Tungku penukar panas

Jenis Penukar Kalor Tungku

Penukar kalor tungku adalah komponen yang digunakan dalam tungku gas untuk mentransfer panas tungku ke rumah sambil mencegah gas pembakaran masuk ke dalam rumah. Berikut adalah beberapa jenis penukar kalor yang umum digunakan:

• Penukar kalor cascading

  Penukar kalor cascading menerapkan prinsip transfer panas cascading lawan arus. Fluida dingin mengalir ke bawah, sedangkan fluida panas mengalir ke atas dalam arah berlawanan. Jenis penukar kalor ini memiliki struktur yang kompak. Ia memiliki efisiensi transfer panas yang tinggi, yaitu 10 hingga 50 persen lebih tinggi daripada penukar kalor tradisional. Penukar kalor cascading dapat secara efektif mengurangi konsumsi energi dan biaya operasional.

• Penukar kalor tabung sirip

  Tungku pertama-tama memanaskan tabung tungku. Panas kemudian ditransfer ke fluida yang mengalir di dalam tabung. Fluida tersebut dapat berupa udara atau air. Jika fluida yang mengalir di dalam tabung adalah udara, maka tabung akan memiliki sirip yang diperpanjang pada permukaan luarnya. Sirip meningkatkan luas permukaan transfer panas. Dengan demikian, koefisien transfer panas dari tabung ke udara meningkat. Jenis penukar kalor ini cocok untuk aplikasi pemulihan panas buangan.

• Penukar kalor pipa ganda

  Jenis penukar kalor ini memiliki pipa bagian dalam dan pipa bagian luar. Pipa bagian dalam membawa fluida panas, sedangkan fluida dingin mengalir di ruang anular antara pipa bagian dalam dan luar. Pada sebagian besar penukar kalor pipa ganda, fluida panas dan dingin mengalir dalam arah berlawanan, yang meningkatkan efisiensi transfer panas.

• Penukar kalor spiral

  Penukar kalor ini menggunakan saluran spiral untuk memungkinkan fluida panas dan dingin mengalir dalam arah berlawanan. Saluran spiral memungkinkan fluida mengalir satu sama lain berkali-kali dalam struktur yang kompak. Akibatnya, luas permukaan transfer panas meningkat. Dengan demikian, penukar kalor spiral memiliki laju transfer panas yang tinggi dan dapat digunakan untuk mentransfer panas antara dua fluida.

• Penukar kalor pelat

  Penukar kalor pelat terdiri dari banyak pelat tipis yang disatukan. Fluida panas dipompa di antara pelat. Kemudian, fluida dingin dipompa di antara mereka. Kedua fluida mengalir dalam arah berlawanan. Desain pelat meningkatkan luas permukaan transfer panas di dalam penukar kalor. Akibatnya, efisiensi transfer panas meningkat. Desain pelat membuat penukar kalor menjadi kompak dan mengurangi penggunaan material.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Penukar Kalor Tungku

Penukar kalor tungku memiliki spesifikasi berikut.

• Material: Penukar kalor tungku biasanya terbuat dari baja tahan karat, yang menggabungkan bahan paduan. Baja tahan karat tahan karat dan korosi, dengan masa pakai hampir 40 tahun. Ini dapat melindungi fasilitas perangkat keras tungku dan mencegah kerusakan apa pun.
• Struktur: Elemen pemanas terdiri dari dua pelat paralel, yang bergelombang. Kombinasi keduanya meningkatkan luas permukaan untuk transfer panas. Desain ini memberikan ruang pembakaran yang lebih besar, menghasilkan campuran bahan bakar-oksigen yang lebih efisien. Tidak hanya itu, tetapi struktur tersebut memastikan bahwa panas yang dihasilkan disalurkan ke seluruh rumah.
• Tahan Suhu: Penukar kalor dalam tungku biasanya dapat menahan suhu hingga 600-800 derajat Celcius. Ini menunjukkan bahwa penukar kalor tungku dapat berfungsi pada suhu yang sangat tinggi.
• Ukuran: Ukuran penukar kalor dalam tungku bervariasi dari model ke model. Misalnya, penukar kalor tungku rumah mungkin memiliki panjang 1000mm, lebar 800mm, dan ketebalan 500mm.

