MAKALAH SEMINAR

PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA

DINAMIKA SUHU PADA PTHB

DISUSUN OLEH:

NAMA : DUSTINI DEWI PUSPITA 121100049

RAKKY ARMAN 121100053

NURUL FRESTA PRATIWI 121100072

ASISTEN PEMBIMBING : RADEN BAGUS ANGGY

LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA

PRODI TEKNIK KIMIA / FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN

YOGYAKARTA

HALAMAN PENGESAHAN

MAKALAH SEMINAR PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA

DINAMIKA SUHU PTHB

Disusun Oleh:

Nama : Dustini Dewi Puspita 121100049

Rakky Arman 121100053

Nurul Fresta Pratiwi 121100072

Plug : A

Kelompok : 5

Hari/Jam : Selasa / 13.00 WIB

Asisten Pembimbing : Raden Bagus Anggy

Yogyakarta, 18 Desember 2012

Disetujui oleh

Asisten Pembimbing

Raden Bagus Anggy

Nilai:

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

berkah-Nya kepada praktikan, sehingga praktikan dapat menyelesaikan laporan

praktikum ini dengan lancar.

Laporan praktikum Dasar Teknik Kimia ini dibuat sebagai salah satu tugas

mata kuliah yang harus diselesaikan dan berkaitan dengan kegiatan praktikum

yang sedang dilaksanakan, serta disusun berdasarkan hasil praktikum dan

referensi yang telah didapat.

Ucapan terima kasih tidak lupa praktikan ucapkan kepada semua pihak

yang telah membantu dalam kegiatan praktikum, khususnya kepada asisten

pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan selama kegiatan

praktikum berlangsung. Tidak lupa pula praktikan ucapkan terima kasih pada

rekan-rekan yang telah memberikan saran dan kritik dalam penyusunan laporan

ini.

Dalam penyusunan laporan ini, praktikan sangat menyadari sepenuhnya

bahwa dalam penyusunan laporan ini masih jauh dari sempurna dan banyak

kekurangannya. Oleh karena itu, praktikan tetap menerima saran serta kritik yang

pembaca berikan, guna menyempurnakan dan memperbaiki dalam penyusunan

laporan praktikum selanjutnya.

Demikian kata pengantar ini praktikan sampaikan, praktikan sangat

berharap bahwa laporan praktikum ini dapat bermanfaat bagi praktikan dan semua

pihak pembaca.

Wassalamualaikum Wr. Wb.

Yogyakarta, 18 Desember 2012

Praktikan

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Hubungan waktu dan suhu pada percobaan kondisi

tunak 15

Tabel 2 Hubungan waktu dan suhu pada percobaan kondisi

dinamik 16

Tabel 3 Hubungan waktu dan suhu pada data kondisi tunak 18

Tabel 4 Hubungan waktu dan suhu pada data kondisi

dinamik 20

Tabel 5 Densitas air pada setiap suhu 30

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Fungsi Unit Step 5

Gambar 2 Fungsi Step 7

Gambar 3 Pemanas Tangki Horizontal Berpengaduk (PTHB) 9

Gambar 4 Rangkaian Alat PTHB 10

Gambar 5 Diagram alir percobaan pendahuluan 13

Gambar 6 Diagram alir percobaan kondisi tunak 13

Gambar 7 Diagram alir percobaan kondisi dinamik 14

Gambar 8 Grafik hubungan antara waktu dan suhu pada

kondisi tunak 19&22

Gambar 9 Grafik hubungan antara waktu dan suhu pada

kondisi dinamik 21&23

Gambar 10 Diagram blok fungsi transfer 26

DAFTAR ISI

Halaman Pengesahan i

Kata Pengantar ii

Daftar Tabel iv

Daftar Gambar v

Intisari 1

Bab I Pendahuluan 3

1. Latar Belakang 3

2. Tujuan 5

3. Tinjauan Pustaka 5

Bab II Pelaksanaan Percobaan 10

1. Rangkaian Alat dan Bahan 10

2. Cara Kerja 11

3. Diagram Alir 13

Bab III Hasil Percobaan dan Perhitungan 15

1. Hasil Percobaan 15

2. Perhitungan 17

Bab IV Pembahasan dan Kesimpulan 22

1. Pembahasan 22

2. Kesimpulan 24

Daftar Pustaka 29

Lampiran 30

INTISARI

Dalam pengoperasian suatu pabrik akan selalu mengalami gangguan

(disturbance) dari lingkungan eksternal. Selama beroperasi, pabrik harus terus

mempertimbangkan aspek keteknikan, keekonomisan, dan kondisi sosial agar

tidak terlalu signifikan terpengaruh oleh perubahan-perubahan eksternal tersebut.

