Studi Eksperimental Sistem (Mesin) Refrigerasi Siklus Joule-Thomson Menggunakan Refrigeran Campuran - repository civitas UGM
JunsarTelcriklUlesin
danIndusfri
cadFh
Mada
FakUltaS Teknikluni'/eFibs
PROCE
ING
SEMINARNASIO
THERMOFLUID
20
I
.0G,
#".^ry
l.
t
PERTANIINA
9
bpmgas
o=
.L
Sthermoftuid
V,.-,
s€tninirna6ion€i2010
v
-6 -0
lsBN978 -602-97567
PROCEEDING
SEMINARNASIONALTHERMOFLUID2O1()
5 Agustus2010
Yogyakarta,Indonesia
Diedit oleh :
Frandy Ilutomo Ardy
NosalNugrohoPratama
Riandro Pramudyo
HadiyanYusuf Kuntoro
Artanti Dewi Utami
Niswatul Fadhila
JannatiAdnin T.
Akrnal Irfan Nlajid
DISELENGGAR{K.AN OLEH :
JURUSANTEKNIK lIIESIN DAN INDUSTRI
I.AKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH IIIADA
SEMIN.{R NASIONAL THERIv-lOFLUID
2010
SUSI'NAN PANITIA
PenaoggungJawab
PanitiaPengarah
Reviewer
Ketua
Sekretaris
Bendahara
Koord.Pelaksana
Wakil Pelaksana
SeketarisPelaksana
Pelaksana
Bendahara
Keseketariatan
Publikasi
:
Ir. Tumiran,M.Eng ,,Ph.D
(DekanFalultas Telaik UGM)
Dr. Ir. Suhanan,DEA
(KetuaJurusan TeknikMesi ddn Industri, F.tkultas Tehtik
UGM)
Ir. Pumorno,MSME .,Ph.D.
(KepalaLaboratoliutn Konversi Energi UGM)
Prof.Dr.Ir.Indalto,DEA
(KepalaLLtboratoriutuFluida UGM)
Dr. Ir. Sansull{amal,MSME
(KepalaLaboratofium PerptndahanKalot dan Massa UGM)
Prof.Dr.lr.Indarto,DEA (UGM)
M.Sc.,Ph.D.(uGM)
Prof.Ii. I MadeBendiyasa,
Prof.Dr. Ir. Triyogi Yuwono,DEA. (lTS)
Dr. Ir. H. DjatmikoIchsani,M. Eng(lTS)
MT. (UI)
Prof Dr. Ir. BambangSuryawan,
Dr. Ir. Anhar Riza Antariksawan(BATAN)
Dr. Klasa , ST.,M.Eng
Fauzun,S.T.,
M.T.Ph.D.
Dr.Eng.JayanSentanuhady tvl.Etlg
M.WisdaNugroho
Akrial IrfanMajid
MarcelliaCrenata
MiladoArahnda
FrandyHutono Ardy
NosalNugrchoPratama
RiandroPramudyo
NiswatulFadhila
JamatiAdnin T.
ArtantiDewi Utani
KhollisFebryan,S.T.
Tri Sartoso,
S.Pd.T.
Isrvanto,S.TGLlstav
Fajal Niuhammad
Fidiyarlo
Krisdiyauto
AkbarSuryoSadaryo
ShaktiNuryadin
M.RklwanAditya
FladiyanYusufKuntoro
Wardika,S.Pd.
De
D.
Dekorasi-dokumentasi
Daa Usaha
Perlengkapan
.q.cara
Konsumsi
Ragil Anindita
AchmadHafidh AQM
Budi Sulistiyo Nugoho
Anindityo PahnonoAji
Alfian Fisa
Guntur Pumama
Gilang Abima.ntana
SidiqAuda
Rio SatrioHutomo
M.Khoif Billah
FuadAbdillah
BagasEstuW.
