FIX BOILER.doc

67
PRAKTIKUM STEAM POWER PLAN 2011 BAB I BOILER I. TUJUAN a. Tujuan instruktional umum : Mahasiswa dapat mengoperasikan / mendemonstrasikan dengan benar pengoperasian : Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super heater, dan steam Turbin Mahasiswa dapat mengukur, menghitung, menganalisa performa / karakteristik dari : kalorimeter, Steam Engine, Super heater, dan Steam Turbin. b. Tujuan instruktional khusus : Mahasiswa dapat mengetahui dan menyebutkan bagian- bagian dari boiler. Mahasiswa dapat mengetahui persiapan–persiapan pelaksanaan pengoperasian Boiler. Mahasiswa dapat mengoperasikan Boiler. Mahasiswa dapat mempraktekan pemakaian alat-alat antara lain Laju aliran bahan bakar, termometer / termokopel untuk mengukur (temperatur udara, feed water temperatur, temperatur pembakaran, temperatur gas buang, dan temperatur). Mahasiswa dapat menghitung efesiensi Boiler dan menganalisa serta menyimpulkan hasil percobaan. II. DASAR TEORI a. Pengretian Boiler PIPING ENGINEERING Page 1

Transcript of FIX BOILER.doc

PRAKTIKUM STEAM POWER PLAN

PRAKTIKUM STEAM POWER PLAN2011

BAB I

BOILER

I. TUJUANa. Tujuan instruktional umum : Mahasiswa dapat mengoperasikan / mendemonstrasikan dengan benar pengoperasian : Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super heater, dan steam Turbin

Mahasiswa dapat mengukur, menghitung, menganalisa performa / karakteristik dari : kalorimeter, Steam Engine, Super heater, dan Steam Turbin.b. Tujuan instruktional khusus : Mahasiswa dapat mengetahui dan menyebutkan bagian- bagian dari boiler.

Mahasiswa dapat mengetahui persiapanpersiapan pelaksanaan pengoperasian Boiler.

Mahasiswa dapat mengoperasikan Boiler.

Mahasiswa dapat mempraktekan pemakaian alat-alat antara lain Laju aliran bahan bakar, termometer / termokopel untuk mengukur (temperatur udara, feed water temperatur, temperatur pembakaran, temperatur gas buang, dan temperatur).

Mahasiswa dapat menghitung efesiensi Boiler dan menganalisa serta menyimpulkan hasil percobaan.II. DASAR TEORIa. Pengretian Boiler

1. Boiler adalah pesawat uap untuk memproduksi uap pada jumlah tertentu setiap jamnya pada suatu tekanan dan suhu tertentu pula.

2. Pada boiler modern dengan tekanan dan temperatur tertentu dapat diartikan bahwa produksi uap tidak hanya mempunyai uap jenuh tetapi sampai dengan uap panas lanjut.b. Instalasi Boiler - Memiliki bagian- bagian yang penting yaitu:1. Ruang Bakar.

Dalam ruang bakar telah ditentukan rangka bahan yang sesuai dengan bahan yang dipakai, volume ruang bakar, perpindahan panas yang terjadi dan sirkulasi gas bakar.

Disamping itu dinding ruang bakar memegang peranan penting karena dinding tersebut yang akan menyalurkan panas untuk mengubah air dalam fasa cair menjadi uap.2. Pesawat Pembangkit Uap.

Adalah pesawat yang memanfaatkan kalor yang terbuang sehingga dapat memperbaiki efisiensi instalasi secara keseluruhan.c. Karakteristik Boiler

- Ada beberapa petunjuk yang memberi gambaran spesifik dari boiler dapat diketahui melalui karakteristiknya sebagai berikut:

1. Tekanan efektif dari boiler dinyatakan dalam bar (kg/ cm2) atau N/m 2 atau Pa (pascal).2. Suhu uap panas lanjut

Suhu uap kondisi kering dimana besarnya lebih kecil dari suhu 550C hal ini untuk menyelamatkan pipa boiler.

3. Produksi uap tiap jam atau kapasitas penyimpanan untuk boiler. Untuk

Boiler kapasitas rendah besarnya antara 10 kg/jam sampai 250 Kg/ jam. Untuk boiler kapasitas besar bisa mencapai 4000 ton/ jam.

4. Luas panas pengumpan adalah luas metalik dari pemproduksi uap yang berhubungan langsung dengan gas panas. Untuk kapasitas rendah mencapai 2 m2 untuk kapasitas besar mencapai 2000 m2

5. Produksi uap spesifik.

Adalah produksi uap tiap jam tiap m2 dari luas panas penguapan untuk kapasitas kecil 10 kg/ jam m2 dan kapasitas besar 60 Kg/ jam m2.

6. Randemen termis dari boiler adalah perbandingan antara jumlah kalor yang diserap oleh boiler untuk penguapan dengan jumlah kalor yang diberikan bahan bakar/jam.Keseimbangan energi pada ketel uap

Gambar 2.1 Keseimbangan energi pada ketel uap

Rumus

1. Jumlah energi kalor yang tersedia akibat proses pembakaran bahan bakar dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini:

Ebb = mbb X Nbb ( Kg/s) ....2.1Mbb = Laju aliran bahan bakar (Kg/s)

Nbb = Nilai kalor bahan bakar cair (KJ/Kg)2. Energi pembentuk uap

Energi digunakan untuk mengubah air menjadi uap adalah entalphi yang dikandung uap dikurangi dengan entalphi yang dikandung air pandingin. Besarnya dapat ditantukan dengan persamaan sebagai berikut:

Ea = ma ( hu- ha ) (KJ/Kg) = ma ( Ku Cp) (ta -0).............................................................................2.2ma = masa air pengisian

ha = entalphi uap (Kj/ Kg)

hu = entalphi air pengisian (Kj/ Kg)

Cp = panas spesifik air pengisi ketel (Kj/ Kg C)

t a = temperatur air pengisi ketel (C )3. Efisiensi ketel uap

Efisiensi ketel uap didefinisikan sebagai perbandingan kalor terpakai untuk mengubah air menjadi uap dengan kalor hasil proses pembakaran bahan bakar

Efisiensi ketel uap = Energi pembentukan uap.................................................2.3

total energi masukan Energi pembentukan uap = ma ( ha hu ) = ma ( ha Cp ) ( ta 0)......................2.4Tekanan absolut uap

=Tekanan gauge + tekanan atmosfir

=Pg + H x 13.000 x 9,81.......................................................2.5

103Pg = tekanan gauge dalam bar

H = tekanan barometrik dalam air raksa ( mm Hg )

Maka efesiensi ketel uap :

= Ma ( hu-ha ).........................................................................2.6 mbb NbbI I I. PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIPAKAI

1. Boiler unit.

2. Bahan bakar solar.

3. Kaos tangan

4. Air dari water tower

5. NaCl dari softener

6. CaMg dari dosage tank

7. Kain pel

8. Lap / majun

9. Suplai listrik

IV. RANGKAIAN PERCOBAAN / GAMBAR KERJA

Gambar 4.1 Rangkaian Percobaan / Gambar KerjaV. RANGKAIAN PERCOBAAN / GAMBAR KERJA

Gambar 5.1 Rangkaian Percobaan / Gambar KerjaVI. RANGKAIAN PERCOBAAN / GAMBAR KERJA

Gambar 6.1 Rangkaian Percobaan / Gambar KerjaGambar 6.1 Rangkaian Percobaan / Gambar KerjaVII. RANGKAIAN PERCOBAAN / GAMBAR KERJA

Gambar 7.1 Rangkaian Percobaan / Gambar KerjaVIII. PROSEDUR KERJA1. Langkah persiapan .

a. Periksa.

