//
you're reading...
Kerjaan, macem - macem, sain and tek

Mengukur Dew Point pada Air Compressor, kopas:Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008


ISSN 0854 – 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008
535
EVALUASI KINERJA PERALATAN PENGERING UDARA
PASCA PERBAIKAN GEDUNG 65
Ahmad Paid, Kusyanto, M.Suryadiman,
Amar Ma’ruf, Purwanto
ABSTRAK
EVALUASI KINERJA PERALATAN PENGERING UDARA PASCA PERBAIKAN
GEDUNG 65. Telah dilakukan evaluasi kinerja peralatan pengering udara jalur Process
Air (PA) pada fasilitas gedung IEBE dengan tujuan untuk mengetahui kemampuan
operasi setelah dilaksanakan perbaikan. Metode kegiatan dilakukan dengan cara
pengukuran yang selanjutnya dilakukan perhitungan udara tekan serta pengamatan
pada saat peralatan beroperasi. Dari hasil evaluasi didapatkan dewpoint udara tekan
antara 2,60 oC s.d. 10,21 oC konsentrasi kandungan air sebesar 0,005316 s.d. 0,008987
kg/m3 dan peralatan pengering udara tekan dapat beroperasi dengan baik.
Kata Kunci : temperatur, kelembaban, dewpoint, konsentrasi.
PENDAHULUAN
Sistem udara tekan (compressed air system) pada Instalasi Elemen Bakar Eksperimen
(IEBE) berfungsi untuk melayani kebutuhan proses dan penggerak peralatan instrumen / kontrol.
Penggunaan udara tekan di fasilitas IEBE terdiri dari dua jalur yaitu : jalur Process Air (PA) dan jalur
Instrument Air (IA). Jalur Process Air udara tekan digunakan untuk kebutuhan proses dan peralatan
mekanik, sedangkan jalur Instrument Air udara tekan digunakan untuk peralatan yang
menggunakan instrumen/sistem control. Udara tekan yang dihasilkan dari kompresor belum dapat
digunakan karena masih mengandung uap air, sehingga diperlukan proses lebih lanjut untuk
mendapatkan udara yang relatief lebih kering, maka diperlukan alat pengering udara (air dryer).
Untuk mendapatkan udara kering dilakukan melalui proses pengering udara yaitu udara yang
dihasilkan dari kompresor disaring melalui filter (Prefilter / PF) kemudian dikeringkan oleh Air Dryer
(AD) dan dari Air Dryer disaring kembali oleh filter (Apterfilter / AF) selanjutnya masuk tank
penampungan, dapat dilihat pada lampiran Gambar 2 [1]. Pada proses pengeringan udara untuk
masing-masing jalur menggunakan alat pengering yang berbeda yaitu Process Air (PA)
menggunkan Air Dryer AD.1 & AD.2 dengan sistem pengering jenis Refrigerasi menggunakan media
freon dalam proses pengeringan udaranya, sedangkan Instrument Air (IA) menggunkan Air Dryer
AD.3 & AD.4 dengan sistem pengering jenis Absorbsi untuk proses pengeringan udara. Adapun
perbaikan yang telah dilakukan adalah pada peralatan pengering jalur Process Air (PA) yang terdiri
dari Pengering udara/Air Dryer (AD.1) dan sistem pendukungnya seperti filter dan valve serta
jalurnya. Dalam pelaksanaan evaluasi ini kegiatan yang dilakukan meliputi pengukuran temperatur
dan kelembaban serta pemantauan dalam pengoperasian peralatan pengering udara selama kurun
waktu 1 tahun. Tujuan dari kegiatan ini untuk mengetahui kemampuan kinerja peralatan pengering
udara setelah dilakukan perbaikkan dan dapat melakukan tindakan preventif sebelum terjadi
kerusakan.
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008 ISSN 0854 – 5561
536
TEORI
Pengering Udara Jenis Refrigerasi
Pengering jenis pendinginan (refrigerasi) merupakan alat pengering yang menggunakan freon
sebagai media pendingin. Udara tekan yang masuk akan mengalami pendinginan awal pada
penukar panas oleh udara yang sudah didinginkan sebelum udara keluar dari air dryer, selanjutnya
dialirkan ke penukar panas utama (evaporator). Di dalam penukar panas utama, udara didinginkan
oleh freon, sehingga kandungan uap air yang ada dalam udara tekan tersebut terjadi
pengembunan/mencair. Dari proses tersebut akan terjadi pemisahan antara udara dan air, udara
tekan yang keluar dari penukar panas utama dialirkan melalui sirkit sekunder dari pendingin utama