Franly SabdhaKusuma
Tri Imam Prastiyo
Damar SatrioGuntoro
Rizqi Fitri N.
: Wahlr Wijayanto
FransiskaDwi L.
KATA PENGANTAR
SeminarNasional Thermofluid 2010 yutg diadakanoleh JurusanTeknik Mesin dar
Industri, FakultasTeknik Unive$itas GadjahMada merupakanwahanapertukaraninformasi
bagi para ilmuwan, akademisi, dat engineer tentang hasil-hasil penelitian terbaru,
pengalaman
operasiolal,metode,solusipermasalahan
dan tantangarpraktismasadepandi
bidang thermal dan fluida. SerninarNasionalThermofluid2010 ini diharapkanmampu
menjadi salah satu media untuk menyelesaikanpenaasalahandi bidang thenr-raldan fluida
yangsemakinkompleks,mengiDgat
perkembangan
industriyangcukuppesatdi Indonesia.
Untuk mendiskusikan problem-problem nyata di industri, maka seminar ini
dilaksanakan
dalam2 sesi.SesiI adalahseslspeciallecture yangdiisi oleh Prof. Hiroshi
Takamatsu,dari K1'ushuUniversity, P.ol Kouich:iMiura, dari Kyoto University dan Ir. Budi
Basuki,PresiderDirekturPT. MEDCO E&P Indonesia.SesiII adalahsesipresentasi
paper
yang dibagi dalam beberapakelompok besa!, yaitu Thermod))namics,
Multiphase Flow,
TurbulentFlov CombtrstionE/tgineering,Internal CombustionEngines,Fluid Mechanics,
Heat and Mass Transfer, dan Enelg) and RenewableEnergy dengarttotal 42 makalah.
Pemikiransefta salandari pesefiaseminarnaltinya diharapkanakannenjadi solusi terhadap
permasalahan
yangada.
Pada akhimya, diharapkan melalui presentasimakalahdalam SeminarNasional
Thermofluid 2010 ini akan dihasilkan suatu kontribusi yang signifikan terhadap
perkembangan
dunia industrinasionalsera solusi terhadappemasalahankisis energidi
Indonesia.
Yogyakarta,5 Agustus2010
KetuaPaDitia
Dr. Eng.Khasani,ST.,M.Eng.
dln
DAFTAR ISI
1.1S1
:.m.
rdl
Lll-ru
ilda
HalamanJudul
1
Panitia
KataPengcntar
iv
Daftar Isi
llll
A.
I11O1
iPer
l.ih.
Jrp
BIOTR{NSPORT IN FREEZING OF CELLS
Hiroshi Takamarsu
B.
].
2.
tnal
LJal
.r ol
Keynolc Spclrh
3.
4.
5.
6.
7,
S.
9.
Thermodvnamics
PENGARUH PERINGIi{T BATUBARA (CO.{L R{NK) TERHANAP
KEMAI\TPUAN
ABSORPSI
L O:
Ba in
OPTIMALISASI PIP-A.KAPILER NIESIN PENDINGIN AUUTOCASCADE
PADA VARIASI KO]\{POSISICA]\{PURANREFRIGEITAN.
Ardi Yuliono,Danvin
Rio Budi Syaka,r\-asrudin.
ANALISIS EFISIENSI BOILER DAN TURBIBN SEBELU}I D.{N SESUDAII
REHABILITASI PADA PLTU UNIT 5 ]\IUARA.I'ARANG.
Eric Jobilliong,Nicky Tanjaya.ArlthonyRiman.
R-EDUCEHYDROCARBONLOSSESBY ]\{INII\IIZING S\\'EEP GAS IN PT,
BADAK NGL.
ErlantoVetra.
STUDI EKSPERIIMENTAL SISTEI{ (MESIN) REFRIGIRA.SI SIKLUS
JOULE-TIIONIPSONN{ENGUNAIi{N RIFRIIGERA.N CAI{PURA.N,
Ade Suryatman
Margana,
Suhanan.