Air dari water tower (dari tangki air / tank set)

Bahan bakar solar

Fuel tank.

b. Tutup.

Katup VI

Katup V4

Katup Blowdown Valve

c. Membuka katub nomer V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8.

d. e. Terakhir kali baru kita buka katub nomer VI.

2. Menekan tombol saklar pada posisi ON

3. Jika bel berdering, tekan tombol hijau untuk mematikannya maka dimulailah proses penyalaan Boiler. setelah pembakaran berlangsung beberapa lama.

4. Memeriksa Side Glass pada boiler

5. Membuka Blowdown (jika air didalam boiler terlalu penuh)

6. Menutup kembali jika air sudah cukup, demikian selanjutnya.

7. Memeriksa percikan pada Water coloum tunggu beberapa saat dan tutup kembali (tekan sampai 8 bar).

Safety /pengamanan

Dalam boiler tekanan maksimumnya adalah 10 bar jika hal ini tercapai akan berfungsi beberapa keselamatan antara lain :

Burner mati secara otomatis.

Double Safety Valve akan menyemburkan uap yang bertekanan lebih besar dari 10 bar.

Diatas burner terdapat pengamanan berupa tali yang dihubungakan dengan kawat baja, yang jika tekanan melebihi tekanan maksimum akan terbakar dan terputus, yang selanjutnya akan menutup bahan bakar ke Burner dan tentunya burner akan mati.

IX. ANALISIS DATA1. Keterangan Boiler di PPNS-ITS

1. Kapasitas Uap= 480 kg/hr

2. Pressure

= 10 Bar

3. Jenis

= Fire Tube Boiler & Vertical Boiler

4. Bahan Bakar= Solar (Cair atau Liquid)

5. Air Bahan Baku= Air PDAM + Softener (NaCl) + Dosage (Lar.Housemen)

2. Data Hasil Percobaan

1. Timing:

a. Starting Up Boiler= 10.43 WIB

b. Shut Down Boiler

= 12.21 WIBc. Waktu penyalaan Boiler= 1.63 Jam2. Feed Water Consumption :

a. Starting: 500.7 m3 Penambah: 60 l

b. Shut down: 500.5 m3Penambah: 89 l3. Fuel Consumption = 17.2 l = 0,0172 m3 4. Water= 1000 kg/m3

5. BB= 850 kg/m3

6. Nilai Kalor Bahan Bakar (C) = 43. 250 kJ/kg

X. TABEL HASIL PERCOBAAN.Tabel 10.1 Data Hasil Pengamatan Pada Praktikum BoilerNoTime (minute)Temperature ( oC )Fuel

Flow RatePressure

AirFeed WaterFuelSteamFuel

FuelSteam

1103331313231010.713860

22034323117718214.50150

33034313117722714.50140

44034313217912214.50130

55034313217510114.6135130

66034313217813115.50117

77034323118019315.50128

88034313118124715.8135140

Perhitungan

a. Waktu

Shut down

: 10.43 Start up

: 12.21_

1.63 Jamb. Fuel Consumption 17,2liter ( 0.0172 m3c. Feed Water Consumption

Shut Down: 500.7 m3 60 lStart Up

: 500.5 m3 89 l _

0.171 m3

d. Feed Water flow rate

Feed water flow rate =

=

= 0.104908 m3/jame. Mass Feed Water Flow Rate ( w )

w = Feed Water Flow Rate x Water = 0.104908 m3/jam x 1000 kg/m3 = 104.908 kg/jam

f. Fuel Flow rate

Fuel Flow rate =

=

= 0.010552 m3/jamg. Mass Fuel Flow Rate ( )

= fuel flow rate x BB = 0.010552 m3/jam x 850 kg/m3 = 8.969325153 m3/jamh. Enthalpi Air ( hf )

Tair = 32oC hf = . kj/kg T = 30 oC hf = 125.7 kj/kg T = 35 oC hf = 146.6 kj/kg Interpolasi :

=

=

733-5x = 62.7

hf = 134.06 kj/kg

i. Entalphi Hasil Pembakaran

Interpolasi :

T = 180oC hg = 2014.1 kj/kgT = 190 oC hg = 1977.9 kj/kgTsteam = 181oC hg = kj/kg

Interpolasi :

=

=

-362 = 10x-20141

hg = 2010.48 kj/kg

j. Effisiensi boiler ()

= X X 100%

=

= 50.746%

XI. PEMBAHASANBoiler merupakan bejana bertekanan yang bertujuan untuk menghasilkan uap panas. Hal ini bisa dipastikan bahwa boiler merupakan alat yang sangat berbahaya yaitu dengan tekanan dan temperatur yang sangat tinggi. Jika sebuah boiler sedang beroperasi maka terlebih dahulu harus memperhatikan beberapa hal yang harus diperhatikan supaya boiler dapat bekerja secara aman.

Beberapa hal yang harus diperhatikan tersebut yaitu:

Alat safety yang digunakan oleh operator

Prosedur untuk menjalankan boiler harus sesuai Harus dilakukan perawatan dengan benar.

Dari ketiga hal tersebut, jika dilakukan maka boiler akan beroperasi dengan aman, tetapi masih ada satu hal lagi yang perlu diperhatikan yaitu air pengisi ketel uap.

Air pengisi ketel uap harus diolah terlebih dahulu sebelum dimasuklan ke ketel karena air yang digunakan dalam boiler harus lunak. Dan cara untuk melunakkan air tersebut yaitu dengan memberi cairan softener (NaCl) serta memberi cairan dosage (Housmen) yang berfungsi untuk melapisi dinding boiler dari korosi.XII. KESIMPULANDari data yang telah diperoleh dari hasil percobaan didapatkan bahwa temperatur udara relatif konstan yaitu sekitar 33 C.Dari hasil perhitungan yang telah dibuat dari data hasil percobaan, didapatkan bahwa efisiensi boiler adalah 37.71 %. Besar atau kecilnya efisiensi yang dimiliki oleh suatu boiler dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktorfaktor tersebut adalah Mass Feed Water Flow Rate (Mw) yang mana semakin besar Mw yang digunakan oleh boiler saat pengoperasiannya maka akan semakin besar efisiensi yang dihasilkan oleh boiler. 1. Mass Feed Water Flow Rate (Mw) sendiri dipengaruhi oleh banyaknya air yang terkonsumsi saat pengoperasian boiler tiap jamnya. Yang mana semakin besar konsumsi air yang digunakan tiap jamnya maka akan semakin besar pula (Mw) dari boiler dan itu berarti akan semakin besar pula efisiensi dari boiler itu sendiri.

