(659591523) mekflu kelompok 8 kelas 1
Post on 30-Jan-2016
224 views
Embed Size (px)
DESCRIPTION
teknik kimiaTRANSCRIPT
KOMPRESI UDARA ATMOSFER KE DALAM TANGKI BERTEKANAN 75 atm
KAPASITAS 2860Kg/Jam
Disusununtukmemenuhi TugasMata KuliahUnit Operasi II ( Mekanika
Fluida)
DisusunOleh: Kelompok8
Avita Avionita Sari21030113140131Dimas Akbar Ramdani21030113130114Estella Br Ginting21030113120Intadaroh Rahila P21030113130136M Fathurrozan21030113140167Mukti Mabrur M21030113120066Nadia Fridasaniya A21030113130115
JURUSANTEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG2015BAB I PENDAHULUAN
I.1 LATARBELAKANG
Fluida adalah zat yang tidak dapat menahan perubahan bentuk (distorsi) secara permanen. Pada temperatur dantekanan tertentu, setiap fluida mempunyai den sitas tertentu. Jika densitas hanya sedikit terpengaruh oleh perubahan yang suhu dan tekanan yang relatif besar,fluidatersebutbersifatincompressible.Tetapijika densitasnya peka terhadapperubahanvariabeltemperaturdantekanan,fluidatersebut digolongkan compresible. Zat cair biasanyadianggap zatyangincompresible, sedangkangas umumnyadikenal sebagai zatyang compresible.Mekanikafluidamerupakan cabang ilmuyangmempelajarikeseimbangandan gerakangasmaupun zatcair sertagaya tarik denganbenda-benda disekitarnyaatau yang dilaluisaatmengalir.Fluidadapatdipindahkandarisatutempatketempatyang lainmelaluisuatusistem transportasi.Pemindahanfluidamelaluipipa,peralatan,atau udara terbuka dilakukandenganpompa,kipas,blower,dankompresor.Alat-alat tersebutberfungsimeningkatkan energimekanik fluida. Tambahanenergiitu lalu digunakan untuk meningkatkan kecepatan, tekanan, atau elevasi fluida.Kompresor adalah mesinuntukmemapatkan udara ataugas.Kompresor udara biasanyamenghisapudaradariatmosfer. Namunadapulayang menghisapudaraatau gasyang bertekananlebihtinggidaritekananatmosfer. Dalamhalinikompresor bekerjasebagaipenguat(Booster).Sebaliknyakompresoradayang menghisapgas yangbertekananlebihrendahdaripada tekananatmosfer.Dalamhalinikompresor disebut Pompa Vakum.Kompresorjuga dengankata lainadalah penghasiludara mampat.Karenaprosespemampatan,udaramempunyaitekananyang lebihtinggi dibandingkan dengan tekanan udaralingkungan (1atm).Pada industri,penggunaankompresorsangatpenting,baiksebagaipenghasil udara mampat atau sebagai satu kesatuan dari mesin-mesin. Kompresor banyak dipakaiuntukmesinpneumatik,sedangkanyang menjadisatudenganmesinyaitu turbingas,mesinpendingindanlainnya.Dalam keseharian,kitasering memanfaatkan udara mampat baik secara langsung atau tidak langsung. Sebagai contoh, udara manpatyangdigunakanuntukmengisibanmobilatausepedamontor,udara mampat untuk membersihkan bagian-bagian mesin yang kotor di bengkel-bengkel danmanfaat lainyangsering dijumpai sehari-hari.
