TUGAS

PERALATAN FLUIDA THERMAL

FAN & BLOWER

Oleh :IMRON AHADI0810912065

JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALASPADANG, 2012

1. Definisi

Secara teknis, fan dan blower merupakan dua alat/mesin yang berbeda

yang memiliki fungsi yang sama yaitu memindahkan sejumlah udara atau

gas pada tekanan tertentu. Istilah fan digunakan untuk menyatakan mesin

yang tekanannya tidak melebihi 2 psig, sedangkan blower untuk

menyatakan mesin dengan tekanan discharge antara 2 – 10 psig. Untuk

mesin dengan tekanan discharge di atas 10 psig disebut sebagai

kompresor. Istilah blower juga digunakan untuk kompresor rotari (positive

displacement) kapasitas aliran rendah yang memiliki rasio kompresi

tinggi.

The American Society of Mechanical Engineers (ASME) menggunakan

rasio spesifik, yaitu rasio tekanan pe ngeluaran terhadap tekanan hisap,

untuk mendefinisikan fan, blower, dan kompresor.

Tabel : Perbedaan antara Fan, Blower dan Kompresor (Ganasean)

Peralatan Perbandingan Spesifik Kenaikan tekanan (mmWg)

Fan Sampai 1,11 1136

Blower 1,11 sampai 1,20 1136 –2066

Kompresor Lebih dari 1,20 -

2. Klasifikasi

FAN

• Fan Aksial

Beroperasi seperti propeler, yang menghasilkan aliran udara

disepanjang porosnya. Axial fan dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:

tube-axial fan, vane axial fan dan propeller fan.

Tube-axial fan lebih efisien dari pada propeller fan dengan ciri

housing fan yang berbentuk silinder dipasang teapt pada radius ujung

blade, dan diaplikasikan untuk sistem pemanas, ventilasi, air

conditioning dan industri, dengan tekanan rendah dan jumlah volume

udara yang dialirkan besar.

Vane axial fan merupakan fan axial dengan efisiensi tinggi dengan

ciri housing fan yang berbentuk silinder dipasang tepat pada radius

blade, dan diaplikasikan untuk sistem sistem pemanas, ventilasi, dan

air conditioning yang memerlukan aliran lurus dan efisiensi tinggi.

Propeller fan merupakan desain dasar fan aksial yang diaplikasikan

untuk tekanan rendah dan volume udara yang dialirkan sangat besar

volume. Fan jenis ini biasa diaplikasikan untuk sistem ventilasi yang

menembus tembok.

Gambar . Tiga Jenis Blade Axial Fan Fan

• Fan Sentrifugal

Centrifugal fan menghasilkan aliran udara dengan mempercepat arus

udara secara radial dan mengubah energi kinetik menjadi tekanan.

Centrifugal fan dapat menghasilkan tekanan tinggi dengan efisiensi

tinggi, dan dapat dibuat dalam berbagai tingkat kondisi operasional.

Fan jenis ini memiliki beberapa jenis blade.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini (a) forward

curve, (b) radial blade, (c) radial tip, (d) backward-inclined, dan (e)

air foil.

Gambar . Lima Jenis Blade Centrifugal Fan

Forward curve fan memiliki kecepatan putar yang sangat rendah

untuk mengalirkan sejumlah udara serta bentuk lengkungan blade

menghadap arah putaran, sehingga kurang efisien dibandingkan tipe

air foil dan backward inclined. Fan jenis ini biasanya diaplikasikan

untuk sistem pemanas bertekanan rendah, ventilasi, dan air

conditioning radial blade fan secara umum yang paling efisien

diantara centrifugal fan yang memiliki bentuk blade mengarah titik

poros. Fan jenis ini digunakan untuk pemindahan bahan dan industri

yang membutuhkan fan dengan tekanan di atas menengah.

Radial tip fan lebih efisien dibandingkan fan tipe radial blade yang

di desain tahan terhadap keausan dan aliran udara yang erosif.

Backward-inclined fan memiliki blade yang lurus dengan ketebalan

tunggal. Fan ini diaplikasikan pada sistem pemanas, ventilasi, air

conditioning dan industri dimana blade akan mengalami lingkungan

yang korosif dan lingkungan yang erosif.

