Sebagai insinyur, kami selalu mendorong batasan dari apa yang mungkin dan mencari cara baru untuk memecahkan masalah yang sulit.
Kondensor, yang menghilangkan panas ekstra dari sistem, adalah salah satu bagian terpenting dari setiap proses industri.
Ada banyak jenis kondensor, tetapi kondensor barometrik menonjol sebagai pilihan yang kuat dan efektif.
Pada artikel ini, kita akan melihat ke dalam dunia kondensor barometrik yang menarik dan menjelaskan secara mendetail tentang manfaat, penggunaan, dan ide dasar yang menjadikannya alat penting bagi insinyur mana pun.
Jadi bersiaplah untuk menjelajahi teknologi industri mutakhir bersama kami!
Pengantar Kondensor Barometrik
Definisi formal:
Kondensor kontak yang menggunakan pipa vertikal panjang tempat kondensat dan cairan pendingin mengalir untuk menyelesaikan pembuangannya dengan tekanan yang tercipta di ujung bawah pipa.
Mesin vakum membutuhkan kondensor barometrik untuk membuang udara, uap buangan, dan uap lainnya.
Alat tersebut dibuat untuk mendinginkan dan mengembunkan uap yang masuk sekaligus menurunkan tekanan gas yang sudah ada.
Aliran balik dan aliran paralel adalah dua jenis utama kondensor barometrik.
Jenis Kondensor Barometrik
- Kondensor Barometrik Multi-jet.
Desain yang paling sederhana dan hemat biaya adalah kondensor barometrik multi-jet.
Tidak memerlukan pompa udara atau pre-cooler terpisah dan sering digunakan di tempat-tempat yang banyak air murah.
Kondensor Barometrik dengan Beberapa Semprotan.
Kondensor barometrik multi-semburan menarik non-kondensasi ke pra-pendingin melalui ruang penghisap udara.
Saat air keluar dari nosel semprot, ia mendinginkan campuran udara dan uap dan membuat hampir semua uap mengembun.
Sisa campuran yang masuk ke pompa udara mendekati suhu yang sama dengan air semprotan.
Ini berarti pompa udara tidak dapat mengeluarkan banyak uap yang dapat terkondensasi.
- Kondensor Arus Balik Barometrik.
Kondensor arus balik barometrik digunakan ketika tidak ada cukup air atau ketika ada terlalu banyak non-kondensasi dan diperlukan pompa vakum terpisah.
Kondisi di area tersebut mungkin juga memerlukan saluran masuk uap samping.
Komponen Kondensor Barometrik
Kondensor barometrik memiliki bodi dan nosel air yang disekrup ke bodi.
Nosel air dapat berupa semprotan atau air jet.
Air masuk melalui dua port dan keluar melalui satu outlet, sedangkan uap masuk melalui port ketiga dan keluar melalui outlet yang berbeda.
Kaki Barometrik
Kaki barometrik adalah saluran kondensat yang terdiri dari pipa kaki antara pra-kondensor dan hotwell.
Kondensor kontak langsung, yang juga disebut pra-kondensor, sering disebut kondensor barometrik karena kondensat biasanya mengalir melalui kaki barometrik.
Prakondensor dapat memperoleh kembali hidrokarbon atau air yang berharga, yang keduanya sering digunakan pada langkah pemrosesan minyak dan gas selanjutnya.
Mereka juga memungkinkan untuk membuat pompa vakum yang lebih kecil, yang akan menghemat uang dan energi.
Revolusikan Pendinginan Industri Anda dengan Kondensor Barometrik
Masih sulit dimengerti? Biarkan saya mengubah sudut pandang sedikit:
Apakah Anda bosan menggunakan teknologi lama yang tidak efisien untuk mencoba mendinginkan proses industri Anda? Apakah Anda menginginkan solusi yang mudah digunakan dan bekerja dengan sangat baik?
Nah, Anda beruntung, karena hari ini kita akan berbicara tentang penemuan baru yang revolusioner yang mengubah permainan dalam hal pendinginan industri: kondensor barometrik.
Ya, benar, lupakan semua sistem pendingin mewah berteknologi tinggi yang membutuhkan banyak perawatan dan sulit disiapkan.
