Apakah kamu pernah mengetahui istilah pinch analysis? Metode ini adalah cara untuk meningkatkan efisiensi energi pada industri dalam proses heat exchanger. 

Hal ini biasanya diajarkan ketika mulai masuk masa penelitian. Terutama bagi kamu yang mengambil skripsi tentang pinch analysis. 

Mari kita eksplor lebih dalam tentang pinch analysis beserta manfaat dan cara menggunakannya. 

Apa itu pinch analysis?

Pinch analysis adalah metode yang memakai prinsip termodinamika untuk meminimalisir konsumsi energi dari proses produksi dengan mengoptimalkan pasokan energi dan kondisi operasi pemrosesan. Heat exchanger disisipkan untuk melakukan perubahan suhu. 

Prinsip dari pinch analysis yaitu memanfaatkan panas yang ada secara maksimal untuk mengurangi energi yang terbuang. Dengan demikian, kamu dapat menentukan “pinch point", dimana untuk proses pemulihan energi yang paling efisien. Selain itu, analisis pinch dapat menunjukan resistansi yang mencegah terjadinya integrasi panas.

Asal muasal pinch analysis

Metode pinch analysis pertama kali diperkenalkan oleh Edward C. Hohmann melalui disertasi S3 pada tahun 1971. Idenya datang dari optimasi heat exchanger antara aliran panas dan dingin. 

Sayangnya, disertasi Hohmann kurang diminati karena dianggap tidak memberi nilai lebih. Tetapi metode ini mulai diminati ketika tahun 1973 terjadi krisis minyak, yang membuat harga minyak naik tujuh kali lipat. 

Lembaga riset mencoba mengembangkan heat exchanger untuk optimasi energi. Sampai tahun 1977, Bono Linnhoff mengembangkan disertasi Hohmann menjadi alat analisis pinch berdasarkan termodinamika. 

Riset Bono Linnhoff mulai diminati perusahaan karena memiliki dampak pada efisiensi energi produksi dan finansial. Hingga sekarang, pinch analysis dipakai oleh industri untuk meningkatkan efisiensi energi pada proses produksi.

Kelebihan dari pinch analysis

Efisiensi energi adalah salah satu dari kelebihan pinch analysis. Lalu, apakah hanya itu saja. Tentu masih ada yang lainnya. 

Berikut ini kelebihan dari pinch analysis.

• Hemat Energi: Kamu bisa mengurangi penggunaan energi hingga 30% dengan optimasi yang tepat.
• Efisiensi Biaya: Pemakaian energi yang lebih sedikit berarti tagihan operasional lebih ringan.
• Ramah Lingkungan: Dengan energi yang lebih hemat, jejak karbon dari proses industri juga berkurang.
• Akurat dan Sistematis: Metode ini berbasis data, sehingga kamu akan mendapatkan rekomendasi desain yang dapat diandalkan.

Manfaat penggunaan pinch analysis

Manfaat pinch analysis tidak hanya terasa pada pengurangan energi, tetapi juga mencakup berbagai aspek lain dalam desain sistem. Berikut adalah manfaat analisis pinch

Menghasilkan desain Heat Exchanger Net (HEN) yang lebih baik

Lewat hasil analisis, memberikan referensi tentang desain heat exchanger yang diperlukan. Dengan demikian, pengerjaan rancangan HEN semakin efisien.

Efisiensi biaya

Hasil analisis menjadi salah satu rujukan dalam pengambilan keputusan bisnis. Hal ini juga berlaku dalam rancangan biaya produksi. 

Memang pinch analysis nggak secara langsung membahas biaya. Tetapi analisis panas pada sistem dapat dikonversi dalam bentuk biaya. Dari sini, engineer dapat mengambil keputusan untuk optimasi sistem.

Meningkatkan produktivitas

Produktivitas produksi makin lancar ketika proses aliran terhindar dari bottleneck. Hambatan seperti ini nanti mengganggu jalannya produksi kedepannya,

Penerapan pinch analysis di industri

Pinch analysis bertujuan mengoptimalkan konsumsi utilitas pada industri petrokimia. Kemudian mulai tersebar di industri yang memanfaatkan energi panas untuk proses produksi.

Metodologi ini dipakai untuk mengembangkan proses baru yang efisien serta memperbaiki pabrik yang sudah ada. Teknik ini diterapkan untuk mengoptimalkan sistem utilitas sampai dengan proses manufaktur produksi.

Penggunaan pertama pinch analysis

Pinch analysis sudah digunakan di industri pada tahun 1980. Pertama kali digunakan di BASF Antwerp Belgia.

Kala itu, terdapat rumah boiler berkapasitas 1020 t/jam yang dipasok oleh tiga boiler bertekanan tinggi 220 t/jam pada 125 bar, 4 boiler tekanan sedang 90 t/jam pada 20 bar, dan turbin tekanan balik 24 MW, 20 MW, dan 3 MW.

Perusahan ini berencana untuk menambah boiler bertekanan tinggi dan turbin tekanan balik 24MW dan 16MW. Sebelum menambah utilitas, dilakukan pinch analysis. Hasilnya rumah boiler tidak perlu nambah boiler. 

Kemudian, rumah boiler melakukan penghematan dengan mengganti boiler adangan 50t/jam. 

Bagaimana cara menggunakan pinch analysis

Langkah-langkah pinch analysis tidak sesulit yang kamu bayangkan. Berikut panduannya:

• Kumpulkan Data: Catat suhu masuk dan keluar, serta kebutuhan panas dan dingin dari aliran dalam proses.
• Tentukan ∆T Minimum: Biasanya, selisih suhu minimum (∆Tmin) sekitar 10°C digunakan sebagai referensi.
• Buat Composite Curve: Ini adalah grafik yang menunjukkan bagaimana aliran panas dan dingin saling berinteraksi.
• Identifikasi Pinch Point: Temukan titik di mana aliran panas dan dingin mencapai selisih suhu minimum.
• Desain Heat Exchanger Network (HEN): Rancang jaringan yang menghubungkan aliran panas dan dingin untuk memaksimalkan pemulihan energi.

Siapkah memulai pinch analysis and Heat Exchanger Network (HEN) Design

Pinch analysis adalah solusi untuk analisis untuk melakukan efisiensi energi di masa depan untuk efisiensi energi. Dengan melihat performa perpindahan panas berbasis data, dapat membantumu menjadi ahli di bidang heat exchanger. 

Mulailah dengan mempelajari dasar-dasar pitch analysis dalam Introduction to Heat Exchanger Pinch Analysis and Heat Exchanger Network (HEN) Design. Temukan wawasan pinch analysis bersama Anak Teknik Indonesia.