Desain dan Konstruksi Penukar Panas Tugas Berat

Penukar panas adalah peralatan yang mentransfer panas antara dua atau lebih aliran proses. Memilih jenis desain yang tepat dapat meminimalkan biaya energi dan waktu henti.

Ada beberapa jenis penukar panas, termasuk aliran paralel, aliran balik, dan aliran silang. Desain terbaik tergantung pada skalabilitas masa depan dan kemudahan pemeliharaan.

Desain

Memilih desain penukar panas yang tepat dimulai dengan memahami persyaratan proses, seperti jumlah keluaran termal dan perubahan suhu yang diperlukan antar fluida. Faktor lain yang perlu dipertimbangkan termasuk viskositas cairan yang terlibat, kandungan partikulat, dan komposisi kimia. Bergantung pada jenis prosesnya, penukar panas dapat berupa gas-ke-gas, gas-ke-cair, cair-ke-cair, atau dua fase.

Penukar panas shell and tube berisi serangkaian tabung dalam bejana tekan silinder yang tertutup rapat. Mereka dapat dibuat dari baja karbon, baja tahan karat, titanium, Inconel, atau bahan lainnya. Tabung dirancang untuk menahan suhu, tekanan, dan tekanan termal. Mereka diposisikan dengan spacer stud di tengah untuk mencegah cairan melewati dan bercampur. Lebar dan celah lembaran tabung dioptimalkan untuk efisiensi maksimum, akses mudah, dan kebersihan.

Pembuatan

Beberapa opsi fabrikasi ada untuk penukar panas tugas berat. Mereka yang dirancang untuk aplikasi korosif dapat menggunakan tabung yang diperkuat serat untuk menahan kondisi pengoperasian yang kasar yang sering ditemukan dalam bahan organik terklorinasi. Penukar panas pelat menggabungkan serangkaian pelat paduan bergelombang yang digasket dan dikompresi bersama di dalam rangka baja karbon untuk membuat susunan saluran aliran. Jalur aliran ini mengarahkan aliran fluida dan mencegah percampuran fluida.

Baja tahan karat dan paduan nikel digunakan untuk membuat penukar panas tubular dan shell-and-tube. Unit-unit ini adalah pekerja keras di industri makanan, minuman, dan farmasi. Mereka dapat menangani suhu tinggi yang dibutuhkan agar produksi tetap berjalan.

Instalasi

Dalam proses pencernaan anaerobik hijau yang menghasilkan biogas dari kotoran ternak, produk sampingan makanan, dan lemak, penukar panas pelat spiral dapat mentransfer metana bebas patogen ke saluran pipa untuk transportasi dan penyimpanan. Biogas kemudian dapat dibakar untuk menghasilkan listrik dan panas. Biosolid bebas patogen yang tersisa dapat dikeringkan dan digunakan untuk pengkondisian tanah sebagai pupuk.

Di rumah, penukar panas udara-ke-udara mendaur ulang udara dalam ruangan pengap, memanaskannya untuk membawa udara segar dan hangat, serta menghilangkan uap air berlebih yang akan menyebabkan kondensasi jendela. Ini juga membantu menjaga kesehatan penghuni dengan menyaring bahan kimia berbahaya, partikulat, radon, dan polutan lainnya.

Pemeliharaan

Menjaga penukar panas dalam kondisi yang baik adalah kunci untuk menjaga kelancaran produksi. Pengotoran yang berlebihan dapat menyebabkan produk yang terkontaminasi atau tidak dapat digunakan, korosi dan kebocoran. Menurut Majalah Produser Etanol, bahkan dapat menimbulkan bahaya kebakaran.

Untungnya, ada banyak cara untuk membantu menjaga kebersihan penukar panas. Pengambilan sampel adalah cara yang efektif untuk mengukur kondisi sistem, dan direkomendasikan agar beberapa sampel cairan diambil dari seluruh sistem. Informasi ini sangat penting ketika merencanakan hari pemeliharaan.

Untuk penukar panas shell and tube, penting untuk memilih desain dengan kepala tipe kap untuk kemudahan perawatan. Jenis head ini dapat diflensa atau dilas, dan biasanya memiliki penutup saluran yang dapat dilepas untuk memudahkan pemeriksaan. Panjang tabung juga harus cukup untuk memudahkan pelepasan dan penggantian.