Just another WordPress.com site

Di dalam dunia industri terutama pada proses industri suatu bahan yang ingin diolah menjadi produk pasti mengalami beberapa perlakuan, di antara perlakuan tersebut terdapat proses yang menghasilkan perpindahan panas. Perpindahan panas ini bisa terjadi dari bahan ke mesin dan dari mesin ke lingkungan, biasanya perpindahan panas ini memang diperlukan untuk proses menghasilkan produk yang diinginkan dan terkadang juga terjadi perpindahan panas yang tidak diinginkan. Oleh karena itu untuk menjalankan proses yang dilakukan tentunya yang memelukan perpindahan panas memerlukan mesin pendingin serta mesin pemanas.
Efektivitas suatu heat exchanger didefinisikan sebagai perbandingan antara perpindahan panas yang diharapkan (nyata) dengan perpindahan panas maksimum yang mungkin terjadi dalam heat exchanger tersebut. Secara umum pengertian alat penukar panas atau heat exchanger, adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakai uap lewat panas (super heated steam) dan air biasa sebagai air 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 kilang minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar(anonim, 2012).
Pada dasarnya mesin pendingin tidak menghasilkan udara dingin langsung terhadap bahan atau mudahnya ruangan yang berisi bahan untuk didinginkan, karena mesin pendingin tidak langsung menurunkan suhu dari bahan tersebut. Ruangan yang digunakan untuk menurunkan suhu pada awalnya memiliki suhu ruang yang normal, dengan mesin pendingin suhu tersebut dapat diturunkan. Metode pengkondisian temperatur ruangan agar tetap berada di bawah temperatur lingkungan disebut refrigerasi, atau juga metode pendinginan.
Mesin pendingin menyerap panas yang berada di dalam ruangan dan menghasilkan udara dingin yang dilepaskan kembali ke ruangan, mesin ini ada yang untuk ruang terbuka dan untuk ruang tertutup contohnya untuk ruang terbuka adalah pada pendingin ruangan dan mesin pendingin ruang tertutup seperti kulkas/ refrigerator.
Mesin pendingin atau refrigerator dalam prosesnya memiliki beberapa tahap, yaitu evaporasi, kompresi dan kondensasi yang tahap tersebut berulang menjadi suatu siklus. Dalam pertukaran panas maka dibutuhkan sejumlah kalor, maka pada mesin pendingin misalnya kulkas, kalor yang diambil berasal dari bahan di dalamnya serta ruangannya, untuk memudahkan proses tersebut maka tekanan udara pada ruangan harus diturunkan terlebih dahulu proses ini disebut evaporasi. Alat yang bekerja dalam proses evaporasi sering disebut evaporator, alat ini juga berfungsi sebagai penukar panas saat semua proses telah dilalui sehingga membentuk siklus(Indra, 2004).
Di dalam evaporasi panas yang diambil dari ruangan didinginkan menggunakan refrigerant, refrigerant adalah bahan yang dapat digunakan untuk menurunkan temperatur uap yang berasal dari ruangan serta pada prakteknya panas yang diturunkan juga berasal dari mesin penyerap panasnya sendiri(Rasta, 2008).
Refrigerant yang digunakan untuk menurunkan temperatur uap haruslah memiliki sifat mudah diturun-naikkan temperaturnya, dapat diganti (reversible), sebaiknya fluida yang dapat dengan mudah berubah dari cair ke gas dan sebaliknya. Bahan yang bisa digunakan untuk menjadi refrigerant adalah air, amonia, sulfur dioksida, hidrokarbon tak-berhalogen, dan methana (anonim, 2012).
Setelah uap dari ruangan telah didinginkan oleh refrigerant maka diserap oleh kompresor, uap yang diserap dikumpulkan terlebih dahulu hingga tekanan yang cukup untuk proses kondensasi. Kompresor digerakkan dengan tenaga mesin penggerak seperti motor bakar, dan motor listrik. Tetapi sekarang motor bakar sudah jarang digunakan untuk mesin pendingin ruangan, kecuali untuk perkapalan, mesin pendingin yang digunakan memiliki motor bakar untuk kompresornya.