I.2 SEJARAH MEKANIKAFLUIDA
Archimedes(287-212 SM)adalahyang pertamakalimempelajarigaya-gaya apung danstabilitasbendamengapung diatasair.KemudianLeonardoDaVinci (1452-1519)yang melakukaninvestigasimengenaifluidatentangprinsipkontinuitas. Untukbeberapamillenium,tidakadaperkembanganMekanikaFluidayang esensial. Pekerjaan Leonardo Da Vinci diikuti oleh Galileo Galilei (1564-1642) dan EvangelistaTorricelli(1608-1647).Sementara ituGalileoGalileimenghasilkanide yang sangatpenting untukmelakukanpenelitianeksperimentaltentang hidrolisdan memberikankonseptentang vakumyang dikenalkanolehAristoteles.GalileoGalilei merealisasikanhubunganantara beratudaraatmosfer dantekananbarometrik.Ia juga yang mengembangkanteoriliquidjatuh bebas. Pekerjaan Toricellimerupakan kontribusipenting terhadaphukumfluidamengalirkeluardarisuatutangkidengan pengaruhgravitasi.Issac Newton(1642-1727) memberikandasar teoritentangaliranfluida.Ia yang pertama merealisasikan tentang momentum transport, yang mengenalkan gesekanaliranyang sebandingdengangradientkecepatandanarahnyategaklurus denganarahaliran.Ia juga membuatbeberapa kontribusitambahankepada evaluasi friction drag. Henri de Pitot (1665-1771)memberikan kontribusi pentingtentang pemahamantekananstagnasiyangtimbuldalamsuatualiranpadatitikstagnasi.Ia jugayang pertamamencobamembuatkecepatanaliranyang timbulakibatbeda tekanan.DanielBernoulli(1700-1782) meletakkanpondasihidromekanikdengan membuathubunganantara tekanandan kecepatandengandasarprinsipenergiyang sederhana.Iamembuatkontribusipenting kepadapengukuran tekanann,teknologi manometer danalathidromekanik.Leonhard Euler (1707-1783) memformulasikan dasar-dasarpersamaanaliranuntukfluidaideal. Iamenekankanpentingnyatekanan untukseluruhbidanng MekanikaFluidadanmenerangkantentang timbulnyakavitasi dalam suatu instalasi fluida.BabakbarudalamMekanikaFluidadijelaskanolehOsborneReynolds(1832-
1912).Iamerintispenelitiandalambidang MekanikaFluida,khususnyapenelitian dasartentang aliranturbulent.Iamendemonstrasikanbahwaadakemungkinanuntuk memformulasikanpersamaanNavier-Stokesdalambentukwakturata-rataagardapatmenerangkanprosestransportturbulent.Pekerjaanyangpentingdalambidang ini diberikanoleh LudwigPrandtl (1875-1953) yangmemberikan pengetahuan dasar tentang lapisan batas. Theodor Von Karman (1881-1973) memberikan kontribusi pada sub-bidang Mekanika Fluida dan diikuti oleh banyak peneliti-peneliti yang terkaitdengansolusidariproblemMekanika Fluida. PeiYuanChou(1902-1993) dan AndreiNikolaevichKolmogorov(1903-1987) berkontribusiatasteoriturbulen dan HermannSchlichting (1907-1982)berkontribusiataspekerjaannyadalambidang transisialiranlaminerketurbulendanataspengetahuannyayang mengkonverikannya kedalam solusi-solusi praktis terhadap problem aliran fluida.Dalamabadke-20MekanikaFluida dikembangkanbaiksecaraeksperimental maupunsecarakomputasiyang dibutuhkanuntuksolusipraktisdariproblemaliran. Kombinasiaplikasieksperimentaldanmetodenumerikbanyakdilakukandiabadke-21. Akhirnya, kemajuanpesattelahdicapaidalamabadterkahir inidalam bidang Mekanika Fluida numerik. Perkembangandalammatematikaterapanmengambil tempatuntukpenyelesaian persamaandiferensialparsialsecaranumerik. Secara paralel,perkembangan metodekomputasidenganmenggunakankomputerdengan kecepatan tinggi (Kaprawi, 2009).
I.3 TUJUAN
1. Mengetahui definisi, jenis danproseskompresor
2. Mengetahui peralatan-peralatan kompresi
3. MemahamiperhitunganpadakompresorBAB II
TINJAUANPUSTAKA
II.1 UDARA
Udaramerujuk kepada campurangasyang terdapat pada permukaanbumi. Udarabumiyang kering mengandungi 78%nitrogen, 21% oksigen,dan 1% uap air, karbondioksida,dangas-gaslain.MenurutKamusBesarBahasaIndonesia (KBBI),udaraadalahcampuranberbagaigasyg tidakberwarnadantidakberbau (seperti oksigen dan nitrogen)yg memenuhi ruang di atas bumi.