Maka dari itu, perubahan atau fluktuasi Process Variables (PV) di dalam suatu

pabrik mempengaruhi kinerja prosesnya.

Tujuan percobaan ini adalah mengetahui perubahan dinamika respon suhu

(T) pada sistem tangki pemanas berpengaduk berbentuk silinder horizontal yang

terjadi akibat perubahan eksternal yang diberikan. Dari perubahan tersebut dapat

disusun model matematisnya dan didapat nilai-nilai konstanta yang ikut

mempengaruhi dinamika suhu yang terjadi.

Percobaan ini menggunakan PTHB sebagai sistem yang akan diukur

dinamika suhu keluarnya. Dimana PTHB akan diberikan aliran gangguan dari

tangki gangguan dengan air yang suhunya lebih tinggi daripada suhu air di dalam

PTHB. Suhu yang keluar dari PTHB dihitung setiap tiga menit untuk mengetahui

perubahan suhu dinamiknya hingga konstan.

Dari hasil percobaan tersebut diperoleh persamaan matematis yang dapat

mewakili perubahan dinamik suhu keluar dari PTHB dan konstanta-konstanta

yang mempengaruhinya, yaitu:

1. Persamaan yang diperoleh dari percobaan:

2. Konstanta-konstanta yang mempengaruhi :

p = 650 s

Kp = 0.0563

= 615.3477 s

K1 = 0.9467

K2 = 0.053

BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

Pabrik kimia merupakan susunan/rangkaian berbagai unit pengolahan yang

terintegrasi satu sama lain secara sistematik dan rasional. Tujuan pengoperasian

pabrik secara keseluruhan adalah mengubah (mengonversi) bahan baku menjadi

produk yang lebih bernilai guna. Dalam pengoperasiannya pabrik akan selalu

mengalami gangguan (disturbance) dari lingkungan eksternal. Selama beroperasi,

pabrik harus terus memepertimbangkan aspek keteknikan, keekonomisan, dan

kondisi sosial agar tidak terlalu signifikan terpengaruh oleh perubahan-perubahan

eksternal tersebut.

Di dalam pabrik kimia itu sendiri prosesnya menggunakan gabungan dari

beberapa unit proses seperti reaktor, heat exchanger, pompa, tangki, separator dan

lain-lain yang tersusun secara sistematis dan proporsional untuk mengubah bahan

baku menjadi produk (yang mempunyai nilai lebih) dengan cara seekonomis

mungkin (Stephanopoulus,1990)

Perubahan atau fluktuasi Process Variables (PV) di dalam suatu pabrik

mempengaruhi kinerja proses. Kelakuan dinamik dari Process Variables (PV)

sangat penting untuk diketahui guna mendukung tercapainya tujuan proses. Selain

itu, kelakuan dinamik proses juga bermanfaat dalam perancangan sistem

pengendalian proses. Dalam percobaan ini, diambil kasus dinamika suhu pada

Pemanas Tangki Horizontal Berpengaduk.

Dalam penelitian dan praktik industri, pemahaman mengenai dinamika

suatu proses kimia telah berkembang dan terbentuk karena faktor-faktor berikut:

1. Struktur proses kimiawi menjadi sangat kompleks, yang menuntut

perhatian profesi keteknikan untuk mengkaji/ merancang pengendalian

proses keseluruhan pabrik dari pada per satu unit operasi. Perancangan

sistem instrumentasi menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari

perancangan proses kimia itu sendiri

2. Perancangan instrumentasi sistem proses yang dituntut untuk memenuhi:

a. Tujuan dan sasaran sistem kontrol

b. Pemilihan cara pengukuran, manipulasi serta rangkaian yang tepat

c. Identifikasi sistem komputerisasi dan instrumentasi yang tepat

3. Pertumbuhan komputer digital yang sangat cepat sehingga dapat

merombak praktik instrumentasi proses kimia dan telah menerapkan

sistem instrumentasi yang modern

Sistem kontrol dalam perancangan instrumentasi merupakan Suatu sistem

yang digunakan untuk menjaga/mengendalikan PV pada nilai yang diinginkan

(set-point), walaupun terjadi gangguan proses.

