOMPOSIT
NILAI KONDUKTIVITAS BERBEDA)
TAHANAN TERMAL
SUSUNAN PARALEL DAN SERI
PADA DINDING DATAR
DISTRIBUSI TEMPERATUR
TEMPERATURE DISTRIBUTION
Dengan T=Tw di x=-L dan T=Tw di x=L dan menghasilkan persamaan linier kemudian menyelesaikannya dengan metode substitusi dan/atau eliminasi, diperoleh C1=0.
M-3 Integralkan pers. (1)
M-5 Persamaan (M-4) dan (M-5) saling disubtitusi sehingga
M-7 CARA 2: Perhatikan NERACA ENERGI , jumlah panas yang
TEMPERATURE DISTRIBUTION – LAJU /PANAS
DISTRIBUSI TEMPERATUR DI INTERFACE
PE NYE LE SAI AN
SOAL-SOAL
Sebuah bangunan terdiri dari 2 lapis batu bata untuk dinding rumah dimana tinggi dinding 3 m dan panjang 6 m, suhu dinding luar 40°C, sedangkan suhu dinding dalam 25°C. °C. Permukaan dalam dan luar dinding pelat berukuran 5 m dan 6 m dengan ketebalan 30 cm dan konduktivitas termal 0,69 W/m.OC.
KONDUKSI + RADIASI
Dengan: T(0, i)= suhu permukaan dinding silinder dalam dan luar; r(0,i)= jari-jari dalam dan luar silinder;. Dimana ∑Rtot adalah tahanan termal total sebagai fungsi dari jari-jari silinder dan konduktivitas termal bahan silinder. Misalkan sebuah silinder berjari-jari R, yang memiliki sumber panas yang terdistribusi secara merata dan konduktivitas termal yang konstan.
Jika silinder cukup panjang sehingga suhu hanya dapat dianggap sebagai fungsi jari-jari, maka persamaan diferensial yang sesuai dapat diturunkan dengan mengabaikan suku-suku yang bergantung pada waktu, azimuth, dan sumbu di.
PANAS KONVEKSI DAN RADIASI
KONDUKSI, KONVEKSI DAN RADIASI
PERSAMAAN DASAR
PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI
PRINSIP PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI
PRINSIP PERPINDAHAN PANAS RADIASI
RA DIA SI
APK aliran parallel /searah & lawan arah
Apk aliran silang
Peralatan untuk melakukan perpindahan panas dari suatu fluida ke fluida lainnya dengan memanfaatkan perbedaan suhu antara kedua fluida tersebut. Pada penukar panas kontak langsung, aliran fluida panas dan dingin langsung tercampur sehingga terjadi perpindahan panas. Regenerator, perpindahan panas terjadi melalui beberapa tahap, pertama dari fluida panas ke media penyimpan, kemudian dari media penyimpan ke fluida dingin.
HEAT EXCHANGER Konsep Dasar
Aliran paralel, ketika aliran dua fluida perpindahan panas mengalir dalam satu arah. Untuk meningkatkan kinerjanya, penukar panas dapat dirancang sedemikian rupa sehingga kedua fluida yang melakukan perpindahan panas dapat saling bersentuhan beberapa kali dalam satu unit penukar panas. Secara umum Multi-Pass HE menggunakan jenis tabung U-bend untuk mensirkulasi ulang cairan sehingga dapat dihubungi lebih dari satu kali.
Koefisien perpindahan panas keseluruhan (keseluruhan koefisien perpindahan panas) dimana panas dipindahkan melalui dinding datar seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Untuk pemindah kalor pipa ganda
Tahapan solusinya
Menuliskan apa saja yang ditanyakan dalam soal …
HEAT EXCHANGER Aplikasi
HEAT EXCHANGER Aplikasi
Pada setiap sistem pengkondisian udara setidaknya terdapat dua alat penukar panas yang terlibat, yaitu evaporator dan kondensor.
CONSTRUCTION TYPE OF HEAT EXCHANGER
Jenis ini banyak digunakan untuk pemanasan atau pendinginan dimana luas perpindahan panas yang dibutuhkan relatif kecil (sampai 50 m2). Keuntungan dari tipe ini adalah mudah dipasang dan dirawat, namun relatif mahal untuk area perpindahan panas yang kecil. Berdasarkan jenis penerapannya, saat ini terdapat berbagai jenis konstruksi heat exchanger yang digunakan dalam dunia industri.
Konstruksinya terdiri dari sekumpulan tabung (tube) yang diletakkan di dalam suatu cangkang, sehingga kedua fluida yang melewati tabung dan cangkang tersebut akan melakukan perpindahan panas secara konduksi dan konveksi melalui dinding tabung. Keunggulan tipe ini adalah dapat digunakan dalam banyak aplikasi, mudah perawatannya dan memiliki perubahan suhu yang tinggi. Konstruksinya terdiri dari satu set pelat cetakan yang dijepit ke rangka yang menekan gasket untuk mencegah kebocoran.
Pelatnya sangat tipis sehingga memungkinkan lebih banyak kontak untuk mencapai laju perpindahan panas yang lebih tinggi. Konstruksinya terdiri dari kipas dan satu atau lebih bagian perpindahan panas yang dipasang dalam satu rangka.
