Rancangan dan Uji Teknis Mesin Pendingin Jet Uap
RANCANGAN DAN UJI TEKNIS
MESIN PENDINGIN JET UAP
Oleh
FERl ABRAR
F 23.0211
1991
F A K U L T A S T E K N O L O G I PERTANIAN
INSTITUT P E R T A N I A N BOGOR
BQGOR
ABHAR.
FERI
F23.0211.
M o d i f i k a s i H a n c a n g a n d a n Uji
P e n d i n g i n J e t IJap.
Mesin
Abdullal-I, I r . M .
D i bawah b i m b i n g a n D r .
Teknj:.
Kamaruddin
Yamin d a n I r . 'i. A r i s P u r w a ~ i t o .
RINGKASAN
K e b u t u h a n e n e r g i y a n g s e m a k i n m e n i n g k a t memaksa
untuk
mencari
energi
bentuk e n e r g i yang l a i n .
Salah
y a n g b a n y a k t e r s e d i a d i muka buini i n i
rnanusi~
satu
sumbe,
adalah
energ1
M a t a h a r i dari e n e r g i A i r .
Mesin
yang
P e n d i n g i n J e t Uap a d a l a l - I s a l a h s a t u ber1t.uk
~~~edi;;
d a p a t d i g u n a k a n u n t u k memanfaatkan e n e r g i m a t a h a r i
energi a i r .
Dimana m e s i n p e n d i n g i n i n i d a p a t d i g u n a k a n u n t u z
menyimpan d a n mengawetkan Guah-buahan
Tu j u a n
dan sayuran.
d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h u n t u k mer-ekayasa
rancang
bangun m e s i n p e n d i n g i n j e t u a p y a n g menggunakan
sebagai
r e f r i g e r a n n y a dan uap air s e b a g a i
sistemnya,
darl
serta
menentukan k i n e r j a
dari
da:.
a;:
fluida
penggerhi
mesin
pendingir,
tersebut.
Komponen u t a m a m e s i n p e n d i n g i n j e t u a p i n i t e r d i r i
sebuah
e j e k t o r , e v a p o r a t o r dart k o n d e n s o r .
penunjang
adanya
sebuah kotak
pendingin,
dar.
Sebagai
kompone-
pompa
sirkulas.
r e f r i g e r a n dan i n s t a l a s i pembangkit uap penggerak.
E j e k t o r y a n g d i b u a t mempunyai u k u r a n p a n j a n g k e s e l u r u h s -
327
mm.
mempunyai
Nosel yang b e r s a t u dengan
bagian
u k u r a n d i a m e t e r l e h e r 2.1 m m .
Evaporator
d e n g a n d i a m e t e r 2.50 m m d a n p a n j a n g 5 0 0 m m .
sur
dirancang
dengan
d i a m e t e r 300
nlm
kepala
dan
Kemudian
tinggi
ejektfir
dibue..
konden
450
NIT.
K e s e l i l r u h a n sister1 d i r a r i c a n g dal.am b e n t u k s a t u k e s a t u a n
yang
k o r ~ p a kd e r i g a n p o s i s i e j e k t o r t e g a k l u r u s .
P e n g u j i a r i d i l a k u k a n d e n g a n diia c a r a , y a n g p e r t a r l a a d a l a i i
dengan
sebeluri
menvakumkan
s i s t e ~ nt e r l e b i h d a h u l u
dilakuitan
p e n g u j i a n . Re d u a a d a l a h
65
cmHg
pengujian
pada
sampai
s i s t e m yang t i d a k divakumkan
P a d a s i s t e m y a n g d i v a k u m k a n , d i g u n a k a n e m p a t macam t e k a ilap p e n g g e r a k y a i t u 3 3 6 . 7 3 6 kPa. Abs. , 3 5 7 . 5 0 1
nari
415.207
kPa.Abs. dan 474.060 kPa.Abs.
kPa. Abs.,
Kemuaian p a d a
sister!
y a n g t i d a k d i v a k u m k a n d i g u n a k a n d u a macaul t e k a n a n u a p p e n g g e ral:
ya i.tu 3 3 6 . 7 3 6 kPa. Abs. d a n 375.972 k P a . Abs.
