KARAKTERISTK PERPINDAHAN PANAS ALIRAN UDARA DALAM AIR
KARAKTERISTK PERPINDAHAN PANAS ALIRANUDARA DALAM AIR
Oleh: KUSUMA ( 02510148 )
Mechanical Engineering
Dibuat: 2007-12-31 , dengan 2 file(s).
Keywords: Alat Pendingin Air Limbah Kondensor, Karakteristik Perpindahan Panas Aliran
Udara dalam Air
ABSTRAKSI
Menindak lanjuti serangkaian penelitian yang telah dilakukan peneliti terdahulu ( Andre aswara /
2005, Andoko, zulailli, Doni / 2006 ) akan perlunya alat pendingin air limbah kondensor yang
merupakan air buangan hasil produksi pabrik. Selain berfungsi sebagai pengganti alat yang telah
ada ( cooling tower, system kincir angin ), diharap nantinya dapat dijadikan salah satu alat
pendingin alternative dengan melihat adanya kekurangan pada sistem pendingin yang telah ada
tersebut. Maka berpijak pada aturan pemerintah tentang ( UU Lingkungan Hidup No 23/1997 ), (
Peraturan Pemerintah No.18/1999 Tentang Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun ),
maupun ( PP RI No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengolahan Kualitas dan Pengendalian Pencemaran
Air ) dengan demikian kasus penyimpangan pembuangan air limbah selama ini dapat teratasi.
Sebagai contoh PG. Kebon Agung Malang, pendinginan air limbahnya menggunakan kolam
penampungan dengan metode sprayer, air disemprotkan diatas kolam. Dikarenakan terjadi
kontak butiran air limbah panas dengan udara di atas kolam, maka kalor air terserap udara
sehingga suhu air menjadi turun. Seiring dengan peningkatan kapasitas produksi pabrik gula
maka terjadi juga peningkatan limbah panas. Peningkatan kapasitas sistem pendingin mejadi
tuntutan namun terkendala oleh keterbatasan lahan, keterbatasan air pendingin, dan keterbatasan
biaya. Kajian pendahulu untuk beberapa sistem serupa merekomendasikan model aerator yaitu
menginjeksikan udara kedalam air limbah panas, sehingga terbentuk gelembung udara yang
bergerak ke permukaan dengan menyerap kalor air sehingga suhu air turun. Diupayakan agar
gelembung udara dalam keadaan halus namun dalam jumlah yang banyak. Dalam pengembangan
rancangan aerator sebagai pendingin air limbah, peneliti mendapatkan beberapa parameter yang
dibutuhkan guna kebutuhan aplikasi nantinya. Parameter tersebut diantaranya adalah hubungan (
Q ) Kalor dengan massa aliran udara ( udara ) pada suhu 40 OC, 50 OC, 60 OC dengan diameter
diffuser ( 0.001m, 0.0015m, 0.002m, 0.0025m ), ketika semakin besar debit ( udara ) yang
diberikan maka ( Q ) juga terserap semakin besar. Maka operator dengan mudah akan
mengetahui berapa besar kebutuhan ( udara ) yang diperlukan untuk menyerap sejumlah kalor
yang ada. Kemudian hubungan antara ( ∆Tudara ) dengan massa aliran udara ( udara ) pada suhu
40 OC, 50 OC, 60 OC dengan diameter diffuser bervariasi ( 0.001m, 0.0015m, 0.002m, 0.0025m
) menyatakan semakin banyak gelembung udara yang dihasilkan maka beda suhu yang terjadi
semakin besar. Grafik hubungan Re dengan Nu terjadi titik tertinggi dari percobaan 4 dengan
nilai Nu 2.737378 dengan Re 5,00E-08. Pelacakan panjang jarak lintasan dengan 4 variasi
diameter ternyata kesetimbangan kalor terjadi pada penempatan diffuser 0,6 – 0,9m. Hal ini
dimaksudkan, setelah mengetahui jarak tersebut maka dapat ditambahkan pipa diffuser bersusun
diatasnya agar penyerapan kalor lebih maksimal. Dalam perancangan aerator sebagai alat
pendingin air limbah kondensor maka harus ada sebuah rumus persamaan sebagai dasar dalam
perhitungannya dengan diketahui Nu = C Rem Prn dan untuk memenuhi itu adalah Nu = 2.153
Re26.948 Pr0.4
ABSTRACT
Following up from research that have conducted by former researcher (Andre Aswara / 2005,
Andoko, Zulailli, Doni / 2006 ) about the importance of cooler of waste water representing
discard water result of factory production. Besides as replacer appliance that has existed (cooling
