ventilasi industri fan - industri fan 2 fans i. pengenalan sistem fan didalam lokal exhaust...

Download VENTILASI INDUSTRI FAN -   INDUSTRI FAN 2 FANS I. PENGENALAN Sistem fan didalam lokal exhaust ventilasi industri penting untuk menjaga preses ... mekanisme drive, dan

Post on 12-Feb-2018

225 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    1

    PENGGUNAAN FAN PADA SISTIM VENTILASI LOKAL

    Mata kuliah Ventilasi Industri-IKK.356

    Latar Muhammad Arief, Ir, MSc

    Dosen FKM, Peminatan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Univ Esa Unggul

    Disampaikan pada kuliah online

    Universitas Esa Unggul

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    2

    FANS I. PENGENALAN Sistem fan didalam lokal exhaust ventilasi industri penting untuk menjaga preses pekerjaan dindustri sehingga terhindar dari udara yang terkontaminan di area tempat kerja, karena fan adalah jantung dari sistem. Fans mengontrol laju aliran gas, uap, partikel pada titik generasi polutan dalam peralatan proses dan melalui perangkat pengendalian polusi udara atau air cleaner. Fans memberikan energi yang diperlukan untuk aliran gas untuk mengatasi resistensi terhadap aliran gas (diukur sebagai penurunan tekanan) yang disebabkan oleh perangkat membutuhkan saluran dan polusi udara kontrol. Sedangkan Fans terdiri dari, motor listrik, system penggerak, saluaran atau system pemipaan, dan peralatan pengendali aliran. Istilah resistensi sistim digunakan bila mengacu tekanan statis. Resistensi sistim merupakan jumlah kehilangan tekanan statis dalam sistim. Resistensi sistim bervariasi terhadap kudrat volum aliran udara yang memasuki sistim. Untuk volum udara tertentu fan dalam sistim dengan saluran sempit dan banyak tikungan, belokan dengan radius pendek akan bekerja lebih ekstra darai pada sistim yang saluran lebih besar dengan sedikit jumlah belokan dan panjang. Saluran/duct yang panjang sempit dan banyak belokan dan tikungan akan memerlukan banyak energi untuk menarik udara, karena adannya kehilangan akibat gesekan dalam saluran/duct. Dengan begitu maka resistansi sistim meningkat secara substansial jika volum udara yang mengalir ke sistim meningkat ; kuadrat aliran udara. Sebaliknya, resistansi berkurang jika alirannya berkurang.

    Gambar. .1 Kurva Efsiensi Fan (BEE India, 2004)

    Untuk menentukan berapa volum fan yang akan dihasilkan, penting untuk mengetahui karakteristik

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    3

    resistansi sistim. Pada sistim yang ada, resistansi sistim dapat diukur. Karakteristik fan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva fan. Kurva fan merupakan kurva kinerja untuk fan tertentu pada sekumpulan kondisi yang spesifik. Kurva fan merupakan penggambaran grafik dari sejumlah parameter yang saling terkait. Biasanya sebuah kurva akan dikembangkan untuk sekumpulan kondisi yang diberikan termasuk: volum fan, tekanan statis sistim, kecepatan fan, dan tenaga yang diperlukan untuk menggerakan fan pada kondisi yang diketahui. Beberapa kurva fan juga akan melibatkan kurva efisiensi sehingga desainer sistim akan mengetahui kondisi pada kurva fan dimana fan akan beroperasi (lihat Gambar.1).

    Dari banyak kurva yang diketahui pada gambar, kurva tekanan statis (SP) versus aliran pada merupakan kuva yang sangat penting. Perpotongan kurva sistim dan tekanan statis merupakan titik operasi. Bila resistansi sistim berubah, titik operasi juga berubah. Sekali titik operasi ditetapkan, daya yang diperlukan dapat ditentukan dengan mengikuti garis tegak lurus yang melintas melalui titik operasi ke titik potong dengan kurva tenaga (BHP). Sebuah garis lurus yang digambar melalui perpotongan dengan kurva tenaga akan mengarah ke daya yang diperlukan pada sumbu tegak lurus sebelah kanan. Pada kurva yang digambarkan, efisiensi kurva juga disuguhkan. II. DEFENISI DASAR Terdapat dua jenis fans, yaitu ; (i) Fans aksial, dan (ii) Fans sentrifugal . 2.1. Fan Aksial Fans aksial, menggerakkan aliran udara sepanjang sumbuh fans (terpasang pada poros berputar), meliputi ; fan propeller, fan pipa aksial, fan dengan baling-baling aksial, gambar..2 sampai dengan gambar .5. Untuk melihat karakteristik kelebihan dan kelemahan fan aksil, diringkas pada table .1

    Tabel,.1 Karakteristik fan aksial

    Jenis fan Kelebihan kelemahan

    (1) (2) (3)