Sela.u~a
diperoleh
sebesar
2
dua
jato
setiap
perlaituan
p e n u r u n a n s u h u t e r b e s a r d a r i s u h u awal
refrigeran
o
pengujian
C y a i t u pada pengujian
untuk
sistem
yang
divakumkan
dengan t e k a n a n uap penggerak s e b e s a r 336.736 kPa.Abs.
Koef i s i e n
yaitu
sebesar
performansi
(COP 1 r l e s i n
1 . 1 4 5 dengari k a p a s i t a s
pendingin
tertesar
pendinginan
1802.090
kJ/ja.m d i p e r o l e h pada. p e n g u j i a n s i s t e m y a n g d i v a k u m k a n deingan
t e k a n a n u a p p e n g g e r a k 3 5 7 . 5 0 1 kPa. Abs. d a n l a j u uap p e n g g e r a k
8 . 3 5 kg,/jam
RANCANGAN DAN UJI TEKNIS
MESIN PENDINGIN J E T UAP
Oleh
FERI ABRAR
F23.0211
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
RANCANGAN DAN U J I TEKNIS
MBSJN PENDINGIN JET UAP
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u syarat u n t u k memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurnsan Mekanisasi P e r t a n i a n
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t i l t P e r t a n i a n Bogor
FERI ABRAR
F23.0211
L a h i r t.angga1 2 1 O k t o b e r 1966
d i Bukittinggi
Disetujai,
n P e m b i m b i n g Utama
I r . M . Yamin
-----------------Dasen Pemhimbing I
....................
Dosen Pembimbing T I
KATA PENGANTAR
P u j i d a n syukur yang setinggi- tingginya penulis panjatkan
k e hadirat Allah S W T , y a n g dengan rahmat dan kurnia
Nya
penulis d a p a t merampungkan rangkaian penelitian yang akhlrnya
terwujud
yang
d a l a m s a t u bentuk tulisan ini.
Semoga
segala
apa
bagi
diri,
telah penulis dapatkan hendaknya bermanfaat
penulis s e n d i r i dan bagi masyarakat pada umumnya.
"Tak
ada
gading y a n g tak
retak",
demikianlah
sebuah
pepatah y a n g penulis s a d a r i betul bahwa a p a yang telah
lis lakukan
masih j a u h d a r i yang diharapkan.
Namun
penupenulis
t e t a p berharap agar apa y a n g telah diperoleh ini mudah-mudahan
merupakan
pendidikan.
sumbangan y a n g berarti
khususnya
bagi
dunia
Untuk itu a t a s segala s a r a n dan kritik yang akan
menyempurnakan tulisan ini tak lupa penulis ucapkan terirnakasi h.
Penyelesaian
tulisan
ini tak terlepas dari
jasa
baik
yang telah diberikan o l e h s e m u a pihak baik kawab-kawan seperjuangan,
turut
para
staf pengajar maupun
instansi
mensukseskan penyusunan tuluisan ini.
terkait
Atas
yang
semuanya
itu penulis menghaturkan banyak terimakasih dan khusus bagi;
1.
Bapak
Dr. Kamaruddin Abdullah, selaku
utama
yang telah mendidik dan membimbing penulis
dosen
pembimbing
selama
d i bangku kuliah s a m p a i penulis d a p a t meraih gelar sarjana.
Kemudian juga tak lupa kepada bapak Ir. M.Yamin
Ir.
Aris
yang
Purwanto s e b a g a i dosen
pembimbing
j u g a telah banyak memberikan arahan
dan
dan
pendamping
dorongan.
s e r t a kepada bapak
Ir.
S u r o s o yang t e l a h b e r s e d i a m e n j a d i
dosen p e n g u j i pada s a a t u j i a n s a r j a n a .
