KINERJA PENUKAR PANAS.ppt

5/25/2018 KINERJA PENUKAR PANAS.ppt

1/31

KINERJA PENUKAR PANAS

Didik Ariwibowo


2/31

PENGANTAR

Alat penukar panas adalah alat yangmemindahkan panas dari satu media yangmedia lain. Desain yang tepat, operasi danpemeliharaan alat penukar panas akan

menciptakan energi proses yang efisien danmeminimalkan kerugian-kerugian. Kinerjapenukar panas dapat memburuk seiring denganwaktu, desain yang salah dan gangguan lainseperti pengotoran, kerak dan lain-lain. Oleh

karenanya diperlukan penilaian kinerja penukarpanas secara periodik untuk mempertahankankinerjanya di tingkat efisiensi yang tinggi.


3/31

TUJUAN DARI UJI KINERJA

Tujuan dari uji kinerja adalah untuk

menentukan koefisien perpindahan panaskeseluruhan sebagai penilaian kinerja

penukar panas. Setiap penyimpangan dari

desain koefisien perpindahan panas akan

menunjukkan terjadinya pengotoran


4/31

CONTOH ALAT PENUKAR

PANAS (SHELL AND TUBE)


5/31


6/31


7/31

Beban Panas dan

Koefisien Perpindahan Panas

Beban panas untuk fluida panas, Qh = W x Cph x (Ti-To)

Beban panas untuk fluida dingin, Qc = w x Cpc x (to-ti)

Koefisien Perpindahan panas, U = Q / (A x LMTD)

Perpindahan panas, Q = U X A x LMTD


8/31

Model Alirandan

Distribusi Temperatur di Dalam HE


9/31

Model-model

Distribusi Temperatur yang Lain


10/31

PROSES APA?


11/31

LANGKAH-LANGKAH EVALUASI KINERJA

LANGKAH A.KONDISI ALIRAN


12/31

LANGKAH B. SIFAT-SIFAT FLUIDA


13/31

LANGKAH C. HITUNG PARAMETER TERMAL DAN BANDINGKAN DENGAN

DENGAN DATA DESAIN


14/31

CONTOH EVALUASI KINERJA

a. Penukar kalor Liquid Liquid

A shell and tube exchanger of following configuration is

considered being used for oil cooler with oil at the shell side

and cooling water at the tube side.

Tube Side

460 Nos x 25.4mmOD x 2.11mm thick x 7211mm long

Pitch 31.75mm 30o triangular

2 Pass

Shell Side

787 mm ID

Baffle space 787 mm

1 Pass


15/31

Parameter yang termonitor


16/31

KALKULASI (LANJUTAN)


17/31



18/31



19/31

PERBANDINGAN HASIL PERHITUNGAN

DENGAN DATA DESAIN


20/31

PENYIMPANGAN


21/31

ANALISIS

Beban panas:Perbedaan beban panas aktualsecara praktis akan diabaikan karena deviasikapasitas panas spesifik dengan temperatur.Juga, mungkin ada beberapa kehilangan panaskarena radiasi dari sisi shell yang panas.

Penurunan tekanan:Selain itu, penurunantekanan pada sisi shell fluida panas dilaporkannormal (hanya sedikit lebih rendah dari desain).Hal ini dikaitkan dengan meningkatnya suhurata-rata sebagian besar sisi panas karenapenurunan kinerja penukar panas.


22/31

ANALISIS

Rentang Temperature:Seperti terlihat dari data,penyimpangan rentang temperatur dapat disebabkanoleh meningkatnya pengotoran dalam tabung (alirandingin), karena penurunan tekanan yang lebih tinggitercatat.

Koefisien Perpindahan panas:Nilai yang diperkirakanmenurun karena meningkatnya pengotoran yangmengakibatkan mengecilnya luas permukaanperpindahan panas.

Sifat-sifat fisik:Jika tersedia dari data atau analisis

laboratorium, dapat digunakan untuk verifikasi dengandesain lembar data sebagai cek silang terhadappertimbangan desain.