Ada beberapa fungsi gangguan pada sistem, salah satunya adalah fungsi

step. Di mana fungsi tersebut akan berubah secara cepat dengan satu tahap dari

satu tingkat ke tingkat lainnya dan setelah itu mencapai nilai steady baru atau

konstan.

Gambar 1: Fungsi Unit Step

2. TUJUAN

Tujuan dilaksanakannya praktikum ini, antara lain:

1. Menyusun permodelan matematis untuk mempelajari dinamika suhu pada

sistem tangki pemanas berpengaduk berbentuk silinder horizontal

2. Mempelajari dinamika respon suhu (T) terhadap perubahan input

( gangguan )

3. Menghitung harga K1, K2, Kp, p, dan .

3. TINJAUAN PUSTAKA

Variabel-variabel yang terlibat dalam proses operasi pabrik adalah F (laju

alir), T (temperatur), P (tekanan) dan C (konsentrasi). Variabel-variabel tersebut

dapat dikategorikan menjadi 2 kelompok, yaitu variabel input dan variabel output.

1. Variabel Input

Variabel input adalah variabel yang menandai efek lingkungan pada

proses kimia yang dituju. Variabel ini juga diklasifikasikan dalam 2

kategori, yaitu:

1. Manipulated (adjustable) variable, jika harga variabel tersebut dapat

diatur dengan bebas oleh operator atau mekanisme pengendalian.

2. Disturbance variable, jika harga tidak dapat diatur oleh operator atau

sistem pengendali, tetapi merupakan gangguan.

2. Variabel Output

Variabel oiutput adalah variabel yang menandakan efek proses kimia

terhadap lingkungan yang diklasifikasikan dalam 2 kelompok:

1. Measured output variables, jika variabel dapat diketahui dengan

pengukuran langsung

2. Unmeasured output variables, jika variabel tidak dapat diketahui

dengan pengukuran langsung

Dalam analisis dinamika proses, variable proses dan sinyal control

merupakan fungsi waktu. Ada beberapa fungsi yang dapat mewakili perubahan

atau dinamika yang terjadi pada input dalam respon sistem order satu.

1. Fungsi Step

Fungsi step adalah fungsi yang bernilai nol pada saat t < c dan

bernilai 1 pada saat t c

Gambar 2: Fungsi Step

Fungsi ini dinotasikan dengan f(t) = u(t c), dimana c merupakan nilai t

yang menandai perubahan nilai fungsi dari 0 ke 1. Adapun transformasi Laplace

pada fungsi ini, sebagai berikut:

00|ste

s

A.dtstA.eF(s)

= 1)(0s

A

= s

A

2. Fungsi Ramp

Fungsi ramp adalah fungsi dimana input mengalami kenaikan

secara linier dengan waktu mulai dari nol. Fungsi input pada fungsi ramp

adalah:

Dimana r merupakan slope dari fungsi ramp tersebut. Adapun

transformasi Laplace dari persamaan tersebut:

3. Fungsi Sinusoidal

Fungsi sinusoidal ini adalah fungsi yang menyatakan respon

mengalami osilasi akibat perubahan dinamiknya sebelum mencapai nilai

steady barunya. Fungsi ini dinotasikan dengan;

Dimana A merupakan amplitudo dan adalah frekuensi (radian/waktu).

Transformasi Laplace pada fungsi ini adalah:

Penyelesaian persamaan diferensial dengan menggunakan transformasi

Laplace beranggapan bahwa kondisi awal merupakan keadaan tunak (steady state)

dan semua variabel dinyatakan dalam prosedur penyelesaian term deviasi.

Sistematika transformasi Laplace:

1. Menyusun persamaan diferensial neraca massa atau neraca panas yang

terjadi pada sistem dalam keadaan steady dan unsteady.