UTILIZATION OF EX}I.A.UST GAS TURBINE FOR HEAT WASTE
RXCOVERY SYSTEM TO SOLVE \\AX DEPOSITION AT KODECO
ENERGYCo.Ltd
Didik Muhadi,MuhamnadArifin.
OPTII{ALISASI POL,{ DISTIUBUSI BAHAN BAKAR GAS DI PLTG/U
I{UARA KARA.NG.
Ericj obilliiorg,Yuliushalyadi,AnihouyRimiu! AgustinaChistiiani.
EFFECTIVE UTILIZATION OF IIEAVY OIL ASH PRODUCED FRONI
POWERPLANT.
Katsuyasu
Sugawara.
ANALISIS ASPEK TERNIOHIDROLIK RXAKTOR KARTINI PADA
BERBAGAI
KONDISI
OPERASI DAN
TRANSIEN DENGAN
MENGGUNAK.ANRXLAPS/SCDAPSIM
MOD 3.4,
Dwi Cahyadi.
11
]5
19
25
32
37
40
45
,17
.s3
9 7 8 - 6 0 2 - 9 7 5 6 7 - 6 -0
-4rrernr-o"13*g
STUDI EKSPERIMENTAL SISTEM O{ESIN)REFRIGERASI SIKLUS
JOULE-TIIOMPSON MENGGUNAKAN REFRIGERAN CAMPIJRAN
Ad€ Suryatman Marsana*, Suhanan**
(*)JurusanTeknik R€ftigqdi dd TataUdda politeknik Neseri Bedus
(**)Jumse Tetnik Mesin & rndusbi, FT-UGM
Prbsrm Pascddjma Tek'ik Mesin turusD Teknik Mesin dd rndusfriFT_UCM
JalanC{afika No. 2 yogyakaia, Indone\ja Tel dd Fd (.j.62)274 521 673
Ebaitr ademarsana@smaii.con
ABSTRAK
Sisten (mesin) refrigerasi siktus Joule-Thompson nenggunakan refiigeran campuran memitiki
keunhrngan-keunbngan
dibandingkandehgansisrempendinginyang lain. sisternnyamemiliki efisiensiyang baik
dan dan t€rslsun lebih rapat.Tekanankedanvaantarar-r baf pada tekananrendahdan t5-20 bar padarekanan
tingsi, hal ini memungkinLanmenggunakankonpresor refiigerasi komprcsiuap(R22) dan juga memunskin*an
menggunakanbahansistemrelrigerasibiasasepertip;pa tembagauntuk penukarkator. padapenelirianya;g tetah
dilah*an sebelumnya,r€frigeranyang digunakanadalahcanpuranga;seperti nitrogen, neiana, etana,propane
daniso-butana. Padapen€litian jni rctrigeran yans digunakanadalahcampuranpiopn"., etana dan nitroge,_
Berdasarkanpensujianyans ditakukan temperarurevaporarorre.endahyang dapat dicapai adalah-91"C de;an
komposisipropane76 %, etana17 % dar nilrogen? %. penanbahandtrogenakan;€nyebabkanrn€naikkan
lekanandantempemtursucrioi\rekanandantemperature
discharge.COp dari campuran
terseburadalah 1,122
denganeffisiensisebesar
74,3%. Kecepatan
pencapaian
temperahrevaporarorrelariflebihcepat,yaitu sekirar
'r3,3 oC permeni! sehingga
menitiki potensiuntukdijadikanmesinp endingjnan
cepat(fastcoot do,,Nn).
