Macam –Macam Kondensor

 
1. Menurut Jenis Cooling Medium

Menurut jenis cooling mediumnya kondensor dibagi menjadi 3 jenis yaitu :

a.       Air  Cooled  Condenser  (menggunakan  udara  sebagai  cooling

mediumnya).

Air Cooled Kondensor  mengkondensasikan pembuangan uap dari turbin uap dan kembali kondensat(cairan yang sudah terkondensasi) ke boiler tanpa kehilangan air.

Gambar 2. 5Air  Cooled  Condenser

b.      Water  Cooled  Condenser  (menggunakan  air  sebagai cooling mediumnya).

Water Cooled Condenser yang paling banyak digunakan yaitu : 

a)      Shell and Tube Condenser

Shell and Tube Condenser atau Kondensor tipe Tabung dan Pipa digunakan pada kondensor berukuran kecil sampai besar. biasa digunakan untuk air pendingin  berupa  ammonia  dan  freon.  Seperti  terlihat  pada  gambar  didalam kondensor.

Tabung dan Pipa terdapat banyak pipa pendingin, dimana air pendingin pengalir di dalam pipa-pipa tersebut, ujung dan pangkal pipa pendingin terikat pada pelat pipa, sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat-sekat untuk membagi aliran air yang melewati pipapipa dan mengatur agar kecepatannya cukup tinggi, yaitu 1,5 – 2 m/detik.

Gambar 2. 6 Shell and Tube Condenser

Air pendingin masuk melalui pipa bagian bawah kemudian keluar melalui pipa  bagian  atas.  Jumlah  saluran  maksimum  yang  dapat  digunakan sebanyak  12,  semakin  banyak  jumlah  saluran  yang  digunakan  maka semakin besar tahanan aliran air pendingin. Pipa pendingin ammonia biasa terbuat dari baja sedangkan untuk freon biasa terbuat dari pipa tembaga.

Jika menginginkan pipa yang tahan tehadap korosi bias menggunakan pipa kuningan datau pipa cupro nikel. Ciri-ciri kondensor Tabung dan  Pipa adalah :

·         Dapat  dibuat  dengan  pipa pendingin bersirip sehingga ukurannya relatif lebih kecil dan ringan.

·         Pipa dapat dibuat dengan mudah.

·         Bantuk yang sederhana dan mudah pemasangannya.

·         Pipa pendingin mudah dibersihkan.

b)      Shell and Coil Condenser

Kondensor tabung dan koil banyak digunakan pada unit pendingin dengan Freon refrigerant berkapasitas lebih kecil, misalnya untuk penyegar udara, pendingin air, dan sebagainya.

Seperti gambar dibawah ini, Kondensor tabung dan koil dengan tabung pipa pendingin di dalam tabung yang dipasang pada posisi vertical. Koil pipa pendingin tersebut biasanya dibuat dari tembaga, berbentuk tanpa sirip maupun dengan sirip. Pipa tersebut mudah dibuat dan murah harganya.

Pada Kondensor tabung dan koil, aliran air mengalir di dalam koil pipa pendingin. Disini, endapan dan kerak yang terbentuk di dalam pipa harus dibersihkan menggunakan zat kimia (detergent).

Gambar 2. 7Shell and Coil Condenser

Adapun cirri-ciri Kondensor tabung dan koil sebagai berikut :

·         Harganya murah karena mudah dalam pembuatannya.

·         Kompak karena posisinya yang vertical dan mudah  dalam

pemasangannya.

·         Tidak perlu mengganti pipa pendingin, tetapi hanya perlu pembersihan dengan menggunakan detergen

c)      Tube and Tubes Condenser

Kondensor jenis pipa ganda merupakan susunan dari dua pipa coaksial dimana refrigerant mengalir melalui saluran yang terbentuk antara pipa dalam dan pipa luar yang melintang dari atas ke bawah. Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam arah berlawanan, yaitu refrigerant mengalir dari atas ke bawah.