2.
Kemudian
kepada teman-teman,
yang juga
t e l a h sama-sama
Irman, 'Unan, A r i
dan
Diah
s a l i n g m e n g i n g a t k a n d a n memban-
t u d a l a m s e g a l a macam k e s u l i t a n .
3.
Terakhir
u c a p a n t e r i m a k a s i h k e p a d a JICA-IPB
D h a r m a B h a k t i K a l b e (YDBK) y a n g j u g a
penyelesaian
Akhir
dan
Yayasan
t e l a h membantu d a l a m
s t u d i p e n u l i s d i IPB B o g o r i n i .
kata sekali
l a g i p e n u l i s b e r h a r a p semoga
i n i b e r m a n f a a t t e r u t a m a b a g i yang memerlukannya.
W e i 1991
Penulis
tulisan
DAFTAR I S 1
H a 1a m a n
..................................
I S 1 ......................................
T A B E L ....................................
GAMBAR ...................................
L A M P I R A N .................................
K A T A PENGANTAR
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR
NOMENKLATUR
.
I
PENDAHULUAN
.
B.
.....................................
....................................
..............................
T U J U A N ......................................
I 1.
T I N J A U A N P U S T A K A ................................
A . S I S T E M P E N D I N G I N J E T U A P ....................
1.
P r i n s i p D a s a r ...........................
2 . K o r n p o n e n Ples'in P e n d i n g i n J e t U a p ........
B . P R I N S I P K E R J A P E N D I N G I N T I P E J E T ............
1 1 1 . A N A L I S I S S I S T E M K E R J A E J E K T O R ...................
A N A L I S I S E J E K T O R ............................
1. N o s e 1 ...................................
2 . R u a n g P e n c a m p u r .........................
3.
D i f u s e r .................................
B . A N A L I S I S P I N D A H P A N A S .......................
1. E v a p o r a t o r ..............................
2.
K o n d e n s o r ...............................
I V . RANCANGAN A L A T ..................................
A . KOMPONEN M E S I N P E N D I N G I N ....................
B . RANCANGAN F U N G S I O N A L ........................
A
LATAR BELAKANG
..
i
iii
v i
v i i
x
x i
1
1
3
4
4
4
9
16
21
21
22
25
27
28
28
29
31
31
31
.................................
2.
E v a p o r a t o r ..............................
3.
K o t a k P e n d i n g i n .........................
4 . P i p a P e n d i n g i n ....................... 1.
K o n d e n s o r ...............................
5.
C . RANCANGAN STRUKTURAL ........................
1.
E j e k t o r .................................
2.
E v a p o r a t o r ..............................
K o t a k p e n d i n g i n .........................
3.
1.
Ejektor
...............................
V.
PERCOBAAN .......................................
A
ALAT DAN BAHAN ..............................
B . TEMPAT DAN WAKTU ............................
C . PENGUJIAN ALAT ..............................
1.
P a r a m e t e r D a n A l a t U k u r .................
2 . P r o s e d u r P e n g u j i a n ......................
V I . H A S I L DAN PEMBAHASAN ............................
A . PENAMPILAN EJEKTOR ..........................
1. U a p P e n g g e r a k ...........................
2 . T e k a n a n H i s a p ...........................
K o m p r e s i U a p ............................
3.
PENAMPILAN EVAPORATOR .......................
B.
1.
T e k a n a n .................................
2 . S u h u R e f r i g e r a n .........................
PENAMPILAN KONDENSOR ........................
C.
D . PENAMPILGN MESIN PENDINGIN ..................
4
.
Kondensor
31
35
35
36
36
37
37
40
41
43
44
44
45
45
45
46
49
49
49
51
59
62
62
64
71
74
V I I
.
............................
80
..................................
80
KESIMPULAN DAN SARAN
A
.
KESIMPULAN
.......................................
D A F T A R P U S T A K A ........................................
L A N P I R A N ..............................................
B.