Kandunganelemensenyawagasdanpartikeldalamudara akanberubah-ubah denganketinggiandaripermukaan tanah.Demikianjugamassanya,akanberkurang seiring dengan ketinggian. Semakin dekat dengan lapisan troposfer, makaudara semakintipis,sehinggamelewatibatasgravitasi bumi,makaudaraakanhampasama sekali.
http://kbbi.web.id/udara
Sifat fisik udaradan komponen-komponennyaadalah sebagai berikut:
Komponen UdaraTitik BekuTitik DidihTitik Kritis
NamaSimbol%volumeoCoFoCoFoCoF
Udara-194-318-141-222
OksigenO220,96-218-362-183-297-118-181
NitrogenN278,11-210-346-196-320-147-232
KarbondioksidaCO20,0035-78-109-78-1093188
HeliumHe0,0005-272-458-269-452-268-450
NeonNe0,0018-249-416-246-410-229-379
ArgonAr0,931-189-309-186-302-112-188
KryptonKr0,0001-157-250-153-243-64-82
XenonXe0,000009-112-169-107-1621762
Uap AirH2O5032-100212347706
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14732-2106100104- Chapter1.pdf
II.2 PENGERTIAN KOMPRESIGAS
Kompresisecarasederhanabisadiartikansebagaiprosesmemasukkanudara danataumengirimudaradengantekanantinggisehinggamenghasilkan udara dengan lajuyang lebihtinggi danbisamenyebabkanpemampatanudaraataubahkanberubah fasamenjadi liquid.Alatyangdigunakan untuk proses kompresi ini disebut kompresor.
Kompresorterdapatdalamberbagaijenisdanmodeltergantungpadavolumedan tekanannya.Klasifikasi kompresor tergantungtekanannyaadalah :* kompresor (pemampat)dipakai untuk tekanan tinggi,
* blower (peniup) dipakai untuk tekananagakrendah,
* fan (kipas) dipakaiuntuk tekanansangatrendah.
II.3 KLASIFIKASI KOMPRESOR
Secaragarisbesar kompresor(pemampat)dapatdiklasifikasikan menjadidua bagian,yaituPositive Displacementcompressor,danDynamic compressor,(Turbo), Positive Displacementcompressor,terdiridariReciprocatingdanRotary,sedangkan Dynamic compressor, (turbo) terdiri dari Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dariklasifikasi dibawah ini:
Gambar1. Klasifikasi Kompresor
1. Kompresor TorakResiprokal (reciprocating compressor)
Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena dilengkapi dengantorakyang bekerjabolak-balikataugerakresiprokal.Pemasukanudara diatur oleh katupmasukdandihisapoleh torakyanggerakannyamenjauhikatup. Padasaatterjadipengisapan,tekananudara didalamsilindermengecil,sehingga udara luarakanmasuk kedalamsilindersecaraalami.Padasaatgerakkompresi torakbergerakke titikmatibawahketitikmatiatas,sehingga udara diatastorak bertekanantinggi, selanjutnyadimasukkankedalamtabung penyimpanudara. Tabungpenyimpanandilengkapidengankatupsatuarah,sehinggaudarayang ada dalamtangkitidakakankembalike silinder. Prosestersebutberlangsung terus-menerus hingga diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap danmengkompresiketabung penampunginiberlangsung secaraterus menerus,padaumumnyabilatekanandalamtabung telahmelebihikapasitas, maka katuppengamanakanterbuka,atau mesinpenggerakakanmatisecara otomatis.
Gambar2. Kompresor Resiprocating
2. Kompresor TorakDua TingkatSistemPendinginUdara
Kompresorudara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan udara yang lebihtinggi.Udaramasukakandikompresiolehtorakpertama,kemudian didinginkan,selanjutnyadimasukkandala