tower, windmill system), later expected can be made one of alternative cooler seen the existence
of insuffiency at cooler system that has existed. Hence base on government ordinance about
(Environment Ordinance No. 23 / 1997 (Ordinance Government No.18 / 1999 about Processing
of Poisonous and Dangerous Waste Materials), and also (PP RI No. 82 Year 2001 about
Processing Quality and Control of Contamination Water) thereby dismissal deviation case of
water waste during this time can be overcome. For Example PG. Kebon Agung Malang,
refrigeration it water waste used relocation pool with sprayer method, water sprayed above the
pool. Because of happened contact of water grain of hot waste with air above the pool, hence
water kalor permeated by air so that water temperature be going down. Along with increasing
capacities produce of sugar factory hence also happened increasing hot waste. The increasing of
cooler system capacities become complaint but it burdened by limitation of farm, limitation
water cooler, and limitation expense. Predecessor study for a few similar system recommend
aerator model that is air hypodermic into hot waste water, so that formed peripatetic air bubble
on surface by permeating water kalor so that water temperature be going down. To be strived air
bubble in a refined condition but in much number. In aerator device development as waste water
cooler, researcher get some required parameter utilize for application need later. That parameter
among others is relation (Q) kalor with air stream mass ( air) at temperature 400C, 500C, 600C
with diffuser diameter (0.001m, 0.0015m, 0.002m, 0.0025m) when more and more resulted debit
( air) that to be given hence (Q) also be permeated more and more. Hence easily operator would
know how big need (air) that to be need to reserve some kalor existed. Then relation between
(∆T air) with air stream mass ( air) at temperature 400C, 500C, 600C with has many kind of
diffuser diameter (0.001m, 0.0015m, 0.002, 0.0025m) state more and more air bubble hence ever
greater temperature difference that happened. Relation graph Re with Nu happened highest point
from experiment 4 with value Nu 2.737378 with Re 5,00E-08. Detection of trajectory distance
length with 4 diameter variation in the reality balance of kalor happened at placement of diffuser
0,6 - 0,9m. Purpose of this after knowing the distance hence can be enhanced pipe of diffuser
compiling above of it so that absorbtion of kalor more maximal. In scheme of aerator as a waste
water cooler hence there must be a equation formula as ba se in its calculation known Nu = C
Rem Prn and to fulfill that is Nu = 2.153 Re26.948 Pr0.4.
Oleh: KUSUMA ( 02510148 )
Mechanical Engineering
Dibuat: 2007-12-31 , dengan 2 file(s).
Keywords: Alat Pendingin Air Limbah Kondensor, Karakteristik Perpindahan Panas Aliran
Udara dalam Air
ABSTRAKSI
Menindak lanjuti serangkaian penelitian yang telah dilakukan peneliti terdahulu ( Andre aswara /
2005, Andoko, zulailli, Doni / 2006 ) akan perlunya alat pendingin air limbah kondensor yang
merupakan air buangan hasil produksi pabrik. Selain berfungsi sebagai pengganti alat yang telah
ada ( cooling tower, system kincir angin ), diharap nantinya dapat dijadikan salah satu alat
pendingin alternative dengan melihat adanya kekurangan pada sistem pendingin yang telah ada
tersebut. Maka berpijak pada aturan pemerintah tentang ( UU Lingkungan Hidup No 23/1997 ), (
Peraturan Pemerintah No.18/1999 Tentang Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun ),
maupun ( PP RI No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengolahan Kualitas dan Pengendalian Pencemaran
Air ) dengan demikian kasus penyimpangan pembuangan air limbah selama ini dapat teratasi.
