Assalamu'alaikum wr wb


Disini saya akan menjelaskan sedikit mengenai salah satu alat industri yang sering kita jumpai pada berbagai industri, alat ini biasa disebut dengan Alat Penukar Panas atau biasa disebut sebagai HE
(Heat Exchanger), alat ini biasa dipakai dalam sebuah industri untuk proses pemanasan atau pendinginan suatu aliran fluida yang diinginkan kondisinya apah diinginkan dingin atau diinginkan panas, prinsip kerja dari alat ini adalah dengan cara mengalirkan fluida ke dalam pipa yang terdapat pada komponen alat tersebut, untuk lebih jelasnya saya akan menjelaskan komponen-komponen alat ini.

Dalam industri, HE yang sering dipakai adalah jenis HE Shell and Tube, jadi ada beberapa jenis HE yang sudah saya pelajari di bangku kuliah, jenis yang pertama adalah jenis Double Pipe atau biasa disebut juga hairpin karena bentuknya yang menyerupai seperti jepit rambut, hairpin ini terdiri dari annulus dan tube, annulus ini adalah pipa yang ditengahnya diisi oleh tube tetapi masih menyisakan ruang untuk mengalirnya fuida di dalam annulus, jadi otomatis diameter dari annulus ini lebih besar dari tube, bentuk hairpin ini seperti huruf U yang dua ruas kakinya memanjang, sehingga menyerupai jepit rambut, dua ruas yang memanjang ini adalah tube yang kemudian masuk ke ruang annulus dengan menyisakan sedikit ruang yang kemudian tube inilah yang membentuk huruf U, sedangkan bagian annulus hanya terdapat pada bagia annulus di kedua ruas kaki tube dan lebih pendek dari kedua ruas kaki annulus, berikut gambar hairpin :

  

Double  Pipe ini biasa digunakan untuk aliran yang laminer atau tingkat turbulensi yang rendah, gambar diatas menunjukan sepasang double pipe, jadi apabila ada 4 buah pipa berarti ada dua pasang double pipe atau hairpin bukan berarti ada 4 buah double pipe atau hairpin karena hairpin adalah sepasang dua pipa. Di dalam pipa-pipa double pipe tube maupun annulus tentunya terdapat dua fluida yang mengalir, dan kedua fluida itu ada yang berfungsi sebagai pendingin dan pemanas, cara menempatkan fluida-fluida tersebut juga harus punya pertimbangan, yaitu fluida yang lebih korosif ditempatkan di tube, karena supaya mengurangi kerusakan pada pipa, apabila ditempatkan di annulus maka bagian dalam pipa annulus rusak, dan juga bagian luar tube juga ikut rusak, apabila ditempatkan di tube makan kerusakan pada pipa-pipa bisa diminimalisir karena bagian yang rusak hanya pada bagian dalam tube, kemudian pertimbangan lain adalah fluida yang lebih besar aliran masanya ditempatkan di flow area yang besar pula, flow area adalah luas tempat terjadinya perpindahan panas, flow area tidak diartikan sepanjang luas pipa, tetapi flow area adalah luas lingkaran dari pipa, kemudian pertimbangan lain adalah fluida yang lebih panas ditempatkan di annulus, hal ini dimaksudkan agar energi yang dibutuhkan untuk mendinginkan fluida tersebut lebih rendah akibat bantuan dari suhu udara yang lebih rendah dari fluida tersebut tentunya.

Kemudian jenis HE selanjutnya adalah jenis HE dengan kumpulan berbagai pipa-pipa yang ditempatkan di dalam shell, pipa-pipa ini terdapat dalam jumlah banyak dalam shell, jenis HE ini digunakan untuk aliran massa fluida yang lebih besar, atau tingkat turbulensi yang tinggi, jenis HE ini paling banyak digunakan di industri dikarenakan luas permukaan perpindahan panas yang besar dan juga cocok untuk aliran dengan turbulensi tinggi, berikut gambar HE jenis Shell and Tube :

   

Jenis HE berikutnya adalah jenis HE yang sering digunakan pada industri makanan, atau industri yang aliran fluidanya tidak terlalu besar atau dikatakan aliran laminer, jenis HE ini di sebut jenis Plate and Frame, dari namanya saja pasti temen-temen sudah tau bagaimana struktur HE jenis ini, jenis HE ini berbentuk seperti lembaran-lembaran besi yang di dempetkan satu sama lain, jadi aliran fluida mengalir melaui lembaran-lembaran besi tersebut, jadi dua fluida yang mengalir di HE ini secara bergantian melewati lembaran-lembaran besi tersebut, atau dengan kata lain selang seling antara fluida dingin dan panas. Jenis HE ini juga memiliki kelebihan yaitu perawatan yang mudah dan murah, namun jenis HE memiliki kekurangan yaitu modal awal yang besar dalam proses pembuatannya. Berikut gambar HE jenis Plate and Frame :

Agar fluida di dalam HE ini tidak tercampur sewaktu mengalir, maka antar plate harus diberikan gasket, fungsi gasket ini adalah memisahkan fluida antar plate, agar tidak masuk ke plate yang sudah diisi oleh fluida lain.  adapun ketebalan dari gasket ini berkisar antara 0,5 sampai 3 mm, sedangkan jarak antar plate adalah 1,5 sampai 5 mm. Aliran fluida juga harus mempunyai batas, karena jenis HE ini tidak tahan dengan aliran fluida yang tinggi, dan juga suhu fluida juga harus dibatasi sampai 250^o, dan tekanan maksimalnya adalah 30 bar.