Apa itu Kondensor Permukaan: Konstruksi dan Cara Kerjanya

Umumnya setiap industri skala besar terdiri dari pembangkit listrik seperti mesin pemanas. Komponen dasar pembangkit listrik adalah boiler, turbin, kondensor menara pendingin, dll, dimana setiap komponen memiliki fungsi masing-masing.

Kondensor adalah unit yang mengembunkan uap menjadi air pada tekanan yang lebih kecil dari tekanan atmosfer (fungsinya untuk memberikan pendinginan terus menerus ke pembangkit listrik).

Kondensor diklasifikasikan menjadi dua jenis, seperti berdasarkan aliran arah (aliran paralel, aliran silang, dan aliran counter) dan berdasarkan aksi pendinginan (tipe Jet & Kondensor permukaan atau tipe non-pencampuran). Artikel ini memberikan gambaran umum tentang kondensor permukaan.

Apa itu Kondensor Permukaan?

Definisi: Kondensor permukaan terutama digunakan di pembangkit listrik besar dan sistem pendingin. Tujuan utamanya adalah untuk mengembunkan uap yang telah dikeluarkan untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi dan merubah uap menjadi air yang bebas pengotor yang dapat digunakan pada steam generator atau steam boiler.

Ini juga disebut sebagai kontak tidak langsung atau kondensor tipe non-campuran. Salah satu kelebihan dari kondensor permukaan adalah digunakan di daerah yang penggunaan airnya kurang seperti kapal, pemasangan tanah.

Komponen Kondensor Permukaan

Kondensor dilengkapi dengan besi tuang horizontal dari bejana berbentuk silinder, tabung air tempat air mengalir, dan saluran masuk uap buang yang memungkinkan aliran masuk uap ke dalam silinder, penyekat, 2 plat tabung vertikal yang ada di kedua sisi kondensator. Desainnya dibuat sedemikian rupa sehingga mencegah kebocoran air masuk ke ruang tengah kondensor.

Saluran masuk pendingin yang ada di bagian bawah bejana memungkinkan air pendingin untuk masuk, tabung air melewati air secara horizontal melalui ruang kondensasi utama, yang arah pergerakan air di dalam tabung direpresentasikan sebagai panah.

Saluran keluar air disediakan di kanan atas bejana untuk memungkinkan air yang tidak murni keluar dari kondensor, saluran masuk uap yang disediakan di bagian atas bejana memaksa uap untuk mengalir ke bawah melewati tabung. Air pendingin mengalir ke satu arah di bagian bawah tabung dan bergerak ke arah yang berlawanan di bagian atas tabung.

Cara Kerja Kondensor Permukaan

Kondensor permukaan dapat mengembunkan uap dengan dua cara.

Pertama dengan membiarkan air pendingin mengalir melalui rangkaian tabung dan membiarkan uap melewati tabung.
Kedua dengan membiarkan uap melewati serangkaian tabung dan air mengalir di luar tabung.

Air pendingin dari saluran masuk air pendingin diisi di dalam tabung dan uap buangan dari saluran masuk uap buang masuk ke dalam sekeliling silinder, sehingga menolak panas dan mengembunkan uap ke dalam air yang terkumpul di bagian bawah kondensor dan yang tidak murni. air dikirim keluar dari saluran keluar air. Beginilah cara kerja kondensor.

Efisiensi Kondensor Permukaan

Ini didefinisikan sebagai rasio kenaikan suhu air pendingin di dalam kondensor dengan perbedaan antara suhu vakum dan suhu masuk air pendingin.

η kondensor = kenaikan suhu air pendingin di dalam kondensor (∆T) / (suhu vakum dan suhu masuk air pendingin) ..... (1)

Berikut ini adalah parameter yang harus dijaga untuk mendapatkan efisiensi kondensor permukaan yang lebih baik yaitu,

Temperatur air pendingin = 32°C

Temperatur outlet air pendingin = 40°C

Tekanan pengukur vakum = 0,92 kg/m²

Untuk menghitung suhu vakum, kita harus menghitung tekanan absolut.

Dimana

tekanan absolut P_a = tekanan atmosfir - Tekanan pengukur vakum P_r … .. (2)

Kita tahu bahwa tekanan atmosfir = 1.0322 kg dan tekanan pengukur vakum = 0.92

Oleh karena itu, untuk mensubstitusi persamaan 2 di atas kita dapatkan

Tekanan absolut P_a = 1.0322 - 0.92 = 0.1122 ..... (3)

Dari tabel suhu standar, kita dapat mengamati bahwa pada P_a = 0.1122 suhu vakum yang akan dipertahankan di dalam kondensor adalah 48°C untuk mencapai efisiensi yang lebih baik.