Pada mesin pendingin berkapasitas rendah dengan Freon sebagai refrigerant, pipa dalam dan pipa luarnya terbuat dari tembaga. Gambar dibawah ini menunjukkan Kondensor jenis pipa ganda, dalam bentuk koil. Pipa dalam dapat dibuat bersirip atau tanpa sirip.

Gambar 2. 8Tube and Tubes Condenser

Kecepatan aliran di dalam pipa pendingin kira-kira antara 1-2 m/detik. Sedangkan perbedaan temperature air keluar dan masuk pipa pendingin (kenaikan temperature air pendingin di dalam kondensor) kira-kira mencapai suhu 10^oC. Laju perpindahan kalornya relative besar.

Adapun cirri-ciri Kondensor jenis pipa ganda adalah sebagai berikut:

·         Konstruksi sederhana dengan harga yang memadai.

·         Dapat mencapai kondisi yang super dingin karena arah aliran refrigerant dan air pendingin yang berlawanan.

·         Penggunaan air pendingin relative kecil.

·         Sulit dalam membersihkan pipa, harus menggunakan detergen.

·         Pemeriksaan terhadap korosi dan kerusakan pipa tidak mungkin dilaksanakan. Penggantian pipanya pun juga sulit dilakukan.

3. Evaporatif Condenser (menggunakan kombinasi udara dan air sebagai cooling mediumnya).

Kombinasi dari kondensor berpendingin air dan kondensor berpendingin udara, menggunakan prinsip penolakan panas oleh penguapan air menjadi aliran udara menjadi kumparan kondensasi.

Gambar 2. 9Evaporatif Condenser

2. Menurut Jenis Desain

a.       Berbelit-Belit

Jenis kondensor terdiri dari satu tabung panjang yang digulung berakhir dan kembali pada dirinya sendiri dengan sirip pendingin ditambahkan di antara tabung.

Gambar 2. 10 Kondensor Berbelit-Belit

b.      Arus Pararel

Desain ini sangat mirip dengan radiator aliran silang. Alih-alih bepergian refrigeran  melalui  satu  bagian  (seperti  tipe  serpentine)  sekarang  dapat melakukan  perjalanan  di  berbagai  bagian.  Ini  akan  memberi  luas permukaan yang lebih besar untuk udara ambien dingin untuk kontak.

Gambar 2. 11Kondensor Arus Pararel

3. Berdasarkan Klasifikasi Umum

a.      Surface Condenser

Prinsip kerja surface Condenser Steam masuk ke dalam shell kondensor melalui  steam  inlet  connection  pada  bagian  atas  kondensor. Steam kemudian bersinggungan dengan tube  kondensor  yang  bertemperatur rendah sehingga temperatur steam turun dan terkondensasi, menghasilkan kondensat yang terkumpul pada hotwell.

Temperatur rendah pada tube dijaga dengan cara mensirkulasikan air yang menyerap kalor dari steam pada proses kondensasi. Kalor yang dimaksud disini  disebut  kalor  laten  penguapan  dan  terkadang  disebut  juga  kalor kondensasi  (heat  of  condensation)  dalam  lingkup  bahasan  kondensor. Kondensat  yang  terkumpul  di  hotwell  kemudian  dipindahkan  dari kondensor dengan menggunakan pompa kondensat ke exhaust kondensat. Ketika  meninggalkan  kondensor,  hampir  keseluruhan  steam  telah terkondensasi kecuali bagian yang jenuh dari udara yang ada di dalam sistem.

Udara yang ada di dalam sistem secara umum timbul akibat adanya kebocoran pada perpipaan, shaft seal, katup-katup, dan sebagainya. Udara  ini  masuk  ke  dalam  kondensor  bersama  dengan  steam.  Udara dijenuhkan oleh uap air, kemudian melewati air cooling section dimana campuran antara uap dan udara didinginkan untuk selanjutnya dibuang dari kondensor  dengan  menggunakan  air  ejectors  yang  berfungsi  untuk mempertahankan vacuum di kondensor.