Yang Anda butuhkan hanyalah pipa vertikal yang panjang dan tekanan atmosfer kuno yang bagus untuk melakukan pekerjaan itu.
Ketika Anda memiliki kondensor barometrik, siapa yang membutuhkan teknologi rumit?
Oke, itu hanya lelucon yang dibuat agar terlihat seperti iklan TV.
Sekarang mari kita kembali ke penjelasannya.
Prinsip Operasi Kondensor Barometrik
Kondensor barometrik adalah kondensor kontak yang menggunakan pipa vertikal panjang tempat kondensat dan cairan pendingin mengalir.
Tekanan di ujung bawah pipa memaksa kondensat dan cairan pendingin keluar dari pipa.
Bagian ini akan membahas prinsip pengoperasian kondensor barometrik secara lebih rinci.
Tekanan Diferensial dan Tekanan Kepala Statis
Tekanan di bagian bawah pipa vertikal memaksa kondensat dan cairan pendingin keluar dari kondensor barometrik.
Ini karena tekanan kepala statis kondensat lebih kuat daripada perbedaan tekanan apa pun.
Pipa antara kondensor dan tangki penerima disebut "kaki barometrik", dan harus dibuat dengan benar atau akan mengganggu kinerja.
Tinggi Knalpot dan Drainase
Knalpot kaki barometrik harus setidaknya cukup tinggi sehingga sistem dapat menarik vakum murni dan air serta kondensat dapat mengalir dengan bebas.
Karena kondensat mengalir karena gravitasi, kondensat harus cukup tinggi untuk memastikan tidak masuk ke area dengan tekanan tinggi.
Jadi, penting untuk mendapatkan ketinggian knalpot yang tepat untuk memastikannya mengalir dengan baik dan tidak kehilangan performa apa pun.
Keuntungan dan Kerugian Kondensor Barometrik
Kondensor barometrik adalah jenis kondensor uap yang menggunakan gravitasi alih-alih pompa untuk mengirim air injeksi keluar dari pipa knalpot.
Pada bagian ini, kita akan berbicara tentang pro dan kontra menggunakan kondensor barometrik.
Keuntungan
- Kekebalan dari banjir: Kondensor barometrik tidak dapat membanjiri jika sudah prima atau jika cairan masuk ke dalamnya.
- Saluran uap buang yang lebih pendek: Kondensor barometrik memungkinkan saluran uap buang yang lebih pendek, yang menurunkan biaya pertama dan mengurangi kemungkinan kebocoran.
- Perawatan rendah: Tidak ada bagian yang bergerak, jadi perawatannya mudah dan kondensor tidak memakan banyak ruang.
Kekurangan
- Kisaran suhu pengoperasian: Kondensor barometrik arus balik dapat bekerja dengan perbedaan 3 hingga 5°F antara suhu tailwater dan suhu titik embun uap. Ini berarti mungkin tidak berfungsi sebaik kondensor uap lainnya.
- Penggunaan kembali kondensat: Karena air pendingin dan kondensat keduanya dibuang ke aliran yang sama, kondensat tidak dapat digunakan lagi.
Bandingkan dengan kondensor uap lainnya
- Kondensor jet: Kondensor jet mudah dibuat, tidak membutuhkan banyak biaya untuk pemasangan atau pemeliharaan, dan menggunakan lebih sedikit ruang lantai daripada kondensor permukaan.
Namun, mereka tidak cocok untuk pembangkit berkapasitas tinggi, membuang lebih banyak kondensat daripada jenis kondensor uap lainnya, dan membutuhkan daya tinggi untuk pompa udaranya.
- Kondensor permukaan: Biaya awal untuk kondensor permukaan lebih tinggi daripada jenis kondensor uap lainnya, tetapi biaya perawatannya lebih murah.
Mereka membuat air kental yang bebas dari kotoran dan dapat dimasukkan kembali ke dalam sistem.
Air yang tidak terlalu baik untuk pendinginan pun dapat digunakan karena tidak bercampur dengan air yang terkondensasi.
Mereka bekerja dengan baik untuk tanaman besar dan membantu tanaman bekerja lebih efisien.
Jenis Kondensor Barometrik
Counter Flow dan Kondensor Aliran Paralel
Ada dua jenis utama kondensor barometrik: aliran balik dan aliran paralel.
