lampiran blower dan fan

22
LAMPIRAN 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). Tabel 1: Perbedaan antara Fan, Blower dan Kompresor (Ganasean) Peralatan Perbandingan spesifik Kenaikan tekanan (mmWg) Fan Sampai 1,11 1136 Blower 1,11 sampai 1,20 1136-2206 Kompressor Lebih dari 1,20 -

Upload: aristy-miranda

Post on 07-Dec-2015

76 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

jjjjjj

TRANSCRIPT

Page 1: Lampiran Blower Dan Fan

LAMPIRAN

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).

Tabel 1: Perbedaan antara Fan, Blower dan Kompresor (Ganasean)

Peralatan Perbandingan spesifik Kenaikan tekanan (mmWg)Fan Sampai 1,11 1136Blower 1,11 sampai 1,20 1136-2206Kompressor Lebih dari 1,20 -

Page 2: Lampiran Blower Dan Fan

Gambar 1: Komponen Sistim Fan (US DOE, 1989)

1. Jenis-jenis fan

Terdapat dua jenis fan. Fan sentrifugal menggunakan impeler berputar untuk menggerakan aliran udara. Fan aksial menggerakan aliran udara sepanjang sumbu fan.

a. Fan sentrifugalFan sentrifugal (Gambar 6) meningkatkan kecepatan aliran udara dengan impeler berputar. Kecepatan meningkat sampai mencapai ujung blades dan kemudian diubah ke tekanan. Fan ini mampu menghasilkan tekanan tinggi yang cocok untuk kondisi operasi yang kasar, seperti sistim dengan suhu tinggi, aliran udara kotor atau lembab, dan handling bahan. Fan sentrifugal dikategorikan oleh bentuk bladenya sebagaimana diringkas dalam Tabel 2.

Page 3: Lampiran Blower Dan Fan

Tabel 2. Karakteristik Berbagai Fan Sentrifugal (diambil dari US DOE, 1989)

Jenis fan dan blade Keuntungan KerugianFan radialdengan bladesdatar (Gambar 7)

Cocok untuk tekanan statis tinggi (sampai 1400 mmWC) dan suhu tinggiRancangannya sederhana sehingga dapat dipakai untuk unit penggunaan khususDapat beroperasi pada aliran udara yang rendah tanpa masalah getaranSangat tahan lamaEfisiensinya mencapai 75%Memiliki jarak ruang kerja yang lebih besar yang berguna untuk handling padatan yang terbang (debu, serpih kayu, dan skrap logam)

Hanya cocok untuk laju aliran udara rendah sampai medium

Fan yang Melengkung kedepan, denganblade yang melengkungkedepan (Gambar 8)

Dapat menggerakan volum udara yang besar terhadap tekanan yang relatif rendahUkurannya relatif kecilTingkat kebisingannya rendah (disebabkan rendahnya kecepatan) dansangat cocok untuk digunakan untuk pemanasan perumahan, ventilasi, dan penyejuk udara (HVAC)

Hanya cocok untuk layanan penggunaan yang bersih, bukan untuk layanan kasar dan bertekanan tinggiKeluaran fan sulit untuk diatur secara tepatPenggerak harus dipilih secara hati-hati untuk menghindarkan beban motor berlebih sebab kurva daya meningkat sejalan dengan aliran udaraEfisiensi energinya relatifrendah (55-65%)

Backwardinclined fan, dengan bladesyang miring jauh dari arahperputaran: datar, lengkung, dan airfoil (Gambar 9)

Dapat beroperasi dengan perubahan tekanan statis (asalkan bebannya tidakberlebih ke motor)Cocok untuk sistim yang tidak menentu pada aliran udara tinggiCocok untuk layanan

Tidak cocok untuk aliran udara yang kotor (karena bentuk fan mendukung terjadinya penumpukan debu)Fan dengan blades air-foil kurang stabil karena mengandalkan pada pengangkatan yang

Page 4: Lampiran Blower Dan Fan

forced-draftFan dengan blade datar lebih kuatFan dengan blades lengkung lebih efisien (melebihi 85%)Fan dengan blades air-foil yang tipis adalah yang paling efisien

dihasilkan oleh tiap bladeFan blades air-foil yang tipis akan menjadi sasaran erosi

Gambar 6 Gambar 7

Gambar 8 Gambar 9

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

Page 5: Lampiran Blower Dan Fan

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.

Gambar blower sentrifugal

2. Perbedaan prinsip kerja blower dan fan?Jawaban:

Fan Blower Cocok untuk operasi kondisi yang

kasar Mampu menghasilkan tekanan

tinggi Kenaikan tekanan sampai 1136

mmWg Mampu untuk handling bahan Memiliki blade sebagai alat

utama

Tidak cocok untuk sistem yang dapat mengalami penyumbatan

Karakteristiknya cenderung turun saat tekanan sistem meningkat

Kenaikan tekanan dari 1136- 2066 Tidak bisa untuk handling bahan Memiliki impeller sebagai alat

utama

3. Perbedaan penggunaan blower dan fan?Jawaban:

Page 6: Lampiran Blower Dan Fan

Fan Blower berguna untuk handling padatan

yang terbang (debu, serpih kayu, dan skrap logam)

digunakan untuk pemanasan perumahan, ventilasi, dan penyejuk udara (HVAC)

penerapan sistim yang cenderung tidak terjadi penyumbatan

dapat menggunakan blower untuk membuka kaki IC yang tidak dapat dibuka dengan solder biasa

4. Menghitung daya blower/fan

Sebelum Daya dari blower/ fan dapat dihitung, sejumlah parameter operasi harus diukur, termasuk kecepatan udara, head tekanan, suhu aliran udara pada fan. Dalam rangka mendapatkan gambaran operasi yang benar harus diyakinkan bahwa:

1. Fan dan komponennya beroperasi dengan benar pada kecepatannya2. Operasi berada pada kondisi stabil; suhu, berat jenis, resistansi sistim yang stabil dll.

Disini akan dihitung daya dari blower dan Perhitungan efisiensi blower/fan, perhitungan dibagai beberapa tahap agar dapat mudah dimengerti :

Tahap 1: Menghitung berat jenis gas

Tahap pertama adalah menghitung berat jenis udara atau gas dengan menggunakan

persamaan sebagai berikut:

Berat jenis gas (γ)=273 x 1,293/ 273 + t 0C

Dimana, t oC = Suhu udara atau gas pada kondisi ditempat

Tahap 2: Mengukur kecepatan udara dan menghitung kecepatan udara rata-rata

Kecepatan udara dapat diukur dengan menggunakan sebuah tabung pitot dan manometer,atau dengan sensor aliran (instrumen tekanan diferensial), atau anemometer yang akurat.

Gambar dibawah memperlihatkan bagaimana tekanan kecepatan diukur dengan menggunakan sebuah tabung pitot dan manometer. Tekanan total diukur denan menggunakan pipa bagian dalam dari tabung pitot dan tekanan statis diukur dengan menggunakan pipa luar dari tabung pitot. Jika ujung tabung luar dan dalam disambungkan ke manometer, didapatkan tekanan kecepatan (yaitu perbedaan antara tekanan total dan tekanan statis). Untuk mengukur kecepatan yang rendah, lebih disukai menggunakan manometer dengan pipa tegak keatas daripada manometer pipa-U. Lihat bab tentang Peralatan Pemantauan untuk penjelasan mengenai manometer.

Page 7: Lampiran Blower Dan Fan

Menghitung kecepatan udara rata-rata dengan mengambil sejumlah pembacaan tekanankecepatan yang melintasi bagian melintang saluran dengan menggunakan persamaan berikut :

Dimana:

Cp= Konstanta tabung pitot, 0,85 (atau) yang diberikan oleh pabrik pembuatnya

Dh = Perbedaan tekanan rata-rata yang diukur oleh tabung pitot dengan

mengambil pengukuran pada sejumlah titik pada seluruh bagian melintang

saluran.

yu= Berat jenis udara atau gas pada kondisi pengujian

y = Berat jenis zat cair dalam manometer pada tabung pitot (air, alkohol atau air raksa)

Tahap 3: menghitung aliran volumetrik

Tahap ketiga adalah menghitung aliran volumetrik sebagai berikut:

1. Ukur diameter saluran (atau dari sek itarnya dimana diameter dapat diperkirakan).2. Hitung volum udara/gas dalam saluran dengan hubungan sebagai berikut

Volumetrik Q (m3/s) = V x A

Page 8: Lampiran Blower Dan Fan

Tahap 4:Menghitung Daya Blower

Hubungan antara total head, H dan debit Q dinyatakan oleh persamaan (14) berikut :

Dimana

g =percepatan gravitasi bumi, m/s2

b2 =sudut sudu bagian luar (lihat gbr.2)

H =head, Pa

Q = debit, m3/s

u2 = kecepatan sudu bagian luar, m/s

R2 = Jari-jari luar dari blower, m

v = kecepatan sudut, rad/s

N = putaran blower-rpm

Page 9: Lampiran Blower Dan Fan

b2 = tebal/ketinggian sudu blower,m

Daya blower = γ. Q. H (Watt)

Tahap 5: Menghitung efisiensi Blower

Efisiensi mekanik dan statik dapat dihitung sebagai berikut:

Sumber : http://yefrichan.wordpress.com/2010/08/02/cara-menghitung-daya-blowerfan/

Page 10: Lampiran Blower Dan Fan
Page 11: Lampiran Blower Dan Fan
Page 12: Lampiran Blower Dan Fan
Page 13: Lampiran Blower Dan Fan
Page 14: Lampiran Blower Dan Fan
Page 15: Lampiran Blower Dan Fan
Page 16: Lampiran Blower Dan Fan
Page 17: Lampiran Blower Dan Fan

Bagaimana caranya menghitung kebutuhan exhaust fan yang tepat untuk ruangan anda?

Page 18: Lampiran Blower Dan Fan

Untuk memudahkan cara menghitung kebutuhan exhaust fan suatu ruangan, berikut ini kami sampaikan rumus atau formula sebagai berikut;

Keterangan untuk nilai A, B dan C pada rumus di atas adalah sebagai berikut :Nilai A: adalah volume ruangan dalam M3

Nilai B: adalah nilai kebutuhan frekwensi pergantian udara dalam satu jam untuk suatu ruangan tertentu yang akan dipasang exhaust fan (lihat table) .

Nilai C: adalah nilai "air volume" dari exhaust fan KDK dalam satuan m3/jam (dapat dilihat pada catalog KDK fan)Tabel untuk nilai B

Table yang dibuat berdasarkan riset para ilmuwan yang bergerak dalam bidang tata udara. Untuk memudahkan kami memberikan contoh seperti di bawah ini :

Contoh : Living room dengan ukuran: panjang 10m, lebar 8m dan tinggi 3.5m. maka perhitungan kebutuhan

ventilasinya adalah sebagai berikut :

Page 19: Lampiran Blower Dan Fan

(1). Nilai A = 10m x 8m x 3.5m = 280m3

(2). Nilai B = 6 kali/jam, nilai B (lihat table)

(3). (A) X (B) = 280m3 x 6 = 1680 m3/jam.

(4). Cara memilih v- fan, sbb :(lihat catalog KDK fan)

alternatif 1: KDK wall v-fan type 30RQN diameter kipas 30Cm, 1020m3/H x 2 unit alternatif 2: KDK wall v-fan type 30GS diameter kipas 30Cm, 1800m3/H x 1 unit.

Perhitungan di atas diasumsikan pilihannya memakai "wall v-fan", namun apabila di lapangan tidak memungkinkan memakai wall v-fan, dan mengharuskan memakai v-fan di atas plafon atau sering disebut "ceiling ventilating fan" dan harus pula menggunakan pipa atau ducting untuk meneruskan udara keluar ruangan, maka sangat perlu untuk dipertimbangkan besarnya hambatan atau "static pressure" yang ada, semakin panjang dan semakin banyak belokan pipa atau ducting yang ada, semakin besar pula hambatan atau static pressure-nya.

Maka v-fan yang dipilih harus mempunyai daya sedot atau air volume yang lebih besar dari perhitungan di atas, agar daya sedot v-fan yang dipilih masih memenuhi kebutuhan ventilasi yang diharapkan. Karena dengan adanya hambatan akan mengurangi kemampuan v-fan atau daya sedotnya akan turun, putaran dan suara motor bertambah kencang dan berisik, konsumsi listrik bertambah dan umur v-fan pun semakin pendek.