Pemeliharaan penukar kalor yang sering dilakukan sangat penting untuk memastikan umur dan efisiensi yang panjang. Metode pemeliharaan berikut dapat membantu pengguna dan profesional dalam merawat penukar kalor tungku dengan benar.

• Inspeksi filter udara secara berkala: Periksa filter udara setiap bulan untuk memastikan tidak ada penyumbatan dan sirkulasi udara yang cukup. Bersihkan atau ganti filter jika kotor.
• Inspeksi tahunan oleh profesional: Silakan jadwalkan inspeksi dan pembersihan profesional penukar kalor tungku setidaknya setahun sekali. Profesional dapat memeriksa perangkat, bagian, dan koneksi secara menyeluruh serta mendeteksi masalah potensial sejak dini.
• Perhatikan tanda-tanda keausan dan kerusakan: Selalu perhatikan katup dan pipa penukar kalor. Cari kebocoran dan tanda-tanda keausan atau kerusakan. Perbaiki atau ganti bagian yang rusak, jika ada, untuk mencegah kerugian di masa mendatang.
• Ruang bebas di sekitar tungku: Singkirkan semua puing-puing di sekitar tungku untuk menghindari risiko kebakaran. Pastikan ruang yang cukup di sekitar unit untuk memfasilitasi sirkulasi udara dan pembuangan panas.
• Pertahankan kelembaban yang tepat: Pertahankan tingkat kelembaban di lingkungan pemasangan penukar kalor tungku, yaitu untuk mencegah korosi. Kelembaban dapat disesuaikan dengan dehumidifier atau peralatan lain tergantung pada kondisi spesifik.

Skenario Penukar Kalor Tungku

• Sistem HVAC perumahan:

  Tungku perumahan modern sangat bergantung pada penukar kalor untuk memberikan kehangatan sambil menggunakan bahan bakar sesedikit mungkin. Desain kompak penukar kalor tungku upflow memungkinkan mereka untuk diintegrasikan dengan mudah ke dalam unit yang cocok di ruang loteng. Luas permukaan mereka yang besar secara efisien mentransfer panas dari gas pembakaran ke udara yang masuk. Ini membuat rumah tetap nyaman di musim dingin tanpa menguras rekening bank penghuni secara berlebihan.

• Pemanasan komersial:

  Banyak aplikasi komersial tempat penukar kalor digunakan juga akan menggunakan model aliran silang yang fleksibel. Model yang lebih besar ini sangat cocok untuk volume udara yang lebih besar yang dipanaskan oleh sistem perumahan yang lebih besar. Baik model penukar kalor kecil maupun sedang juga bekerja dengan baik dalam sistem pemanas ruang ritel dan bisnis kecil. Bangunan komersial, kelembagaan, dan industri yang lebih besar membutuhkan sistem pasokan udara yang lebih kuat karena ada banyak orang di area kecil. Penukar kalor downflow dengan mudah menangani volume udara yang lebih besar di sekolah, gedung kantor, pabrik, dan gudang. Desain penukar kalor berlapis untuk beberapa model tabung dan pelat khusus membuatnya cukup kuat untuk memasok panas ke bangunan komersial yang lebih besar.

• Proses industri:

  Selain digunakan sebagai sistem pemanas pusat yang secara berkala perlu dinyalakan dan dimatikan, kebutuhan panas yang berkelanjutan yang signifikan dalam beberapa proses industri berarti bahwa tungku sederhana tidak selalu menjadi solusi terbaik. Namun, mengamankan bahan bakar pembakaran yang diperlukan dan menghindari perlunya untuk menukar sejumlah besar listrik seringkali sangat penting. Ketika sejumlah besar uap atau udara panas diperlukan, penukar kalor down-flow yang ditempatkan di pusat sering digunakan. Bahan bakar selain listrik, seperti gas alam, biogas, propana, atau hidrogen, dapat terbakar dalam sistem ini untuk menghasilkan fluks panas mulai dari 50 kW hingga banyak MW. Untuk aplikasi di mana energi surya diubah menjadi panas menggunakan sistem penyimpanan energi termokimia, penukar kalor juga dapat digunakan.

