A.
Pengertian
Plate and Frame Heat Exchanger adalah suatu tipe Heat
Exchanger yang menggunakan pelat sebagai tempat perpindahan panas di antara dua
fluida. Suatu gasket dari suatu Plate
and Frame Heat Exchanger berfungsi untuk menghindari bercampurnya
fluida panas dan fluida dingin.
Gasket diapit di antara pelat dan menyegel
pelat di sekeliling tepi pelat tersebut. Pelat dari Heat Exchanger ini
normalnya memiliki ketebalan berkisar antara 0,5 hingga 3 mm dan jarak antara
tiap pelat antara 1,5 hingga 5 mm. Luas permukaan pelat tersebut berkisar
antara 0,03 hingga 1,5 m2, dengan rasio
lebar/panjang antara 2 sampai 3. Luas permukaan Plate
and Frame Heat Exchanger bervariasi dari yang paling kecil sebesar
0,03 m2 sampai dengan yang paling besar yaitu 1500 m2. Laju alir maksimum fluida yang diizinkan terbatas
hingga 2500 m3/jam.
B. Prinsip kerja
Alat
penukar panas pelat dan bingkai terdiri dari paket pelat – pelat tegak lurus,
bergelombang, atau profil lain. Pemisah antara pelat tegak lurus dipasang
penyekat lunak ( biasanya terbuat dari karet ). Pelat – pelat dan sekat
disatukan oleh suatu perangkat penekan yang pada setiap sudut pelat 10 (
kebanyakan segi empat ) terdapat lubang pengalir fluida. Melalui dua dari
lubang ini, fluida dialirkan masuk dan keluar pada sisi yang lain, sedangkan
fluida yang lain mengalir melalui lubang dan ruang pada sisi sebelahnya karena
ada sekat.
C.
Aplikasi penggunaan
Plate and Frame
Heat Exchanger digunakan
secara luas di industri makanan dan minuman, karena pada industri tersebut
sering melakukan inspeksi dan pembersihan. Penggunaan dari Plate and Frame Heat Exchanger ini
tergantung dari biaya relatif dibandingkan dengan Heat Exchanger shell and tube
konvensional.
D. Bagian-bagian alat
E.
Prosedur Perancangan awal plate dan frame heat exchanger
1. Hitung Beban Panas, laju panas yang dibutuhkan.
2. Jika spesifikasinya belum lengkap,
tentukan temperatur fluida yang belum diketahui atau laju alir fluida
dengan menggunakan neraca panas
- Hitung
Temperatur Rata-rata Logaritmik ΔTLMTD
- Tentukan
Faktor Koreksi ΔTLMTD (log mean temperature correction
factor), Ft’
- Hitung
ΔTLMTD terkoreksi, ΔTM
- Perkirakan Overall Heat Transfer
Coefficient.
- Hitung
luas permukaan yang dibutuhkan
- Tentukan
jumlah pelat yang dibutuhkan = Luas permukaan total/luas permukaan satu
pelat.
- Hitung Film Heat Transfer
Coefficients untuk masing-masing aliran.
- Hitung overall coefficient,
perhitungkan fouling factor
- Bandingkan
hasil yang diperoleh dari perhitungan dengan yang diasumsikan sebelumnya.
Jika sudah cukup, katakanlah errornya antara 0 – 10 % maka selesai,
namun jika belum cukup, kembali ke langkah 8 dan tambah atau kurangi
jumlah pelat.
- Cek
pressure drop untuk masing-masing aliran.
F. Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan:
- Pelat lebih banyak diminati ketika harga material
tinggi
- Plate and
Frame Heat Exchanger mudah
dirawat
- Pendekatan temperatur terendah yang masih bisa
digunakan hingga 1oC
dibandingkan dengan Heat Exchanger Shell and Tube yang sebesar 5 –
10 oC.
- Plate and
Frame lebih fleksibel,
dapat dengan mudah pelatnya ditambah
- Plate and
Frame Heat Exchanger lebih
tepat digunakan untuk material yang memiliki viskositas yang tinggi
- Temperature
correction factor, Ft, akan lebih tinggi
karena alirannya lebih mendekati aliran Counter Current yang sesungguhnya.
- Fouling cenderung lebih kecil kemungkinan
terjadi.
Kerugian :
- Pelat merupakan bentuk yang kurang baik
untuk menahan tekanan. Plate
and Frame Heat Exchanger tidak sesuai digunakan untuk tekanan
lebih dari 30 bar.
- Pemilihan material gasket yang sesuai sangatlah
penting
- Maksimum temperatur operasi terbatas hingga 250 oC dikarenakan performa dari material gasket yang sesuai
DAFTAR PUSTAKA
No comments:
Post a Comment