2. Membuat term deviasi dari setiap variabel steady dan unsteady.

3. Mengubah persamaan diferensial menjadi bentuk Laplace dengan variabel

s.

4. Membuat hubungan antara variabel output dan variable input.

5. Meng-invers persamaan yang telah terbentuk menjadi bentuk waktu (t)

untuk memperoleh respon output.

Dalam percobaan ini fungsi dan transformasi Laplace tersebut digunakan

untuk menghitung dan mengetahui perubahan dinamik pada suhu air di dalam

sistem PTHB. PTHB atau Pemanas Tangki Horizontal Berpengaduk sendiri

merupakan CPI atau Chemical Process Industries dimana sistem ini terdiri dari

beberapa unit proses, antara lain; tangki, pompa pengangkut, dan pemanas. PTHB

biasanya digunakan pada perusahaan bioethanol yang fungsinya untuk mengontrol

suhu atau mereaksikan suatu zat.

Gambar 3: Pemanas Tangki Horizontal Berpengaduk (PTHB)

BAB II

PELAKSANAAN PERCOBAAN

1. RANGKAIAN ALAT DAN BAHAN

Gambar 4: Rangkaian Alat PTHB

Keterangan Alat:

1. PTHB

2. Tangki Umpan

3. Tangki Umpan Cadangan

4. Tangki Gangguan

5. Tangki Gangguan Cadangan

6. Pengaduk Elektrik

7. Termometer

8. Pompa

1

2

3

4

5

6

7

8

8

9

9

10 11

12

9. Pemanas

10. Kran Umpan

11. Kran Gangguan

12. Kran Buangan PTHB

Bahan yang digunakan adalah air dengan spesifikasi sebagai berikut:

1. Suhu (T) = 28oC

2. Kapasitas panas air (Cp) = 1 kal/goC

2. CARA KERJA

Percobaan dilakukan dengan satu percobaan pendahuluan untuk

mengetahui volume pada PTHB dan dua percobaan utama dalam kondisi yang

berbeda yaitu, tunak dan dinamik.

1. Percobaan Pendahuluan

Percobaan pendahuluan dilakukan untuk mengetahui volume air

pada PTHB dengan cara mengisi PTHB dengan air hingga penuh, ditandai

dengan mengalirnya air menuju tangki umpan cadangan. Setelah itu,

dilanjutkan dengan membuka kran buangan PTHB sambil menampung

dan mengukur air yang keluar dari PTHB. Lalu, mencatat volume yang

terukur.

2. Percobaan Kondisi Tunak

Percobaan kondisi tunak bertujuan untuk mengetahui suhu steady

pada sistem.

Percobaan ini diawali dengan mengisi tangki umpan hingga penuh

yang ditandai dengan mengalirnya air dari tangki umpan ke tangkin umpan

cadangan. Lalu melakukan pengecekan aliran dengan menghidupkan

pompa pada tangki umpan cadangan dan membuka kran tangki umpan

sampai aliran menjadi overflow. Apabila alirannya sudah overflow,

kemudian melakukan pengukuran suhu awal pada tangki umpan. Lalu,

menghidupkan pemanas pada PTHB dan mengukur suhu air keluar dari

PTHB setiap selang waktu 3 menit hingga suhu mencapai nilai konstan.

3. Percobaan Kondisi Dinamik

Percobaan kondisi dinamik dilakukan untuk mengetahui perubahan

dinamik suhu pada PTHB apabila diberi aliran gangguan hingga suhu

mencapai nilai konstannya.

Pertama-tama, mengisi tangki gangguan dengan air hingga penuh

dan menghidupkan pemanas pada tangki gangguan hingga air pada tangki

gangguan mencapai suhu 50oC dan menyalakan pompa pada tangki

gangguan cadangan. Lalu, mengalirkan air dari tangki gangguan menuju

PTHB dan memulai split untuk mengetahui perubahan dinamik suhu pada

selang waktu 3 menit.