Kondensor aliran berlawanan dibangun sehingga uap dan cairan kondensasi mengalir dalam arah yang berlawanan, sedangkan kondensor aliran paralel dibangun sehingga uap dan aliran cairan kondensasi dalam arah yang sama.
Kontak Langsung (Pra-) Kondensor
Kondensor kontak langsung, juga disebut pra-kondensor, sering disebut kondensor barometrik karena kondensat biasanya mengalir melalui kaki barometrik.
Pipa kaki antara pra-kondensor dan hotwell membentuk kaki barometrik, yang merupakan saluran pembuangan kondensat.
Kondensat mengalir ke bawah oleh gravitasi melalui kaki dan masuk ke hotwell, tempat ia dikumpulkan.
Schutte & Kondensor Barometrik Koerting
Schutte & Koerting membuat kondensor barometrik multi-jet yang tidak membutuhkan pompa udara tambahan atau pendingin awal.
Ini membuatnya sempurna untuk situasi di mana muatannya selalu sama.
Mereka juga membuat kondensor arus balik barometrik, yang tidak bergerak dan tidak membutuhkan banyak perawatan.
Jenis kondensor barometrik ini digunakan di mana suplai air terbatas atau jumlah non-kondensasi yang berlebihan memerlukan penggunaan pompa vakum terpisah.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Performa Kondensor Barometrik
Dalam pemrosesan minyak dan gas hilir, misalnya, kondensor barometrik digunakan untuk mendinginkan uap yang masuk dan mengurangi panasnya sehingga dapat mengembun.
Untuk mendapatkan hasil maksimal dari mereka, Anda harus memikirkan beberapa hal, seperti:
- Suhu, laju aliran, dan kenaikan suhu air pendingin:
Temperatur dan laju aliran air pendingin memiliki efek langsung pada seberapa baik kondensor barometrik bekerja.
Laju aliran air pendingin yang lebih tinggi dapat meningkatkan laju perpindahan panas, yang pada gilirannya membuat kondensor bekerja lebih baik.
- Pemuatan yang tidak dapat dikondensasi dan yang dapat dikondensasi:
Ketika gas yang tidak dapat terkondensasi seperti udara berada di dalam kondensor, mereka dapat membuatnya kurang efektif dengan mengurangi area perpindahan panas.
Dengan cara yang sama, konsentrasi gas yang dapat terkondensasi yang tinggi, seperti uap, juga dapat membuat kerja kondensor menjadi kurang baik.
- Pelanggaran:
Ketika endapan menumpuk di permukaan perpindahan panas kondensor, area perpindahan panas efektif menjadi lebih kecil.
Ini membuat kondensor kurang efektif.
Fouling dapat terjadi karena penskalaan, korosi, atau pertumbuhan organisme.
- Kualitas uap:
Efisiensi kondensor dapat dipengaruhi oleh kualitas uap yang masuk ke dalamnya.
Jika uapnya tidak bagus, seperti basah, dapat memperlambat laju perpindahan panas dan membuat kondensor menjadi kurang efektif.
- Pasokan air pendingin dan penurunan tekanan:
Seberapa baik kondensor bekerja dapat dipengaruhi oleh seberapa banyak air pendingin yang tersedia dan seberapa besar tekanan yang dimilikinya.
Jika air pendingin tidak cukup atau jika tekanan turun terlalu banyak, ini dapat memperlambat laju perpindahan panas dan membuat kondensor menjadi kurang efektif.
Di tempat dingin, air pembuangan resirkulasi kondensor dapat membeku dan merusak mesin.
Perlindungan pembekuan dapat diberikan dengan menempatkan elemen pemanas air di setiap kondensor.
- Pengolahan air:
Dengan mengolah air, jumlah padatan terlarut dan bahan kimia lainnya dalam air pendingin dapat diturunkan.
Ini dapat memperlambat laju pengambilan air dari kondensor.
- Kondensor yang mendingin dengan udara:
Di iklim dingin, kondensor berpendingin udara dapat digunakan untuk menjaga agar air pembuangan tidak membeku.
- Tekanan kondensor:
Seberapa baik kondensor bekerja dapat dipengaruhi oleh seberapa besar tekanan yang ada di dalamnya.