SARAN
82
83
85
MESIN PENDINGIN JET UAP
Oleh
FERl ABRAR
F 23.0211
1991
F A K U L T A S T E K N O L O G I PERTANIAN
INSTITUT P E R T A N I A N BOGOR
BQGOR
ABHAR.
FERI
F23.0211.
M o d i f i k a s i H a n c a n g a n d a n Uji
P e n d i n g i n J e t IJap.
Mesin
Abdullal-I, I r . M .
D i bawah b i m b i n g a n D r .
Teknj:.
Kamaruddin
Yamin d a n I r . 'i. A r i s P u r w a ~ i t o .
RINGKASAN
K e b u t u h a n e n e r g i y a n g s e m a k i n m e n i n g k a t memaksa
untuk
mencari
energi
bentuk e n e r g i yang l a i n .
Salah
y a n g b a n y a k t e r s e d i a d i muka buini i n i
rnanusi~
satu
sumbe,
adalah
energ1
M a t a h a r i dari e n e r g i A i r .
Mesin
yang
P e n d i n g i n J e t Uap a d a l a l - I s a l a h s a t u ber1t.uk
~~~edi;;
d a p a t d i g u n a k a n u n t u k memanfaatkan e n e r g i m a t a h a r i
energi a i r .
Dimana m e s i n p e n d i n g i n i n i d a p a t d i g u n a k a n u n t u z
menyimpan d a n mengawetkan Guah-buahan
Tu j u a n
dan sayuran.
d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h u n t u k mer-ekayasa
rancang
bangun m e s i n p e n d i n g i n j e t u a p y a n g menggunakan
sebagai
r e f r i g e r a n n y a dan uap air s e b a g a i
sistemnya,
darl
serta
menentukan k i n e r j a
dari
da:.
a;:
fluida
penggerhi
mesin
pendingir,
tersebut.
Komponen u t a m a m e s i n p e n d i n g i n j e t u a p i n i t e r d i r i
sebuah
e j e k t o r , e v a p o r a t o r dart k o n d e n s o r .
penunjang
adanya
sebuah kotak
pendingin,
dar.
Sebagai
kompone-
pompa
sirkulas.
r e f r i g e r a n dan i n s t a l a s i pembangkit uap penggerak.
E j e k t o r y a n g d i b u a t mempunyai u k u r a n p a n j a n g k e s e l u r u h s -
327
mm.
mempunyai
Nosel yang b e r s a t u dengan
bagian
u k u r a n d i a m e t e r l e h e r 2.1 m m .
Evaporator
d e n g a n d i a m e t e r 2.50 m m d a n p a n j a n g 5 0 0 m m .
sur
dirancang
dengan
d i a m e t e r 300
nlm
kepala
dan
Kemudian
tinggi
ejektfir
dibue..
konden
450
NIT.
K e s e l i l r u h a n sister1 d i r a r i c a n g dal.am b e n t u k s a t u k e s a t u a n
yang
k o r ~ p a kd e r i g a n p o s i s i e j e k t o r t e g a k l u r u s .
P e n g u j i a r i d i l a k u k a n d e n g a n diia c a r a , y a n g p e r t a r l a a d a l a i i
dengan
sebeluri
menvakumkan
s i s t e ~ nt e r l e b i h d a h u l u
dilakuitan
p e n g u j i a n . Re d u a a d a l a h
65
cmHg
pengujian
pada
sampai
s i s t e m yang t i d a k divakumkan
P a d a s i s t e m y a n g d i v a k u m k a n , d i g u n a k a n e m p a t macam t e k a ilap p e n g g e r a k y a i t u 3 3 6 . 7 3 6 kPa. Abs. , 3 5 7 . 5 0 1
nari
415.207
kPa.Abs. dan 474.060 kPa.Abs.
kPa. Abs.,
Kemuaian p a d a
sister!
y a n g t i d a k d i v a k u m k a n d i g u n a k a n d u a macaul t e k a n a n u a p p e n g g e ral:
ya i.tu 3 3 6 . 7 3 6 kPa. Abs. d a n 375.972 k P a . Abs.