3. DIAGRAM ALIR

Diagram alir percobaan dibagi atas 3 diagram, yaitu:

1. Diagram alir percobaan pendahuluan

Gambar 5: Diagram alir percobaan pendahuluan

2. Diagram alir percobaan kondisi tunak

Gambar 6: Diagram alir percobaan kondisi tunak

Mengisi PTHB dengan air hingga penuh

Membuka kran buangan PTHB dan menampung air

yang keluar dari PTHB

Mengukur volume air yang telah ditampung

Mengisi tangki umpan dengan air hingga penuh

Menghidupkan pompa pada tangki umpan cadangan dan membuka kran pada tangki umpan

Mengatur bukaan kran tangki umpan hingga aliran menjadi overflow1

Melakukan pengukuran suhu awal pada tangki umpan

Menghidupkan pemanas pada PTHB dan mengukur suhu keluar PTHB setiap selang waktu 3 menit sampai suhu konstan

3. Diagram alir percobaan kondisi dinamik

Gambar 7: Diagram alir percobaan kondisi dinamik

Mengisi tangki gangguan dengan air hingga penuh

Menghidupkan pemanas pada tangki gangguan hingga air pada tangki gangguan mencapai suhu 50oC

Menyalakan pompa pada tangki gangguan cadangan dan mengatur kran pada tangki gangguan dan tangki umpan

hingga aliran overflow

Mengukur suhu air keluar pada PTHB setiap selang waktu 3 menit sampai memperoleh data konstan

BAB III

HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

1. HASIL PERCOBAAN

Volume Tangki (V) = 13 l

Kapasitas Panas Cairan (Cp) = 42 J/goC

Densitas Air ( ) = 0.996233 g/cm3

Laju Alir Volumetrik (Fi) = 20 cm3/s

Luas Permukaan Koil Pemanas (Ae) = 188.5 cm2

Koefisien Konveksi (he) = 2500 W/m2o

C

Panas yang Diberikan Koil (Qe) = 420 W

1. Kondisi Tunak

Tabel 1: Hubungan waktu dan suhu pada percobaan kondisi tunak

No Waktu Suhu

1 0 28

2 3 28.5

3 6 29

4 9 29.5

5 12 30

6 15 31

7 18 31.5

8 21 32

9 24 33

10 27 33.5

11 30 34

12 33 35

13 36 35.5

14 39 36

15 42 37

16 45 37

17 48 37

18 51 37.5

19 54 38

20 57 38.5

21 60 39

22 63 39

23 66 40

24 69 40

25 72 41

26 75 41

27 78 41.5

28 81 41.5

29 84 41.5

30 87 41.5

31 90 41.5

2. Kondisi Dinamik

Tabel 2: Hubungan waktu dan suhu pada percobaan kondisi dinamik

No. Waktu Suhu

1 0 41.5

2 180 45

3 360 48

4 540 50

5 720 53

6 900 55

7 1080 57

8 1260 60

9 1440 61.5

10 1620 62

11 1800 63

12 1980 63

13 2160 63

14 2340 63

15 2520 63

2. PERHITUNGAN

1. Mencari nilai p dan Kp

Diketahui:

V = 13 l = 13000 cm3

Fi = 20 cm3/s

he = 2500 W/m2o

C

Ae = 188.5 cm2

= 0.996233 g/cm3

Cp = 42 J/goC

2. Mencari nilai , K1, dan K2

Diketahui:

p = 650 s

Kp = 0.0563

3. Kondisi Tunak

Suhu Umpan Masuk (Tis) = 28oC

Tabel 3: Hubungan waktu dan suhu pada data kondisi tunak

No

Waktu

(menit)

Suhu

(oC)

1 0 28

2 3 28.5

3 6 29

4 9 29.5

5 12 30

6 15 31

7 18 31.5

8 21 32

9 24 33

10 27 33.5

11 30 34

12 33 35

13 36 35.5

14 39 36

15 42 37

16 45 37

17 48 37

18 51 37.5

19 54 38

20 57 38.5

21 60 39

22 63 39

23 66 40

24 69 40

25 72 41

26 75 41

27 78 41.5

28 81 41.5

29 84 41.5

30 87 41.5

31 90 41.5

Dari data percobaan di atas diperoleh nilai suhu steady pada 41.5oC. Maka,

dari data tersebut dapat dibuat grafik hubungan antara waktu dan suhu, sebagai

berikut:

Gambar 8: Grafik hubungan antara waktu dan suhu pada kondisi tunak

4. Kondisi Dinamik

Suhu Umpan Masuk (Tis) = 28oC

Suhu Steady (Ts) = 41.5oC

Suhu Gangguan (Tisnew) = 50oC

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

Suh

u

Waktu

Untuk menghitung kondisi dinamik suhu yang keluar pada PTHB

digunakan transformasi Laplace dari persamaan diferensial yang diperoleh dari

kerja sistem, yaitu:

Invers dari transformasi Laplace di atas digunakan untuk menghitung suhu

hitung yang keluar dari PTHB. Untuk mendapatkan perbedaan antara suhu yang

didapat dari data dan suhu hitung dicari dengan menggunakan rumus persen

kesalahan.

Maka, diperoleh tabel sebagai berikut:

Tabel 4: Hubungan waktu dan suhu pada data kondisi dinamik

No. Waktu Suhu Suhu Hitung %kesalahan

1 0 41.5 41.50 0.00

2 180 45 46.78 3.96

3 360 48 50.72 5.68

4 540 50 53.67 7.33

5 720 53 55.86 5.40

6 900 55 57.50 4.55

7 1080 57 58.73 3.03

8 1260 60 59.64 0.60

9 1440 61.5 60.32 1.92

10 1620 62 60.83 1.89

11 1800 63 61.21 2.84

12 1980 63 61.49 2.39

13 2160 63 61.70 2.06

14 2340 63 61.86 1.81

15 2520 63 61.98 1.62

Diperoleh persen kesalahan rata-rata = 3.00%

Dari data yang diperoleh dari tabel di atas dapat dibuat grafik hubungan

waktu dan suhu pada kondisi dinamik, sebagai berikut:

Gambar 9: Grafik hubungan waktu dan suhu pada kondisi dinamik

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1000 2000 3000

Suh

u

Waktu

Waktu vs. Suhu Data

Waktu vs. Suhu Hitung

BAB IV

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

1. PEMBAHASAN

Dari percobaan pada kondisi tunak didapatkan nilai steady umpan masuk

untuk perhitungan pada kondisi dinamik.

Gambar 8: Grafik hubungan waktu dan suhu pada kondisi tunak

Dari grafik di atas diketahui bahwa waktu yang lama mengakibatkan suhu

meningkat hingga pada akhirnya mencapai titik konstan pada 41.5oC. Hal ini

disebabkan air yang mengalir dari tangki umpan ke PTHB dan keluar dari PTHB

mendapatkan panas yang diberikan oleh koil pemanas di dalam PTHB.

Pada percobaan ini seharusnya mengikuti teori gangguan sistem

berdasarkan fungsi step. Namun, karena suhu umpan masuk tiba-tiba diganggu

dengan aliran gangguan bersuhu konstan, maka dapat digunakan rumus berikut:

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

Suh

u

Waktu

Perbedaan hasil antara suhu data dan suhu hitung menghasilkan persen

kesalahan. Persen kesalahan diperoleh karena disebabkan kesalahan pembacaan

suhu gangguan awal dan suhu keluar dari PTHB. Selain itu, pada saat percobaan,

aliran tidak terjaga overflow, sehingga air pada tangki gangguan sering

ditambahkan air dengan suhu tinggi yang mengakibatkan suhu keluar PTHB

menjadi meningkat.

Gambar 9: Grafik hubungan waktu dan suhu pada kondisi dinamik

Grafik tersebut menunjukkan bahwa kondisi steady state belum dapat

terlihat dikarenakan data yang diambil untuk menentukan kondisi steady state

belum sempurna. Namun pada percobaan kondisi dinamik didapat suhu steady

state 63oC.

Semakin tinggi suhu gangguan (Tis new) maka semakin tinggi suhu

steady-nya (Tis new), hal ini disebabkan oleh perbedaan antara suhu umpan (Tis)

dan suhu gangguan (Tis new) yaitu magnitude (M) yang besar.