Saat tekanan rendah, titik didih air di kondensor bisa turun, yang membuat kondensor kurang efektif.
- Peralatan usang:
Agar kondensor bekerja lebih baik, bagian yang berkarat atau aus harus diganti.
Pertimbangan Desain
Kondensor barometrik bekerja paling baik ketika kaki barometrik, yang pada dasarnya adalah saluran kondensat, dibuat dengan cara tertentu.
Knalpot kaki barometrik harus lurus ke atas dan ke bawah, tanpa bengkok ke samping, agar kondensasi dapat mengalir dengan baik.
Saat gelembung tersangkut di pipa knalpot, hotwell, atau jebakan pelampung, gelembung tersebut dapat menyebabkan banyak kerusakan pada peralatan, seperti merobek bilah turbin.
Untuk memastikan cairan mengalir dengan baik, perubahan arah pada kaki barometrik harus berjarak setidaknya lima diameter pipa, atau empat kaki.
Kondensor Barometrik Multi-Spray bekerja dengan baik karena memiliki aliran paralel dan tidak ada bagian yang bergerak di ruang vakum.
Ini berarti tidak perlu diperbaiki sesering peralatan dengan bagian yang bergerak.
Memilih Kondensor Barometrik untuk Aplikasi Tertentu
Untuk memilih kondensor barometrik yang tepat untuk aplikasi tertentu, Anda perlu memikirkan beberapa hal.
Untuk memilih kondensor terbaik, Anda perlu memikirkan jenis cairan atau gas yang dikondensasikan, volume dan suhunya, seberapa efisien yang Anda inginkan, dan berapa banyak ruang dan uang yang Anda miliki.
Pertimbangan yang cermat harus diberikan pada kebutuhan khusus aplikasi dan persyaratan kinerja.
Pertimbangan Suhu
Saat memilih kondensor barometrik, Anda perlu memikirkan suhu saluran masuk dan keluar cairan atau gas yang dikondensasi, serta suhu ruangan tempat kondensor akan diletakkan.
Informasi ini akan digunakan untuk mengetahui berapa banyak daya pendinginan yang dibutuhkan kondensor.
Pemilihan Pendingin untuk Aplikasi HVAC
Dalam sistem HVAC, pendingin yang akan digunakan harus dipilih.
Ada banyak jenis refrigeran, dan sebagian besar memiliki nama nomor yang didasarkan pada penunjukan refrigeran ASHRAE.
Kinerja refrigeran sebagian besar ditentukan oleh koefisien kinerjanya (COP), yang merupakan rasio jumlah panas yang dikeluarkan dari ruangan yang didinginkan dengan jumlah kerja yang diperlukan untuk menghilangkan panas tersebut.
Perpipaan untuk Sistem Vakum
Saat memilih kondensor barometrik, penting untuk memilih satu dengan pipa yang tepat untuk sistem vakum.
Tekanan barometrik di lokasi pemasangan dan penurunan tekanan yang diperkirakan melintasi kondensor harus digunakan untuk mengetahui ketinggian kaki barometrik.
Pipa antara kondensor dan tangki penerima disebut "kaki barometrik", dan harus cukup tinggi agar kondensasi tidak masuk ke pompa vakum atau kompresor.
Jika kaki barometrik tidak dibuat dengan benar, kondensor tidak akan berfungsi dengan baik.
Analisis numerik
Kondensor barometrik yang tepat dapat dipilih dengan bantuan analisis numerik.
Pemodelan komputer dapat membantu membuat kondensor seefisien dan seefektif mungkin.
Itu juga dapat digunakan untuk mensimulasikan kondisi kerja yang berbeda dan melihat bagaimana parameter desain yang berbeda memengaruhi sistem.
Konsultasi dengan Insinyur Berkualitas
Secara keseluruhan, memilih kondensor barometrik yang tepat untuk aplikasi tertentu memerlukan pemikiran yang cermat tentang sejumlah hal, seperti suhu, volume cairan atau gas, efisiensi, serta batasan ruang dan anggaran.
Berbicara dengan insinyur atau pembuat kondensor yang berkualifikasi dapat membantu memastikan kondensor yang tepat dipilih untuk pekerjaan itu.
Aplikasi Kondensor Barometrik di Industri
Kondensor barometrik digunakan di berbagai industri karena merupakan cara hemat biaya untuk membuang udara, uap buang, dan uap lainnya dari peralatan vakum.
