absorsi kompresor

Download absorsi kompresor

Post on 30-Oct-2015

65 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Jurnal Xyzh, Vol, No.diisi oleh editor

    ANALISA DESAIN DAN PERFORMA KONDENSOR PADA SISTEM REFRIGERASI

    ABSORPSI UNTUK KAPAL PERIKANAN

    Mochamad Isa Anshori1) ,Baheramsyah Alam2) 1)Mahasiwa: JurusanTeknikSistemPerkapalan, FTK-ITS

    2)DosenPembimbing :JurusanTeknikSistemPerkapalan, FTK-ITS

    ABSTRAK

    Proses pendinginan sangat diperlukan oleh nelayan untuk mempertahankan mutu hasil tangkapan. Pada saat ini nelayan masih menggunakan sistem pendingin espadat yang dibawa dari darat. Dengan menggunakan sistem pendinginan ini lama pelayaran akan terbatasi karena es yang mereka bawa tidak dapat bertahan lama dan juga dapat mengurangi jumlah tangkapan ikan. Penelitian ini menawarkan sistem pendingin dengan sistem absorpsi, sistem ini cocok untuk nelayan sebab dalam pengaplikasiannya tidak memerlukan biaya dan tempat yang besar serta mudah dalam pengopersiannya. Sistem pendingin ini sangat ekonomis karena cara kerjanya memanfaatkan gas buang mesin kapal yang dihasilkan dari mesin kapal nelayan tersebut. Dalam penelitian ini dilakukan kemampuan Lithium Bromide sebagai absorben dalam sistem refrigerasi absorpsi. Dari semua perhitungan yang dilakukan didapatkan panjang kondensor sepanjang 15 meter dengan kemampuan heat transfer dari suhu 100 0C turun menjadi suhu 45 0C. Kondensor yang digunakan adalah type kondensor shell and tubedengan kapasitas kondensor 3,8018 Kw. Type tersebut paling efektif dari semua type kondensor lain.

    KEY WORDS: absorpsi,LithiumBromide,refrigerasi,kondensor,shell and tube.

    PENDAHULUAN

    Indonesia adalah salah satu negara kepulauan yang sangat kaya akan hasil lautnya. Dimana mayoritas penduduknya bekerja sebagai nelayan. Sehingga banyak nelayan yang bergantung pada hasil tangkapannya. Dengan hasil tangkapan yang banyak maka perekonomian para nelayan berkembang baik. Tetapi untuk menghasilkan tangkapan ikan yang banyak maka dibutuhkan perluasan jarak penangkapannya. Dengan memperluas jarak tangkapan ikan maka dibutuhkan bahan bakar yang banyak dan juga dibutuhkan pengawetan ikan agar hasil tangkapan masih dalam kondisi baik.

    Pada saat ini kapal nelayan di Indonesia hanya dilengkapi dengan tempat pendingin (cold storage) untuk mendinginkan ikan sehingga kualitas kesegaran ikan masih bisa terjaga, namun hal tersebut masih kurang maksimal karena sebagian besar nelayan masih menggunakan balok-balok es yang biasanya dibeli dari darat kemudian dibawa kelaut untuk mendinginkan ikan hasil tangkapannya. Namun balok-balok es tersebut mempunyai keterbatasan, karena hanya singkat balok-balok es tersebut akan mencair. Dan biasanya terkadang para nelayan menggunakan zat kimia seperti formalin untuk mengawetkan ikan, formalin merupakan zat yang sangat berbahaya bagi tubuh manusia. Oleh sebab itu diperlukan peralatan tambahan yang digunakan untuk sitem pendingin.

    Selain menggunakan es balok nelayan sekarang juga sudah ada yang menggunakan sistem pendingin hanya saja sistem ini masih independen, dalam artian sistemnya refrigerasi biasa. Hal ini kurang menguntungkan karena biaya yang dibutuhkan lebih mahal untuk mengoperasikan sistem tersebut.

