Penukar Panas Tabung Bersirip Kustom Untuk Pemanfaatan Panas Limbah Kompresor Udara
Di banyak pabrik, kompresor udara bekerja berjam-jam setiap hari, melakukan tugasnya secara diam-diam di sudut pabrik. Energi ini menyuplai udara bertekanan untuk katup, perkakas, jalur pengemasan, dan peralatan produksi, namun juga membuang sejumlah besar energi dalam bentuk panas. Itulah sebabnya pemulihan panas kompresor mulai mendapat perhatian lebih. Atlas Copco mencatat bahwa lebih dari 90% energi listrik yang digunakan oleh kompresor diubah menjadi panas kompresi, sementara Kaeser menyatakan bahwa pada dasarnya 100% energi listrik yang masuk ke kompresor udara industri berakhir sebagai panas di suatu tempat dalam sistem, dan sebagian besar panas tersebut dapat diperoleh kembali untuk tujuan yang berguna.
Di sinilah penukar panas tabung bersirip menjadi solusi yang sangat praktis. Idenya sederhana: alih-alih membiarkan panas kompresor hilang ke atmosfer, sistem memindahkan panas tersebut ke aliran udara atau aliran fluida lain yang benar-benar dapat digunakan di pabrik. Desain tabung bersirip bekerja sangat baik ketika udara adalah salah satu medianya, karena sirip meningkatkan permukaan perpindahan panas dan membantu memindahkan panas secara lebih efektif antara fluida sisi tabung dan udara di sekitarnya. Referensi pemanasan uap dan proses-Departemen Energi AS secara khusus mencatat bahwa penukar panas tabung bersirip biasanya digunakan untuk memanaskan udara dalam aplikasi pengeringan dan-pemanasan ruangan, itulah sebabnya mengapa penukar panas ini sangat cocok digunakan dalam proyek pemulihan panas kompresor.
Dalam penggunaan industri nyata, panas dari kompresor udara dapat diperoleh kembali dengan dua cara umum. Yang pertama adalah menangkap udara buangan hangat dari-kompresor berpendingin udara dan mengarahkannya ke area lain yang membutuhkan panas. Kaeser menggambarkan ini sebagai metode sederhana untuk memanaskan ruangan, menggunakan saluran dan kontrol untuk mengirimkan udara hangat ke bengkel, gudang, atau ruangan terdekat. Metode kedua adalah memulihkan panas ke dalam loop air atau cairan proses, lalu melewatkan cairan panas tersebut melalui penukar panas untuk tujuan berguna lainnya. Atlas Copco menjelaskan bahwa sistem-kompresor berpendingin air dapat memulihkan panas ke sirkuit air panas, dan Kaeser mencatat bahwa pemanasan fluida dari kompresor dapat digunakan untuk aplikasi seperti air cadangan boiler, proses-pemanasan fluida, proses makanan dan minuman, dan layanan air panas.
Bagi banyak tanaman, penukar panas tabung bersirip menarik karena mengubah energi yang dipulihkan menjadi sesuatu yang berguna: udara panas. Misalnya, sebuah pabrik dapat mengambil panas dari pendingin oli kompresor atau putaran air-pendingin, mengirimkan cairan panas tersebut melalui kumparan tabung bersirip, dan menggunakan kipas untuk meniupkan udara sekitar ke seluruh sirip. Hasilnya adalah udara hangat yang dapat disuplai ke bengkel, ruang pengeringan,-unit tata rias udara segar-, atau area produksi selama musim dingin. Hal ini membuat sistem tidak terasa seperti-tambahan efisiensi-energi dan lebih seperti peralatan pabrik yang dapat mengimbangi kebutuhan pemanasan lainnya setiap hari saat kompresor bekerja. Panduan DOE mengenai sistem kompresor menyatakan bahwa panas limbah kompresor dapat digunakan secara efektif untuk pemanas ruangan dan pemanas air proses, seringkali dengan keuntungan yang menarik karena panas sudah diproduksi.
Apa yang membuat gaya tabung bersirip sangat cocok adalah sifat udara itu sendiri. Udara adalah media perpindahan panas-yang relatif buruk dibandingkan dengan air, jadi tabung kosong saja sering kali tidak cukup jika Anda menginginkan kumparan yang kompak dan efektif. Dengan menambahkan sirip, penukar mendapatkan lebih banyak area kontak di sisi udara, sehingga meningkatkan kinerja tanpa membuat unit menjadi terlalu besar. Itulah sebabnya kumparan tabung bersirip sangat banyak digunakan pada pemanas udara, pemanas saluran, unit udara rias, dan peralatan pengeringan. Dalam sistem pemulihan panas kompresor, prinsip yang sama membantu mengubah-limbah panas berbiaya rendah menjadi aliran udara proses hangat yang stabil dan dapat digunakan.
Desain pemulihan panas kompresor yang baik bukan hanya tentang penukar panas itu sendiri. Seluruh sistem harus dicocokkan dengan benar. Kaeser menekankan pentingnya kesesuaian termal antara panas yang tersedia dari kompresor dan panas yang sebenarnya dibutuhkan oleh proses. Hal ini lebih penting daripada yang disadari banyak orang. Jika kompresor bekerja hanya sebentar-sebentar, namun permintaan pemanasan terus menerus, panas yang diperoleh mungkin tidak cukup dengan sendirinya. Jika suhu air yang tersedia terlalu rendah, udara yang keluar dari kumparan tabung bersirip mungkin tidak cukup hangat untuk aplikasi. Dan jika kumparan dipilih hanya berdasarkan dugaan, akibatnya mungkin berupa penurunan tekanan yang besar, aliran udara yang lemah, atau suhu keluar yang mengecewakan. Sistem-yang dirancang dengan baik harus menyeimbangkan jam pengoperasian kompresor, panas yang tersedia, suhu cairan, aliran udara, dan kondisi-target udara mati.
Alasan lain mengapa sistem ini patut mendapat perhatian adalah skala penghematannya. Atlas Copco mengatakan bahwa hingga 94% panas kompresi dapat dipulihkan, dan Kaeser mengatakan hingga 96% panas dapat digunakan dalam kondisi yang tepat. Hal ini tidak menjanjikan untuk setiap instalasi, namun hal ini menunjukkan mengapa pemulihan panas dari kompresor sering kali merupakan salah satu proyek energi yang lebih praktis di sebuah pabrik. Daripada membakar bahan bakar baru atau menambahkan pemanas listrik untuk setiap tugas pemanasan, pembangkit listrik dapat menggunakan kembali panas yang telah dibayarkan melalui konsumsi daya kompresor.
Dari sudut pandang-operator pabrik, hal tersebut merupakan argumen terkuat untuk penukar panas tabung bersirip dalam sistem jenis ini. Ini bukan peralatan yang glamor. Biasanya tidak mendapat sorotan. Namun hal ini membantu mengubah kompresor dari konsumen listrik murni menjadi sumber energi parsial. Hal ini dapat mengurangi biaya pemanasan, meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan, dan memanfaatkan peralatan yang sudah berjalan setiap hari dengan lebih baik. Dalam banyak kasus, pemanas paling cerdas di sebuah pabrik bukanlah pemanas baru sama sekali. Ini adalah panas yang sudah ada, menunggu untuk dipulihkan dan digunakan dengan benar.