Mari kita lihat beberapa bidang di mana kondensor barometrik sering digunakan.
Industri makanan
Kondensor barometrik digunakan untuk memproses minyak, susu, dan makanan lain dalam industri makanan.
Mereka sangat penting untuk menghilangkan gas yang tidak diinginkan yang dapat merusak kualitas makanan.
Industri Pemurnian Gula
Sejak hampir 100 tahun yang lalu, kondensor barometrik telah digunakan untuk mengolah gula.
Mereka digunakan untuk membuang udara dan gas lainnya dalam panci vakum, yang membantu merebus gula.
Pabrik Alkohol dan Tempat Penyulingan
Di pabrik dan penyulingan alkohol, kondensor barometrik digunakan untuk menghilangkan udara dan gas lain dari proses penyulingan.
Ini memastikan bahwa alkohol yang dibuat bersih dan berkualitas baik.
Pabrik Pulp dan Kertas
Kondensor barometrik digunakan dalam industri pulp dan kertas untuk mengeluarkan udara dan gas lainnya dari sistem vakum yang digunakan untuk mengeringkan pulp.
Kilang Minyak
Di kilang minyak, udara dan gas lainnya dikeluarkan dari sistem distilasi vakum dengan bantuan kondensor barometrik.
Ini memastikan bahwa minyak yang dibuat berkualitas tinggi dan bersih.
Pabrik Pembuatan Garam
Di pabrik yang membuat garam, kondensor barometrik digunakan untuk membuang udara dan gas lain dari sistem vakum yang menguapkan air asin.
Pabrik Kimia
Berbagai jenis pabrik kimia juga menggunakan kondensor barometrik.
Mereka digunakan untuk membuang gas yang tidak termasuk dalam sistem vakum yang digunakan dalam berbagai proses kimia.
Kaki Barometrik dan Sistem Ejector
Kondensor barometrik tidak dapat bekerja tanpa kaki barometrik.
Mereka dibuat untuk menjaga kondensor agar tidak kebanjiran.
Jenis kondensat yang diambil harus digunakan untuk memutuskan seberapa tinggi kaki barometrik seharusnya.
Misalnya, perhitungan tinggi kaki barometrik diperlukan untuk memastikan bahwa asumsi yang salah tidak menyebabkan pabrik bekerja dengan buruk.
Kondensor barometrik juga dapat digunakan sebagai bagian dari sistem ejektor untuk meningkatkan kinerja hasil minyak gas vakum berat unit vakum mentah (HVGO).
Kondensor mendinginkan dan mengembunkan uap yang masuk, yang membuat sistem ejektor bekerja lebih baik.
Singkatnya, kondensor barometrik digunakan di banyak industri yang berbeda karena merupakan cara yang hemat biaya untuk membuang udara, uap buangan, dan uap lainnya dari peralatan vakum.
Mereka adalah bagian penting dari industri makanan, penyulingan gula, pabrik dan penyulingan alkohol, pabrik pulp dan kertas, kilang minyak, pabrik garam, dan banyak jenis pabrik kimia lainnya.
Tujuan dari kaki barometrik adalah untuk menjaga kondensor dari banjir, dan harus memiliki ketinggian yang tepat untuk bekerja dengan baik.
Efisiensi dan Perbandingan Biaya dengan Jenis Kondensor Lain
Kondensor barometrik adalah kondensor kontak langsung yang digunakan di banyak industri untuk menghilangkan udara, uap buang, dan uap lainnya dari peralatan vakum.
Mereka tidak memiliki bagian yang bergerak di ruang vakum, yang mengurangi downtime yang datang dengan peralatan yang tidak.
Ada berbagai jenis kondensor barometrik, seperti kondensor barometrik multi-jet, kondensor barometrik jenis semprotan multi-jet, kondensor barometrik multi-semprot, dan kondensor arus balik barometrik.
Dalam hal seberapa baik mereka bekerja dan berapa biayanya, tidak ada pemenang yang jelas di antara berbagai jenis kondensor.
Tergantung pada situasinya, setiap jenis kondensor harus digunakan dengan cara yang benar.