Jenis-Jenis Heat Exchanger
Konstruksinya terdiri dari 2 bundel tabung, satu untuk cairan panas dan satu lagi untuk cairan dingin, sedangkan cangkangnya berbentuk menara vertikal.
Jenis-Jenis Heat Exchanger
Grafik/gambar sebaran di atas menunjukkan bahwa jenis Shell and Tube paling banyak digunakan, termasuk di kilang LNG.
SHELL AND TUBE HEAT EXCHANGER
PENGENALAN
Klasifikasi dan Standarisasi
Tubular Exchanger Produsen Association (TEMA) membagi jenis Shell and Tube heat exchanger menjadi 3 kelas dari segi desain dan pembuatannya. Kelas C, HE dirancang dan diproduksi untuk kondisi yang lebih ringan dan untuk keperluan industri umum. Karena fokus kami di kilang LNG yang sebagian besar menggunakan tipe HE shell and tube dan mengikuti kelas manufaktur kelas RCB sesuai standar TEMA, maka kami akan membahas kelas RCB lebih mendalam.
Shell & Tube Heat Exchanger, TEMA Class RCB
Aplikasi Shell & Tube HE
Aplikasi Shell & Tube HE
Animasi heat exchanger
Konstruksi Shell & Tube Heat Exchanger
Pelat tabung Pelat tebal yang diberi lubang (1 lubang untuk setiap tabung) sebagai tempat dimasukkannya tabung. Bundel tabung Bundel tabung terdiri dari tabung, lembaran tabung dan pelat penyekat. Shell Sebuah silinder di mana bundel tabung ditempatkan. Saluran Suatu jenis permukaan HE tempat fluida masuk dan keluar dari sisi pipa.
TUBE, merupakan media aliran salah satu dari dua fluida yang melakukan perpindahan panas pada Shell &. Dinding pipa merupakan area yang memisahkan kedua fluida dan juga berperan sebagai area perpindahan panas. SHELL, bagian yang merupakan media fluida yang akan menukarkan panas dengan fluida yang mengalir di dalam pipa, konstruksi shell ini sangat bergantung pada kondisi pipa yang akan ditempatkan didalamnya.
BAFFLE, berfungsi untuk mengubah arah aliran fluida pada shell dan sebagai penopang beam tube. Cetakannya berbentuk piringan yang diberi lubang untuk penempatan tabung, dibentuk sedemikian rupa sehingga aliran fluida pada cangkang dapat secara efektif menyentuh permukaan tabung untuk perpindahan panas. TUBE SHEET, merupakan sambungan ujung-ujung ikatan tabung yang memisahkan fluida satu dengan fluida lainnya.
Pelat tabung harus tahan terhadap tegangan geser dan momen untuk mencegah kebocoran karena bagian ini paling rentan terhadap kebocoran. Memiliki desain kepala mengambang eksternal dengan ruang masuk yang besar, sehingga memudahkan perawatan. Memiliki desain tabung tetap dengan saluran atau penutup yang dapat dilepas sehingga perpindahan panas maksimal terjadi pada sisi cangkang.
Shell cover dan floating head cover dengan snap ring harus dibuka terlebih dahulu untuk melepas kemasannya sehingga menimbulkan biaya perawatan yang lebih tinggi.
Pemasangan, Pengoperasian dan Perawatan
Penukar panas tidak boleh digunakan dalam kondisi melebihi yang tertera pada papan nama penukar. Pengoperasian start-up pada mobile pack type exchanger, mula-mula dioperasikan dengan membentuk sirkulasi dengan fluida dingin (cold medium) dan dilanjutkan dengan aliran fluida panas (hot medium). Selama proses penyalaan, semua katup ventilasi harus terbuka dan tetap terbuka sampai seluruh bagian shell dan tube terisi penuh oleh cairan.
Untuk tipe fixed tubesheet, fluida harus mengalir secara bersamaan untuk meminimalkan pemuaian yang terjadi antara shell dan tube. Pengoperasian Shut Down, untuk tipe detachable bundle, dapat dilakukan dengan menghentikan aliran cairan panas secara bertahap diikuti dengan menghentikan aliran cairan dingin. Untuk tipe lembaran tabung tetap, hal ini dapat dilakukan dengan meminimalkan pemuaian antara cangkang dan tabung.
Pemeriksaan heat exchanger harus dilakukan dalam jangka waktu tertentu pada bagian luar dan dalam heat exchanger. Indikator pengotoran merupakan indikator penumpukan residu cairan di penukar panas yang dapat mengurangi efisiensi penukar panas secara serius. Kontaminasi ini terlihat dari kehilangan tekanan yang besar atau kinerja heat exchanger yang kurang optimal.
Indikasi Kebocoran Pipa Secara umum ada 2 metode pengujian yang digunakan untuk mendeteksi kebocoran pipa, yaitu pengujian standar dan pengujian pneumatik. Jika cairan (air) tidak dapat digunakan, pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan media gas/udara (uji pneumatik) dengan batas tekanan uji 1,25 kali tekanan desain.
