Heat exchanger adalah suatu objek perangkat paling penting dan sering ditemukan di lokasi perindustiran yang berfungsi untuk mentransfer energi panas internal dengan menggunakan perantara dua fluida atau lebih berupa cairan, uap ataupun berupa gas dengan suhu yang berbeda [1]. Hal ini tergantung pada jenis-jenis sistem yang digunakan. Dalam suatu proses perpindahan panas yakni dapat berupa gas ke gas, cair ke gas, ataupun cair ke cair[2]. Dengan melalui suatu proses pemisah padat yang mencegah kedua fluida tersebut untuk tercampur ataupun saling berkontak langsung. Hal ini dalam sector perindustriannya, lebih banyak dalam dimanfaatkan sebagai system pendingin dikarenakan mampu mencegah peralatan atau zat yang mudah menguap dari overheating. Fungsi heat exchanger memiliki jangkauan dalam aplikasi industri yang sangat luas [3].

Heat exchanger dimanfaatkan dengan digunakannya sebagai sistem pendingin (recuperator) atau pemanas (regenerator) [4]. Hal ini bertujuan dikarenakan banyak proses dalam industri yang membutuhkan tingkat panas tertentu agar dapat bekerja dengan baik bahkan dalam suatu pabrik industripun sistem ini sangat membantu serta menjaga mesin, bahan kimia, air, gas ataupun zat lainnya dengan suhu yang aman[5]. Bahkan selain itu alat ini dapat digunakan atau berfungsi untuk menangkap dan mentransfer uap atau pembuangan panas yang dilepaskan sebagai bentuk produk sampingan yakni dari suatu proses atau operasi, sehingga dengan hal ini bentuk uap atau panas tersebut dapat dimanfaatkan lebih efisien dan juga lebih baik karena memberikan hasil penghematan biaya dalam suatu operational pabrik[6].

Heat exchangerini juga bisa digunakan pada hampir semua sector termasuk paling utama dalam industri makanan, minuman, obat-obatan, metalurgi, gas dan minyak dan masih banyak yang lain[7]. Hal ini pada dasarnya alat ini dapat membantu mengoptimalkan proses suatu pemanasan maupun proses pendinginan dengan cara yang sangat efisien, sehingga dapat disimpulkan menghemat sumber daya dan energi secara signifikan.

Heat exchanger atau yang biasa kita sebut sebagai alat penukar panas, merupakan alat dengan fungsi untuk memindahkan energi panas antara dua lebih dan terjadi pada temperatur yang berbeda antara fluida, hal ini dimana fluida tersebut ada yang bertindak sebagai fluida panas (hotfluid) dan yang lain bertindak sebagai fluida dingin (coldfluid)[8]. Prinsip kerja heatexchanger didasarkan pada hukum termodinamika kedua, yang menyatakan bahwa perpindahan panas dapat terjadi secara spontan melalui benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah, tetapi tidak dapat mengalir secara spontan pada arah sebaliknya[9]. Heat exchanger dibagi menjadi dua jenis berdasarkan proses perpindahannya, antara lain direct contact dan indirect contact. Direct contact heat exchanger yaitu heat exchanger dimana perpindahan panas antara fluida panasa dan fluida dingin secara langsung terjadi kontak atau tanpa ada pembatas[10].

Sebaliknya jika untuk indirect heat exchanger, merupakan perpindahan panas antara kedua fluida dibatasi oleh suatu dinding pembatas, selain itu heat exchanger juga dapat dibagi berdasarkan jumlah fluida kerja, jenis material yang digunakan, dan desain konstruksi[11]. Dengan demikian, prinsip kerja heat exchanger didasarkan pada hukum termodinamika kedua dan bekerja dengan memindahkan energi panas dari suatu fluida ke fluida yang lainnya yang memiliki suhu berbeda tanpa harus mencampurkan kedua fluida tersebut ataupun membuat mereka berkontak langsung.