Keywords: Jaute-Thahpsan, prcpane, etahd, nitogen, cop,
I. PENDAIIULUAN
Saat ini, untuk mencapai temperatur yang sangat
rerdah i.Droa.rr.) umururya digdnakan mesin
pendingin t inde-Hamp'or dengan r.frigeran
niirogen mumi, mesin pendingin Linde-Hampson
juga dikenal dalan lirerarursebagaipendingin Joule
Thomson. Mesin ;ni bek€rja deneaniekanan keda
sampai 200 ba., sehingga memerlukan konru$i
yang kliusus dan t;dak sederhana.Tekanankerja dari
refrigeratorLinde-Hampsondapardikurangi menjadi
1 3 bar pada rekananrendah dan 15-20 bar pada
tekanantinggijika fluida keia murni sepeninitrosen
diganti deDgan nirerl rcfriserukt (campuran gas
sepen n'rogen, merana, erana dan propane).
Tekanan keda
yang kecil
nemurshnkan
menggunakan kompresor refrige.asi konvensional
(R22), Tekanar rendah juga memun8kinkan
menegunakan bahan refigerasi b;asa sepeft prp!
tembaga untuk penukar kalor, dan komD.esor
refnserasi konvensional.
Penggunaan nl'ed
/"/i;aeldrt
uDtuk sistcn
rcliigerasi cryogenic perrama kati diajukan ojeh
Poibielniak uniuk palen di USA pada lahun 1936
(Podbi€lniak, 1936). Pada rahun 1959, Kteemenko
adalah orang penama yang mendemonstrasrkan
pencairan LNG dari gas alan menggunakanproses
mikd rcrigerait. Pada pedengahandekade 90-an,
{ m e r i l d S e n k d rm e m L , l apir o g r a r n
p e n b u d r a nt e m d r
pendingin dengan temperarur sangir rendah
(ca.?coole/) (Nisenoff et al., 1996).
Beberapa negam, seperri lndia pada iahun 1998
(Ve.talarathnan, 2003) (lan Jem1an(Atexee!. 2000)
efiisiensi
juga mulai meneliti tentangsistem refrigcrasi 'rd€d
refriseruht. Pada awal abad ke-21, beberapapaten
yans berhubungan deryan nired rcrigerant t rus
bermunculan, terutana dalam dalam proses
pencariangas-gas,dan penbuatan oks;g€n cair . D;
beberapanegarasepeni Jerman,Anerika dan nesara
Eropa lainnya sudahdisunakansecarakomersil.
Mesin pendingin tenperatur sangat f€ndah jddr8
digunakan daiam keperluan sehar;-hari. Huya
lnslansr terientu yang menggun*annya, sepefti
rumah sakit ataupunperusnhaanfamasi, pembuatan
LNG, produksi Oksigcn maupun Nitrogen carr.
Selamain;. mesin pendingin tersebutkeberadaamya
di Indonesia masih impaft. tentunya dengan ha.ga
y d n q ' e l a r i ri r n g g iL. a r e n Jl a r d r n g d e k n o t o g r n l d
Juga cukup linggi. Agar dapat memurus
ketergantungan,
dan tidak tctinggal dalam teknotogi
.efiigc.asi tempemtu. sangai rendah, naka perlu
d i d \ r k d n L " d T p n e l r l r " nl F n r J n g r e t I e . r J . ,
temperalLrr rendah dengan refrigerant campuran,
nreigrngdt teknologi ini juga sedangdikembangkan
di beberapanegaramaju
Berdasarkanuraian tersebut di atas, maka peneliti
bcrmaksud untuk melakukan penelilian lentang
desain dan studi experimantal sislem (mesin)
refrig€rasi siklus Joule Thomson menggunakan
refrigcnnt campu.an. Refrigerant yang akan
digunakan adalah canrpuran nil.ogen, propane dan
thermofLuid
lsBN 978-602-97567-6-0
2. METODOLOGI PENELITIAN
(n€ritr)
2.1. Sislem
Joule-Thompsor
Refriger$l
meter. Aiirnn lekaoanrendahmengalirdalampipa
besardalamruangdiantarapipa-pipakecil.Pipa-pipa
ini teNusun dalam liliran berbentuk spiral (d€ngan
basian
diamerer265 trlm).Gambar2 rDenunjukl
danIndusfri
cadFh
Mada
FakUltaS Teknikluni'/eFibs
PROCE
ING
SEMINARNASIO
THERMOFLUID
20
I
.0G,
#".^ry
l.