    Penelitian yang akan dilakukan ini mengenai sistem pendingin absorpsi. Di mana sistem pendingin ini cocok untuk nelayan karena dalam penerapannya tidak memerlukan biaya dan tempat yang besar serta dalam pengoperasiannya juga mudah.

    Dalam kaitannya dengan sistem pendinginan absorpsi dalam penelitian ini difokuskan dengan desain dari pada kondensor yang akan dibuat.

    Perumusan Masalah

    Berdasarkan uraian diatas, dapat diambil perumusan masalah dalam penelitian ini yaitu, berapa banyak es balok yang bisa dikurangi oleh sistem ini ; bagaimanakah desain kondensor; serta type kondensor yang mana yang akan digunakan dalam sistem ini

    Batasan Masalah

    Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Obyek kapal yang dikaji yaitu KMN. London 4; Penelitian terfokus hanya pada bagian kondensor saja; Faktor biaya tidak diperhitungkan; Perhitungan hanya didesain untuk refrigran Air dengan absorben berupa Lithium Bromide (LiBr); Sistem refrigerasi tidak mengalami pengujian; Performa kondensor diuji dengan analisa matematis.

    Tujuan Penelitian

    Tujuan dari penelitian ini adalah Mengurangi Es balok sebesar 25% dari 200 Es balok; Merancang suatu komponen kondensor dari sistem pendingin absorbsi sebesar 3,8018 Kw; Membuat kondensor dari sistem pendingin absorpsi dengan skala sebenarnya.

    Luaran yang Diharapkan

    Luaran yang diharapakan dari penelitian ini adalah artikel yang berisi tentang analisa desain dan performa kondensor pada sistem refrigerasi absorpsi pada kapal perikanan.

    Sebuah sistem pendingin yang dapat meningkatkan kuantitas ikan dan kualitas pendinginan ikan sehingga nilai ekonomi ikan tidak berkurang dan nelayan bisa mendapatkan keuntungan yang lebih besar.

  • Jurnal Xyzh, Vol, No.diisi oleh editor TINJAUAN PUSTAKA

    Pada sektor perikanan penerapan teknologi refrigerasi dapat meningkatkan mutu ikan hasil tangkapan sebelum dan sesudah dilakukannya proses ekspor. Hal tersebut berpotensi meningkatkan devisa Negara. Karena ikan termasuk salah satu bahan pangan yang cepat membusuk sebagai akibat dari aktifitas enzim di dalam ikan dan proses oksidasi pada lemak oleh oksigen dari udara, maka akan menimbulkan perubahan-perubahan pada ikan yang meliputi bau busuk, daging menjadi kaku dan sorot mata ikan pudar dan timbulnya lendir pada insang serta pada tubuh bagian luar. Beberapa hal tersebut di atas yang menjadi suatu kelemahan pada ikan, sehingga dengan adannya kelemahan-kelemahan tersebut dapat menjadi suatu penghambat pemasaran ikan ke pasar internasional. Itulah sebabnya perlu dilakukan suatu pengawetan dan pengolahan ikan dengna teknologi refrigerasi, yang telah terbukti mampu mengawetkan dalam bentuk kesegaran yang paling dekat dengan kesegaran ikan yang baru ditangkap. Pendingin yang selama ini dipakai oleh nelayan berupa es balok yan dibawa dari darat. Es balok tersebut dipecah hingga menjadi butiran-butiran es. Untuk proses penangkapan yang relatif lama proses tersebut tidak menguntungkan karena beban yang dibawa dari darat akan menambah konsumsi BBM pada motor penggerak kapal.

