A. Defenisi Percobaan 1. Klasifikasi Alat Penukar Panas
Untuk melaksanakan proses perpindahan panas khususnya dalam industry kimia, hal diatas dilakukan dengan menggunakan alat penukar panas atau disebut
Heat Exchanger. Nama alat ini adalah secara umum, karena itu perlu dipahami fungsi yang sebernarnya dari alat tersebut yang merupakan dasar pemberian nama
alat dimaksud. Jelasnya seperti dibawah ini : 1. Disebut pendingin atau Cooler, apabila alat tersebut hanya
mendinginkan fluida proses dari temperature yang lebih tinggi hingga temperature tertentu yang lebih rendah tanda ada terjadi perubahan
fasa dari uap menjadi cair maupun sebaliknya. 2. Disebut pendingin atau Condeser, sama seperti diatas, tetapi proses
pendinginnan menghasilkan fasa cair dari fasa uap ada perubahan fasa yang disebut kondesat.
3. Disebut pemanas atau Heater, bila alat tersebut bertugas memanaskan suatu fluida hingga suhu tertentu tidak ada perubahan fasa
4. Disebut penguap atau Vaporizer, bila alat tersebut berfungsi memanaskan suatu fluida hingga menghasilkan uap.
Khusus untuk alat penguap vaporizing equipment juga mempunyai nama umum yang disebut EVAPORIZER dan masing-masing mempunyai nama sesuai
dengan fungsi atau tugasnya. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut : 5. Disebut alat penguap atau evaporator, bila alat tersebut berfungsi untuk
menguapkan air dari campurannya dengan zat lain. 6. Disebut alat pendingin ulang atau Reboiler, bila alat tersebut berfungsi
untuk mendidihkan kembali suatu fluida oleh reboiler pada suatu menara destilasi untuk mensupplai panas yang mana uap dihasilkan
dapat uap air atau tidak. 7. Bila alat pada no 6 tidak digunakan untuk menghasilkan uap air
steam dan juga tidak merupakan bagian dari proses destilasi maka alat penguap itu disebut Vaporizer.
8. Bila suatu alat penguap evaporator digunakan untuk sistem pembangkit tenaga untuk memproduksi air murni atau untuk proses
49
yang bersifat penguapan dan bertujuan untuk membangkitkan tenaga, alat ini disebut power-plant evaporator.
9. Disebut alat penguap kimia chemical evaporator bila alat tersebut berfungsi untuk memekatkan suatu larutan kimia dari pelarut air.
Demikianlah pemberian nama alat-alat tersebut berdasarkan fungsi dan tugasnya agar tidak terjadi perbedaan persepsi, khususnya dalam membicarakan
lebih lanjut tentang alat-alat penukar panas yang disebut Heat Exchanger. Jenis-jenis Alat Penukar Panas
Alat penukar panas atau disebut Heat Exchanger, disingkat HE, berdasarkan konstruksi disainnya dapat dibagi menjadi lima 5 jenis yaitu : shell
and tube, hairpin exchanger, aerial coolers, plane type exchangers, berbagai jenis lain exchanger.
Penukar panas atau dalam industri kimia populer dengan istilah , heat exchanger HE, adalah suatu alat yang memungkinkan
perpindahan panas
dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin . Biasanya, medium
pemanas dipakai adalah uap super heated steam dan air biasa dipakai sebagai pendingin cooling water. Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar
perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang
memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti, pabrik kimia maupun petrokimia,
industri gas alam, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan
panas mesin ke udara sekitar. Peralatan penukar panas adalah suatu peralatan dimana terjadi perpindahan
panas dari suatu fluida yang temperaturnya tinggi kepada fluida lain yang temperaturnya lebih rendah. Klasifikasi peralatan penukar panas didasarkan pada :
1. Proses perpindahan panas 2. Jumlah fluida yang mengalir
3. Kompak tidaknya luas permukaan 4. Mekanisme perpindahan panas
5. Konstruksi 6. Tipe plat
7. Pengaturan aliran.
50
Klasifikasi Alat Penukar Panas
1. Condenser
Condenser merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan fluida sampai terjadi perubahan fase uap menjadi fase cair. Media
pendingin yang dipakai biasanya air sungai atau air laut dengan suhu udara luar 2.