η_kondensor = [(40° - 32°) / (48° - 32°)] * 100 = 50% ..... (4)

Oleh karena itu kondensor permukaan mencapai efisiensi 50% berdasarkan parameter di atas.

Jenis Kondensor Permukaan

Kondensor permukaan diklasifikasikan menjadi 4 jenis yaitu

Jenis Aliran Bawah

Dalam kondensor tipe aliran bawah, uap yang dikeluarkan mengalir dari bagian atas cangkang kondensor ke bagian bawah kondensor melalui tabung air (di mana air di atas tabung dilewatkan dua kali). Air dingin mengalir ke bawah dan kemudian mengalir ke arah atas, menghasilkan perpindahan panas yang maksimal.

Jenis Aliran Tengah

Ini adalah versi lanjutan dari tipe aliran bawah, yang terdiri dari saluran uap yang mengelilingi cangkang. Fungsi utamanya adalah memompa udara menjauh dari bagian tengah kondensor.

Udara yang terkondensasi bergerak menuju bagian tengah kondensor dan uap yang keluar bergerak menuju bagian tengah untuk mengurangi sifat pendinginan di bawah.

Jenis Penguapan

Pada kondensor jenis ini, uap yang akan dikondensasikan melewati rangkaian tabung dan disemprotkan dengan air pendingin sehingga berada di bawah suhu yang terkendali. Aliran uap yang keluar tidak hanya meningkatkan penguapan air pendingin tetapi juga meningkatkan uap kondensat.

Perbedaan antara Jet dan Surface Condenser

Perbedaan antara kondensor jet dan permukaan adalah

Kondensor Jet	Kondensor Permukaan
Baik uap & air pendingin dicampur bersama	Baik uap & air pendingin tidak dicampur bersama
Biaya produksi rendah	Biaya pembuatannya tinggi
Menempati lebih sedikit area	Menempati area yang luas
Pompa udara membutuhkan daya yang besar	Pompa udara membutuhkan daya yang lebih sedikit
Diperlukan sedikit air pendingin	Diperlukan air pendingin dalam jumlah besar

Kelebihan

Berikut ini adalah kelebihan dari kondensor permukaan

Efisiensi vakumnya tinggi
Mereka terutama digunakan di area pabrik besar
Ini menggunakan air berkualitas rendah
Ini juga menggunakan air tidak murni untuk tujuan pendinginan
Rasio tekanan & uap berbanding lurus.

Kekurangan

Berikut ini adalah kelemahan dari kondensor permukaan

Air yang dibutuhkan dalam jumlah banyak
Kompleks dalam konstruksi
Pemeliharaan yang tinggi
Itu menempati area yang luas.

Aplikasi

Berikut ini adalah penerapan kondensor permukaan

Pendinginan vakum
Penguapan vakum
Sistem seperti Desalinasi

Pertanyaan

1). Mengapa disebut kondensor permukaan?

Disebut kondensor permukaan karena uap yang dikeluarkan dan air pendingin tidak bercampur.

2). Apa perbedaan antara kondensor jet dan kondensor permukaan?

Dalam kondensor jet, uap yang dikeluarkan dan air pendingin bercampur, sedangkan di kondensor permukaan, uap yang dikeluarkan dan air pendingin tidak bercampur.

3). Apakah kondensor menolak panas?

Ya, kondensor menolak panas.

4). Akankah mesin bekerja dengan kondensor yang buruk?

Ya, kondensor yang buruk dapat menjalankan mesin, tetapi ini dapat menyebabkan kerusakan parah.

5). Apa efisiensi kondensor permukaan?

Efisiensi kondensor permukaan adalah 50%.

Kondensor adalah unit yang mengembunkan uap menjadi air pada tekanan yang lebih rendah dari tekanan atmosfer. Mereka diklasifikasikan menjadi 2 jenis, seperti berdasarkan aliran arahnya dan berdasarkan aksi pendinginan.

Jenis kondensor permukaan atau non-pencampuran adalah sub-klasifikasi dari kondensor aksi pendinginan.

Artikel ini membahas gambaran umum tentang kondensor permukaan yang fungsi utamanya bukan untuk mencampur uap air dan air pendingin dibandingkan dengan kondensor lain.

Jenis kondensor ini terutama digunakan di daerah yang kebutuhan kuantitas airnya lebih sedikit, misalnya: di kapal, berdasarkan parameter tertentu seperti Suhu air pendingin, suhu keluaran air pendingin, tekanan pengukur vakum, suhu absolut, efisiensinya bisa dihitung.

Belajar Elektronika