Air foil fan adalah tipe centrifugal fan yang dikembangkan untuk

memperoleh efisiensi tinggi. Fan ini diaplikasikan pada sistem

pemanas, ventilasi, air conditioning dan udara bersih industri dimana

penghematan energi sangatlah penting.

BLOWER

Blower sentrifugal

Blower sentrifugal terlihat lebih seperti pompa sentrifugal daripada

fan. Impelernya digerakan oleh gir dan berputar 15.000 rpm. Pada

blower multi-tahap, udara dipercepat setiap melewati impeler. Pada

blower tahap tunggal, udara tidak mengalami banyak belokan,

sehingga lebih efisien.

Blower sentrifugal beroperasi melawan tekanan 0,35 sampai 0,70

kg/cm2, namun dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi. Satu

karakteristiknya adalah bahwa aliran udara cenderung turun secara

drastis begitu tekanan sistim meningkat, yang dapat merupakan

kerugian pada sistim pengangkutan bahan yang tergantung pada

volum udara yang mantap. Oleh karena itu, alat ini sering digunakan

untuk penerapan sistim yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.

Gambar . Blower Sentrifugal (FanAir Company)

Blower positive-displacement

Blower jenis positive displacement memiliki rotor, yang "menjebak"

udara dan mendorongnya melalui rumah blower. Blower ini me

nyediakan volum udara yang konstan bahkan jika tekanan sistimnya

bervariasi. Cocok digunakan untuk sistim yang cenderung terjadi

penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan yang cukup

(biasanya sampai mencapai 1,25 kg/cm2) untuk menghembus bahan-

bahan yang menyumbat sampai terbebas. Mereka berputar lebih pelan

daripada blower sentrifugal (3.600 rpm) dan seringkali digerakkan

dengan belt untuk memfasilitasi perubahan kecepatan.

3. Kurva Performace Fan & Blower

4. Pemilihan Fan & Blower

Pertimbangan penting ketika memilih fan adalah (US DOE, 1989):

Kebisingan

Kecepatan perputaran

Karakteristik aliran udara

Kisaran suhu

Variasi dalam kondisi operasi

Ketidakleluasaan ruang dan tata letak sistim

Harga pembelian, biaya operasi (ditentukan oleh efisiensi dan

perawatan), dan umur operasi

5. Pengendalian Fan & Blower

a) Perubahan pully: mengurangi ukuran pully motor/ penggerak

b) Dampers: mengurangi jumlah aliran dan meningkatkan tekanan hulu,

yang akan mengurangi keluaran fan

c) Inlet Guide vanes: menciptakan pusaran ke arah fan sehinggs

memperkecil sudut antara udara yang masuk dan blade fan, sehinga

menurunkan beban, tekanan dan aliran udara fan

d) Variable pitch fans merubah: sudut antara aliran udara masuk dan

blade dengan memiringkan blade fan sehingga menurunkan beban

motor dan aliran udara

e) Variagble Speed Drive (VSD): menurunkan kecepatan fan untuk

memenuhi kebutuhan aliran yang berkurang

VSD Mekanik: kopling hidrolik, kopling fluida, dengan belt dan

pully yang dapat diatur

VSD Listrik: kopling arus eddy, pengendali motor dengan rotor,

dan variable frequency drive (VFD: mengubah kecepatan putaran

motor dengan mengatur frekwensi daya yang dipasok)

f) Klep penutup cakram: klep penutup dorong yang mengubah lebar

impeler yang berpengaruh terhadap aliran udara

g) Mengoperasikan fan dalam susunan paralel: dua atau lebih fan dalam

susunan paralel menggantikan satu fan yang besar

h) Mengoperasikan fan dalam susunan seri: menggunakan fan multi

dalam susunan dorong-tarik

6. Penghitungan Efisiensi Fan & Blower

Menghitung efisiensi fan

Efisiensi mekanik dan statik dapat dihitung sebagai berikut:

a). Efisiensi mekanik :

b) Efisiensi Statik, yang sama kecuali jika tekanan kecepatan pada saluran

keluar tidak ditambahkan ke tekanan statik fan

7. Pemeliharaan

Perawatan fan secara teratur adalah penting untuk mendapatkan tingkat

kinerjanya. Kegiatan perawatan meliputi (US DOE, 1989):

Pemeriksaan berkala seluruh komponen sistim

Pelumasan dan penggantian bearing

Pengencangan dan penggantian belt

Perbaikan atau penggantian motor

Pembersihan fan

.