Trouble Shooting:Penukar kalor telah kotor (fouling),membutuhkan pembersihan.


23/31

Fouling (Pengotoran)

Pengotoran adalah istilah umum yang

mencakup sesuatu deposit dari bahan

yang muncul di permukaan perpindahan

panas selama pengoperasian penukar

panas


24/31

Pengotoran Sedimen

Banyak aliran dan air pendingin khusus

mengandung padatan terlarut yang dapat

menempel pada permukaan perpindahan panas.

Biasanya deposit yang terbentuk melekat kuatpada permukaan, sehingga makin tebal deposit

makin sulit dibersihkan. Pengotoran sedimen

sangat kuat dipengaruhi oleh kecepatan aliran

dan sedikit oleh temperatur permukaan. Depositdapat terpanggang pada dinding panas dan

menjadi sulit dihilangkan


25/31

Pengotoran karena Kelarutan

Garam umumnya ditemukan dalam air, sebagaikalsium sulfat, dan mempunyai sedikit larutdalam air hangat daripada dalam air dingin. Jikaaliran air tersebut melintas dinding pada

temperatur diatas temperatur jenuh larutangaram maka garam akan terkristal padapermukaan. Kristalisasi akan dimulai pada titikaktif, kemudian menyebar pada keseluruhanpermukaan. Kotoran tersebut kuat dan bersifat

lekat sehingga membutuhkan perlakuanmekanik ataupun kimiawi untukmenghilangkannya


26/31

Pengotoran karena Reaksi Kimia

Mekanisme pengotoran ini meliputi perubahan

fisik. Suau sumber yang umum dari pengotoran

pada aliran proses adalah reaksi kimia yang

menghasilkan fase solid pada permukaan.Sebagai contoh, suatu permukaan perpindahan

panas yang panas bisa menyebabkan degradasi

termal dari salah satu komponen dalam aliran

proses, yang menyebabkan deposit karbon(biasanya disebut coke)pada permukaan


27/31

Pengotoran dari produk korosi

Jika aliran mengkorosi logam permukaan

perpindahan panas, produk korosi bisa

melindungi logam yang ada dari korosilanjut. Apabila dilakukan pembersihan

akan menyebabkan percepatan korosi dan

merusak penukar panas


28/31

Pengotoran Biologis

Banyak air proses mengandung

organisme yang akan menyerang

permukaan logam dan berkembang.Organisme ini adalah jenis alga. Meskipun

lapisan organisme ini tipis tetapi hambatan

perpindahan panasnya besar


29/31

Pengaruh Pengotoran pada

Perpindahan Panas

Pengaruh pengotoran didalam pipa biasanya tidakmenyebabkan masalah yang siknifikan sejauh masihpada batas yang ditetapkan, terkait denganperpindahan panas dan kenaikan hambatan aliran.

Pengotoran pada sisi luar pipa fin bisa menjadi lebihrumit karena ketebalan pengotoran pada fin akanmempengaruhi sangat besar pada aliran melalui fin.Di satu sisi, permukaan fin kadang-kadang lebihresistan terhadap pengotoran daripada permukaandatar. Alasannya adalah pada permukaan fin akanterjadi ekspansi dan kontraksi selama operasi yangmenyebabkan pecahnya kotoran


30/31

Pembuangan Kotoran

Terdapat beberapa teknik untuk penghilangan

kotoran secara mekanikal. Pen-skrap-an atau

penyikatan rotari terbatas pada permukaan yang

bisa dijangkau saja. Penggunaan jet air adalahteknik yang paling umum digunakan untuk

pemberihan dalam pipa dan luar pipa, meskipun

jet air tidak begitu efektif digunakan untuk

pembersihan dalam selongsong yang terdapatbanyak sekali pipa-pipa


31/31

KINERJA PENUKAR PANAS.ppt

Documents

Transcript of KINERJA PENUKAR PANAS.ppt