Untuk menghilangkan udara yang terlarut dalm kondensat akibat adanya udara di kondensor, dilakukan deaeration.  De-aeration  dilakukan  di  kondensor  dengan  memanaskan kondensat dengan  steam  agar udara yang terlalut pada kondensat akan menguap.  Udara  kemudian  ditarik  ke  air  cooling  section  dengan memanfaatkan tekanan rendah yang terjadi pada air cooling section. Air ejector kemudian akan memindahkan udara dari sistem.

Surface Condenser dibedakan menjadi dua jenis lagi, yaitu :

a)      Horizontal Condenser

Air  pendingin  masuk  kondensor  melalui  bagian  bawah,  kemudian masuk  ke  dalam  pipa-pipa  pendingin  dan  keluar  pada  bagian  atas sedangkan arus panas masuk lewat bagian tengah kondensor dan keluar sebagai kondensat pada bagian bawah kondensor.

Gambar 2. 13Horizontal Condenser

Kelebihan Kondensor horizontal adalah :

1. Dapat dibuat dengan pipa pendingin bersirip sehingga relaif berukuran kecil dan ringan

2. Pipa pendingin dapat dibuat dengan mudah

3. Bentuk sederhana dan mudah pemasangannya

4. Pipa pendingin mudah dibersihkan

b)      Vertical Condenser

Air  pendingin  masuk  konddensor  melalui  bagian  bawah,  kemudian masuk  ke  dalam  pipa-pipa  pendingin  dan  keluar  pada  bagian  atas Sedangkan arus panas masuk lewat bagian atas kondensor dan keluar sebagai kondensat pada bagian bawah kondensor.

Gambar 2. 14 Vertical Condenser

Keterangan :

1. Esterification reactor

2. Vertical frational column

3. Vertical Condenser

4. Horizontal Condenser

5. Storage device

Kelebihan Kondensor vertical adalah :

1. Harganya murah karena mudah pembuatannya.

2. Kompak  karena  posisinya  yang  vertikal  dan  mudah pemasangan

3. Bisa  dikatakan  tidak  mungkin  mengganti  pipa pendingin,

pembersihan harus dilakukan dengan menggunakan deterjen.

b.      Direct-Contact Condenser

Direct-contact  Condenser  mengkondensasikan  steam  dengan mencampurnya langsung dengan air pendingin. Direct-contact  atau  open  Condenser  digunakan  pada  beberapa  kasus khusus, seperti :

1.      Geothermal power plant.

2.      Pada power plant yang menggunakan perbedaan temperatur di air laut (OTEC)

Direct-contact Condenser dibagi menjadi dua jenis lagi, yaitu :

a)      Spray Condenser

Pada Spray Condenser, pencampuran steam dengan air pendingin dilakukan dengan jalan menyemprotkan air ke steam. Sehingga steam yang keluar dari exhaust turbin pada bagian bawah bercampur dengan air pendingin pada bagian tengah menghasilkan kondensat yang mendekati fase saturated.

Kemudian dipompakan kembali ke cooling tower. Sebagian dari kondensat dikembalikan ke boiler sebagai feedwater. Sisanya didinginkan, biasanya di dalam dry- (closed) cooling tower. Air yang didinginkan pada Cooling tower disemprotkan ke exhaust turbin dan proses berulang.

b)      Barometric dan Jet Condenser

Ini merupakan jenis awal dari kondensor. Jenis ini beroperasi dengan prinsip yang sama dengan spray condenser kecuali tidak dibutuhkannya pompa pada jenis ini. Vacuum dalam kondensor diperoleh dengan menggunakan prinsip head statis seperti pada barometric Condenser, atau menggunakan diffuser seperti pada jet Condenser.

Gambar 2. 15Jet Condenser