2. Mass Fuel Flow Rate (Mf) juga berpengaruh terhadap efisiensi dari boiler itu sendiri. Karena (Mf) berbanding terbalik maka semakin besar (Mf) maka semakin kecil efisiensi yang dimiliki oleh boiler. (Mf) sendiri dipengaruhi oleh debit bahan bakar atau banyaknya konsumsi bahan bakar tiap jamnya dan massa jenis dari bahan bakar yang digunakan. Karena baik debit bahan bakar maupun massa jenis dari bahan bakar yang digunakan berbanding lurus dengan (Mf) maka semakin besar debit bahan bakar dan semakin besar massa jenis dari bahan bakar yang digunakan maka akan semakin besar pula (Mf) dan ini berarti efisiensi boiler akan semakin kecil.

3. Selain itu faktor dari entalphi uap (hg) dan air (hf) juga berpengaruh dalam menentukan besar kecilnya efisiensi dari boiler. Semakin besar perbandingan antara (hg) dan (hf), yang mana apabila (hg) semakin besar maka akan semakin besar pula efisiensi dari boiler. Hal itu dikarenakan besarnya nilai pengurangan antara (hg) dengan (hf) berbanding lurus dengan efisiensi boiler. 4. Faktor yang juga menentukan besarnya nilai efisiensi yang dimiliki oleh boiler adalah besarnya nilai kalor dari bahan bakar yang digunakan, semakin besar nilai kalor dari bahan bakar yang digunakan maka akansemakin besar sehingga akan semakin kecil efisiensi yang dihasilkan oleh boiler. Hal itu dikarenakan besarnya nilai kalor bahan bakar yang digunakan berbanding terbalik dengan efisiensi boiler.

Dari beberapa macam factor dari segi teoritis yang mempengaruhi efisiensi boiler dapat analisa lebih lanjut untuk mengetahui faktorfaktor apa saja yang dapat menentukan efisiensi boiler secara realnya di lapangan (nyata pada aplikasinya). Jika dilihat dari segi teoritis diketahui ada faktor Mass Fuel Flow Rate (Mf) dan Mass Feed Water Flow Rate (Mw) maka pada dasarnya dapat diketahui bahwa semakin besar konsumsi bahan bakar yang digunakan untuk menguapkan sejumlah air tertentu dalam waktu tertentu dan suhu tertentu maka dapat menunjukkan kurang baiknya efisiensi dari boiler itu sendiri. Dari sini dapat diketahui bahwa efisiensi boiler dipengaruhi oleh kualitas air, bahan bakar, dan performance fisik dari boiler itu sendiri.

Kualitas air (feed water) yang digunakan tergantung dari treatment yang digunakan yang mana semakin baik treatment yang digunakan maka akan semakin baik pula kualitas air yang digunakan sebagai feed water. Dengan kualitas feed water yang baik berarti feed water yang digunakan memiliki nilai kekerasan yang rendah (lebih soft) serta tidak mengandung mineralmineral atau kotoran lain yang dapat menurunkan performa dari boiler. Selain itu juga memiliki pH netral (mendekati = 7) untuk mencegah terjadinya korosi pada boiler karena pH yang asam ataupun basa. Ini berarti dengan kualitas feed water yang baik berarti bahwa feed water yang digunakan akan lebih mudah diuapkan sehingga tidak membutuhkan konsumsi bahan bakar yang lebih besar untuk menguapkan sejumlah air pada waktu tertentu dan suhu tertentu. Karena dengan hal ini bisa menurunkan konsumsi bahan bakar maka berarti dapat menurunkan (Mf) yang digunakan. Karena (Mf) berbanding terbalik dengan besarnya efisiensi boiler ini berarti dengan turunnya nilai (Mf) maka akan semakin besar efisiensi yang dimiliki oleh boiler.

Selain itu juga faktor bahan bakar yang mempengaruhi efisiensi dari boiler itu sendiri adalah titik bakar dari bahan bakar yang digunakan. Karena semakin tinggi titik bakar dari suatu bahan bakar maka berarti bahan bakar tersebut memiliki kemampuan yang baik untuk menguapkan air dengan waktu yang relatif lebih cepat sehingga bahan bakar yang digunakan untuk menguapkan air dalam jumlah tertentu pada suhu dan waktu tertentu adalah semakin sedikit dan ini dapat memperbesar efisiensi yang dimiliki oleh boiler. Selain itu juga harus dilihat nilai kalor dari bahan bakar tersebut karena apabila perbandingan antara kemampuan bahan bakar untuk menguapkan air pada waktu, jumlah dan suhu tertentu dengan nilai kalor bahan bakar tersebut adalah semakin besar. Dalam artian dengan menggunakan bahan bakar dengan titik bakar yang lebih tinggi beberapa tingkat dari sebelumnya justru dapat menaikkan nilai kalor bahan bakar tersebut beberapa kali maka ini justru dapat menurunkan efisiensi dari boiler itu sendiri. Oleh karena itu penggunaan jenis bahan bakar juga mempengaruhi efisieansi dari boiler itu sendiri.

Faktor perawatan juga mempengaruhi efisiensi dari boiler, jika boiler tidak dibersihkan pada jangka waktu tertentu maka akan banyak terdapat kerakkerak yang menempel pada dinding boiler. Kerakkerak yang menempel pada dinding boiler (pipa apinya ataupun pipa airnya) akan menghambat penghantaran panas. Sehingga untuk menguapkan air dalam jumlah dan waktu tertentu dibutuhkan konsumsi bahan bakar yang lebih banyak dan hal ini berarti semakin menurunkan efisiensi dari boiler itu sendiri.

DAFTAR PUSTAKA

G.Cusson Ltd. Kalorimeter Instructioanal Manual Hand Book England 1 December 1986, 2 march 1987.M.J. Djokosetyadjo Ketel Uap PT Pradnya Paramita, Jakarta 1999.Maridjo Petunjuk Praktikum Mesin Konversi Penerbit Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik, Bandung 1995.BAB II

KALORIMETERI. TUJUAN :a. Tujuan Instruksional Umum :a. Mahasiswa dapat mengoperasikan / mendemonstrasikan dengan benar pengoprasian : Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super Heater, dan Steam Turbin.

b. Mahasiswa dapat mengukur, menghitung, menganalisa performa / karakteristik dari : boiler, kalorimeter, steam engine, super heater, dan steam turbine.b. Tujuan Instruksional Khusus :

a. Mahasiswa dapat melakukan / melaksanakan pengukuran parameter yang dibutuhkan untuk menghitung fraksi uap.

b. Mahasiswa dapat menjelaskan fungsi dan cara kerja kalorimeter pemisah dan penyeratan

c. Mahasiswa dapat menghitung fraksi kekeringan uap

d. Mahasiswa dapat membuat gambar skematis pengukuran yang digunakan dalam pengukuran

e. Mahasiswa dapat menyimpulkan hasil percobaanII. DASAR TEORIa. PengertianKombinasi pemisahan dan penyeratan kalorimeter digunakan untuk menentukan kualitas uap (tingkat kekeringan uap). Pemisah kalorimeter merupakan alat untuk memisahkan kandungan air dari uap melalui proses mekanis.

Proses mekanis tersebut adalah sebagai berikut :

Uap basah yang masih mengandung air dilewatkan pada pemisah kalorimeter, karena perapatan air lebih besar dari uap, maka air akan cenderung terlempar dari uap. Air ini dikumpulkan dan jumlahnya dapat diukur.

