HUMIDIFIKASI DAN DEHUMIDIFIKASI

Proses Humidifikasi dengan proses Dehumidifikasi mempunyi perbedaan dalam arah alirannya. Semua itu tergantung dari cara mengatur valve yang ada. Gas yang masuk mengalir pada pipa orifice mempunyai beda tekan tertentu. Adapun perbedaan antara proses humidifikasi dengan dehumidifikasi sbb :Proses humidifikasi, merupakan suatu proses yang dapat menambah kadar air dalam gas.Dalam prosesnya ada dua cara yaitu dengan pemanasan dan tanpa pemanasan. Arah aliran kedua proses tersebut berbeda tergantung bagaimana kita dapat mengatur buka tutupnya valve. Pada proses ini, gas dikontakan dengan air yang berada di dalam labu secara counter current dimana air mengalir dari atas dan gas/udara menngalir ke atas dari bawah, dengan laju alir sirkulasi air tertentu. Data yang diambil dari percobaan ini seperti, suhu air di dalam labu, suhu gas masuk (Tdindan Twin),suhu gas keluar ( Tdoutdan Twout), dan beda tekanan di dalam labu.Proses Dehumidifikasi, yang merupakan proses pengurangan kadar air dalam gas, sama dengan proses humidifikasi mempunyai dua cara proses, yaitu dengan pemanasan dan tanpa pemanasan. Kesemuanya itu tergantuk cara mengatur valve yang ada. Pada proses ini, gas dilewatkan pada sebuah kolom yang yang didalamnya terdapat zat penyerap (absorbent) dan juga dengan memperbesar tekanan.Koefisien pindah panasDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebasKoefisien pindah panasdigunakan dalam perhitunganpindah panaskonveksiatauperubahan faseantara cair dan padat. Koefisien pindah panas banyak dimanfaatkan dalam ilmutermodinamikadanmekanikasertateknik kimia.

di manaQ= panas yang masuk atau panas yang keluar, Wh= koefisien pindah panas, W/(m2K)A= luas permukaan pindah panas, m2= perbedaan temperatur antara permukaan padat dengan luas permukaan kontak dengan fluida, KDari persamaan di atas, koefisien pindah panas adalah koefisien proporsionalitas antarafluks panas,Q/(A delta t), dan perbedaantemperatur,, yang menjadi penggerak utama perpindahan panas.SatuanSIdari koefisien pindah panas adalah watt per meter persegi-kelvin , W/(m2K). Koefisien pindah panas berkebalikan denganinsulasi termal.Terdapat beberapa metode untuk mengkalkulasi koefisien pindah panas dalam berbagai jenis kondisi pindah panas yang berbeda, fluida yang berlainan, jenis aliran, dan dalam kondisitermohidraulik. Perhitungan koefisien pindah panas dapat diperkirakan dengan hanya membagikonduktivitas termaldari fluida dengan satuan panjang, namun untuk perhitungan yang lebih akurat seringkali digunakanbilangan Nusselt, yaitusatuan tak berdimensiyang menunjukkan rasio pindah panaskonvektifdankonduktifnormal terhadap bidang batas.Korelasi Dittus-Boelter (konveksi paksa,forced convection)Korelasi yang khusus namun sederhana dan biasa digunakan pada berbagai aplikasi adalah korelasi pindah panas Dittus-Boelter untuk fluida dalam aliran turbulen. Korelasi ini dapat digunakan ketika konveksi adalah satu-satunya cara dalam memindahkan panas, tidak ada perubahan fase, dan tidak ada radiasi yang signifikan. Koreksi dari perhitungan ini 15%.Untuk aliran fluida padapipamelingkar yang lurus dengan bilangan Reynolds antara 10000 dan 120000, ketikabilangan Prandtldi anara 0.7 dan 120, untuk titik yang jaraknya lebih dari sepuluh kali diameter pipa dan ketika permukaan pipa halus secara hidraulik, koefisien pindah panas antara fluida dan permukaan pipa dapat diekspresikan sebagai:

di mana= konduktivitas termal fluida==diameter hidraulikNu=bilangan Nusseltbilangan Nusselt dapat dicari dengan: (korelasi Dittus-Boelter)di mana:Pr=bilangan PrandtlRe=bilangan Reynoldsn= 0.4 untuk pemanasan (dinding lebih panas dari fluida yang mengalir) dan 0.33 untuk pendinginan (dinding lebih dingin dari fluida yang mengalir)[1].Korelasi ThomTerdapat korelasi yang sederhana antara koefisien pindah panas dalam proses pemanasan fluida hinggamendidih(boiling process). Korelasi Thom adalah untuk aliran air yang mendidih dan jenuh pada tekanan di atas 20MPa, dalam kondisi di mana molekul-molekul air yang mendidih lebih banyak mendominasi sepanjang konveksi paksa sedang terjadi. Konsep ini berguna untuk perkiraan kasar dari perbedaan temperatur yang mungkin terjadi pada fluks panas yang ditentukan.[2]

di mana:= kenaikan temperatur pada dinding di atas titik jenuh, Kq= fluks panas, MW/m2P= tekanan air, MPaperhatikan bahwa ini adalah rumus empiris yang khusus pada satuan tertentu yang diberikan pada rumus

Koefisien pindah panas pada dinding pipaPada kasus pindah panas pada pipa yang melingkar, fluks panas bergantung pada diameter dalam dan diameter luar dari pipa, atau tebalnya. Namun jika tebal pipa sangat tipis jika dibandingkan dengan diameter dalamnya, maka perhitungannya:

di maka k adalah konduktivitas termal dari material dinding dan x adalah ketebalan dinding. Penggunaan asumsi ini bukan berarti mengasumsikan bahwa ketebalan dinding diabaikan, namun diasumsikan bahwa perpindahan panas adalah linier pada satu garis, tidak tersebar dari satu titik di pusat pipa ke segala arah penampang melintang pipa.Jika asumsi di atas tidak berlaku, maka koefisien pindah panas dapat dihitung dengan menggunakan:

di manadiadalah diameter dalam dandoadalah diameter luar.Koefisien pindah panas gabunganUntuk dua atau lebih proses pindah panas yang bekerja secara paralel, koefisien pindah panas ditambahkan:

Untuk dua atau lebih proses pindah panas yang bekerja secara berantai pada garis lurus, koefisien pindah panas ditambahkan secara invers:

Misalnya, katakan ada sebuah pipa dengan fluida yang mengalir di dalamnya. Laju pindah panas antara fluida di bagian dalam pipa dengan permukaan luar pia adalah

di manaQ= laju pindah panas (W)h= koefisien pindah panas (W/(m2K))t= ketebalan dinding (m)k= konduktivitas termal dinding (W/mK)A= luas permukaan dinding (m2)= perbedaan temperatur.

TEMPERATUR BOLA BASAH DAN BOLA KERINGDry Bulb temperature (Temperatur bola kering), yaitu suhu yang ditunjukkan dengan thermometer bulb biasa dengan bulb dalam keadaan kering. Satuan untuk suhu ini bias dalam celcius, Kelvin, fahrenheit. Seperti yang diketahui bahwa thermometer menggunakan prinsip pemuaian zat cair dalam thermometer. Jika kita ingin mengukur suhu udara dengan thermometer biasa maka terjadi perpindahan kalor dari udara ke bulb thermometer. Karena mendapatkan kalor maka zat cair (misalkan: air raksa) yang ada di dalam thermometer mengalami pemuaian sehingga tinggi air raksa tersebut naik. Kenaikan ketinggian cairan ini yang di konversika dengan satuan suhu (celcius, Fahrenheit, dll).Wet Bulb Temperature (Temperatur bola basah), yaitu suhu bola basah. Sesuai dengan namanya wet bulb, suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer yang bulbnya (bagian bawah thermometer) dilapisi dengan kain yang telah basah kemudian dialiri udara yang ingin diukur suhunya.Perpindahan kalor terjadi dari udara ke kain basah tersebut. Kalor dari udara akan digunakan untuk menguapkan air pada kain basah tersebut, setelah itu baru digunakan untuk memuaikan cairan yang ada dalam thermometer.Untuk menjelaskan apa itu wet bulb temperature, dapat kita gambarkan jika ada suatu kolam dengan panjang tak hingga diatasnya ditutup. Kemudian udara dialirka melalui permukaan air. Dengan adanya perpindahan kalor dari udara ke permukaan air maka terjadilah penguapan. Udara menjadi jenuh diujung kolam air tersebut. Suhu disinilah yang dinamakan Wet Bulb temperature.Untuk mengukur dua sifat (Dry dan Wet bulb temperature) ini sekaligus biasanya menggunkan alat yang namanya sling, yaitu dua buah thermometer yang di satukan pada sebuah tempat yang kemudian tempat tersebut dapat diputar. Satu thermometer biasa dan yang lainnya thermometer dengan bulb diselimuti kain basah.Dew Point, yaitu suhu dimana udara telah mencapai saturasi (jenuh). Jika udara tersebut mengalami pelepasan kalor sedikit saja, maka uap air dalam udara akan mengembun.

MOISTURE CONTENT Kadar air adalah persentase kandungan air suatu bahan yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis). Kadar air berat basah mempunyai batas maksimum teoritis sebesar 100 persen, sedangkan kadar air berdasarkan berat kering dapat lebih dari 100 persen. (Syarif dan Halid, 1993).Tabrani (1997), menyatakan bahwa kadar air merupakan pemegang. peranan penting, kecuali temperatur maka aktivitas air mempunyai tempat tersendiri dalam proses pembusukan dan ketengikan. Kerusakan bahan makanan pada umumnya merupakan proses mikrobiologis, kimiawi, enzimatik atau kombinasi antara ketiganya. Berlangsungnya ketiga proses tersebut memerlukan air dimana kini telah diketahui bahwa hanya air bebas yang dapat membantu berlangsungnya proses tersebut.Kadar air suatu bahan biasanya dinyatakan dalam persentase berat bahan basah, misalnya dalam gram air untuk setiap 100gr bahan disebut kadar air berat basah. Kadar air basis basah dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

Dimana :m = Kadar air basis basah (%)Wm = Berat air dalam bahan (gr)Wd = berat bahan kering mutlak (gr)Wt = Berat total = Wm + Wd dalam (gr )Cara lain untuk menyatakan kadar air adalah kadar air basis kering yaitu : air yang diuapkan dibagi berat bahan setelah pengeringan. Jumlah air yang diuapkan adalah berat bahan sebelum pengeringan dikurangi berat bahan setelah pengeringan dan dinyatakan dalam persamaan berikut:

Dimana :M = Kadar air basis kering (%)Wd = Berat air dalam bahan (gr)m = Berat bahan kering mutlak (gr)Kadar air basis basahBerat bahan kering adalah berat bahan setelah mengalami pemanasan beberapa waktu tertentu sehingga beratnya tetap (konstan). Pada proses pengeringan air yang terkandung dalam bahan tidak dapat seluruhnya diuapkan. (Kusumah, Herminianto dan Andarwulan, 1989).