Kondensor diperlukan untuk membuang uap yang tidak digunakan lagi, uap yang datang dari kompresor dikondensasikan menjadi cairan dan dikeluarkan dari mesin pendingin. Uap yang datang harus bertekanan tinggi dan suhu yang rendah, panasnya keluar melalui permukaan rusuk-rusuk kondensor ke udara. Sebagai akibat dari kehilangan panas, bahan pendingin gas mula-mula didinginkan menjadi gas jenuh, kemudian mengembun berubah menjadi cair.
Pada kondensor terjadi pertukaran panas yang besar, maka dari itu bentuk kondesor berrongga-rongga yang menjadikan luas permukaan perpindahan panasnya semakin besar. Pada kondensor terjadi selisih panas yang tinggi sehingga pada kondensor ada bagian yang sangat panas dan ada bagian yang dingin. Selisih panas yang terjadi pada kondensor dialirkan kembali ke evaporate untuk keperluan penurunan tekanan berikutnya.
Dalam penggunaannya mesin pendingin memiliki manfaat untuk keperluan industri pada umumnya. Bahan yang disimpan di dalam refrigerator rata-rata menjadi tahan lama dan kesegarannya terjaga. Mesin ini juga bermanafaat untuk proses pengolahan yang memerlukan proses penurunan suhu dari bahan yang akan diolah karena mesin pendingin dapat diatur letaknya di dalam sistem produksi. Meskipun begitu terhadap bahan-bahan yang memiliki kadar air yang tinggi penggunaan mesin pendingin akan merubah tekstur dan sifat fisik dari bahan tersebut biasanya yang terjadi adalah pengkerutan, serta untuk bahan yang kadar air tinggi biasanya akan terlalu cepat membeku atau membentuk es.
Mesin perpindahan panas yang lainnya adalah mesin pemanas, jika mesin pendingin untuk menurunkan suhu bahan maka mesin pemanas melakukan hal yang sebaliknya, yaitu menaikkan suhu dari bahan, contoh sederhana dari mesin pemanas adalah oven.
Pada dasarnya di dalam pemanasan bahan mengalami pergerakkan molekul yang energinya berasal dari sumber panas, panas ini dapat mengalir melalui 3 cara, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Konduksi adalah perpindahan panas yang melalui perantara selama perantaranya tidak berpindah dari sumber panas ke bahan. Konveksi adalah perpindahan panas yang melalui fluida, bahan yang dipanaskan mendapat pergerakkan dari zat yang menjadi penghantar panas. Sedangkan radiasi adalah perpindahan panas yang tanpa ada perantara zat, panas yang dihasilkan sangat besar dari sumber hingga sampai pada bahan yang dipanaskan.
Mesin pemanas sat ini banyak yang menggunakan tenaga listrik meskipun masih ada beberapa yang menggunakan tenaga bahan bakar. mesin dengan tenaga bahan bakar contohnya seperti oven yang dihubungkan dengan kompor, vacuum frying, dan mesin las. Mesin tersebut menggunakan bahan bakar yang dibakar seperti minyak tanah dan gas. Untuk mesin pemanas yang menggunakan tenaga listrik menggunakan sistem penyerap panas dari luar, menggunakan pemanasan yang menggunakan material panas yang langsung bersentuhan dengan bahan, dan menggunakan gelombang mikro. Dalam prosesnya energi panas yang datang dari sumber panas menjadikan bahan yang ingin dipanaskan mengalami perubahan energi sehingga menaikkan temperaturnya.
Penggunaan alat pemanas memiliki keuntungan tersendiri, yaitu untuk alat penukar panas yang memakai tenaga bakar cocok untuk pemanasan yang memang memerlukan panas yang tinggi dan cepat. Bahan yang ingin dipanaskan juga jika menggunakan pemanas ini bisa dalam jumlah besar. Tetapi kelemahan dari alat pemanas bakar ketika dipanaskan harus selalu diawasi karena pemanasan yang terjadi bisa saja terjadi browning sehingga mutu produk yang dihasilkan berkurang.
Dengan menggunakan pemanas yang berenergi listrik, dapat diatur dalam proses pemanasannya sehingga tidak terjadi pemanasan yang berlebihan dan mutu produk juga terjaga. Adapun demikian pemanas yang menggunakan tenaga listrik ini relatif lumayan lebih mahal dari yang menggunakan tenaga bakar, dan untuk penggunaan alat ini bahan yang ingin dipanaskan biasanya lebih sedikit. Tetapi untuk pemanas listrik dapat dengan mudah dipindahkan untuk keperluan industri.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Awan Tag

%d blogger menyukai ini: