Alat Penangan Fluida

Fluida(cair dan Gas)Sesuatu yang dapat mengalir (memiliki laju atau kecepatan)

Ruang lingkup pembahasan mengenai alat trasportasi fluida :Media untuk pengangkutan fluida (pipa dan sambungan)Alat pengatur aliran fluida (valve/kerangan)Mesin pemindah fluida cair atau gas (pompa,kompresor, blower, fan dll)

PipaPengertian, suatu saluran tertutup yang penampangnya biasanya berbentuk lingkaran, tetapi kadang-kadang ada juga yang berbentuk bujur sangkar atau segi empat.Di pasaran pipa terdapat dalam berbagai ukuran (tebal, diameter, panjang) dan bahan konstruksi yang berbeda-beda

Perpedaan antara pipa (pipe) dan tabung (tubing)Sifat fisik (diameter, tebal dan panjang), pipa pada umumnya berdiameter relatif lebih besar, lebih tebal dan tersedia dalam panjang sedang antara 6 12 m, tabung kebalikannya dan tersedia dalam bentuk gulungan yang panjangnya sampai beberapa ratus kaki.Cara pembuatan, pipa (tenik las dan cor) dan tabung (teknik ekstruksi dan tarik dingin)

Lanjutan perbedaan pipa dan tabungBahan, pipa dan tabung dibuat dengan menggunakan berbagai bahan antara lain logam, paduan, keramik, gelas dan berbagai jenis plastik. Ukuran, pipa dan tabung ditentukan dengan menyebutkan diameter dan tebal dinding - pipa, diameter dinyatakan dengan diameter nominal yang belum tentu sama dengan diameter dalam atau diameter luar tetapi ada pengecualian diameter nominal > 12 inchi diameter luar diameter nominal (3 12)inchi diameter dalam diameter nominal < 3 inchi diameter luar/dalam

Lanjutan perbedaan pipa dan tabung tebal pipa ditunjukkan dengan angka skedul (schedule number) yang bilangannya bertambah besar semakin besar tebal pipa, ada 10 angka skedul yang digunakan 10, 20, 30, 40, 60, 80,100, 120, 140 dan 160. ukuran standar pipa mengikuti ukuran pipa baja, ukuran standar pipa baja dikenal sebagai IPS (iron pipe size) atau NPS (normal pipe size)

Lanjutan perbedaan pipa dan tabung- tabung, ukuran diameter ditunjukkan oleh diameter luarnya, nilai nominalnya sama dengan diameter luar sebenarnya. Tebal dinding biasanya dinyatakan dengan angka BWG (birminghem wire gauge) yang berkisar antara 24 (sangat ringan) sampai 7 (sangat berat)

SambunganSambungan Lurus :Ulir (Screw), untuk pipa yang diameternya kecil < 3 inchi dan memiliki ketebalan cukup tebalFlens (flange), untuk pipa yang memiliki ketebalan yang tidan cukup tebal, cocok untuk pipa yang diameternya besar dan cocok untuk yang terbuat dari bahan yang rapuh.Las (Weld), untuk pipa yang dialiri oleh fluida yang bertekanan tinggi.

Sambungan ulir

Sambungan flange

Sambungan ulir

Lanjutan sambunganSambungan belokan :Elbow standarMedium radius elbowLong radius elbowElbow 450TeeReturn bend

Sistem perpipaan

Pengaruh suhu terhadap sistem perpipaanHampir semua pipa mengalami variasi suhu, terutama sekali dalam sistem pipa suhu tinggi, perubahan suhu itu mungkin sangat besar.Perubahan suhu menyebabkan pipa memuai dan menciutJika dipasang mati pada penumpunya, pipa itu mungkin akan lepas, bengkok atau bahkan patah.Pipa sebaiknya ditempatkan secara longgar atau digantungkan dari atas dengan rantai.

Tugas mandiri di rumah Jelaskan fungsi dan perbedaan antara peti gasket (stuffing box) dan perapat mekanik (mechanical seal) ???????

Alat pengatur aliran fluida (valve/kerangan)Fungsinya untuk mengatur laju aliran fluida bisa memperkecil/memperbesar atau menutup atau membuka penuh.Jenis kerangan berdasarkan fungsinya : - Kerangan yang fungsinya buka/tutup - Kerangan yang fungsinya memperkecil/memperbesar aliran fluida - kerangan yang fungsinya mengatur agar aliran berlangsung ke satu arah tertentu saja - kerangan yang fungsinya untuk mengalirkan air tetapi tetap menahan uap di dalamnya (steam trap)

Simbol valve di dalam flow sheet

Gambar jenis-jenis valve

Gate valve

Globe valve

Ball valve

Butterfly valve

Check valve

Steam trap

Saran-saran dalam merancang sistem perpipaanCara pemasangan pipa, pipa-pipa itu harus sejajar dengan belokan-belokan pipa harus tegak lurusDalam sistem aliran gravitasi, pipa harus dibuat lebih besar dari semestinya dan mengandung belokan sedikit mungkinKebocoran melalui valve/katup harus selalu diperhitungkanValve/katup harus dipasang secara vertikal dengan batangnya menghadap ke atas

Mesin Pemindah Fluida (Cair/Gas)Pompa (cair)Kipa/fan (gas/udara)Blower (gas/udara)Kompresor (gas udara)Ejector (gas/udara)Pompa vacum (gas/udara)