Sedang uap yang relatif tidak mengandung air dialirkan ke throttling kalorimeter, sehingga tekanannya turun. Tekanan setelah throttling menjadi sedikit dibawah temperatur atmosfer. Ini menyebabkan uap menjadi kering. Dengan pengukuran temperatur dan tekanan akhir uap, maka tingkat kekeringan uap dapat dihitung. Karena jenis kalorimeter tersebut mempunyai keterbatasan, maka digunakan kombinasi pemisah dan throttling kalorimeter. P T

T P

Throttling calorimeter

PSeparating calorimeter

M1Condensate

Condensate Measuring Tank Gambar 2.1 Rangkaian Kombinasi Pemisah dan Throttling Kalorimeter.

b. Rumus1. Tingkat Kekeringan UapTingkat kekeringan uap atau biasa disebut fraksi uap adalah banyaknya uap kering yang ada dalam campuran uap basah.

Fraksi kekeringan = .....2.12. Pemisahan CalorimeterDidalam kondisi yang sebenarnya tidak semua air dapat dipisahkan dari uap yang masuk kedalam kalorimeter. Jika berat uap kering yang keluar dari kalorimeter = Wt dan berat air yang dipisahkan dalam kalorimeter pada waktu yang sama = Ws, maka fraksi uap yang diukur melalui pemisah kalorimeter ini (Xs) adalah :

Xs = ...2.23. Penyeratan Kalorimeter

Memberikan aliran suatu fluida melalui throttling orifice dari tekanan tinggi P1 ke tekanan rendah P2. dari persamaan energi aliran tunak (steady flow) dapat ditunjukkan bahwa proses yang terjadi adalah penyeratan adiabatis, yaitu proses adiabatic entalphi tetap. Uap basah sebelum penyeratan akan menjadi uap kering pada tekanan rendah setelah penyeratan.

Entalphi uap basah sebelum penyeratan :

H1 = hfl + Xt hfg .2.3Entalphi uap basah setelah penyeratan :

H2 = hg2 + Cp (t2 ts2) ...2.4Karena : H1 = H2

Hfl + X1 hfg = hg2 + Cp (t2 ts2)........2.5Maka :

Xt = .......2.6Dimana :

Hfl : panas densibel bergantung tekanan P1

Xt : fraksi kekeringan pada throttling kalorimeter serat

hfgl: panas laten tergantung tekanan P1

Cp : panas jenis pada tekanan tetap

T2 : temperatur uap pada throttling kalorimeter serat

Ts2 : temperatur uap saturasi tergantung kepada tekanan P2

4. Kombinasi Pemisah dan Penyeratan

Jika W = berat air dalam uap meninggalkan pemisah kalorimeter dan masuk penyeratan kalorimeter serat, maka sesuai definisi singkat :

X t = dan W Wt (t - Xt) ..2.7 Tetapi kalorimeter pemisah telah memisahkan air sebesar Ws, oleh

karena itu total berat air adalah ( Ws = w ) didalam uap basah Ws + Wt. sesuai definisi fraksi uap :

X = .2.8

Atau

= tetapi w = Wt (1 - Xt)

=

=

= Xt

Fraksi kekeringan sesungguhnya (actual) adalah :

X = Xs x Xt 2.9c. Perhitungan

Dalam perhitungan diperlukan tabel uap air untuk menentukan

nilai persamaan berikut :

Xs = ....2.10

P atmosfir =

P2 = absolute (hf x hfg)

P1 = absolute (hg2 x ts2 x Cp)

Sehingga Xt dapat dicari :

Xt = ..2.11III. PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIPAKAI

Peralatan yang diperlukan :1. Seperangkat ketel uap

2. Pipa uap utama

3. Pemisah dan throttle calorimeter

4. Thermometer5. Manometer jenis bourdon dan pipa U

6. Tabel uapIV. RANGKAIAN PERCOBAAN / GAMBAR KERJA

Gambar 4.2 Rangkaian PercobaanNama nama bagian rangkaian diatas :

1. Meter Tekanan

2. Katup Pipa masuk

3. Pengindera Temperatur

4. Pipa Kaca

5. Meter Temperatur

6. Throttling

7. Meter Tekanan

8. Pengindera Lampu

9. PendinginanV. PROSEDUR KERJA1. Menyiapkan air pendingin yang akan mendinginkan uap pada kalorimeter cerat.

2. Menyiapkan pemasok uap

3. Menyiapkan tabel dan pengukuran.

Langkah pengujian / percobaan1. Menyalurkan air pendingin, pengembun, untuk mendinginkan uap pada kondensor penyeretan kalorimeter.

2. Menyediakan tabung pengumpul embun dibawah pengeluaran embun.

3. Membuka katup uap dan biarkan uap keluar melalui kalorimeter untuk memanaskan sistem. Air pendingin melalui pengembun harus cukup untuk mengembunkan seluruh uap.

4. Membiarkan keadaan diatas sampai level air dalam pemisah kalorimeter terlihat.

5. Menyalurkan embunan utama kedalam tabung pengumpul yang berada dibawah saluran pengeluaran (keluaran).

6. Mengatur dan mencatat angka / harga mula-mula level air embunan pada pemisah kalorimeter. Juga air keluaran dari pengembun, tekanan uap setelah throttling, tekanan atmosfir, temperatur uap dalam pipa utama dan dalam throttlinng kalorimeter cerat. Mengulangi pengujian tersebut minimal 4 kali pengujian untuk pengecekan yang lebih teliti.7. Menutup pemasok uap

8. Membiarkan peralatan dingin dan baru air pendingin pengembun ditutup

9. Mengosongkan tabung pengumpul embunan.

VI. ANALISIS DATA PERCOBAANTabel 6.1 Data Hasil Pengamatan Pada Praktikum KalorimeterNO.PENGAMATAN123RATA2

1.Tekanan uap dalam pipa utama (bar) P1 8.17.98.88.26

2.Tekanan uap setelah throttling (pencerat) (mmHg), (P2)7.16.97.87.26

3.Temperatur uap masuk (C), (t1)182181186183

4.Temperatur uap selelah penyeretan (C), (t2)107110115110.66

5.Jumlah air kondensat setelah throtting460560720580

6.Jumlah air yang di pisahkan pada separator (ml), (ws).120115130121.66

7.Tekanan atmosfir (bar)1111

8.Temperature atmosfir (C)35343434.33

9.Perbedaan air pada manometer Hg0.20.20.30.23

VII. PERHITUNGAN DATA PERCOBAAN

1. Tekanan Absolute Uap Masuk (P1)

P1 (1)= Tekanan uap utama + 1

= 8,1 + 1

= 9,1 bar= 910 kpa

Maka

Interpolasi hf1 (1)

P = 0.7922Mpa

hf = 719,1 kj/kg

P = 0.91Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 763,1 kj/kg

Hf1(1) = + 719.1Hf1(1) = + 719.1Hf1(1) = 743.7116 kj/kgP1 (2)= Tekanan uap utama + 1

= 7.9 + 1

= 8.9 bar= 890 kpaMaka

Interpolasi hf1 (2)