t
PERTANIINA
9
bpmgas
o=
.L
Sthermoftuid
V,.-,
s€tninirna6ion€i2010
v
-6 -0
lsBN978 -602-97567
PROCEEDING
SEMINARNASIONALTHERMOFLUID2O1()
5 Agustus2010
Yogyakarta,Indonesia
Diedit oleh :
Frandy Ilutomo Ardy
NosalNugrohoPratama
Riandro Pramudyo
HadiyanYusuf Kuntoro
Artanti Dewi Utami
Niswatul Fadhila
JannatiAdnin T.
Akrnal Irfan Nlajid
DISELENGGAR{K.AN OLEH :
JURUSANTEKNIK lIIESIN DAN INDUSTRI
I.AKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH IIIADA
SEMIN.{R NASIONAL THERIv-lOFLUID
2010
SUSI'NAN PANITIA
PenaoggungJawab
PanitiaPengarah
Reviewer
Ketua
Sekretaris
Bendahara
Koord.Pelaksana
Wakil Pelaksana
SeketarisPelaksana
Pelaksana
Bendahara
Keseketariatan
Publikasi
:
Ir. Tumiran,M.Eng ,,Ph.D
(DekanFalultas Telaik UGM)
Dr. Ir. Suhanan,DEA
(KetuaJurusan TeknikMesi ddn Industri, F.tkultas Tehtik
UGM)
Ir. Pumorno,MSME .,Ph.D.
(KepalaLaboratoliutn Konversi Energi UGM)
Prof.Dr.Ir.Indalto,DEA
(KepalaLLtboratoriutuFluida UGM)
Dr. Ir. Sansull{amal,MSME
(KepalaLaboratofium PerptndahanKalot dan Massa UGM)
Prof.Dr.lr.Indarto,DEA (UGM)
M.Sc.,Ph.D.(uGM)
Prof.Ii. I MadeBendiyasa,
Prof.Dr. Ir. Triyogi Yuwono,DEA. (lTS)
Dr. Ir. H. DjatmikoIchsani,M. Eng(lTS)
MT. (UI)
Prof Dr. Ir. BambangSuryawan,
Dr. Ir. Anhar Riza Antariksawan(BATAN)
Dr. Klasa , ST.,M.Eng
Fauzun,S.T.,
M.T.Ph.D.
Dr.Eng.JayanSentanuhady tvl.Etlg
M.WisdaNugroho
Akrial IrfanMajid
MarcelliaCrenata
MiladoArahnda
FrandyHutono Ardy
NosalNugrchoPratama
RiandroPramudyo
NiswatulFadhila
JamatiAdnin T.
ArtantiDewi Utani
KhollisFebryan,S.T.
Tri Sartoso,
S.Pd.T.
Isrvanto,S.TGLlstav
Fajal Niuhammad
Fidiyarlo
Krisdiyauto
AkbarSuryoSadaryo
ShaktiNuryadin
M.RklwanAditya
FladiyanYusufKuntoro
Wardika,S.Pd.
De
D.
Dekorasi-dokumentasi
Daa Usaha
Perlengkapan
.q.cara
Konsumsi
Ragil Anindita
AchmadHafidh AQM
Budi Sulistiyo Nugoho
Anindityo PahnonoAji
Alfian Fisa
Guntur Pumama
Gilang Abima.ntana
SidiqAuda
Rio SatrioHutomo
M.Khoif Billah
FuadAbdillah
BagasEstuW.
Franly SabdhaKusuma
Tri Imam Prastiyo
Damar SatrioGuntoro
Rizqi Fitri N.