Sela.u~a
diperoleh
sebesar
2
dua
jato
setiap
perlaituan
p e n u r u n a n s u h u t e r b e s a r d a r i s u h u awal
refrigeran
o
pengujian
C y a i t u pada pengujian
untuk
sistem
yang
divakumkan
dengan t e k a n a n uap penggerak s e b e s a r 336.736 kPa.Abs.
Koef i s i e n
yaitu
sebesar
performansi
(COP 1 r l e s i n
1 . 1 4 5 dengari k a p a s i t a s
pendingin
tertesar
pendinginan
1802.090
kJ/ja.m d i p e r o l e h pada. p e n g u j i a n s i s t e m y a n g d i v a k u m k a n deingan
t e k a n a n u a p p e n g g e r a k 3 5 7 . 5 0 1 kPa. Abs. d a n l a j u uap p e n g g e r a k
8 . 3 5 kg,/jam
RANCANGAN DAN UJI TEKNIS
MESIN PENDINGIN J E T UAP
Oleh
FERI ABRAR
F23.0211
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
RANCANGAN DAN U J I TEKNIS
MBSJN PENDINGIN JET UAP
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u syarat u n t u k memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurnsan Mekanisasi P e r t a n i a n
Fakultas Teknologi Pertanian
I n s t i t i l t P e r t a n i a n Bogor
FERI ABRAR
F23.0211
L a h i r t.angga1 2 1 O k t o b e r 1966
d i Bukittinggi
Disetujai,
n P e m b i m b i n g Utama
I r . M . Yamin
-----------------Dasen Pemhimbing I
....................
Dosen Pembimbing T I
KATA PENGANTAR
P u j i d a n syukur yang setinggi- tingginya penulis panjatkan
k e hadirat Allah S W T , y a n g dengan rahmat dan kurnia
Nya
penulis d a p a t merampungkan rangkaian penelitian yang akhlrnya
terwujud
yang
d a l a m s a t u bentuk tulisan ini.
Semoga
segala
apa
bagi
diri,
telah penulis dapatkan hendaknya bermanfaat
penulis s e n d i r i dan bagi masyarakat pada umumnya.
"Tak
ada
gading y a n g tak
retak",
demikianlah
sebuah
pepatah y a n g penulis s a d a r i betul bahwa a p a yang telah
lis lakukan
masih j a u h d a r i yang diharapkan.
Namun
penupenulis
t e t a p berharap agar apa y a n g telah diperoleh ini mudah-mudahan
merupakan
pendidikan.
sumbangan y a n g berarti
khususnya
bagi
dunia
Untuk itu a t a s segala s a r a n dan kritik yang akan
menyempurnakan tulisan ini tak lupa penulis ucapkan terirnakasi h.
Penyelesaian
tulisan
ini tak terlepas dari
jasa
baik
yang telah diberikan o l e h s e m u a pihak baik kawab-kawan seperjuangan,
turut
para
staf pengajar maupun
instansi
mensukseskan penyusunan tuluisan ini.
terkait
Atas
yang
semuanya
itu penulis menghaturkan banyak terimakasih dan khusus bagi;
1.
Bapak
Dr. Kamaruddin Abdullah, selaku
utama
yang telah mendidik dan membimbing penulis
dosen
pembimbing
selama
d i bangku kuliah s a m p a i penulis d a p a t meraih gelar sarjana.
Kemudian juga tak lupa kepada bapak Ir. M.Yamin
Ir.
Aris
yang
Purwanto s e b a g a i dosen
pembimbing
j u g a telah banyak memberikan arahan
dan
dan
pendamping
dorongan.
s e r t a kepada bapak
Ir.
S u r o s o yang t e l a h b e r s e d i a m e n j a d i
dosen p e n g u j i pada s a a t u j i a n s a r j a n a .