    Dalam hal ini teknologi refrigerasi atau sistem pendingin yang digunakan adalah teknologi sistem pendingin absorpsi. Pada prinsip kerja siklus absorpsi ditunjukkan dengan adanya dua tingkat tekanan yang bekerja pada sistem yaitu tekanan rendah yang meliputi proses penguapan di evaporator dan penyerapan di absorber. Sedangkan tekanan tinggi meliputi proses pembentukan uap di generator dan proses pengembunan di kondensor. Siklus absorbsi juga menggunakan dua jenis zat yang umumnya berbeda, zat pertama disebut penyerap sedangkan yang kedua disebut refrigeran. Selanjutnya, efek pendinginan yang terjadi merupakan akibat dari kombinasi proses pengembunan dan penguapan kedua zat pada kedua tingkat tekanan tersebut. Proses yang terjadi di evaporator dan kondensor sama dengan pada siklus kompresi uap.

    Sistem Pendingin Sistem Pendingin Kompresi Uap

    Daur refrigerasi komoresi uap merupakan daur yang terbanyak digunakan dalam daur refrigerasi. Pada daur ini udara ditekan, kemudian diembunkan menjadi cairan, lalu tekanannya diturunkan agar cairan tersebut dapat menguap kembali.

    Untuk mendinginkan suatu ruang, ruang tersebut harus dikenakan kepada suatu fluida yang lebih dingin dari temperatur ruang yang diinginkan. Dengan demikian energi sebagai panas dapat dipindahkan dari suatu ruang dingin ke fluida yang lebih dingin tersebut, dan keadaan ini aka mempertahankan temperatur ruang dingin tersebut terhadap perpindahan energi sebagai panas yang keluar dari lingkungan yang hangat, melalui dinding ruang yang terisolasi. Siklus daur kompresi uap ditunjukkan pada gambar 1 dan 2, berikut alur dari daur kompresi uap,

    1 2. Refrigrant didalam evaporator menyerap panas disekitar evaporator tersebut. Selama proses ini cairan berubah fase dari cair ke gas, dan pada keluaran evaporator gas tersebut diberi pemanasan berlebih/superheated gas. 2 3. Uap yang diberi panas berlebih masuk menuju kompresor dimana tekanannya dinaikkan. Suhu juga akan meningkat, sebab bagian energi yang menuju proses kompresi dipindahkan ke refrigeran. 3 4. Gas bertekanan tinggi lewat dari kompresor menuju kondenser. Refrigerasi untuk proses ini biasanya dicapai dengan menggunakan udara atau air. Penurunan suhu lebih lanjut terjadi pada kondensor dimana fase gas diubah ke fase cair. , sehingga

    cairan refrigeran didinginkan ke tingkat lebih rendah ketika cairan ini menuju ekspansion valve. 4 1. Dari cairan yang mempunyai tekanan tinngi melalui katub ekspansi menuju evaporator sehingga tekanannya akan turun.

    Gambar 1. Gambaran skematis daur refrigerasi kompresi uap

    Gambar 2. Gambar skema refrigerasi kompresi uap termasuk berubahan tekanan.

    Sistem Pendingin Absorpsi Sistem ini dalam beberapa hal hampir sama dengan siklus kompresi uap seperti adanya komponen kondensor, katup ekspansi dan evaporator. Perbedaannya adalah tidak adanya kompresor pada sistem absorpsi digantikan dengan tiga komponen lain diantaranya absorber, pompa dan generator. Sistem absorpsi menyerap uap tekanan rendah dari evaporator ke dalam zat cair penguap (absorbing liquid) yang cocok pada absorber. Pada komponen ini terjadi perubahan fasa dari uap menjadi cair, karena proses ini sama dengan kondensasi, maka selama proses berlangsung terjadi pelepasan kalor. Tahap berikutnya adalah menaikan tekanan zat cair tersebut dengan pompa dan membebaskan uap dari zat cair penyerap dengan pemberian kalor.

    Siklus refrigerasi absorpsi adalah proses refrigerasi yang memanfaatkan dua jenis fluida dan sejumlah kecil masukan kalor, bukan masukan listrik seperti di sistem refrigerasi kompresi uap yang lebih sering dikenal.