P = 0.7922Mpa

hf = 719,1 kj/kg

P = 0.89Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 763,1 kj/kg

Hf1(2) = + 719.1Hf1(2) = + 719.1

Hf1(2) = 739.533 kj/kgP1 (3)= Tekanan uap utama + 1

= 8.8 + 1

= 9.8 bar= 980 kpaMaka

Interpolasi hf1 (3)

P = 0.7922Mpa

hf = 719,1 kj/kg

P = 0.98Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 763,1 kj/kg

Hf1(3) = + 719.1Hf1(3) = + 719.1

Hf1(3) = 758.336 kj/kgP1 (rata2) = Tekanan uap utama + 1

= 8.26 + 1

= 9.26 bar= 926 kpaMaka

Nilai Hf1 (rata2) =

=

= 747.1935 kj/kgTekanan Absolute Uap Masuk (P2)

P2 (1)= Tekanan uap utama + 1

= 7,1 + 1

= 8,1 bar= 810 kpa

Maka

Interpolasi hf2 (1)

P = 0.7922Mpa

hf = 719,1 kj/kg

P = 0.81Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 763,1 kj/kg

Hf2(1) = + 719.1Hf2(1) = + 719.1

Hf2(1) = 722.819 kj/kgP2 (2)= Tekanan uap utama + 1

= 6.9 + 1

= 7.9 bar= 790 kpaMakaNilai Hf2(2) = 719.1 kj/kgP2 (3)= Tekanan uap utama + 1

= 7.8 + 1

= 8.8 bar= 880 kpaMaka

Interpolasi hf2 (3)

P = 0.7922Mpa

hf = 719,1 kj/kg

P = 0.88Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 763,1 kj/kg

Hf2(3) = + 719.1Hf2(3) = +719.1

Hf2(3) = 737.444 kj/kgP2 (rata2) = Tekanan uap utama + 1

= 7.267 + 1

= 8.267 bar= 826,7 kpaMaka

Nilai Hf2 (rata2) =

=

= 726.4542 kj/kgMenghitung nilai Hfg1 :Interpolasi hfg1 (1)

P = 0.7922 Mpa

hfg = 2048.8kj/kg

P = 0.91Mpa

hfg = x..? kj/kgP = 1.0028Mpa

hfg = 2014.1kj/kgHfg1(1) = + 2048.8Hfg1(1) = + 2048.8Hfg1(1) = 2029.39 kj/kgInterpolasi hfg1 (2)

P = 0.7922 Mpa

hfg = 2048.8kj/kg

P = 0.89Mpa

hfg = x..? kj/kgP = 1.0028Mpa

hfg = 2014.1kj/kgHfg1(2) = + 2048.8Hfg1(2) = + 2048.8Hfg1(2) = 2032.69 kj/kgInterpolasi hfg1 (3)

P = 0.7922 Mpa

hfg = 2048.8kj/kg

P = 0.98Mpa

hfg = x..? kj/kgP = 1.0028Mpa

hfg = 2014.1kj/kgHfg1(3) = + 2048.8Hfg1(3) = + 2048.8Hfg1(3) = 2034.33 kj/kgMaka Nilai Hfg1(rata2) =

=

= 2032.1365kj/kgMenghitung nilai Hfg2 :

Interpolasi hfg2 (1)

P = 0.7922 Mpa

hfg = 2048.8kj/kg

P = 0.81Mpa

hfg = x..? kj/kgP = 1.0028Mpa

hfg = 2014.1kj/kgHfg2(1) = + 2048.8Hfg2(1) = + 719.1

Hfg2(1) = 2045.87 kj/kgInterpolasi hfg2 (2)

P = 0.7922 Mpa

hfg = 2048.8kj/kg

P = 0.79Mpa

hfg = x..? kj/kgP = 1.0028Mpa

hfg = 2014.1kj/kgHfg2(2) = + 2048.8Hfg2(2) = + 719.1

Hfg2(2) = 2048.8 kj/kgInterpolasi hfg2 (3)

P = 0.7922 Mpa

hfg = 2048.8kj/kg

P = 0.88Mpa

hfg = x..? kj/kgP = 1.0028Mpa

hfg = 2014.1kj/kgHfg2(3) = + 2048.8Hfg2(3) = + 719.1

Hfg2(3) = 2034.33 kj/kgMaka Nilai Hfg2(rata2) =

=

= 2032.1365kj/kg2. Tekanan Uap Setelah Throttling ( P2 )

P2 (1)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 8,1 + 1

= 9,1 bar= 910 kpa

Maka

Interpolasi hg1 (1)

P = 0.7922Mpa

hf = 2767.9 kj/kg

P = 0.91Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 2777.2 kj/kg

Hg1(1) = + 2767.9Hg1(1) = +2767.9

Hg1(1) = 2773.1 kj/kgP2 (2)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 7.9 + 1

= 8.9 bar= 890 kpaMaka

Interpolasi hg1 (2)

P = 0.7922Mpa

hf = 2767.9 kj/kg

P = 0.89Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 2777.2 kj/kg

Hg1(2) = + 2767.9Hg1(2) = +2767.9

Hg1(2) = 2772.22 kj/kgP2 (3)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 8.8 + 1

= 9.8 bar= 980 kpaMakaInterpolasi hg1 (3)

P = 0.7922Mpa

hf = 2767.9 kj/kg

P = 0.98Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 2777.2 kj/kg

Hg1(3) = + 2767.9Hg1(3) = +2767.9

Hg1(3) = 2771.78 kj/kgP2 (rata2)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 8.26 + 1

= 9.26 bar= 926 kpaMakaNilai Hg1 (rata2) =

=

= 2772.3660 kj/kgP2 (1)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 7,1 + 1

= 8,1 bar= 810 kpa

Maka

Interpolasi hg2 (1)

P = 0.7922Mpa

hf = 2767.9 kj/kg

P = 0.81Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 2777.2 kj/kg

Hg1(1) = + 2767.9Hg1(1) = +2767.9

Hg1(1) = 2768.9 kj/kgP2 (2)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 6.9 + 1

= 7.9 bar= 790 kpaMaka

Interpolasi hg2 (2)

P = 0.7922Mpa

hf = 2767.9 kj/kg

P = 0.79Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 2777.2 kj/kg

Hg2(2) = + 2767.9Hg2(2) = +2767.9

Hg2(2) = 2772.22 kj/kgP2 (3)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 7.8 + 1

= 8.8 bar= 880 kpaMakaInterpolasi hg2 (3)

P = 0.7922Mpa

hf = 2767.9 kj/kg

P = 0.88Mpa

hf = x..? kj/kg

P = 1.0028Mpa

hf = 2777.2 kj/kg

Hg2(3) = + 2767.9Hg2(3) = +2767.9

Hg2(3) = 2767.9 kj/kgP2 (rata2)= Tekanan Uap Setelah Throttling + 1

= 7.26 + 1

= 8.26 bar= 826 kpaMakaNilai Hg2 (rata2) =

=

= 2769.45 kj/kg3. Fraksi Kekeringan Pada Throttling (Xt)t (1) =

=

=

=

= 0.86115

t (2) =

=

=

=

= 0.84872

t (3) =

=

=

=

= 0.86146

t (rata2) =

=

=

= 0.857114. Fraksi Kekeringan Pada Pemisahan (Xs)

s (1)=

=

=

= 0,7931

s (2)=

=

=

= 0.82963

s (3)=

=

=

= 0.84706

s (rata2)=

=

= 0.82335. Fraksi Uap Kombinasi (X)1 = t (1) x s (1)

= 0.86115 x 0.7931

= 0.682982 = t (2) x s (2)

= 0.84872 x 0.82963

= 0.70412

3 = t (3) x s (3)

= 0.86146 x 0.84706= 0.72971

VIII. PEMBAHASANKalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk memisahkan kandungan air dari uap boiler melalui proses mekanis. Dari percobaan kalorimeter ini digunakan untuk mengetahui tingkat perbandingan uap basah uap kering dari boiler.