Chiller Chiller merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk
mendinginkan menurunkan suhu cairan atau gas pada temperatur yang sangat rendah. Temperatur pendingin di dalam chiller jauh lebih rendah dibandingkan
dengan pendinginan yang dilakukan oleh pendingin air. Media pendingin yang digunakan antara lain freon.
3. Reboiler
Rebiler merupakan alat penukar panas yang bertujuan untuk mendidihkan kembali serta menguapkan sebagian cairan yang diproses. Media pemanas yang
digunakan antara lain uap steam dan minyak oil. Alat penukar panas ini digunakan pada peralatan distilasi.
4. Cooler
Cooler merupakan alat penukar panas yang digunakan untuk mendinginkan menurunkan suhu cairan atau gas dengan menggunakan air
sebagai media pendingin. Dengan perkembangan teknologi saat ini, media pendingin cooler menggunakan udara dengan bantuan kipas fan.
5. Heat Exchanger
Heat Exchanger HE adalah alat penukar panas yang bertujuan memanfaatkan panas suatu fluida untuk pemanasan aliran fluida yang lain. Dalam
hal ini terjadi 2 fungsi sekaligus yaitu : -
Memanaskan fluida yang dingin
- Mendinginkan fluida yang panas 6.
Heater
51
Heater merupakan alat penukar kalor yang bertujuan memanaskan menaikkan suhu suatu fluida proses dengan menggunakan media pemanas. Media pemanas
yang biasa digunakan antara lain uap atau fluida panas lain. 7. Thermosiphon dan Forced Circulation Reboiler
Thermosiphon reboiler merupakan reboiler dimana terjadi sirkulasi fluida yang akan dididihkan dan diuapkan dengan proses sirkulasi alamiah natural
circulation. Sedangkan Forced Circulation Reboiler adalah reboiler yang sirkulasi fluida terjadi akibar adanya pompa sirkulasi sehingga menghasilkan sirkulasi
paksaan forced circulation 8. Steam Generator
Alat ini sering disebut sebagai ketel uap dimana terjadi pembentukan uap dalam unit pembangkit. Panas hasil pembakaran bahan bakar dalam ketel
dipindahkan dengan cara konveksi, konduksi dan radiasi. Berdasarkan sumber panasnya, steam generator dibagi 2 macam, yaitu :
Steam generator tipe pipa air
Tipe ini, fluida yang berada di dalam pipa adalah air ketel, sedangkan pemanas berupa nyala api dan gas asap berada di luar pipa. Hasilnya
berupa uap dengan tekanan tinggi.
Steam generator tipe pipa api Tipe ini, fluida yang berada di dalam pipa adalah nyala api, sedangkan air
yang akan diuapkan berada di luar pipa dalam bejana khususpemanas berupa nyala apidan gas asap berada di luar pipa
9. WHB Waste Heat Boiler WHB adalah alat penukar panas sejenis dengan ketel uap tetapi memiliki
perbedaan pada sumber panas yang digunakan. Sumber panas pada ketel uap yaitu hasil pembakaran bahan bakar sedangkan sumber panas pada WHB yaitu
memanfaatkan panas dari gas asap pembakaran atau cairan panas yang diperoleh dari reaksi kimia
10. Superheater
52
Alat penukar panas jenis ini digunakan untuk mengubah uap basah saturated steam pada steam generator ketel uap menjadi uap kering
superheated steam 11. Evaporator
Evaporator adalah alat penukar panas yang digunakan untuk menguapkan cairan yang ada pada larutan sehingga diperoleh larutan yang lebih pekat mother
liquor 12. Vaporizer
Alat penukar panas ini digunakan untuk menguapkan suatu cairan sehingga fasenya berubah dari cair menjadi gas
ALAT PENUKAR PANAS
Menurut Sitompul 1993, peralatan penukar panas adalah suatu peralatan di mana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih
tinggi kepada fluida lain yang temperaturnya lebih rendah.Klasifikasi peralatan penukar panas didasarkan pada:
a. Proses perpindahan panas b. Jumlah fluida yang mengalir
c. Kompak tidaknya luas permukaan d. Mekanisme perpindahan panas
e. Konstruksi f. Tipepelat
g. Pengaturanaliran
B. Perkembangan Serta Penggunaan Dalam Dunia Industri