Sebagai contoh PG. Kebon Agung Malang, pendinginan air limbahnya menggunakan kolam
penampungan dengan metode sprayer, air disemprotkan diatas kolam. Dikarenakan terjadi
kontak butiran air limbah panas dengan udara di atas kolam, maka kalor air terserap udara
sehingga suhu air menjadi turun. Seiring dengan peningkatan kapasitas produksi pabrik gula
maka terjadi juga peningkatan limbah panas. Peningkatan kapasitas sistem pendingin mejadi
tuntutan namun terkendala oleh keterbatasan lahan, keterbatasan air pendingin, dan keterbatasan
biaya. Kajian pendahulu untuk beberapa sistem serupa merekomendasikan model aerator yaitu
menginjeksikan udara kedalam air limbah panas, sehingga terbentuk gelembung udara yang
bergerak ke permukaan dengan menyerap kalor air sehingga suhu air turun. Diupayakan agar
gelembung udara dalam keadaan halus namun dalam jumlah yang banyak. Dalam pengembangan
rancangan aerator sebagai pendingin air limbah, peneliti mendapatkan beberapa parameter yang
dibutuhkan guna kebutuhan aplikasi nantinya. Parameter tersebut diantaranya adalah hubungan (
Q ) Kalor dengan massa aliran udara ( udara ) pada suhu 40 OC, 50 OC, 60 OC dengan diameter
diffuser ( 0.001m, 0.0015m, 0.002m, 0.0025m ), ketika semakin besar debit ( udara ) yang
diberikan maka ( Q ) juga terserap semakin besar. Maka operator dengan mudah akan
mengetahui berapa besar kebutuhan ( udara ) yang diperlukan untuk menyerap sejumlah kalor
yang ada. Kemudian hubungan antara ( ∆Tudara ) dengan massa aliran udara ( udara ) pada suhu
40 OC, 50 OC, 60 OC dengan diameter diffuser bervariasi ( 0.001m, 0.0015m, 0.002m, 0.0025m
) menyatakan semakin banyak gelembung udara yang dihasilkan maka beda suhu yang terjadi
semakin besar. Grafik hubungan Re dengan Nu terjadi titik tertinggi dari percobaan 4 dengan
nilai Nu 2.737378 dengan Re 5,00E-08. Pelacakan panjang jarak lintasan dengan 4 variasi
diameter ternyata kesetimbangan kalor terjadi pada penempatan diffuser 0,6 – 0,9m. Hal ini
dimaksudkan, setelah mengetahui jarak tersebut maka dapat ditambahkan pipa diffuser bersusun
diatasnya agar penyerapan kalor lebih maksimal. Dalam perancangan aerator sebagai alat
pendingin air limbah kondensor maka harus ada sebuah rumus persamaan sebagai dasar dalam
perhitungannya dengan diketahui Nu = C Rem Prn dan untuk memenuhi itu adalah Nu = 2.153
Re26.948 Pr0.4
ABSTRACT
Following up from research that have conducted by former researcher (Andre Aswara / 2005,
Andoko, Zulailli, Doni / 2006 ) about the importance of cooler of waste water representing
discard water result of factory production. Besides as replacer appliance that has existed (cooling
tower, windmill system), later expected can be made one of alternative cooler seen the existence
of insuffiency at cooler system that has existed. Hence base on government ordinance about
(Environment Ordinance No. 23 / 1997 (Ordinance Government No.18 / 1999 about Processing
of Poisonous and Dangerous Waste Materials), and also (PP RI No. 82 Year 2001 about
Processing Quality and Control of Contamination Water) thereby dismissal deviation case of
water waste during this time can be overcome. For Example PG. Kebon Agung Malang,
refrigeration it water waste used relocation pool with sprayer method, water sprayed above the
pool. Because of happened contact of water grain of hot waste with air above the pool, hence
water kalor permeated by air so that water temperature be going down. Along with increasing
capacities produce of sugar factory hence also happened increasing hot waste. The increasing of
cooler system capacities become complaint but it burdened by limitation of farm, limitation
water cooler, and limitation expense. Predecessor study for a few similar system recommend
aerator model that is air hypodermic into hot waste water, so that formed peripatetic air bubble
on surface by permeating water kalor so that water temperature be going down. To be strived air
bubble in a refined condition but in much number. In aerator device development as waste water
cooler, researcher get some required parameter utilize for application need later. That parameter
among others is relation (Q) kalor with air stream mass ( air) at temperature 400C, 500C, 600C
with diffuser diameter (0.001m, 0.0015m, 0.002m, 0.0025m) when more and more resulted debit
( air) that to be given hence (Q) also be permeated more and more. Hence easily operator would
know how big need (air) that to be need to reserve some kalor existed. Then relation between
(∆T air) with air stream mass ( air) at temperature 400C, 500C, 600C with has many kind of
diffuser diameter (0.001m, 0.0015m, 0.002, 0.0025m) state more and more air bubble hence ever
greater temperature difference that happened. Relation graph Re with Nu happened highest point
from experiment 4 with value Nu 2.737378 with Re 5,00E-08. Detection of trajectory distance
length with 4 diameter variation in the reality balance of kalor happened at placement of diffuser
0,6 - 0,9m. Purpose of this after knowing the distance hence can be enhanced pipe of diffuser
compiling above of it so that absorbtion of kalor more maximal. In scheme of aerator as a waste
water cooler hence there must be a equation formula as ba se in its calculation known Nu = C
Rem Prn and to fulfill that is Nu = 2.153 Re26.948 Pr0.4.