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1000 2000 3000

Suh

u

Waktu

Waktu vs. Suhu Data

Waktu vs. Suhu Hitung

2. KESIMPULAN

3. Dari data percobaan dan perhitungan diperoleh :

p = 650 s

Kp = 0.0563

= 615.3477 s

K1 = 0.9467

K2 = 0.053

4. Persamaan yang diperoleh dari percobaan kondisi dinamik:

5. Susunan neraca panas pada PTHB:

Neraca panas pada keadaan unsteady:

Neraca panas pada keadaan steady:

Term Deviasi:

Transformasi Laplace:

Fungsi Transfer:

Gambar 10: Diagram blok fungsi transfer

Ti(s)

Te(s) T(s)

+

+

Jika Te(s) = 0, maka fungsi transfernya menjadi;

DAFTAR PUSTAKA

Perry, R.H., Green, D.W. 1997. Perrys Chemical Engineers Handbook 7th ed.

McGraw-Hill: New York

Smith, C.A., Corripio, A.B. 1997. Principles & Practice of Automatic Process

Control 2nd

ed. John Wiley & Sons, Inc: New York

Stephanopoulus, G. 1984. Chemical Process Control : An Introduction to Theory

and Practice. Prentice-Hall, Inc: New Jersey

LAMPIRAN

Tabel 5: Densitas air pada setiap suhu

t, oC Densitas (gr/ml)

0 0.999839

1 0.999898

2 0.999940

3 0.999964

4 0.999972

5 0.999964

6 0.999940

7 0.999901

8 0.999848

9 0.999781

10 0.999699

11 0.999605

12 0.999497

13 0.999377

14 0.999244

15 0.999099

16 0.998943

17 0.998775

18 0.998595

19 0.998405

t, oC Densitas (gr/ml)

21 0.997992

22 0.997770

23 0.997538

24 0.997296

25 0.997045

26 0.996783

27 0.996513

20 0.998204

28 0.996233

29 0.995945

30 0.995647

31 0.995341

32 0.995026

33 0.994703

34 0.994371

35 0.994032

36 0.993684

37 0.993328

38 0.992965

39 0.992594

40 0.992215

41 0.991830

42 0.991436

43 0.991036

44 0.990628

45 0.990213

46 0.989792

47 0.989363

48 0.988928

49 0.988485

50 0.988037

51 0.987581

52 0.987120

53 0.986652

54 0.986177

55 0.985696

PERTANYAAN DAN JAWABAN

1. Nadia Benita (121100127)

Sebutkan variabel input dan variabel output pada percobaan!

Jawaban:

Variabel input pada percobaan meliputi; laju alir cairan masuk, suhu cairan

masuk, dan panas steam.

Variabel output pada percobaan meliputi: level cairan pada tangki, suhu

cairan keluar, dan laju alir cairan keluar

2. Diah Asih Ekawati (121100067)

Apa saja kegunaan PTHB pada industri?

Jawaban:

Pada industri PTHB digunakan dalam sistem, salah satunya untuk mengontrol

suhu dan mereaksikan suatu zat. Contohnya, pada industry ethanol.

3. Monica Gretta Pawung (121100076)

Apa hubungan percobaan kondisi tunak dan percobaan kondisi dinamik?

Jawaban:

Pada percobaan kondisi tunak, kita hanya mencari data pada sistem tanpa

adanya gangguan hingga air mencapai suhu steady-nya. Sedangkan pada

percobaan kondisi tunak kita menambahkan aliran gangguan di mana suhu

gangguan lebih besar dari pada suhu steady air. Sehingga terjadi perubahan

yang dinamik pada suhu air yang awalnya telah mencapai steady, hingga suhu

air mencapai nilai konstan kembali.

4. Desi Kurniyati (121100056)

Apa contoh gangguan yang terjadi pada industri riil dan bagaimana

menanggulanginya?

Jawaban:

Gangguan pada sistem proses pabrik tentu saja sangat beragam. Contohnya;

sistem Heat Exchanger, pada aliran masuk dan aliran keluar harus dipasang

alat sensor yang nantinya akan mengirimkan sinyal apabila terjadi gangguan

pada input maupun outputnya, sehingga secara otomatis alat akan melakukan

antisipasi agar tidak terjadi konflik pada sistem. Secara matematis, kita

mengubah fungsi transfer di saat terjadi perubahan input maupun outputnya.

Gangguannya sendiri dapat merupakan macam-macam variabel yang dapat

berubah maupun diubah. Contohnya; suhu, tekanan, laju alir, level, dll.