Macam-macam Heat Exchanger: Alat Penukar Panas (Bagian 3)

(Lanjutan dari artikel sebelumnya)

2. Heat Exchanger Tipe Plate (Plat)

Heat exchanger tipe ini menggunakan plat tipis sebagai komponen utamanya. Plat yang digunakan dapat berbentuk polos ataupun bergelombang sesuai dengan desain yang dikembangkan. Heat exchanger jenis ini tidak cocok untuk digunakan pada tekanan fluida kerja yang tinggi, dan juga pada diferensial temperatur fluida yang tinggi pula. Berikut adalah beberapa jenis heat exchanger tipe plat:

a. Heat exchanger tipe plat dengan gasket.

Heat exchanger tipe ini termasuk tipe yang banyak dipergunakan pada dunia industri, bisa digunakan sebagai pendingin air, pendingin oli, dan sebagainya. Prinsip kerjanya adalah aliran dua atau lebih fluida kerja diatur oleh adanya gasket-gasket yang didesain sedemikian rupa sehingga masing-masing fluida dapat mengalir di plat-plat yang berbeda.

Gasket berfungsi utama sebagai pembagi aliran fluida agar dapat mengalir ke plat-plat secara selang-seling. Gambar di bawah ini menunjukkan desain gasket sehingga di satu sisi plat fluida 1 masuk ke area plat yang (a), sedangkan gasket yang lain mengarahkan fluida 2 agar masuk ke sisi plat (b).

Heat exchanger tipe ini termasuk tipe yang cukup murah dengan koefisien perpindahan panas yang baik. Selain itu tipe ini juga mudah dalam hal perawatannya, karena proses bongkar-pasang yang lebih mudah jika dibandingkan tipe lain seperti shell & tube. Namun di sisi lain, tipe ini tidak cocok jika digunakan pada aliran fluida dengan debit tinggi. Dan seperti yang telah saya singgung di atas bahwa heat exchanger tipe ini tidak cocok digunakan pada tekanan dan temperatur kerja fluida yang tinggi, hal ini berkaitan dengan kekuatan dari material gasket yang digunakan.

b. Welded Plate Heat Exchanger (WPHE).

Satu kelemahan yang paling mendasar dari heat exchanger plat dengan gasket, adalah adanya penggunaan gasket tersebut. Hal tersebut membatasi kemampuan heat exchanger sehingga hanya fluida-fluida jenis tertentu yang dapat menggunakan heat exchanger tipe ini. Untuk mengatasi hal tersebut, digunakanlah heat exchanger tipe plat yang menggunakan sistem pengelasan sebagai pengganti sistem gasket. Sehingga heat exchanger tipe ini lebih aman jika digunakan pada fluida kerja dengan temperatur maupun tekanan kerja tinggi. Hanya saja tentu heat exchanger tipe ini menjadi kehilangan kemampuan fleksibilitasnya dalam hal bongkar-pasang dan perawatan.

c. Spiral Plate Heat Exchanger.

Heat exchanger tipe ini menggunakan desain spiral pada susunan platnya, dengan menggunakan sistem sealing las. Aliran dua fluida di dalam heat exchanger tipe ini dapat berbentuk tiga macam yakni (1) dua aliran fluida spiral mengalir berlawanan arah (counterflow), (2) satu fluida mengalir spiral dan yang lainnya bersilangan dengan fluida pertama (crossflow), (3) satu fluida mengalir secara spiral dan yang lainnya mengalir secara combinasi antara spiral dengan crossflow.

Heat exchanger tipe ini sangat cocok digunakan untuk fluida dengan viskositas tinggi atau juga fluida yang mengandung material-maerial pengotor yang dapat menimbulkan tumpukan kotoran di dalam elemen heat exchanger. Hal ini disebabkan karena desainnya yang satu lintasan, sehingga apabila terjadi penumpukan kotoran di satu titik, maka secara alami kecapatan aliran fluida pada titik tersebut akan meningkat, sehingga kotoran tadi akan terkikis sendiri oleh fluida kerja tersebut. Karena kelebihan inilah sehingga heat exchanger tipe ini sangat cocok untuk digunakan pada fluida kerja dengan viskositas sangat tinggi, fluida slurries (semacam lumpur), air limbah inidustri, dan sejenisnya.

d. Lamella Heat Exchanger.

Lamella heat exchanger tersusun atas sebuah shell berbentuk silindris dengan elemen berdesain khusus berada di dalamnya. Elemen dengan desain khusus ini disebut dengan Lamella. Di antara elemen lamella dengan sisi shell dibatasi dengan sistem sealing berupa gasket. Untuk lebih memahami desain heat exchanger tipe ini, mari perhatikan gambar berikut.

Lamella Heat Exchanger memiliki berat total yang lebih ringan daripada heat exchanger tipe shell & tube dengan beban kerja yang sama. Tipe ini juga dapat bekerja pada temperatur yang tinggi apabila gasket yang digunakan tepat, yakni hingga 500^oC jika menggunakan gasket berbahan non-asbestos. Penggunaan heat exchanger tipe ini biasanya ada pada industri kertas, industri kimia, serta industri lain yang sejenisnya.

e. Printed-Circuit Heat Exchanger.

Heat exchanger tipe selanjutnya ini berdesain khusus seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Proses pembuatannya menggunakan berbagai jenis plat dari material stainless steel, titanium, tembaga, aluminium, atau yang lainnya, dengan jalan mirip proses kimia pada pembuatan sirkuit PCB rangkaian elektronika. Heat exchanger tipe ini cocok digunakan pada pemrosesan kimia, pemrosesan bahan bakar, mesin pendingin, industri separasi udara, komponen pendingin kompresor, dan lain sebagainya.

f. Panelcoil Heat Exchanger.

Heat exchanger tipe ini menggunakan semacam pipa yang dipasangkan ke sebidang plat dengan proses pengelasan, stamping, atau proses roll-bond sehingga didapatkan sebuah desain heat exchanger yang diberi istilah panelcoil. Material yang digunakan untuk panelcoil umumnya adalah baja karbon, staenless steel, titanium, nikel, dan monel. Penggunaan heat exchanger tipe ini ada pada industri farmasi, industri fiber, industri kimia, industri makanan, dan juga pada penyerap panas tenaga matahari.

Sumber dan eBook Gratis:
  Classification of Heat Exchanger

(Bersambung ke artikel selanjutnya)

Artikel-Teknologi.com didukung oleh Pusat Pakaian Dalam