2.
Kemudian
kepada teman-teman,
yang juga
t e l a h sama-sama
Irman, 'Unan, A r i
dan
Diah
s a l i n g m e n g i n g a t k a n d a n memban-
t u d a l a m s e g a l a macam k e s u l i t a n .
3.
Terakhir
u c a p a n t e r i m a k a s i h k e p a d a JICA-IPB
D h a r m a B h a k t i K a l b e (YDBK) y a n g j u g a
penyelesaian
Akhir
dan
Yayasan
t e l a h membantu d a l a m
s t u d i p e n u l i s d i IPB B o g o r i n i .
kata sekali
l a g i p e n u l i s b e r h a r a p semoga
i n i b e r m a n f a a t t e r u t a m a b a g i yang memerlukannya.
W e i 1991
Penulis
tulisan
DAFTAR I S 1
H a 1a m a n
..................................
I S 1 ......................................
T A B E L ....................................
GAMBAR ...................................
L A M P I R A N .................................
K A T A PENGANTAR
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR
DAFTAR
NOMENKLATUR
.
I
PENDAHULUAN
.
B.
.....................................
....................................
..............................
T U J U A N ......................................
I 1.
T I N J A U A N P U S T A K A ................................
A . S I S T E M P E N D I N G I N J E T U A P ....................
1.
P r i n s i p D a s a r ...........................
2 . K o r n p o n e n Ples'in P e n d i n g i n J e t U a p ........
B . P R I N S I P K E R J A P E N D I N G I N T I P E J E T ............
1 1 1 . A N A L I S I S S I S T E M K E R J A E J E K T O R ...................
A N A L I S I S E J E K T O R ............................
1. N o s e 1 ...................................
2 . R u a n g P e n c a m p u r .........................
3.
D i f u s e r .................................
B . A N A L I S I S P I N D A H P A N A S .......................
1. E v a p o r a t o r ..............................
2.
K o n d e n s o r ...............................
I V . RANCANGAN A L A T ..................................
A . KOMPONEN M E S I N P E N D I N G I N ....................
B . RANCANGAN F U N G S I O N A L ........................
A
LATAR BELAKANG
..
i
iii
v i
v i i
x
x i
1
1
3
4
4
4
9
16
21
21
22
25
27
28
28
29
31
31
31
.................................
2.
E v a p o r a t o r ..............................
3.
K o t a k P e n d i n g i n .........................
4 . P i p a P e n d i n g i n ....................... 1.
K o n d e n s o r ...............................
5.
C . RANCANGAN STRUKTURAL ........................
1.
E j e k t o r .................................
2.
E v a p o r a t o r ..............................
K o t a k p e n d i n g i n .........................
3.
1.
Ejektor
...............................
V.
PERCOBAAN .......................................
A
ALAT DAN BAHAN ..............................
B . TEMPAT DAN WAKTU ............................
C . PENGUJIAN ALAT ..............................
1.
P a r a m e t e r D a n A l a t U k u r .................
2 . P r o s e d u r P e n g u j i a n ......................
V I . H A S I L DAN PEMBAHASAN ............................
A . PENAMPILAN EJEKTOR ..........................
1. U a p P e n g g e r a k ...........................
2 . T e k a n a n H i s a p ...........................
K o m p r e s i U a p ............................
3.
PENAMPILAN EVAPORATOR .......................
B.
1.
T e k a n a n .................................
2 . S u h u R e f r i g e r a n .........................
PENAMPILAN KONDENSOR ........................
C.
D . PENAMPILGN MESIN PENDINGIN ..................
4
.
Kondensor
31
35
35
36
36
37
37
40
41
43
44
44
45
45
45
46
49
49
49
51
59
62
62
64
71
74
V I I
.
............................
80
..................................
80
KESIMPULAN DAN SARAN
A
.
KESIMPULAN
.......................................
D A F T A R P U S T A K A ........................................
L A N P I R A N ..............................................
B.
SARAN
82
83
85