Sebelum mengetahui kualitas uap, terlebih dahulu uap bertekanan disuplai dari boiler ke kalorimeter kemudian diukur. Pada kalorimeter terdapat separator untuk menampung uap basah dan throtling untuk menampung uap kering. Dimana pada keduanya dipasang sensor temperatur yang kemudian di interlock dengan temperature meter untuk mengetahui suhunya. Pada throtling terdapat sistem air pendingin (cooling) yang berguna untuk mengkondensasikan uap. Kemudian pengukuran dimulai dengan membuka valve dari main steam valve yang ada di kalorimeter selama 5 menit. Kemudian suhu dari uap yang masuk ke separator dan uap yang masuk ke throtling dicatat. Selain itu tekanan uap pada pipa utama juga dicatat. Setelah 5 menit uap di supply ke kalorimeter, valve ditutup dan ditunggu sampai tekanan uap mencapai 0 bar atau mendekati 0 bar. Ini untuk memberikan waktu kepada uap untuk berkondensasi sehingga dapat diukur jumlah air condensatnya. Setelah mecapai 0 bar, valve untuk mengalirkan air kondensasi dari separator dibuka dan kemudian air kondensasinya ditampung dan diukur. Selain itu air kondensasi yang berasal dari throtling juga diukur. Ternyata jumlah air condensat dari separator lebih sedikit dibandingkan air condensate pada throtling. Ini dikarenakan pada throtling menggunakan sistem cooling water untuk mempercepat kondensasi dari uap yang masuk sehingga jumlah air condensate nya lebih banyak. IX. KESIMPULAN Dari perhitungan di atas di peroleh jumlah fraksi kombinasi di bawah 1 yaitu 0.804 ini menunjukkan bahwa uap kombinasi yang di hasilkan bersifat basah di karenakan masih mengandung air.

Dari hasil perbandingan antara wt dan ws, maka dapat diambil kesimpulan bahwa jika besar wt>ws dan ws tidak sama dengan 1 melainkan ws=0 uap kombinasi yang dihasilkan bersifat kering karena fraksi uap kombinasinya menunjukkan > 1.DAFTAR PUSTAKAG.Cusson Ltd. Kalorimeter Instructioanal Manual Hand Book England 1 December 1986, 2 march 1987.M.J. Djokosetyadjo, Ketel Uap PT Pradnya Paramita, Jakarta 1999Maridjo, Petunjuk Praktikum Mesin Konversi Penerbit Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik,Bandung,1995.BAB III

STEAM ENGINE

I. TUJUANa. Tujuan Instruktional Umum Mahasiswa dapat mengoperasikan / mendemostrasikan dengan benar pengoperasian: Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super Heater, dan Steam Turbin.

Mahasiswa dapat mengukur, menghitung, menganalisa performa / karakteristik dari: Boiler, Kalorimeter, Steam Engine, Super Heater, dan Steam Turbin.

b. Tujuan Instruktional Khusus Mahasiswa dapat mengetahui persiapan-persiapan pelaksanaan pengoperasian Steam Engine.

Mahasiswa dapat mengoperasikan Steam Engine.

Mahasiswa dapat melaksanakan pengukuran terhadap beberapa parameter antara lain: Konsumsi uap, Daya efektif, Daya listrik, Daya air pendingin, Efisiensi Steam Engine.

Mahasiswa dapat menghitung: Konsumsi uap, Daya efektif, Daya listrik, Daya air pendingin, Efisiensi Steam Engine.

Mahasiswa dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil percobaan.II. DASAR TEORI

a. Prinsip Kerja

- Dalam mesin uap tenaga panas yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar suatu ketel digunakan untuk merubah air sehingga menjadi uap dengan tekanan dan suhu tertentu

- Uap demikian ini sudah mempunyai tenaga tekanan (potensial) uap yang mempunyai daya usaha tempat (dut) ini kemudian dialirkan kedalam suatu silinder yang didalamnya terdapat torak (pengisapan) beserta batang toraknya, kepala silang, batang penggerak, dan engkol dapatlah berubah menjadi tenaga mekanik, jadi dalam mesin uap terdapat suatu peralihan tenaga tunggal yaitu dari tenaga tempat ke mekanik (mesin).b. Menentukan Daya Mesin

Ketika mesin uap sedang bekerja di dalam silinder selalu terdapat tekanan uap untuk mendesak toraknya.

Besarnya tekanan uap selama satu langkah kita anggap seolah-olah tekanannya tetap.

Tekanan tetap ini biasa disebut tekanan rata-rata atau Pr, dengan satuan Kg/cm2.

S

PrSP

STD

Pr

Gambar 2.1 Tekanan Tetap, Tekanan Rata-Rata atau PrDimana:Pr= Tekanan rata-rata dalam Kg/cm2

D= Diameter Torak (cm)

S= Langkah Torak (m)

A= Luas Torak (m2)

Untuk selanjutnya satu langkah torak usahanya:

W= Pr. A. S (Kg m) ......2.1Jika percepatan putaran mesin n, maka putaran tiap menit:

Ni= Pr. A. S. n (Kg m/menit) ....2.2Untuk sisi tutup ke sisi poros

..2.3Untuk sisi poros ke sisi tutup berhubungan, ada batang toraknya maka:

...2.4a= Lubang batang torak = 0.785 d2

Bila mesin bekerja maka usaha Ni adalah

...2.5

Karena ada gesekan mekanik antara torak dengan dinding silinder, antara batang dengan bush packing, antar slop antar dengan jalan antar, juga pada pena-pena dan metal dari asnya maka tenaga yang diberikan oleh mesin sebenarnya lebih kecil. Tenaga yang diberikan ini disebut dengan tenaga effektif atau Ne = lebih kecil dari Ni. Perbandingan Ne/Ni =

EMBED Equation.3 m (randemen mesin).