: Wahlr Wijayanto
FransiskaDwi L.
KATA PENGANTAR
SeminarNasional Thermofluid 2010 yutg diadakanoleh JurusanTeknik Mesin dar
Industri, FakultasTeknik Unive$itas GadjahMada merupakanwahanapertukaraninformasi
bagi para ilmuwan, akademisi, dat engineer tentang hasil-hasil penelitian terbaru,
pengalaman
operasiolal,metode,solusipermasalahan
dan tantangarpraktismasadepandi
bidang thermal dan fluida. SerninarNasionalThermofluid2010 ini diharapkanmampu
menjadi salah satu media untuk menyelesaikanpenaasalahandi bidang thenr-raldan fluida
yangsemakinkompleks,mengiDgat
perkembangan
industriyangcukuppesatdi Indonesia.
Untuk mendiskusikan problem-problem nyata di industri, maka seminar ini
dilaksanakan
dalam2 sesi.SesiI adalahseslspeciallecture yangdiisi oleh Prof. Hiroshi
Takamatsu,dari K1'ushuUniversity, P.ol Kouich:iMiura, dari Kyoto University dan Ir. Budi
Basuki,PresiderDirekturPT. MEDCO E&P Indonesia.SesiII adalahsesipresentasi
paper
yang dibagi dalam beberapakelompok besa!, yaitu Thermod))namics,
Multiphase Flow,
TurbulentFlov CombtrstionE/tgineering,Internal CombustionEngines,Fluid Mechanics,
Heat and Mass Transfer, dan Enelg) and RenewableEnergy dengarttotal 42 makalah.
Pemikiransefta salandari pesefiaseminarnaltinya diharapkanakannenjadi solusi terhadap
permasalahan
yangada.
Pada akhimya, diharapkan melalui presentasimakalahdalam SeminarNasional
Thermofluid 2010 ini akan dihasilkan suatu kontribusi yang signifikan terhadap
perkembangan
dunia industrinasionalsera solusi terhadappemasalahankisis energidi
Indonesia.
Yogyakarta,5 Agustus2010
KetuaPaDitia
Dr. Eng.Khasani,ST.,M.Eng.
dln
DAFTAR ISI
1.1S1
:.m.
rdl
Lll-ru
ilda
HalamanJudul
1
Panitia
KataPengcntar
iv
Daftar Isi
llll
A.
I11O1
iPer
l.ih.
Jrp
BIOTR{NSPORT IN FREEZING OF CELLS
Hiroshi Takamarsu
B.
].
2.
tnal
LJal
.r ol
Keynolc Spclrh
3.
4.
5.
6.
7,
S.
9.
Thermodvnamics
PENGARUH PERINGIi{T BATUBARA (CO.{L R{NK) TERHANAP
KEMAI\TPUAN
ABSORPSI
L O:
Ba in
OPTIMALISASI PIP-A.KAPILER NIESIN PENDINGIN AUUTOCASCADE
PADA VARIASI KO]\{POSISICA]\{PURANREFRIGEITAN.
Ardi Yuliono,Danvin
Rio Budi Syaka,r\-asrudin.
ANALISIS EFISIENSI BOILER DAN TURBIBN SEBELU}I D.{N SESUDAII
REHABILITASI PADA PLTU UNIT 5 ]\IUARA.I'ARANG.
Eric Jobilliong,Nicky Tanjaya.ArlthonyRiman.
R-EDUCEHYDROCARBONLOSSESBY ]\{INII\IIZING S\\'EEP GAS IN PT,
BADAK NGL.
ErlantoVetra.
STUDI EKSPERIIMENTAL SISTEI{ (MESIN) REFRIGIRA.SI SIKLUS
JOULE-TIIONIPSONN{ENGUNAIi{N RIFRIIGERA.N CAI{PURA.N,
Ade Suryatman
Margana,
Suhanan.