untuk menurunkan temperatur udara yang baru masuk sirkit primer. Selanjutnya udara yang keluar
tidak terlalu dingin, maka saluran udara keluar dan masuk dibuat bersinggungan sehingga terjadi
penyerapan panas oleh udara keluar dari udara yang masuk.
Cara Kerja Mesin Refrigerasi
Mesin refrigerasi pada umumnya bekerja dengan sistem kompresi uap. Refrigerant sebagai
fluida kerja mengalir pada peralatan utama yang dihubungkan dengan pipa sehingga membentuk
rangkaian tertutup. Refrigerant berupa fasa cair masuk dalam evaporator, dalam evaporator terjadi
penerimaan panas sehingga refrigerant berubah menjadi uap keluar dari evaporator, mengalir ke
dalam kompresor untuk dimampatkan sehingga tekanannya menjadi naik, dan dialirkan ke dalam
kondensor. Dalam kondensor refrigerant mengalami pendinginan dan berubah menjadi fasa cair,
selanjutnya dialirkan ke dalam peralatan ekspansi, tekanan refrigerant diturunkan hingga mencapai
tekanan evaporasi, setelah itu refrigerant masuk kembali ke dalam evaporator dan secara terus
menerus bersirkulasi. Proses sirkulasi refrigerant dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian Sistem Pendingin Refrigerasi [2]
Untuk menentukan tingkat kekeringan udara, perlu menentukan harga Dew Point. Adapun cara
mendapatkan Dew Point harus melakukan pengukuran temperatur udara tekan dan
kelembabannya, selanjutnya menggunakan perhitungan dengan persamaan :
Perhitungan untuk menentukan tekanan uap jenuh :
ISSN 0854 – 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008
537
ps = 610.78 *exp( t / ( t + 238.3 ) *17.2694 ) ………………………………………… (1)
ps = tekanan uap jenuh (pascal)
Tekanan uap air dengan persamaaan (2) dan (3)
pa= ps * RH% / 100 ……………………………………………………………………… (2)
pa= Tekanan uap air (pascal)
RH = Kelembaban relatif (%)
w = ln ( pa/ 610.78 ) ……………………………………………………………………………… (3)
maka dapat dihitung harga Dew Point dengan persamaan (4) :
Dew point = w *238.3 / ( 17.294 – w ) ……………………………………………………… (4)
Konsentrasi uap air = 0.002166 * pa / ( t + 273.16 ) kg/m3 ………………………… (5)
TATA KERJA
Alat :
1. Thermometer,
2. Hygrometer
3. Pressure Indikator
4. Tang Amper
Cara kerja
Dalam melakukan evaluasi kinerja pengering udara dilakukan pengukuran temperatur dan
kelembaban relatief udara tekan dan lingkungan untuk menentukan harga dewpoint, selain itu
dilakukan pengukuran amper menggunakan tang ampermeter, dan pengamatan alat pengering pada
saat operasi. Sebelum dilakukan pengukuran dilakukan blowdown selama 5 menit untuk menguras
air yang terdapat pada pipa, selanjutnya dilakukan pengukuran temperatur dan kelembaban dengan
cara udara tekan disalurkan/dikeluarkan dari pipa selanjutnya diukur temperatur dan
kelembabannya. Pada perhitungan untuk menentukan harga dewpoint, maka dilakukan perhitungan
untuk menentukan harga tekanan uap jenuh (Persamaan 1), kemudian menentukan harga tekanan
uap air dari hasil perkalian tekanan uap jenuh dengan harga kelembaban reatief hasil pengukuran,
selanjutnya akan didapat kandungan air (Persaman 2 & 3) dengan menggunakan Persamaan 4 akan
didapatkan harga dewpoint, sedangkan Persamaan (5) dipergunakan untuk menentukan konsentrasi
uap air.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data pengukuran rata-rata masing-masing bulan dan hasil perhitungan harga dewpoint
menggunakan persamaan (1) s.d. (4) dapat dilihat pada Tabel 1.
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008 ISSN 0854 – 5561
538
Tabel 1. Data hasil pengukuran dan perhitungan
Udara Tekan Lingkungan
Pengukur
an
Ruang
an
Tempe
ratur
(oC)
RH
(%)
DP
(oC)
Konsentrasi
(Kg/m3)
Tempe
ratur
(oC)
RH
(%)
DP
(oC)
Keterang
an
HR. 14 26,2 28 6,19 0,006846
CR. 04 26,8 I 21 2,60 0,005316
R. 23 A 27,1 23 4,16 0,005930
30,2 51 18,87
Alat
berfungsi
baik
HR. 14 26,3 30 7,35 0,007412
II CR. 04 26,8 21 2,67 0,005342
R. 23 A 27,2 23 4,32 0,005991
32 56 22.05
Alat
berfungsi
baik
HR. 14 26,4 36 10,21 0,008987
