Mesin Pendingin Fix

Pengujian Mesin Pendingin Adhi Prianto 112040027

MODUL III

PENGUJIAN MESIN PENDINGIN

1. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan praktikum ini adalah untuk menentukan karakteristik sistim pendinginan

kompresi uap dan karakteristik apabila sistem tersebut bekerja sebagai pompa kalor.

Besaran-besaran yang perlu ditentukan dari hasil praktikum:

1. Laju aliran massa refrijerasi; mref (kg/det)

2. Efek pemanasan apabila siklus bekerja sebagai mesin pompa kalor Qk (kW)

3. Efek pendinginan apabila siklus bekerja sebagai mesin pendingin Qpen (kW) & TR

(ton refrijerasi)

4. COP (Coefficient of Performance) dari mesin pendingin

5. PF (Performance Factor) dari mesin pompa kalor

6. Laju aliran massa udara pada saluran udara kondensor; m ud.kon (kg/det)

7. Laju aliran massa udara pada saluran udara evaporator; Q ud.eva (kg/det)

8. Laju aliran kalor yang diserap oleh udara pada saluran udara kondensor; Q ud.kon

(kW)

9. Laju aliran kalor yang diserap oleh udara pada saluran udara evaporator; Q ud.eva

(kW)

10. Faktor simpang (By Pass Factor) BF; dan faktor sentuh (Contact Factor); CF dari

evaporator

2. DESKRIPSI MESIN PENDINGIN

Mesin refrigerasi yang digunakan dalam percobaan ini adalah jenis siklus

kompresi uap RAINKINE.

Teknik Mesin – ITI 1


Secara skematik peralatan praktikum diperlihatkan pada gambar.1.

Gambar. 1. Skema Pengujian Mesin Pendingin Kompresi Uap

2.2 KETERANGAN SISTEM PENGUJIAN MESIN PENDINGIN

1. Refrijeran yang digunakan pada mesin pendingin ini adalah Freon 22

2. Kompresor yang digunakan jenis rotari yang biasa digunakan pada system

pengkondisian udara, motor listrik dipasang terpadu dalam kompresor (Hermatic)

3. Kondensor dan evaporator adalah penukar panas dari jenis koil bersisip

4. Pada praktikum digunakan katup ekspansi pada pipa kapiler dan digunakan secara

bergantian.

5. Setiap station masuk dan keluar dari komponen utama mesin pendingin ini

dipasang manometer dan termometer untuk mengetahui kondisi refrijeran pada

daerah tersebut.


KONDENSOR

Tdb Twb

Tdb Twb

KOMPRESOR

2 = pipa kapiler1= katup kapiler

Tdb Twb

Tdb Twb

EVAPORATOR

2


6. Saluran udara persegi empat. Kipas udara berfungsi untuk menciptakan aliran udara

dalam saluran udara, kecepatan aliran udara dapat diatur dengan mengubah putaran

kipas udara (fan)

7. Anemometer untuk mengukur kecepatan udara yang mengalir dalam saluran udara

8. Suhu udara sebelum dan sesudah kondensor dan evaporator mesin refrijerasi dapat

diketahui dengan mengukur temperatur bola basah dan kering

9. Manometer diameter 70 mm, pembacaan 0-17,5 kg/cm2 (0-500 psi) tekanan rendah

resolusi 1 psi, untuk melihat tekanan refriferan.

10. Manometer diameter 70 mm, pembacaan 0-35 kg/cm2 (0-500 psi) tekanan rendah

resolusi 1 psi, untuk melihat tekanan refriferan.

11. Termometer gelas bola basah/bola kering (wet/dry bulb) daerah ukur 0-100C,

untuk mengukur suhu udara saluran masuk dan keluar dari mesin pendingin.

12. Thermal Expansion Valve (TXV) kapasitas 1 TOR

3. TEORI

Siklus refrijeran kompresi uap bekerja sebagai berikut: Fluida kerja

dikompresikan oleh kompresor dari tingkat keadaan 1 ke tingkat keadan 2 pada tekanan

tinggi fluida kerja diembunkan dalam kondensor ketingkat ke 3 kemudian di-ekspansikan

oleh katup ekspansi ketingkat 4 dan berevaporasi di dalam evaporator kembali ke tempat

keadaan 1.

Apabila untuk proses-proses di atas diterapkan, maka diagram pernyataan proses

dari siklus adalah seperti ditunjukkan dalam gambar 2a.

Sedangkan proses pola dari udara yang mengalami pemanasan disalurkan ke

kondensor, dan udara yang mengalami pendinginan disaluran evaporator, masing-masing

ditunjukkan pada gambar 2b dan 2c.

