Penukar Panas (Heat exchanger)

Penukar panas (heat exchanger) adalah alat yang digunakan untuk menukar panas astara dua fluida yang berbeda temperatur dengan menjaga agar kedua fluida tidak saling bercampur. Penukar panas ini biasanya digunakan dalam dunia keteknikan (engineering) seperti pada kondesor pengkondisi udara (AC), radiator mobil, pemanas uap pada PLTU, kondensasi hasil industri dll. Perpindahan panas yang biasanya berperan pada alat ini adalah konveksi yang terjadi pada masing-masing fluida dan juga konduksi yang terjadi pada dinding-dinding yang memisahkan kedua fluida.Perbedaan kebutuhan perpindahan panas, perbedaan perangkat keras yang tersedia dan perbedaan ketersediaan tempat membuat penukar panas memiliki berbagai macam jenis, namnu denmikian berbagai jenis yang ada bisa dikelompokan menjadi tiga jenis penukakar panas.

1. Pipa Kosentris

Jenis penukar panas yang paling sederhana adalah jenis pipa konsentris, penukar panas ini terdriri dari dua pipa yang disusun secara konsentris dengan diameter yang berbeda. Jenis penukar panas ini juga dibagi menjadi dua berdasarkan pada arah aliran fluida, yakni: parallel flow dan counter flow. Pada jenis parallel flow aliran fluida mengalir dengan arah yang sama sedangkan pada counter flow fluida mengalir dengan arah yang berlainan. Penukar panas jenis ini biasanya digunakan pada pendinginan cairan limbah industri yang akan dibuang ke lingkungan.

1. Compact heat exchanger

Penukar panas jenis lainya adalah compact heat exchanger. Jenis ini dirancang untuk mendapatkan luas permukaan konveksi yang besar per satuan volumenya. Luas permukaan yang besar pada jenis penukar panas ini didapatkan dengan cara memasang pelat tipis atau sirip berombak yang dipasang secara berdekatan pada dinding yang memisahkan dua fluida. Perbandingan luas permukaan konveksi dengan volumenya disebut area density β. Nilai yang ideal atau disarankan untuk jenis penuikar klor ini adalah lebih dari 700 m²/m³ (atau 200 ft²/ft³).

Nilai demikian akan menghasilkan perpindahan panas yang tinggi.

Pada penukar panas jenis ini kedua fluida biasanya bergerak dengan arah yang saling tegak lurus. Dan lebih jauh lagi pada penukar panas jenis compact heat exchanger ini dibagi menjadi dua berdasar pada bercampur tidaknya fluida, yakni : unmixed dan mixed flow. Penukar kalor ini biasanya digunakan pada radiator mobil, konsor AC dll.

1. Shell dan Tube

Sedangkan untuk penukar panas jenis ketiga adalah jenis shell-and-tube. Jenis ini adalah jenis yang paling banyak digunakan pada dunia industry. Pada penukar panas ini terdiri dari banyak sekali pipa (bahkan bisa mencapai ratusan) yang dikemas dalam cangkang (shell) dan dipasang secara parallel dengan cangkang. Penukaran panas terjadi ketika salah satu fluida mengalir pada tabung-tabung dan juga fluida yang mengalir pada cangkang. Dinding penyekat (baffle) biasanya dipasang dengan tujuan sebagai dudukan pipa agar tidak melengkung sekaligus untuk menambah turbulensi pada fluida yang mengalir di luar pipa. Meskipun penggunaan dari

jenis ini cukup luas namun penukar panas ini tidak cocok untuk digunakan pada otomotiv dan pesawat terbang dengan alasan ukuran dan berat yang cukup besar.

Daftar Pustaka

Cengel, Yunus A., Heat Transver. John Wiley & Sons, Inc, United States of America.

Read More