III CR. 04 27,6 23 4,70 0,006145
R. 23 A 26,8 24 4,66 0,006145
32,7 57 22,99
Alat
berfungsi
baik
HR. 14 26,7 32 8,79 0,008162
IV CR. 04 27,8 23 4,93 0,006242
R. 23 A 27,5 25 5,91 0,006685
30,9 60 22,16
Alat
berfungsi
baik
HR. 14 26,2 30 7,48 0,007479
V CR. 04 26,4 22 3,20 0,005555
R. 23 A 27,4 25 5,89 0,006681
34,8 57 24,94
Alat
berfungsi
baik
HR. 14 26,1 32 8,41 0,007971
VI CR. 04 26,2 22 3,10 0,005520
R. 23 A 27,3 23 4,68 0,006142
34,4 55 23,97
Alat
berfungsi
baik
HR. 14 25,7 36 9,88 0,008813
VII CR. 04 25,4 23 3,13 0,005546
R. 23 A 27,4 24 5,44 0,006475
35,3 50 24,8
Alat
berfungsi
baik
Dari tabel hasil pengukuran dan perhitungan untuk udara tekan jalau Process Air didapatkan harga
dewpoint sekitar 2,60 oC sampai dengan 10,21 oC dengan konsentrasi berkisar 0,005316 kg/m3 s.d.
0,008987 kg/m3 (5,316 g/m3 s.d. 8,987 g/m3) mengacu pada ISO 8573 tabel D2090-4 dengan
dewpoint dibawah 10 oC atau konsentrasi 9,4 g/m3 termasuk kategori Class 6 [4], dari data tersebut
menunjukkan pada pengukuran III ruang HR.14 dewpoint 10,21 oC paling tinggi dan hal ini terjadi
pada HR.14 data yang dihasilkan paling besar dibandingkan dengan hasil pengukuran dari tempat
lainnya karena pipa yang terdapat pada HR.14 melalui basement. Udara tekan jalur Process Air
(PA) yang digunakan untuk mensuplai udara tekan fasilitas gedung IEBE yang disalurkan hanya
dapat dipergunakan untuk kebutuhan proses dan penggerak peralatan mekanik di laboratorium,
sesuai dengan dokumen keberterimaan hasil perbaikan dengan spesifikasi udara kering setara
dewpoint 10oC, jika digunakan sebagai penggerak peralatan yang menggunakan instrumen
kemungkinan besar dapat menimbulkan kerusakan pada peralatan tersebut karena masih terdapat
kandungan air sekitar 0,008987 kg/m3 = 8,987 g/m3 sehingga jika temperatur udara tekan mengalami
pendinginan sampai suhu dewpoint atau sekitar 10oC, maka kandungan air yang terdapat pada
udara tekan akan mengalami kondensasi atau terjadinya pencairan uap air tersebut. Sedangkan
udara tekan untuk peralatan yang menggunakan instrument harus mengoptimalkan jalur Instrument
Air (IA) khusus untuk peralatan yang menggunakan istrumen, hal ini dapat dilihat pada lampiran
Gambar 2, jalur Instrument Air (IA) pengering jenis absorber, karena harus memiliki class lebih baik
dan disesuaikan dengan peralatan yang terdapat di fasilitas IEBE. Dalam pengoperasian peralatan
ISSN 0854 – 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008
539
sistem udara tekan untuk jalur Process Air dapat beropersasi dengan baik, hal dapat dilihat sesuai
hasil pemantauan selama pengopersian dalam kurun waktu 1 tahun pada tahun 2008.
KESIMPULAN
Dari uraian di atas dapat diambil kesimpulan bahwa:
1. Harga dewpoint diperolah berkisar 2,60 oC sampai dengan 10,21 oC
2. Konsentrasi kandungan air sebesar 0,008987 kg/m3
3. Udara tekan jalur process air hanya dapat dipergunakan untuk proses dan penggerak peralatan
mekanik tidak dapat digunakan untuk peralatan instrument
4. Peralatan pengering dapat beropersai dengan baik
DAFTAR PUSTAKA
[1] ANONIM, “AS Built Drawing, General Diagram Process Air and Instrument Air System, Drawing
Number 351/21/P/01-05” , Serpong, 1987
[2] ANONIM, “Refrigerasi & Sistem Penyejuk AC” Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di asia,
http://www.energyefficiencyasia.org
[3] ANONIM, “Equations describing the physical properties of moist air”,
http://www.natmus.dk/cons/tp/
[4] ANONIM, “LALN Engineering Standards Manual ISD 341-2”, 2006, pp. 19
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2008 ISSN 0854 – 5561
540

About 3setiyanto

Lahir di lereng lawu, Dekat kebun Teh dan Kopi tapi barubelajar cara menikmati Teh dan Kopi

Diskusi

Belum ada komentar.

tinggalkan pesan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Blog Stats

  • 475,145 hits

my facebook

terbanyak dibaca

%d blogger menyukai ini: