BLOWER DAN KIPAS SENTRIFUGAL

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan mahasiswa diharapkan dapat :

1. Mengenalkan bagian-bagian blower dan kipas sentrifugal

2. Memahami prinsip kerja blower dan kipas sentrifugal

II. ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Blower Sentrifual

2. Kipas Sentrifugal

III.DASAR TEORI

Transfortasi fluida melalui pipa, peralatan udara terbuka dilakukan dengan

bantuan pompa, kipas, atau blower (penghembus). Alat-alat tersebut fungsinya untuk

meningkatkan kecepatan, tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida. Metode yang

paling umum untuk menikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau

aksi sentrifugal yang diberikan dari luar. Pompa digunakan untuk memindahkan zat

cair, sedangkan kipas, Blower atau kompresor untuk menambah energi pada gas.

1. Blower Sentrifugal

Contoh Blower Sentrifugal satu tahap seperti pada gambar penampakannya

seperti Pompa sentrifugal, kecuali rumahan dan buangannya sempit sedang diameter

rumahannya dan buangannya lebih besar dari pompa. Kecepatan opeasinya tinggi,

yaitu 3.600 rpm atau lebih. Alasan penggunaan kecepatan tinggi dan diameter

impeller yang besar karena diperlukannya tinggi-tekan yang sangat besar. Kecepatan

untuk blower sentrifugal kira-kira sepuluh kali daripada pompa sentrifugal.

2. Kipas Sentrifugal

Kipas-kipas besarnya sentrifugal, opersinya berdasarkan prinsip yang persis

sama dengan pompa sentrifugal, tetapi daun-daun impellernya biasanya dilekungkan

kedepan. Contoh impeller kipas pada gambar. Impeller ini dipasang didalam rumahan

yang terbuat dari lembaran logam tipis. Ruang bebas (clearance) dibuat besar dan

tinggi-tekan buang rendah, yaitu 5-60 in. H2O. Kadang-kadang, sebagaimana terdapat

pada kipas ventilasi hampir semua energi yang ditambahkan dikonversikan menjadi

energi kecepatan dan hampir tidak ada tinggi tekan tekanan. Peningkatan kecepatan

selalu menyerap sebagian besar energi yang ditambahkan sehingga harus selalu

diperhitungkan dalam menaksir efisiansi dan kebutuhan daya. Efisiensi total keluaran

daya termasuk tinggi-tekan tekanan maupun tinggi-tekan kecepatan adalah kira-kira

70%.

- Apakah fan dan blower itu ?

Hampir kebanyakan pabrik menggunakan fan dan blower untuk ventilasi dan

untuk proses industri yang memerlukan aliran udara. Sistim fan penting untuk

menjaga pekerjaan proses industri, dan terdiri dari sebuah fan, motor listrik, sistim

penggerak, saluran atau pemipaan, peralatan pengendali aliran, dan peralatan

penyejuk udara (filter, kumparan pendingin, penukar panas, dll.). Contoh sistim

digambarkan dalam Gambar 1. Departemen Energi Amerika Serikat meperkirakan

bahwa 15 persen listrik di industri manufakturing Amerika dipakai oleh motor. Hal

yang sama di sektor komersial, listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikan motor

fan yang merupakan bagian dari biaya energi terbesar untuk penyejukan ruangan (US

DOE, 1989). Fan, blower dan kompresor dibedakan oleh metode yang digunakan

untuk menggerakan udara, dan oleh tekanan sistim operasinya. The American Society

of Mechanical Engineers (ASME) menggunakan rasio spesifik, yaitu rasio tekanan pe

ngeluaran terhadap tekanan hisap, untuk mendefinisikan fan, blower, dan kompresor

(lihat Tabel 1).

- Perbedaan Blower Dan Fan

Kipas angin  ( Fan ) adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk

membuat aliran gas kontinu seperti udara.Dalam setiap sistem pendingin, yang

menggunakan gas sebagai penghantar, kipas angin adalah unit wajib yang

menciptakan aliran udara dalam sistem. Sistem ini dapat dilihat dalam  kipas angin

sederhana yang digunakan di rumah tangga atau kipas pendingin eksternal untuk

mesin pembakaran internal. Ketika membutuhkan tekanan yang lebih tinggi

diperlukan blower yang digunakan sebagai pengganti kipas angin.

- Jenis-Jenis Fan Dan Blower

Bagian ini menjelaskan secara ringkas berbagai jenis fan dan blower.

Jenis-jenis fan

1. Berdasarkan Pengaturan Kecepatannya

Berdasarkan pengaturan kecepatannya,fan ada yang memiliki beberapa

kecepatan sehingga dapat diatur kecepatannya dan ada pula yang memiliki kecepatan

konstan.Pada AHU pompa kalor P5670,fan memiliki tiga kecepatan yang dapat

memberikan nilai maksimum aliran udara sebesar 0,37 m3/sec.

2. Berdasarkan Design-nya

a. Centrifugal Fan

Fan sentrifugal adalah

mesin untuk menggerakkan

udara atau gas lain. Istilah

“blower” dan “squirrel cage

fan” biasa dipakai sebagai

sinonim. Fan ini menaikkan

kecepatan dari aliran udara dengan bagian berputarnya. Fan ini

memanfaatkan energi kinetik dari kipasnya untuk menaikkan

tekanan udara.

Fan sentrifugal mempercepat aliran udara secara linier, merubah arah aliran

(biasanya 90 o). Fansentrifugal dibuat kokoh, relatif tidak berisik, dan dapat

beroperasi di berbagai kondisi. Fan sentrifugal adalah sebuah “Constant Volume

Device” yang berarti pada kecepatan konstan, fan sentrifugal akan memompa volume

udara yang tetap dibandingkan dengan massa udara yang tetap. Ini berarti kecepatan

udara di sebuah sistem tetap walaupun laju massanya tidak tetap.

Gambar Komponen Centrifugal Fan

Fan sentrifugal sampai sekarang adalah yang paling banyak digunakan pada

HVAC. Karena fan sentrifugal lebih murah dan lebih mudah pada pembangunan. Fan

sentrifugal digunakan untuk memindahkan gas pada sistem ventilasi di gedung-

gedung. Fan sentrifugal juga biasa digunakan sebagai sistem pendingin/pemanas dan

juga cocok untuk proses industri dan sistem kontrol polusi udara. Seperti yang

ditunjukkan gambar, udara masuk dari sisinya dan keluar lewat lubang udaranya.

Subtipe dari sentrifugal fan :

Airfoil

Backward Curve

Backward

Radial Blade

Forward-Curved Radial

Paddle-Wheel

Forward

Industrial

Pre-engineered

Pressure Blowers

Surgeless Blowers

Mechanical Vapor Recovery

Acid Gas Blowers

- Axial Fan

Axial fan memakai gaya poros untuk menggerakkan udara atau gas, berputar

dengan poros utama dengan kipas yang dipasang secara tegak lurus dari diameter luar

poros. Axial fan biasa digunakan pada sistem ventilasi silindrikal pendek, yang aliran

masuk dan keluarnya dapat dihubungkan. Axial fan memiliki kipas dengan diameter

yang biasanya sepanjang satu kaki (0.3 meter) sampai 30 kaki (9 meter), walaupun

diameter axial fan untuk menara pendingin dapat melebihi 82 kaki (25 meter).

Pada umumnya, axial fan digunakan pada prinsip laju aliran volume yang

besar, dan sentrifugal fan digunakan untuk aliran dan tekanan tinggi.

Sub kategori axial fan :

High-Temperature Axial Fans

Tube Axial Fans

Vaneaxial Fans

Variable Pitch Axial

Variable Pitch on-the-fly Axial Fans

Mixed-flow fans

Tabel Karakteristik Fan Aksial

Jenis fan Kelebihan Kekurangan

(1) (2) (3)

Fan pipa aksial,

Prinsinya dimana fan

propoler ditempatkan

dibagian dalam silinder.

-Tekanan lebih tinggi dan efisiensi

operasinya lebih baik dari pada

fanpropoler,

-Cocok untuk tekanan menengah,

penggunaan laju aliran udara yang tinggi,

- Dapat dipercepat sampai kenilai kecepatan

tertentu(karena putaran massanya rendah)

dan menghasikan aliran pada arah

berlawanan, yangberguna dalam berbagai

penggunaan ventilasi

Relatif mahal

Tingkat kebisingan dan

aliran udara sedang,

Efesiensi energy relative

lebih rendah (65%)

Fan dengan baling-

baling aksial

-Cocok untuk tekanan sedang sampai

dengan tekanan tinggi (sampai 500 mm

WC) pada buangan boiler-induced draft

-Dapat dipercepat sampai ke nilai kecepatan

tertentu (karena putaran massanya rendah)

dan menghasilkan aliran pada arah

berlawanan, yang berguna dalam berbagai

penggunaan ventilasi

Relative mahal

dibandingkan fan

Impeller

Fan propeller -Menghasilkan laju aliran udara yang tinggi

pada tekanan rendah,

-Tidak membutuhkan saluran kerja yang

luas (karena tekanan yang dihasilkan lebih

kecil),

-Murah, karena kontruksinya sederhana,

-Mencapai efesiensi maksimum, hampir

seperti aliran yang mengalir sendiri, dan

sering digunakan pada ventilasi atap

Efisiensi energy relative

rendah

Bising

Gambar Driveagrement

3. Berdasarkan Penempatannya

Exhaust

Exhaust fan adalah fan yang ditempatkan setelah komponen utamanya

sehingga fungsinya untuk menarik udara/gas ke arah komponen tersebut

(dalam AHU komponen utamanya adalah Heat exchanger)

Blower

Blower fan adalah fan yang ditempatkan sebelum komponen utamanya

sehingga fungsinya untuk mendorong udara/gas ke arah komponen tersebut.

4. Berdasarkan Curve Blade-nya

Roda fan terdiri dari bilah-bilah yang dipasang ke sebuah roda. Bilah-

bilah ini dapat dipasang dengan berbagai jenis yaitu:

Gambar Centrifugal Fan Blades

Forward-curved blade

Forward-curved blades, seperti pada gambar 3(a), menggunakan bilah yang

melengkung searah dengan putaran fan. Forward-curved fan biasa dipakai pada laju

alir tinggi, tekanan rendah. Salah satu karakterisitiknya adalah beratnya, sehubungan

dengan jumlah bilah yang diperlukan.

Backward-curved blades

Backward-curved blades, seperti gambar 3(b), menggunakan bilah yang

melengkung berlawanan dengan arah putaran fan. Blower yang lebih kecil ada yang

menggunakan backward inclined blades, yang lurus, tidak melengkung. Backward

curved fan biasa dipakai pada laju aliran medium, tekanan tinggi. Dan backward

curved blades lebih ringan dibandingkan dengan forward curved fan, karena tidak

memerlukan bilah kipas terlalu banyak.

Straight radial blades

Radial fan, seperti pada gambar 3(c), memiliki roda yang bilahnya lurus, tidak

melengkung yang dipasang langsung dari pusat kipasnya. Radial fan biasa digunakan

untuk fluida yang tidak murni gas, karena radial fan yang pengendapannya paling

sedikit. Radial fan memiliki karakteristik suaranya yang bising. Radial fan dipakai di

kondisi kecepatan tinggi, volume rendah dan tekanan tinggi.

Tabel Klasifikasi Fan sentrifugal terdiri atas:

1.Tipe Forward Curved Keterangan

Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat

didalamnya berukuran kecil dan

membelok kedalam searah dengan arah

rotasi roda-roda. Fan ini beroperasi pada

kecepatan yang relatif rendah. Jenis fan ini

biasa juga disebut sebagai squirrel cage

wheel. Tipe ini biasa digunakan pada

kegiatan proses pemanasan dengan tekanan

rendah, ventilasi dan pendingin ruangan

seperti pada tungku pembakaran domestik

dan pada alat pendingin lainnya.

2. Tipe Radial Blade Keterangan

Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat

didalamnya berbentuk seperti paddle.

Blade yang ada memiliki arah tegaklurus

dengan arah rotasi fan. Fan ini cenderung

beroperasi pada kecepatan yang sedang.

Tipe ini biasa digunakan pada kegiatan

material handling, memiliki bentuk yang

kokoh serta mudah untuk diperbaiki di

lapangan. Jenis fan ini juga digunakan pada

industri yang membutuhkan tekanan yang

tinggi.

3. Tipe Backward Inclined Keterangan

Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat

didalamnya berbentuk rata dan memiliki

arah yang condong dan menjauhi arah dari

rotasi roda. Fan ini cenderung beroperasi

pada kecepatan yang tinggi. Tipe fan ini

lebih efisien daripada kedua jenis fan diatas.

Tipe ini biasa digunakan pada pemanas

biasa, ventilasi dan sistem pendingin udara.

Digunakan pada berbagai kegiatan di

industri, dimana jenis airfoil blade tidak

dapat digunakan karena memiliki

kemungkinan terkena korosi akibat debu

halus.

4. Tipe Airfoil Blade Keterangan

Walaupun tipe fan ini bukan tipe yang

umum, namun tipe ini merupakan tipe

penyempurnaan pada desain tipe Backward

Inclined. Fan ini memiliki efisiensi yang

paling tinggi dan cenderung memiliki

kecepatan yang lebih cepat. Tipe ini biasa

digunakan pada industri yang memiliki

keadaan udara yang cukup bersih. Selain itu

jenis fan ini dapat dirancang dengan

konstruksi khusus pada udara yang berdebu.

5. Tipe Radial Tip Keterangan

Pada tipe fan ini roda-roda yang terdapat

didalamnya memiliki bentuk yang

cenderung melengkung ke arah rotasi roda-

roda tetapi blade yang terdapat didalamnya

bersandar kebawah, sehingga bagian

luarnya akan mencapai posisi radial. Fan ini

berkerja dengan kecepatan yang hampir

sama dengan fan backward inclined. Tipe

ini juga dirancang untuk menangani pada

kegiatan material handling atau pada

kegiatan yang menyebabkan erosive, dan

Gambar Kurva flow Tekanan static, dan volume

Untuk melihat karakteristik kelebihan dan kelemahan fan sentrifugall, yaitu :

Tabel.3 Karakteristik fan sentrifugal

Jenis fan dan blade Kelebihan Kelemahan

(1) (2) (3)

Fan radial dengan Blades

datar.

Cocok untuk tekanan statis tinggi

(sampai 1400 mm WC) dan

temperatur tinggi.

Rancangan sederhana sehingga

dapat dipakai untuk unit

penggunaan khusus

Dapat beroperasi pada aliran

udara yang rendah tanpa masalah

getaran/vibrasi

Sangat tahan lama

Efisiensi mencapai 75%

Hanya cocok untuk laju

aliran udara rendah sampai

sedang

Fan yang melengkung

kedepan, dengan blade yang

melengkung kedepan.Dapat mengerakan volume

udara yang besar terhadap

tekanan yang relative rendah

Ukurannya relative kecil

Tingkat kebisingan rendah

(diakibatkan rendahnya

kecepatan) dan sangat cocok

untuk pemanasan perumahan,

ventilasi dan penyejuk udara

Hanya cocok untuk layanan

yang bersih, untuk layanan

kasar, dan bertekanan tinggi

Keluaran fan sulit untuk

diatur secara tepat, Penggerak

harus dipilih secara hati-hati

untuk menghindarkan beban

motor lebih, sebab kurva daya

meningkat sejalan dengan

aliran udara, Efisiensi energy

relative rendah (55 – 65 %)

Backward inclined fan,

denganblades yang miring

jauh daraiarah perputaran;

datar, lengkung,dan airfoil

Dapat beroperasi dengan

perubahan tekanan statis

(asalkan bebannya tidak berlebih

ke motor), Cocok untuk sistim

yang tidak menentu pada aliran

udara yang tinggi, Cocok untuk

layanan forced-draft, Fan dengan

balade datar lebih kuat, Fan

dengan blades lengkung lebih

efisien (melebihi 85 %), Fan

dengan blades air foil yang tipis

adalah yang paling efisien

Tidak cocok untuk aliran udara

yang kotor (karena fan

mendukung terjadinya

penumpukan debu), Fan

dengan blades air foil kurang

stabil karena mengandalkan

pada penangkatan yang

dihasilkan oleh setiap blade,

Fan blades air foil yang tipis

akan menjadi sasaran erosi.

Jenis-jenis blower

Blower dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi daripada fan, sampai

1,20 kg/cm2. Dapat juga digunakan untuk menghasilkan tekanan negatif untuk

sistim vakum di industri. Blower sentrifugal dan blower positive displacement

merupakan dua jenis utama blower.

1. Blower sentrifugal

Blower sentrifugal terlihat lebih seperti pompa sentrifugal daripada fan.

Impelernya digerakan oleh gir dan berputar 15.000 rpm. Pada blower multi-tahap,

udara dipercepat setiap melewati impeler. Pada blower tahap tunggal, udara tidak

mengalami banyak belokan, sehingga lebih efisien. Blower sentrifugal beroperasi

melawan tekanan 0,35 sampai 0,70 kg/cm2, namun dapat mencapai tekanan yang

lebih tinggi. Satu karakteristiknya adalah bahwa aliran udara cenderung turun

secara drastis begitu tekanan sistim meningkat, yang dapat merupakan kerugian

pada sistim pengangkutan bahan yang tergantung pada volum udara yang mantap.

Oleh karena itu, alat ini sering digunakan untuk penerapan sistim yang cenderung

tidak terjadi penyumbatan.

2. Blower jenis positive-displacement

Blower jenis positive displacement memiliki rotor, yang "menjebak" udara

dan mendorongnya melalui rumah blower. Blower ini me nyediakan volum udara

yang konstan bahkan jika tekanan sistimnya bervariasi. Cocok digunakan untuk

sistim yang cenderung terjadi penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan

yang cukup (biasanya sampai mencapai 1,25 kg/cm2) untuk menghembus bahan-

bahan yang menyumbat sampai terbebas. Mereka berputar lebih pelan daripada

blower sentrifugal (3.600 rpm) dan seringkali digerakkan dengan belt untuk

memfasilitasi perubahan kecepatan.

IV. PROSEDUR KERJA

1. Memeriksa kelengkapan blower dan kipas yang digunakan dalam

percobaan

2. Melakukan pembongkaran blower dan kipas untuk mengenal bagian-

bagian dalam blower dan kipas tersebut

3. Memasang kembali bagian-bagian blower dan kipas yang telah di bongkar

4. Selesai percobaan kembalikan dalam keadaam rapi dan bersih dan

disimpan ditempat yang telah ditentukan

V. DATA PENGAMATAN

Nama Peralatan Jumlah Lokasi

Blower

2 buah Lab. Satuan Proses

2 buah Lab. KAD

1 buah Lab. Kimia Analitik

1 buah Lab. Pengendalian Proses

1 buah Destilasi

Total 7 buah

Kipas 1 buah Lab. Utilitas

2 buah Utilitas

1 buah Gudang

1 buah Lab. Hidrokarbon

3 buah Lab.Satuan Proses

2 buah Gudang Zat Kimia

2 buah Destilasi

2 buah Lab. Satuan Operasi

3 buah Lab. KAD

Total 17 buah

VI. ANALISA PERCOBAAN

Pada praktikum kali ini yaitu “blower dan kipas sentrifugal” mempunyai

tujuan mengenalkan bagian-bagian blower dan kipas Sentrifugal serta memahami

prinsip kerja blower dan kipas sentrifugal.

Kami melakukan pengamatan dan menghitung jumlah blower dan kipas

sentrifugal yang ada di laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

Blower itu sendiri adalah alat yang brfungsi untuk meningkatkan kecepatan,

tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida. Blower biasanya terdapat pada alat-alat

aliran fluida. Sedangkan kipas sentrifugal yaitu alat yang berfungsi untuk

menyerap udara dan mengeluarkan kembali. Kipas ini biasanya terdapat dalam

ruangan. Pada prinsipnya, blower dan kipas sentrifugal cara kerjanya sama tetapi

berbeda pada baling-balingnya.

Setelah melakukan pengamatan, maka di dapatlah jumlah blower dan

kipas dari berbagai lokasi di Laboratorium Teknik Kimia POLSRI. Blower di

laboratorium terdapat 7 buah yang lokasinya ada pada Laboratorium Satuan

Proses, KAD, Kimia Analitik, Pengendalian Proses, dan Destilasi. Sedangkan

Kipas sentrifugal terdapat 17 buah pada Laboratorium Utilitas, Hidrokarbon,

Satuan Proses, Satuan Operasi, KAD, Gudang, Gudang Zat Kimia dan Destilasi.

VII. KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan maka dapat disimpukan bahwa :

- Kami dapat mengenal bagian-bagian blower dan kipas sentrifugal

- Kami mengetahui jumlah blower dan kipas sentrifugal yang ada di

laboratorium Teknik Kimia POLSRI

VIII. DAFTAR PUSTAKA

- Jobsheet.2015. “Penuntun Praktikum Utilitas”. POLSRI:Palembang

- https://www.academia.edu/8738339/Blower

- http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_fan#Centrifugal_fans

- http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_fan#Axial_fans

PERTANYAAN

1. Jelaskan perbedaan prinsip kerja blower dan kipas sentrifugal ?

Jawab :

Blower : Mengalirkan fluida serta mengubahnya dari tekanan rendah ke

tekanan tinggi sebagai akibat adanya gaya sentrifugal yang dialami

oleh fluida dengan kecepatan 1,70 kg/cm3 serta kecepatn putar 15000

rpm

Kipas : Mengalirkan udara dari tekanan rendah ke tekanan tinggi dengan

kecepatan putar 1200 rpm.

2. Jelaskan perbedaan blower dan fan?

Jawab:

Blower

- Digunakan sebagai media transportasi udara dengan system menghisap

dan menghembuskan sesuai dengan keperluan peralatan.

- Penerapan system yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.

Fan

- Berguna untuk handling padatan yang terbang (debu, serpih kayu, skrap

logam)

- Digunakan untuk pemanasan perumahan ventilasi dan penyejuk udara

(HVAC)

GAMBAR ALAT

BLOWER KIPAS

LAPORAN PRAKTIKUM UTILITAS

Disusun oleh :

Kelompok : 2 / 5KE

Eka Apryanti 061330401038

Gita Putri Kusumawardani 061330401039

Indah Okta A. 061330401040

Meyriski Lialita 061330401041

Natashia Cindy Patricia 061330401043

Rafit Arjeni 061330401045

Instruktur : Ir. Mustain Zamhari, M.Si

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2015