Fungsi Mesin pemindah fluidaUntuk meningkatkan energi mekanik fluida dimana tambahan energi itu dapat digunakan untuk meningkatkan kecepatan, tekanan fluida

Dua Jenis utama Mesin pemindah fluida cair (pompa)Yang menggunakan tekanan langsung pada fluida (anjakan positif atau positive displacement)Yang menggunakan momen puntir untuk membangkitkan putaran (Rotodynamic)

Positive displacement pumpRiciprocating pump, diaplikasikan untuk yang membutuhkan tekanan tinggi, contohnya : pompa piston, pompa plunyer, pompa diafragmaRotary pump, diaplikasikan untuk fluida cair yang memiliki viscositas tinggi (kental), contohnya : pompa roda gigi(gear pump), pompa ulir (screw pump), vane pump dll

RotodynamicPompa centrifugalPompa axialPompa turbin

Pompa piston

Pompa piston

Pompa diafragma

Pompa diafragma

Vane pump

Pompa ulir atau screw pump

Pompa roda gigi atau gear pump

Pompa centrifugal

Pompa axial

Pompa axial

Pompa axial

Pompa turbin

Mesin Pemindah Fluida Gas(densitas gas di aliran discharge berbeda dengan dialiran suction)Kipas (fan)BlowerKompresorPompa VacuumEjector

Kipas (fan) atau Exhaust fanPrinsip kerja dari fan ini mirip dengan pompa sentrifugal yang berbeda hanya dari impelernya.Impelernya biasanya dilengkungkan ke depan dan dipasang di dalam rumahan yang terbuat dari lembaran logam tipis.

Impeler untuk fan

Photo Exhaust fan

Photo Exhaust Fan

Blower dan KompresorBlower dan Kompresor adalah mesin untuk menaikan tekanan udara/gas dengan cara mengkompresikan dan kompresinya biasanya berlangsung secara adiabatikKarena kompresinya berlangsung secara adiabatik maka memungkinkan terjadinya kenaikan temperatur di saluran buang

Blower dan KompresorBila kenaikan suhu terlalu tinggi maka akan menyebabkan permasalahan pada pelumasan, peti gasket, bahan konstruksi dan terhadap fluidanya.Pada blower ratio antara tekanan keluar dan tekanan masuknya tida terlalu besar sehingga kenaikan suhunya tidak terlalu besar.

Kompresor dan BlowerPada kompresor ratio antara tekanan keluar dan tekanan masuknya cukup besar sehingga kenaikan suhunya besar, akibatnya kompresor perlu pendinginan.Pendinginan pada kompresor dilakukan dengan menggunakan jaket pendingin atau tiupan udara dari fan atau kipas

KompresorKompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat, yaitu gas atau udara. tujuan meningkatkan tekanan dapat untuk mengalirkan atau kebutuhan proses dalam suatu system proses yang lebih besar (dapat system fisika maupun kimia contohnya pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi).

Jenis-jenis KompresorKompresor Rotodynamic Kompresor Sentrifugal Kompresor Axial Kompresor anjakan positif (possitive displacement): Kompresor Piston (Reciprocating Compresor) Kompresor Piston Aksi Tunggal Kompresor Piston Aksi Ganda Kompresor Piston Diagfragma Kompresor Putar Kompresor Ulir Putar (Rotary Screw Compressor) Lobe Vane Liquid Ring Scroll

Gambar kompresor

BlowerJenis-jenisnya sama dengan kompresor

Gambar Blower

Aplikasi Fan, Kompresor dan BlowerKompresor (pemanpat) dipakai untuk tekanan tinggiBlower (peniup) dipakai untuk tekanan agak rendahFan (kipas) dipakai untuk tekanan sangat rendah

Pompa VacuumKompresor atau Blower yang mengambil isapannya di bawah tekanan atmonfer dan membuangnya melawan tekanan atmosfer.Fungsinya, memvacuumkan suatu sistem (menurunkan tekanan sampai tekanan di bawah tekanan atmosfer)

Ciri-Ciri Pompa VacuumTekanan absolut pada titik isap menurun terusEfisiensi makanik lebih rendah dari kompresorRatio kompresinya jauh lebih besar dari kompresor

Jenis Jenis Pompa VacuumJenis-jenisnya sama dengan jenis-jenis kompresor dan blower

Gambar pompa vacuum

Gambar Pompa Vacuum

Gambar Pompa Vacuum

EjectorSuatu jenis pompa vacuum yang tidak mempunyai bagian-bagian yang bergerakFluida yang akan dipindahkan dibawa ikut di dalam arus fluida kedua yang mengalir dengan kecepatan tinggiYang sering banyak dipakai di industri ialah ejector yang menggunakan uap (steam Ejector) yang bermanfaat sekali untuk mendapatkan vacuum cukup tinggi

Gambar Ejector

Kelebihan EjektorPemeliharaannya relatif murah dan mudahBermanfaat sekali untuk menangani gas yang korosif yang bisa menimbulkan kerusakan bila menggunakan pompa vacuum

Gambar ejector

Jenis-jenis steam ejectorSteam ejector dua tahapSteam ejector dua tahap dengan barometrik kondensor diantara tahapnyaSteam ejector dua tahap dengan kondensor permukaan diantara tahapnya

Gambar Steam Ejektor Dua Tahap

Gambar Steam Ejektor Dua Tahap