    1. Fan propeller

    Gambar. .2 Fan propeller

    Menghasilkan laju aliran udara yang tinggi pada tekanan rendah

    Tidak membtuhkan saluran kerja yang luas (karena tekanan yang dihasilkan lbih kecil)

    Murah, karea kontruksinya sederhana

    Mencapai efesiensi maksimum, hamper seperti aliran yang mengalir sendiri, dan sering digunakan pada ventilasi atap

    Dapat mnghasilkan aliran dengan arah berlawanan, yang membantu dalam penggunaan ventilasi

    Efisiensi energy relative rendah

    Bising

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    4

    (1) (2) (3)

    2. Fan pipa aksial, prinsinya dimana fan propoler ditemapatkan dibagian dalam selinder.

    Gambar .3 Fan tabung aksila

    Tekanan lebih tinggi dan efisiensi operasinya lebih baik dari pada fan propoler

    Cocok untuk tekanan menengah, penggunaan laju aliran udara yang tinggi

    Dapat dpercepat sampai sampai ke nilai kecepatan tertentu(karena putaran massanya rendah) dan menghasikan aliran pada arah berlawanan, yang berguna dalam berbagai penggunaan ventilasi

    Menciptakan tekanan yang cukup untuk mengatasi kehilangan di saluran dengan ruang yang relative efisien, yang berguna untuk pembuangan

    Relatif mahal

    Tingkai kebisingan dan aliran udara sedang

    Efesiensi energy relative lebih rendah (65 %)

    3. Fan dengan baling-baling aksial

    Gabar. .4. Fan dengan baling-

    baling aksial

    Cocok untuk tekanan sedang sampai dengan tekanan tinggi(sampai 500 mm WC) pada buangan boiler-induced draft

    Dapat dpercepat sampai sampai ke nilai kecepatan tertentu(karena putaran massanya rendah) dan menghasikan aliran pada arah berlawanan, yang berguna dalam berbagai penggunaan ventilasi

    Cocok untuk hubungan langsung ke as motor

    Kebanayakan energinya, efisiensi (mencapai 85 % jika dilengkapi dengan fan air foil dan jarak ruang yang kecil)

    Relative mahal dibandingkan fan impeller

    Gambar..5. Drive agrement

    http://www.buffaloblower.com/inquiry/index.html

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    5

    2.2. Fan Sentrifugal Fans sentrifugal, menggunakan impeler berputer untuk menggerakan aliran udara, memiliki roda kipas yang terdiri dari sejumlah bilah kipas/blade dipasang di sekitarnya, seperti ditunjukkan dalam Gambar .6, berputar pada poros yang melewati rumah fans (housing). Gas masuk dari sisi roda kipas, ternyata 90

    0

    derajat dan mempercepat saat melewati bilah kipas. Istilah, sentrifugal, mengacu pada lintasan aliran gas saat lewat keluar dari rumah fans (housing) Fan sentrifugal dapat menghasilkan tekanan tinggi meningkat dalam aliran gas. Dengan demikian, mereka sangat cocok untuk proses industri dan sistem kontrol polusi udara ( untuk handling padatan yang terbentang ; debu serpih kayu, skrap logam)

    Gamba. .6 Kompenen-kompenen Fans setrifugal (i. udara masuk/gas inlet, ii. roda

    fans/fans wheel, iii. Rumah fans/housing, dan iv udara keluar/gas out)

    Komponen utama dari sebuah fans sentrifugal khas termasuk roda kipas, rumah, mekanisme drive, dan inlet dan oulet fan Dalam pengaturan drive langsung, roda kipas dihubungkan langsung ke poros motor. Ini berarti bahwa kecepatan roda kipas identik dengan kecepatan motor rotasi. Dengan jenis drive fan, kecepatan fan tidak dapat bervariasi.

    Gambar .7 Komponen Fan sentrifugal

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    6

    Gambar .8 Fan Sentrifugal kompo ACGIH, data 1-88 figure 6-3

    Pada Fan sentrifugal udara masuk pada mata rotor, berputar pada sudut tertentu, dan berakselarasi dan ditekan oleh tekanan sentrifugal.

    Tabel.2. Kalasifikasi Fan sentrifugal terdiri atas:

    1.. Tipe Forward Curved

    Gambar.9 Fan Forward Curve

    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

    Gambar .10 Radial Blade

    Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat didalamnya berbentuk seperti paddle. Blade yang ada memiliki arah tegak lurus 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 dilapangan. Jenis fan ini juga digunakan pada industri yang membutuhkan tekanan yang tinggi.

    http://eeref.engr.oregonstate.edu/Systems/Motor_Systems/Fans_and_Blowers/Equipmenthttp://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/fan.jpghttp://jujubandung.files.wordpress.com/2012/06/fan1.jpg

  • VENTILASI INDUSTRI FAN

    7

    3. Tipe Backward Inclined

    Gambar .11 Fan Backward Inclined

    Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat didalamnya berbentuk rata dan memiliki arah yang condong dan menjauhi arah dari rotasi roda. Fan ini cen