plate heat exchanger

Plate Heat Exchanger adalah penukar kalor yang terdiri dari Pelat (plate) dan Rangka (frame). Pelat disusun dengan susunan tertentu, sehingga terbentuk dua jalur fluida kerja yaitu jalur panas (Hot Side) dan jalur dingin (Cold Side). Hot Side dialiri dengan cairan dengan suhu relatif lebih panas dan Cold Side dialiri dengan cairan dengan suhu relative lebih dingin. Fluida kerja yang digunakan sebagai media bisa dari jenis yang sama atau lain, misalnya air-air, air-minyak, dll.

Kinerja plate heat exchanger (PHE) ditentukan oleh konstruksi, fungsi, dan aplikasinya. PHE adalah jenis heat exchanger untuk mentransfer kalor antara dua fluida menggunakan pelat logam. PHE memiliki keunggulan penting dibandingkan exchanger konvensional karena fluida terkena luas permukaan yang jauh lebih luas karena fluida tersebar di atas pelat. Fitur ini dapat memfasilitasi perpindahan kalor dan sangat meningkatkan laju perubahan suhu.

Komponen Plate Heat Exhanger

Komponen PHE. Sumber: https://theengineeringmindset.com/how-plate-heat-exchangers-work/

PHE memiliki pelat ujung di bagian depan dan belakang yang terbuat dari baja ringan. Mereka sangat kuat, mereka ada di sana untuk menyatukan semua pelat. PHE memiliki mur, ini dipasang dan dikencangkan ke baut pengencang. Baut pengencang dipasang di beberapa alur di sisi unit dan dimasukkan ke seluruh panjang exchanger. Baut dikencangkan dan menekan semua pelat dan gasket bersama-sama membentuk segel kedap air.

Prinsip Kerja

Aliran U dan Z pada PHE. Sumber: https://www.linquip.com/blog/working-principle-plate-heat-exchanger/

Jenis pengaturan PHE yang paling sederhana adalah di mana kedua fluida hanya memiliki satu saluran, sehingga tidak terjadi perubahan arah aliran fluida. Jenis ini dikenal sebagai pengaturan single-pass 1-1 dan dibagi menjadi dua jenis aliran: aliran berlawanan dan aliran paralel. Umumnya fluida panas akan masuk melalui inlet bagian bawah dan fluida dingin masuk melalui inlet bagian atas. Aliran berlawanan, di mana arus mengalir dalam arah yang berlawanan, biasanya lebih disukai daripada aliran paralel di mana arus mengalir dalam arah yang sama karena efisiensi termal yang dapat dicapai lebih tinggi.

Kelebihan dari pengaturan single-pass adalah saluran masuk dan keluar fluida dapat dipasang pada pelat tetap, yang memudahkan perawatan dan pembersihan peralatan tanpa mengganggu kinerja pipa. Desain ini dikenal sebagai susunan-U dan merupakan desain lintasan tunggal yang paling umum. Desain single-pass lainnya adalah Z-arrangement, di mana terdapat saluran masuk dan keluar fluida melalui kedua pelat ujung.

Secara umum, pelat ini bergelombang untuk meningkatkan turbulensi, permukaan perpindahan kalor, laju perpindahan kalor, dan meningkatkan kekakuan mekanis. Motif bergelombang ini diperoleh dengan penempaan dingin dari lembaran logam dengan ketebalan mulai dari 0,3 mm hingga 1 mm.

Aliran turbulen pada pelat PHE. Sumber: https://www.linquip.com/blog/working-principle-plate-heat-exchanger/

Proses-proses pada heat exchanger sangat erat kaitanya dengan mekanika fluida. Salah satu metode yang paling umum untuk mendesain suatu sistem heat exchanger adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), yaitu metode menyelesaikan persamaan-persamaan mekanika fluida bahkan reaksi kimia menggunakan komputer, sehingga diperoleh hasil yang komprehensif dan detail. >> Klik di sini untuk mempelajari selengkapnya tentang CFD!

Bagi Anda insinyur teknik mesin yang ini meningkatkan skill di bidang heat exchanger atau mechanical engineering secara umum, Kami juga menyediakan solusi yaitu training dengan topik-topik seputar mechanical engineering dengan trainer yang sudah sangat berpengalaman di bidangnya untuk meningkatkan skill dan kompetensi anda sebagai seorang engineer profesional. Untuk list training mechanical engineering >>klik di sini!