UTILIZATION OF EX}I.A.UST GAS TURBINE FOR HEAT WASTE
RXCOVERY SYSTEM TO SOLVE \\AX DEPOSITION AT KODECO
ENERGYCo.Ltd
Didik Muhadi,MuhamnadArifin.
OPTII{ALISASI POL,{ DISTIUBUSI BAHAN BAKAR GAS DI PLTG/U
I{UARA KARA.NG.
Ericj obilliiorg,Yuliushalyadi,AnihouyRimiu! AgustinaChistiiani.
EFFECTIVE UTILIZATION OF IIEAVY OIL ASH PRODUCED FRONI
POWERPLANT.
Katsuyasu
Sugawara.
ANALISIS ASPEK TERNIOHIDROLIK RXAKTOR KARTINI PADA
BERBAGAI
KONDISI
OPERASI DAN
TRANSIEN DENGAN
MENGGUNAK.ANRXLAPS/SCDAPSIM
MOD 3.4,
Dwi Cahyadi.
11
]5
19
25
32
37
40
45
,17
.s3
9 7 8 - 6 0 2 - 9 7 5 6 7 - 6 -0
-4rrernr-o"13*g
STUDI EKSPERIMENTAL SISTEM O{ESIN)REFRIGERASI SIKLUS
JOULE-TIIOMPSON MENGGUNAKAN REFRIGERAN CAMPIJRAN
Ad€ Suryatman Marsana*, Suhanan**
(*)JurusanTeknik R€ftigqdi dd TataUdda politeknik Neseri Bedus
(**)Jumse Tetnik Mesin & rndusbi, FT-UGM
Prbsrm Pascddjma Tek'ik Mesin turusD Teknik Mesin dd rndusfriFT_UCM
JalanC{afika No. 2 yogyakaia, Indone\ja Tel dd Fd (.j.62)274 521 673
Ebaitr ademarsana@smaii.con
ABSTRAK
Sisten (mesin) refrigerasi siktus Joule-Thompson nenggunakan refiigeran campuran memitiki
keunhrngan-keunbngan
dibandingkandehgansisrempendinginyang lain. sisternnyamemiliki efisiensiyang baik
dan dan t€rslsun lebih rapat.Tekanankedanvaantarar-r baf pada tekananrendahdan t5-20 bar padarekanan
tingsi, hal ini memungkinLanmenggunakankonpresor refiigerasi komprcsiuap(R22) dan juga memunskin*an
menggunakanbahansistemrelrigerasibiasasepertip;pa tembagauntuk penukarkator. padapenelirianya;g tetah
dilah*an sebelumnya,r€frigeranyang digunakanadalahcanpuranga;seperti nitrogen, neiana, etana,propane
daniso-butana. Padapen€litian jni rctrigeran yans digunakanadalahcampuranpiopn"., etana dan nitroge,_
Berdasarkanpensujianyans ditakukan temperarurevaporarorre.endahyang dapat dicapai adalah-91"C de;an
komposisipropane76 %, etana17 % dar nilrogen? %. penanbahandtrogenakan;€nyebabkanrn€naikkan
lekanandantempemtursucrioi\rekanandantemperature
discharge.COp dari campuran
terseburadalah 1,122
denganeffisiensisebesar
74,3%. Kecepatan
pencapaian
temperahrevaporarorrelariflebihcepat,yaitu sekirar
'r3,3 oC permeni! sehingga
menitiki potensiuntukdijadikanmesinp endingjnan
cepat(fastcoot do,,Nn).