Tekanan

P(Mpa)



Entalpi 1

H(kj/kg)

Gambar 2a. Proses pola siklus refrijerasi kompresi uap yang sebenarnya

Gambar 2b. Proses pola udara disaluran kondensor

Gambar 2c. Proses pola udara di saluran evaporator

Rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan:

Untuk mencari:

mref = laju aliran massa refrijerasi


Twb

Garis jenuh

Garisjenuh

Twb

23

4


mref = ………………………………………………………(3.1)

Wk = daya kompresi = 0,7 x daya listrik motor penggerak

H = Entalpi refrijerasi (didapatkan dari grafik P-h freon-22)

Qk = pemanasan pada kondensor

Qk = mref (h2-h3) (kW) ………………………………………………………(3.2)

Qev = pendinginan pada evaporator

Qev = mref (h2-h3) (Kw) ………………………………………………………(3.3)

COP = Coefficient of Performance

COP = ………………………………………………………(3.4)

PF = Performance Factor

PF = ………………………………………………………(3.5)

m ud.kon = laju aliran massa udara pada kondensor

m ud.kon = ud.kon A Vud.kon (kg/det) ……………………………………………...(3.6)

ud.kon = massa jenis udara pada saluran kondensor (kg/m3)

A = luas penampang saluran udara kondensor (m2)

Vud.kon = kecepatan rata-rata aliran udara pada saluran kondesor (m/det)

m ud.ev = ud.kon A Vud.kon (kg/m3) ………………………………………...……(3.7)

ud.ev = massa jenis udara pada saluran evaporator (m/det)

A = luas penampang saluran udara evaporator (m2)

Vud.kon = kecepatan rata-rata aliran udara pada saluran evaporator (m/det)

Qud.kon = m ud.kon (hb-ha) (kW) ………………………………………………………(3.8)

ha = entalpi udara pada station keluar kondensor (kJ/kg udara kering)

hb = entalpi udara pada station keluar kondensor (kJ/kg udara kering)

Q ud.ev = laju aliran kalor disaluran evaporator

Q ud.ev = m ud.kon (hc-hd) ………………………………………………………(3.9)

hc = entalpi udara pada station keluar evaporator (kJ/kg udara kering)

hd = entalpi udara pada station keluar evaporator (kJ/kg udara kering)

BF dan CF = Faktor simpang dan faktor sentuh evaporator

BF dan CF evaporator dapat ditentukan dari preoses pola udara pada diagram

psikometrik (lihat gambar 3)


+

Y

X Z


Gambar 3 Grafik psikometrik

Cara mencari nilai BF dan CF evaporator

BF = ……………………………………………………………………(3.10)

CF = ……………………………………………………………………(3.11)

BF + CF = 1 ……………………………………………………………………(3.12)

4. PROSEDUR PERCOBAAN

4.1. Pemeriksaan Sebelum Melakukan Percobaan

1. Saklar listrik pada papan pengaturan pada posisi “off”

2. Seletor untuk menjalankan kipas dan kompresor pada posisi “off”

3. Periksa air destilasi untuk pengukuran temperatur bola basah dari udara yang

mengalir dalam saluran yang melewati evaporator dan kondensor

4. Katup-katup dari instalasi pipa sirkulasi refrijeran untuk membentuk siklus berada

dalam keadan terbuka (alat ekspansi pipa kapiler dan TXV)

4.2. Cara Menjalankan Mesin

1. Hubungkan kabel listrik masukan dari sistim dengan sumber listrik satu phasa

2. Ubahlah posisi selector pada posisi “on”

3. Jalankan kipas udara evaporator dan kondensor sesuai dengan peraturan yang

ditentukan



4. Jalankan motor penggerak kompresor, dengan merubah posisi selector ke ”low

cool”

4.3. Pengamatan yang Dilakukan

1. Perhatikan tekanan temperatur, untuk menentukan tingkat keadaan refrijen pada

beberapa tempat yang penting.

2. Perhatikan termometer bola basah dan bola kering pada saluran udara kondensor

dan evaporator.

3. Lakukan pengukuran kecepatan aliran dengan anemometer beberapa titik pada

saluran udara kemudian rata-ratakan hasilnya.

4. Lakukan pengujian untuk :

- dua kecepatan fan (rendah dan tinggi)

- katup ekspansi yang berbeda

5. TUGAS-TUGAS

1. Buktikan rumus-rumus yang dituliskan pada persamaan 1 s.d 6

2. Dari hasil pengamatan buatlah :

- proses pola dari sirkulasi refrijerasi kompresi uap

- proses pola dari udara pada saluran kondensor dan saluran evaporator

3. Hitung: m ref, Qk, Qev, COP, Pf, m ud.ev, Q ud.kon, Q ud.ev, BF, dan CF evaporator

4. Analisis dan bandingkan semua besaran pada buti 4.3 di atas untuk berbagai

kondisi pengujian.

5. Buatlah kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan.


Mesin Pendingin Fix

Documents

Transcript of Mesin Pendingin Fix