III. PROSEDUR KERJA

1. Persiapan sebelum start

c. Membuka katup pelumas dan lumasi

d. Membuka penutup/ pelindung Steam Engine

e. Melumasi seluruh bagian mesin yang berputar/ bergerak dengan pelumas

f. Memutar roda gila (fly wheel) agar kedudukan silinder bergantian, diberi pelumas secukupnya pada dinding silinder

g. Menutup kembali Steam Engine2. Langkah pemanasan

h. Membuka penutup air pendingin kondenser dan periksa keadaan di flow indicator

i. Memutar electrical power switch pada posisi ON

j. Menekan tombol warm up

k. Membuka perlahan-lahan Steam Engine Control Valve3. Starting and running the Engine

l. Setelah pemanasan dirasa cukup, menekan tombol Start

m. Control engine dapat dilakukan dengan pembebanan/ loading

n. Mencatat data semua loading, Rpm, dll4. Shuting down the Engine

o. Memutar alternator pada posisi pembebanan minimum

p. Menutup katub uap yang masuk ke engine

q. Menekan tombol Stop dan memutar Power Isolator pada posisi OF

r. Menutup katub air pendingin yang menuju ke kondensor

s. Memberi pelumas kembali pada silinder pada bagian-bagian yang bergerak

dengan pelumas

t. Membersihkan dan mengeringkan bagian-bagian yang kotorIV. PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIPAKAI

1. Dinamo / alternator

2. Steam Engine

3. Pelumas

4. Bahan bakar Solar

5. Pipet

6. Kuas

7. Majun dan Kain pel

8. Stop watch

9. Gelas ukur

V. TABEL DATA HASIL PERCOBAANTabel 5.1 Data Hasil Pengamatan Pada Praktikum Steam EngineP load

(%)Speed

(Rps)Pin

(bar)Temperatur

( C )Vcond

(liter)Time

Cond

(dtk)Pout

(bar)Alternator

EngineAlternatorT1T2T3T4VI

25151075.51078329251.051200716

3514995.51097525250.951200918

5012.3865.51107232300.97120010.521.2

609555.51053028280.9412001225

PbR(jari-jari)2SCaMa

150.000820.05084.1780.467

150.000820.05084.1780.467

150.000820.05084.1780.467

150.000820.05084.1780.467

Keterangan :

T1 = Steam In

T2 = Steam Out

T3 = Kondensor Out

T4 = Kondensor InVI. PERHITUNGANPerhitungan 1 (P load = 25 %)1. Pr (Tekanan effektif rata-rata)

Pr= (1 + ln r) (Pb Pout)

= (1 + ln 5) (1 0)

= 1.870 Bar = 1870 Pa 2. Vs (Volume silinder)

Vs = x r x t

= 3.14 x 0.000818 x 0.0508

= 1.3 x 104 m33. Silinder ganda

Vs= 2 x Vs

= 2 x 1.3 x 104 m3

= 2.6 x 104 m34. Pe (daya efektif)

Pe = Pr x Vs x n

= 187038.1704 Pa x 0.00026095 m3 x 15

= 7.321 x 10 Watt5. Konsumsi uap MUap = = = 0.00875 kg/s6. Daya Kondensor

Pcon = Muap x Ca x (t2 t3)

= 0.00875 x 4.178 x (83 29)

= 1.9741 kW7. Ppa (daya pendinginan air)

Ppa= Ma x Ca x (t2 t4)

= 0.467 m3/h x h/3600 dt x 4,178 kJ/kg x (83 - 25)

= 113.165 Kw8. Pl (Daya listrik)

PL= V x I

= 7 x 16 = 112 Watt9. T (Efisiensi total)

T=

= x 100 % = 15.3 %

Perhitungan 2 (P load = 35 %)1. Pr (Tekanan effektif rata-rata)

Pr= (1 + ln r) (Pb Pout)

= (1 + ln 5) (1 0)

= 1.870 Bar = 1870 Pa

2. Vs (Volume silinder)

Vs = x r x t

= 3.14 x 0.000818 x 0.0508

= 1.3 x 104 m33. Silinder ganda

Vs= 2 x Vs

= 2 x 1.3 x 104 m3

= 2.6 x 104 m34. Pe (daya efektif)

Pe = Pr x Vs x n

= 1873038 Pa x 0.00026098 m3 x 14

= 6.833 x 10 Watt5. Konsumsi uap MUap = = = 0.00875 kg/s6. Daya Kondensor

Pcon = Muap x Ca x (t2 t3)

= 0.00875 x 4,178 x (83 29)

= 1.9741 kW7. Ppa (daya pendinginan air)

Ppa= Ma x Ca x (t2 t4)

= 0.467 m3/h x h/3600 dt x 4,178 kJ/kg x (75 - 25)

= 97.5563 Kw8. Pl (Daya listrik)

PL= V x I

= 9 x 18 = 162 Watt

9. T (Efisiensi total)

T=

= x 100 % = 23.7 %Perhitungan 3 (P load = 50 %)

1. Pr (Tekanan effektif rata-rata)

Pr= (1 + ln r) (Pb Pout)

= (1 + ln 5) (1 0)

= 1.870 Bar = 1870 Pa

2. Vs (Volume silinder)

Vs = x r x t

= 3.14 x 0.000818 x 0.0508

= 1.3 x 104 m33. Silinder ganda

Vs= 2 x Vs

= 2 x 1.3 x 104 m3

= 2.6 x 104 m34. Pe (daya efektif)

Pe = Pr x Vs x n

= 1873038 Pa x 0.0002609m3 x 12.3

= 6.0033 x 10 Watt5. Konsumsi uap MUap = = = 0.00875 kg/s6. Daya Kondensor

Pcon = Muap x Ca x (t2 t3)

= 0.00875 x 4,178 x (72 32)

= 1.4623 kW7. Ppa (daya pendinginan air)

Ppa= Ma x Ca x (t2 t4)

= 0.467 m3/h x h/3600 dt x 4,178 kJ/kg x (72 - 30)

= 81.947292 Kw8. Pl (Daya listrik)

PL= V x I

= 10.5 x 21.2 = 222.6 Watt

9. T (Efisiensi total)

T=

= x 100 % = 37.079 %Perhitungan 4 (P load = 60 %)

1. Pr (Tekanan effektif rata-rata)

Pr= (1 + ln r) (Pb Pout)

= (1 + ln 5) (1 0)

= 1.870 Bar = 1870 Pa

2. Vs (Volume silinder)

Vs = x r x t

= 3.14 x 0.000818 x 0.0508

= 1.3 x 104 m33. Silinder ganda

Vs= 2 x Vs

= 2 x 1.3 x 104 m3

= 2.6 x 104 m34. Pe (daya efektif)

Pe = Pr x Vs x n

= 1873038 Pa x 0.0002609 m3 x 7.6

= 3.709 x 10 Watt5. Konsumsi uap MUap = = = 0.00875 kg/s6. Daya Kondensor

Pcon = Muap x Ca x (t2 t3)

= 0.00875 x 4,178 x (30 28)

= 0.073115 kW7. Ppa (daya pendinginan air)

Ppa= Ma x Ca x (t2 t4)

= 0.467 m3/h x h/3600 dt x 4,178 kJ/kg x (30 - 28)

= 3.9022 Kw8. Pl (Daya listrik)

PL= V x I

= 12 x 25 = 300 Watt

9. T (Efisiensi total)

T=

= x 100 % = 80.87 %VII. PEMBAHASAN

Pada umumnya, manfaat steam engine di industri yaitu digunakan sebagai penggerak utama (prime mover), tetapi steam engine jarang dipakai di dunia industri dikarenakan mesin tersebut membutuhkan banyak biaya operasi dan tidak efisien. Steam engine digerakkan oleh uap bertekanan yang diperoleh dari hasil kerja boiler, dimana uap tersebut dialirkan ke dalam suatu silinder yang di dalamnya terdapat torak, sehingga didapatkan tenaga mekanik.Uap bertekanan 9 bar dari steam supply line dialirkan ke steam engine dengan membuka steam flow control valve. Kemudian cooling water condenser dinyalakan dan steam engine dinyalakan. Sebelum dinyalakan pastikan bahwa load pada steam engine pada posisi 0 % dan bagian bagian yang bergerak pada steam engine seperti connecting rod, crank shaft, dsb diberi pelumas agar tidak cepat berkarat (korosi). Sebelum uap dimasukkan ke dalam steam engine, steam trap valve dibuka dahulu untuk membuang air kondensasi uap yang terjebak. Setelah itu valve ditutup kembali. Kemudian drain valve ditutup agar uap tidak keluar.