Kondensor Berpendingin Udara
Kondensor berpendingin udara lebih mudah dibuat daripada kondensor berpendingin air, tetapi kondensor tidak memindahkan panas dengan cepat karena udara memiliki koefisien pertukaran yang lebih rendah daripada air.
Sebagian besar waktu, jenis kondensor ini digunakan di tempat-tempat di mana air sulit didapat atau di mana orang ingin menghemat air.
Sebaliknya, sistem berpendingin udara menggunakan banyak energi, menimbulkan banyak kebisingan, dan menghabiskan banyak ruang.
Kondensor Berpendingin Air
Sistem berpendingin air mentransfer panas lebih cepat daripada sistem berpendingin udara, tetapi lebih sulit untuk dirancang karena Anda harus memikirkan cara mengontrol aliran air dan menghentikan korosi.
Kondensor berpendingin air sering digunakan dalam pengaturan industri besar karena bekerja dengan baik dan dapat mendinginkan banyak panas.
Tetapi mereka membutuhkan pasokan air pendingin yang stabil dan cara yang tepat untuk mengolah air agar tidak kotor, bersisik, dan berkarat.
Kesimpulannya, kondensor barometrik adalah cara cepat dan murah untuk membuang udara, uap buangan, dan uap lainnya dari peralatan vakum.
Ketika datang untuk memilih jenis kondensor, tidak ada jawaban yang cocok untuk semua.
Sebaliknya, setiap jenis harus dipilih berdasarkan kebutuhan spesifik aplikasi.
Hal yang perlu dipikirkan adalah ketersediaan air pendingin, efisiensinya, biaya, footprint, penggunaan energi, tingkat kebisingan, dan konservasi air.
Berbicara dengan insinyur atau pembuat kondensor yang berkualifikasi dapat membantu memastikan kondensor yang tepat dipilih untuk pekerjaan itu.
Bahan yang Digunakan untuk Konstruksi Kondensor Barometrik
Kondensor barometrik digunakan untuk membersihkan peralatan vakum dari udara dan uap lainnya.
Mereka memiliki dua bagian utama: badan cangkang dan alat penyemprot.
Kondensor barometrik terbuat dari beberapa hal yang berbeda, seperti:
- Besi cor.
- Baja karbon.
- Plastik dengan fiberglass di dalamnya.
- Memiliki
- Grafit.
- Semua paduan yang bisa dilas.
Pemilihan Bahan
Pilihan bahan untuk kondensor barometrik bergantung pada beberapa hal, seperti jenis cairan pendingin yang digunakan dalam refrigerasi atau ketersediaan air.
Kondensor kontak biasanya terbuat dari baja karbon, sedangkan penukar panas biasanya terbuat dari tembaga, kuningan, aluminium, atau baja tahan karat.
Beberapa hal yang mempengaruhi pemilihan material adalah jumlah non-condensables dan jumlah air yang tersedia.
Jika tersedia banyak air murah, kondensor barometrik adalah pilihan terbaik karena memiliki desain paling sederhana dan tidak memerlukan peralatan tambahan.
Ketika air pendingin keras atau ada kemungkinan korosi, plastik yang diperkuat fiberglass dan bahan lain yang tidak berkarat dapat digunakan.
Kesimpulan
Kesimpulannya, kondensor barometrik adalah bagian teknik luar biasa yang telah mengubah cara kita melakukan berbagai hal di dunia industri.
Dengan menggunakan kekuatan tekanan atmosfer, kami dapat membuat sistem pendinginan yang sangat efektif dan efisien yang dapat diubah agar sesuai dengan berbagai kegunaan.
Seiring kami terus mendorong batas dari apa yang mungkin, jelas bahwa kondensor barometrik akan memainkan peran yang semakin penting dalam upaya kami untuk membangun masa depan yang lebih berkelanjutan, efisien, dan inovatif.
Jadi, mari kita semua belajar dari teknologi luar biasa ini dan terus mendorong diri kita sendiri ke tingkat keunggulan teknik yang baru, didorong oleh keinginan untuk belajar dan keinginan untuk menjadikan dunia tempat yang lebih baik bagi semua orang.
Tautan dan referensi
Sistem Vakum Jet Uap:
https://www.s-k.com/steam-jet-vacuum/barometric-condensers.cfm
Bagikan pada…