• Penukar kalor down-flow:

  Penukar kalor down-flow sering ditempatkan di bawah sistem penyimpanan energi termal surya yang menggunakan penyimpanan termokimia. Panas dari energi surya digunakan untuk memanaskan bahan kimia yang dapat menyimpan panas. Suhu 200-550 °C biasanya diperlukan, dengan fluks panas antara 1-10 MW. Menyimpan panas dengan cara ini memungkinkan panas dilepaskan nanti dan untuk penukar kalor mentransfernya ke sistem lain. Energi surya dan bahan bakar pembakaran adalah sumber energi utama untuk sistem down-flow. Namun, microwave, biomassa, geotermal, atau sumber energi yang diketahui lainnya di pasar panas industri juga dapat digunakan dalam penukar kalor down-flow.

Cara Memilih Penukar Kalor Tungku

Penukar kalor tungku yang efisien adalah investasi dalam keberlanjutan lingkungan dan laba. Saat memilih penukar kalor industri, seseorang harus terlebih dahulu menetapkan aplikasi. Apa sumber panasnya? Berapa suhu medium pemanasan/pendinginan? Berapa suhu yang diinginkan dari zat yang diproses? Berapa laju transfer yang diinginkan? Setelah parameter ini diidentifikasi, akan lebih mudah untuk memilih jenis penukar kalor yang memenuhi persyaratan.

Selanjutnya, perhitungan kapasitas diperlukan untuk menentukan ukuran luas permukaan transfer panas penukar kalor yang diperlukan untuk mencapai laju transfer panas yang diinginkan. Perhitungan harus didasarkan pada rumus teknik yang digunakan dalam industri. Penting untuk memastikan bahwa penukar kalor tidak terlalu besar, karena ini akan menyebabkan biaya yang tidak perlu dan juga tidak terlalu kecil, yang dapat berisiko proses tidak mencapai efisiensi yang diinginkan.

Setelah jenis dan ukuran penukar kalor ditentukan, penting untuk mempertimbangkan detail desain, termasuk material yang digunakan untuk membuat penukar kalor tungku. Bahan-bahan ini harus dipilih berdasarkan ketahanan mereka terhadap korosi dari zat yang akan bersentuhan dengannya. Selain itu, peringkat tekanan dan suhu penukar kalor harus diperiksa dengan cermat untuk memastikan bahwa mereka akan mampu menahan kondisi kerja sistem. Penting juga untuk mempertimbangkan kebutuhan pemeliharaan penukar kalor dan kemampuannya untuk menahan ekspansi dan kontraksi termal. Pastikan bahwa desain penukar kalor sesuai dengan standar dan kode industri yang relevan untuk menghindari masalah hukum dan keamanan.

Terakhir, tentukan biaya penukar kalor. Ini termasuk harga pembelian, biaya pemasangan, biaya pengoperasian sistem yang akan dihubungkan, biaya pemeliharaan selama masa pakainya, dan potensi gangguan pada proses selama pemasangan. Memilih penukar kalor industri adalah investasi jangka panjang, dan penting untuk mempertimbangkan faktor ekonomi dan teknik sebelum membuat keputusan.

Tanya Jawab

T: Apa fungsi penukar kalor dalam tungku?

J: Penukar kalor adalah komponen utama tungku. Ia mentransfer panas dari gas pembakaran ke udara yang ditiup melalui tungku ke dalam rumah.

T: Apakah semua tungku memiliki penukar kalor?

J: Ya, semua tungku memiliki penukar kalor terlepas dari apakah itu gas, minyak, atau listrik.

T: Berapa banyak jenis penukar kalor yang ada dalam tungku?

J: Dua jenis utama—Penukar Kalor Tungku Bailey Sway Tunggal dan penukar kalor ganda. Yang terakhir dapat dibagi lagi menjadi penukar kalor kondensasi gas buang dan penukar kalor bundel tabung.

T: Apakah penukar kalor tungku penting?

J: Ya, penukar kalor tungku sangat penting karena memungkinkan transfer panas dari pembakaran bahan bakar ke udara yang akan ditiup ke seluruh rumah untuk kehangatan.

T: Bisakah seseorang hanya membeli penukar kalor tungku?

J: Ya, dimungkinkan untuk membeli penukar kalor tungku secara independen dari tungku jika rusak dan perlu diganti.