Steam engine yang digunakan mempunyai tekanan kerja 5,5 bar. Jadi sebelum masuk ke steam engine, uap diatur tekanannya melalui pressure regulating valve yang sudah diset pada tekanan 5,5 bar. Mekanisme pengaturan pressure regulating valve ini sama dengan sistem mur, yaitu diatur dengan memutar mur bagian atas valve. Jika pressure uap yang masuk ke steam engine melebihi tekanan kerjanya maka secara otomatis uap akan dibuang melalui pressure relief valve.

Untuk memulai pengoperasian steam engine, terlebih dahulu steam engine di ON kan. Kemudian tombol warm up ditekan sesaat sebagai pemanasan gerak dari piston pada steam engine. Penekanan tombol warm up dilakukan berulang ulang sampai piston benar benar panas dan siap untuk dioperasikan. Setelah selesai, tombol start ditekan untuk memulai pengoperasian steam engine. Setelah steam engine aktif, pencatatan variabel data yang diperlukan untuk perhitungan dilakukan seperti (temperatur condenser dan steam, putaran mesin dan alternator, tekanan, air condensate, tegangan serta arus). Pencatatan ini dilakukan dengan 3 variasi beban agar dapat diketahui perubahan yang terjadi akibat adanya perubahan beban.

Setelah selesai digunakan, kembalikan beban (load) steam engine ke posisi semula yaitu 0 % secara perlahan lahan. Kemudian steam flow control valve ditutup untuk menghentikan supply uap ke steam engine. Setelah itu tombol stop ditekan untuk menghentikan pengoperasian steam engine dan power supply di OFF kan. Drain valve kemudian dibuka untuk membuang uap dan air kondensasi dari steam engine. Valve uap buang juga dibuka untuk membuang uap ke udara. Valve uap buang harus dibuka secara perlahanlahan agar tidak terjadi STEAM HUMER. Karena uap yang dibuang merupakan uap yang bertekanan besar, bila dibuka secara spontan dan cepat maka dapat membahayakan konstruksi pipa. Pipa terutama sambungan pipa dapat bergetar yang dapat merusak pipa itu sendiri. Setelah selesai digunakan, steam engine dibersihkan dan kemudian diberi pelumas lagi pada bagian yang selalu bergerak agar tidak cepat berkarat (korosi).VIII. KESIMPULAN

Dari data hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa:

1. Pelumasan pada bagian steam engine yang bergerak haruslah diperhatikan untuk menjamin steam engine dapat bekerja dengan baik.

2. Warming up harus dilakukan terlebih dahulu sebagai kerja awal dari engine dalam memutar pulley supaya tidak terlalu berat.

3. Perlu diperhatikan tekanan uap kerja untuk mesin uap agar diperoleh kecepatan putar yang konstan dan energy listrik yang optimal.

4. Semakin besar load maka nilai effisiensi akan semakin besar.

DAFTAR PUSTAKAG.Cusson Ltd. Kalorimeter Instructional Manual Hand Book England 1 December 1986, 2 march 1987.M.J. Djokosetyadjo Ketel Uap PT Pradnya Paramita, Jakarta 1999.Maridjo Petunjuk Praktikum Mesin Konversi Penerbit Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik, Bandung 1995Energi yang diberikan bahan bakar + air

Energi yang terbuang ke udara sekitar

Energi uap

Energi yang terbuang melalui gas buang

Energi ke gas asap kering

Energi ke uap air

M b X N

T I

1)-2)-3)a

90

Mb ( ha h) 2 )

t

M gb X CP ( tgb - t ud ) 3)

PIPING ENGINEERINGPage 51

_1368942903.unknown

_1368986397.unknown

_1368988537.unknown

_1369033521.unknown

_1369033927.unknown

_1369034476.unknown

_1369034688.unknown

_1369036414.unknown

_1369034558.unknown

_1369034425.unknown

_1369033859.unknown

_1368988772.unknown

_1368988990.unknown

_1369030872.unknown

_1369033010.unknown

_1369030786.unknown

_1368989175.unknown

_1368988885.unknown

_1368988900.unknown

_1368988815.unknown

_1368988849.unknown

_1368988784.unknown

_1368988645.unknown

_1368988675.unknown

_1368988615.unknown

_1368987664.unknown

_1368988358.unknown

_1368988491.unknown

_1368987989.unknown

_1368988344.unknown

_1368986720.unknown

_1368986951.unknown

_1368987342.unknown

_1368986732.unknown

_1368986685.unknown

_1368978573.unknown

_1368979323.unknown

_1368986229.unknown

_1368986337.unknown

_1368986151.unknown

_1368978794.unknown

_1368978805.unknown

_1368978670.unknown

_1368943214.unknown

_1368978424.unknown

_1368978436.unknown

_1368959257.unknown

_1368959395.unknown

_1368959426.unknown

_1368959296.unknown

_1368943407.unknown

_1368943005.unknown

_1368943165.unknown

_1368942936.unknown

_1336846278.unknown

_1368857652.unknown

_1368942238.unknown

_1368942464.unknown

_1368942536.unknown

_1368942853.unknown

_1368942297.unknown

_1368858102.unknown

_1368859546.unknown

_1368857662.unknown

_1368451683.unknown

_1368856852.unknown

_1368857011.unknown

_1368857068.unknown

_1368857248.unknown

_1368856888.unknown

_1368856120.unknown

_1368856201.unknown

_1368451855.unknown

_1368452044.unknown

_1368451695.unknown

_1368447277.unknown

_1368447662.unknown

_1368447719.unknown

_1368447368.unknown

_1368445476.unknown

_1368445610.unknown

_1368286746.unknown

_1368287612.unknown

_1368288568.unknown

_1368129012.unknown

_1368125417.unknown

_1368127813.unknown

_1209644370.unknown

_1304075114.unknown

_1335573302.unknown

_1336846264.unknown

_1335573303.unknown

_1304075733.unknown

_1335573298.unknown

_1335573301.unknown

_1304075751.unknown

_1304075260.unknown

_1209644660.unknown

_1209645105.unknown

_1304075011.unknown

_1209644927.unknown

_1209644526.unknown

_1209644623.unknown

_1209644455.unknown

_1209373103.unknown

_1209641600.unknown

_1209643720.unknown

_1209640881.unknown

_1180093261.unknown

_1180093483.unknown

_1180094761.unknown

_1180094829.unknown

_1180093533.unknown

_1180093455.unknown

_1180093099.unknown