Berbagai tipe Heat exchanger yang biasa digunakan di industrial adalah Plate Heat exchanger, air Heat exchanger, Adia batic wheel Heat exchanger, Plate Fin Heat exchanger, Pillow Plate Heat exchanger , Fluids Heat exchanger, Directcontact Heat exchanger, dan Shell and Heat exchanger. Heat exchanger tipe plate merupakan modul yang banyak digunakan dalam industri. Heat exchanger tipe plate memiliki berbagai macam ukuran dan kapasitas yang dijual di pasaran sehingga industrial dengan ukuran dan kapasitas kecil, sedang dan besar tersedia di berbagai pasar. . Pada penelitian ini Heat exchanger tipe Plate akan di teliti lebih mendalam berdasarkan pertimbangan terutama bagian cleaning plate tersebut agar dapat menggantikan cleaning konvensional serta memiliki jangka waktu pemakaian plat yang panjang.

Pada Penelitian ini menggunakan metode eksperimental yang sumber datanya diperoleh dari studi literatur yang berasal dari referensi artikel/jurnal. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo.

A. Hasil Pembersihan Kerak

Pada pengujian kali ini memiliki tujuan pembersihan kerak dengan menggunakan cairan kimia dan hanya direndam selama 30 menit. 3 cairan yang digunakan tersebut yaitu Asam fosfat (Bertanda kuning), H2O2 (Bertanda Merah), Chemical Descaler P 100 (Bertanda Hijau). Dari ketiga cairan tersebut secara pengamatan visual cairan yang memiliki efek pembersihan paling baik ada pada Chemical Descaler P 100 (Bertanda Hijau) dan asam fosfat(Bertanda kuning) sesuai Gambar 5.,sedangkan yang paling buruk ada pada cairan H2O2 (Bertanda Merah) sesuai Gambar 6.

Dari hasil pengamatan mikroskop metalografi dan pengelihatan visual terhadap tiga jenis cairan, terlihat adanya perbedaan yang signifikan dalam tingkat pengkeroposan permukaan benda kerja dan kebersihan terhadap kerak. Cairan bertanda kuning (Asam Fosfat) tidak menunjukkan tanda-tanda pengkeroposan permukaan secara signifikan, yang menunjukkan bahwa cairan ini memiliki efek korosi yang minimal terhadap benda kerja yang diuji dan dari segi pembersihan masih ada di batas normal untuk kerak yang hilang. Di sisi lain, cairan bertanda merah (H2O2) menunjukkan adanya pitting corrosion (korosi sumur) yang ditandai dengan munculnya bulatan hitam di beberapa permukaan sampel dan untuk kebersihan terhadap kerak cairan H2O2 masih belum dapat maksimal terhadap pembersihan terhadap kerak. Hal ini mengindikasikan bahwa H2O2 memiliki kemampuan untuk menyebabkan kerusakan lokal pada permukaan benda kerja.

Sementara itu, cairan bertanda hijau (Chemical Descaler P 100) menunjukkan adanya pengkeroposan permukaan yang signifikan, yang ditandai dengan bintik-bintik coklat kehitaman yang tersebar secara uniform attack (korosi seragam) pada permukaan sampel, tetapi secara pembersihan terhadap kerak sangat baik karena hampir menghilangkan semua kerak yang ada. Kesimpulan dari data ini adalah bahwa meskipun Chemical Descaler P 100 menunjukkan efek korosi yang paling kuat dengan korosi seragam, cairan ini memiliki kemampuan pembersihan kerak yang paling efektif, diikuti oleh Asam Fosfat yang memiliki efek korosi minimal dan pembersihan kerak yang memadai, sementara H2O2 menyebabkan korosi lokal namun kurang efektif dalam membersihkan kerak. Jadi pemakaian yang paling memungkinkan untuk mendapatkan pemberishan kerak tetapi memiliki dampak korosi paling rendah ada pada perendaman cairan menggunakan asam fosfat yang menggunakan tanda warna kuning.

Ucapan Terima Kasih

Ucapan terima kasih saya ucapkan kepda Progam Studi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo yang telah memberikan ilmu dan wawasan yang bermanfaat serta rekan aslab, himpunan mahasiswa dan teman-teman yang telah membantu untuk menyelesaikan penelitian ini.