Keywords: Jaute-Thahpsan, prcpane, etahd, nitogen, cop,
I. PENDAIIULUAN
Saat ini, untuk mencapai temperatur yang sangat
rerdah i.Droa.rr.) umururya digdnakan mesin
pendingin t inde-Hamp'or dengan r.frigeran
niirogen mumi, mesin pendingin Linde-Hampson
juga dikenal dalan lirerarursebagaipendingin Joule
Thomson. Mesin ;ni bek€rja deneaniekanan keda
sampai 200 ba., sehingga memerlukan konru$i
yang kliusus dan t;dak sederhana.Tekanankerja dari
refrigeratorLinde-Hampsondapardikurangi menjadi
1 3 bar pada rekananrendah dan 15-20 bar pada
tekanantinggijika fluida keia murni sepeninitrosen
diganti deDgan nirerl rcfriserukt (campuran gas
sepen n'rogen, merana, erana dan propane).
Tekanan keda
yang kecil
nemurshnkan
menggunakan kompresor refrige.asi konvensional
(R22), Tekanar rendah juga memun8kinkan
menegunakan bahan refigerasi b;asa sepeft prp!
tembaga untuk penukar kalor, dan komD.esor
refnserasi konvensional.
Penggunaan nl'ed
/"/i;aeldrt
uDtuk sistcn
rcliigerasi cryogenic perrama kati diajukan ojeh
Poibielniak uniuk palen di USA pada lahun 1936
(Podbi€lniak, 1936). Pada rahun 1959, Kteemenko
adalah orang penama yang mendemonstrasrkan
pencairan LNG dari gas alan menggunakanproses
mikd rcrigerait. Pada pedengahandekade 90-an,
{ m e r i l d S e n k d rm e m L , l apir o g r a r n
p e n b u d r a nt e m d r
pendingin dengan temperarur sangir rendah
(ca.?coole/) (Nisenoff et al., 1996).
Beberapa negam, seperri lndia pada iahun 1998
(Ve.talarathnan, 2003) (lan Jem1an(Atexee!. 2000)
efiisiensi
juga mulai meneliti tentangsistem refrigcrasi 'rd€d
refriseruht. Pada awal abad ke-21, beberapapaten
yans berhubungan deryan nired rcrigerant t rus
bermunculan, terutana dalam dalam proses
pencariangas-gas,dan penbuatan oks;g€n cair . D;
beberapanegarasepeni Jerman,Anerika dan nesara
Eropa lainnya sudahdisunakansecarakomersil.
Mesin pendingin tenperatur sangat f€ndah jddr8
digunakan daiam keperluan sehar;-hari. Huya
lnslansr terientu yang menggun*annya, sepefti
rumah sakit ataupunperusnhaanfamasi, pembuatan
LNG, produksi Oksigcn maupun Nitrogen carr.
Selamain;. mesin pendingin tersebutkeberadaamya
di Indonesia masih impaft. tentunya dengan ha.ga
y d n q ' e l a r i ri r n g g iL. a r e n Jl a r d r n g d e k n o t o g r n l d
Juga cukup linggi. Agar dapat memurus
ketergantungan,
dan tidak tctinggal dalam teknotogi
.efiigc.asi tempemtu. sangai rendah, naka perlu
d i d \ r k d n L " d T p n e l r l r " nl F n r J n g r e t I e . r J . ,
temperalLrr rendah dengan refrigerant campuran,
nreigrngdt teknologi ini juga sedangdikembangkan
di beberapanegaramaju
Berdasarkanuraian tersebut di atas, maka peneliti
bcrmaksud untuk melakukan penelilian lentang
desain dan studi experimantal sislem (mesin)
refrig€rasi siklus Joule Thomson menggunakan
refrigcnnt campu.an. Refrigerant yang akan
digunakan adalah canrpuran nil.ogen, propane dan
thermofLuid
lsBN 978-602-97567-6-0
2. METODOLOGI PENELITIAN
(n€ritr)
2.1. Sislem
Joule-Thompsor
Refriger$l
meter. Aiirnn lekaoanrendahmengalirdalampipa
besardalamruangdiantarapipa-pipakecil.Pipa-pipa
ini teNusun dalam liliran berbentuk spiral (d€ngan
basian
diamerer265 trlm).Gambar2 rDenunjukl