blower dan kipas sentrifugal
DESCRIPTION
mmTRANSCRIPT
BLOWER DAN KIPAS SENTRIFUGAL
I. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan mahasiswa diharapkan dapat :
1. Mengenalkan bagian-bagian blower dan kipas sentrifugal
2. Memahami prinsip kerja blower dan kipas sentrifugal
II. ALAT YANG DIGUNAKAN
1. Blower Sentrifual
2. Kipas Sentrifugal
III.DASAR TEORI
Transfortasi fluida melalui pipa, peralatan udara terbuka dilakukan dengan
bantuan pompa, kipas, atau blower (penghembus). Alat-alat tersebut fungsinya untuk
meningkatkan kecepatan, tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida. Metode yang
paling umum untuk menikkan energi ialah dengan aksi positive displacement atau
aksi sentrifugal yang diberikan dari luar. Pompa digunakan untuk memindahkan zat
cair, sedangkan kipas, Blower atau kompresor untuk menambah energi pada gas.
1. Blower Sentrifugal
Contoh Blower Sentrifugal satu tahap seperti pada gambar penampakannya
seperti Pompa sentrifugal, kecuali rumahan dan buangannya sempit sedang diameter
rumahannya dan buangannya lebih besar dari pompa. Kecepatan opeasinya tinggi,
yaitu 3.600 rpm atau lebih. Alasan penggunaan kecepatan tinggi dan diameter
impeller yang besar karena diperlukannya tinggi-tekan yang sangat besar. Kecepatan
untuk blower sentrifugal kira-kira sepuluh kali daripada pompa sentrifugal.
2. Kipas Sentrifugal
Kipas-kipas besarnya sentrifugal, opersinya berdasarkan prinsip yang persis
sama dengan pompa sentrifugal, tetapi daun-daun impellernya biasanya dilekungkan
kedepan. Contoh impeller kipas pada gambar. Impeller ini dipasang didalam rumahan
yang terbuat dari lembaran logam tipis. Ruang bebas (clearance) dibuat besar dan
tinggi-tekan buang rendah, yaitu 5-60 in. H2O. Kadang-kadang, sebagaimana terdapat
pada kipas ventilasi hampir semua energi yang ditambahkan dikonversikan menjadi
energi kecepatan dan hampir tidak ada tinggi tekan tekanan. Peningkatan kecepatan
selalu menyerap sebagian besar energi yang ditambahkan sehingga harus selalu
diperhitungkan dalam menaksir efisiansi dan kebutuhan daya. Efisiensi total keluaran
daya termasuk tinggi-tekan tekanan maupun tinggi-tekan kecepatan adalah kira-kira
70%.
- Apakah fan dan blower itu ?
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).
- Perbedaan Blower Dan Fan
Kipas angin ( Fan ) adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk
membuat aliran gas kontinu seperti udara.Dalam setiap sistem pendingin, yang
menggunakan gas sebagai penghantar, kipas angin adalah unit wajib yang
menciptakan aliran udara dalam sistem. Sistem ini dapat dilihat dalam kipas angin
sederhana yang digunakan di rumah tangga atau kipas pendingin eksternal untuk
mesin pembakaran internal. Ketika membutuhkan tekanan yang lebih tinggi
diperlukan blower yang digunakan sebagai pengganti kipas angin.
- Jenis-Jenis Fan Dan Blower
Bagian ini menjelaskan secara ringkas berbagai jenis fan dan blower.
Jenis-jenis fan
1. Berdasarkan Pengaturan Kecepatannya
Berdasarkan pengaturan kecepatannya,fan ada yang memiliki beberapa
kecepatan sehingga dapat diatur kecepatannya dan ada pula yang memiliki kecepatan
konstan.Pada AHU pompa kalor P5670,fan memiliki tiga kecepatan yang dapat
memberikan nilai maksimum aliran udara sebesar 0,37 m3/sec.
2. Berdasarkan Design-nya
a. Centrifugal Fan
Fan sentrifugal adalah
mesin untuk menggerakkan
udara atau gas lain. Istilah
“blower” dan “squirrel cage
fan” biasa dipakai sebagai
sinonim. Fan ini menaikkan
kecepatan dari aliran udara dengan bagian berputarnya. Fan ini
memanfaatkan energi kinetik dari kipasnya untuk menaikkan
tekanan udara.
Fan sentrifugal mempercepat aliran udara secara linier, merubah arah aliran
(biasanya 90 o). Fansentrifugal dibuat kokoh, relatif tidak berisik, dan dapat
beroperasi di berbagai kondisi. Fan sentrifugal adalah sebuah “Constant Volume
Device” yang berarti pada kecepatan konstan, fan sentrifugal akan memompa volume
udara yang tetap dibandingkan dengan massa udara yang tetap. Ini berarti kecepatan
udara di sebuah sistem tetap walaupun laju massanya tidak tetap.
Gambar Komponen Centrifugal Fan
Fan sentrifugal sampai sekarang adalah yang paling banyak digunakan pada
HVAC. Karena fan sentrifugal lebih murah dan lebih mudah pada pembangunan. Fan
sentrifugal digunakan untuk memindahkan gas pada sistem ventilasi di gedung-
gedung. Fan sentrifugal juga biasa digunakan sebagai sistem pendingin/pemanas dan
juga cocok untuk proses industri dan sistem kontrol polusi udara. Seperti yang
ditunjukkan gambar, udara masuk dari sisinya dan keluar lewat lubang udaranya.
Subtipe dari sentrifugal fan :
Airfoil
Backward Curve
Backward
Radial Blade
Forward-Curved Radial
Paddle-Wheel
Forward
Industrial
Pre-engineered
Pressure Blowers
Surgeless Blowers
Mechanical Vapor Recovery
Acid Gas Blowers
- Axial Fan
Axial fan memakai gaya poros untuk menggerakkan udara atau gas, berputar
dengan poros utama dengan kipas yang dipasang secara tegak lurus dari diameter luar
poros. Axial fan biasa digunakan pada sistem ventilasi silindrikal pendek, yang aliran
masuk dan keluarnya dapat dihubungkan. Axial fan memiliki kipas dengan diameter
yang biasanya sepanjang satu kaki (0.3 meter) sampai 30 kaki (9 meter), walaupun
diameter axial fan untuk menara pendingin dapat melebihi 82 kaki (25 meter).
Pada umumnya, axial fan digunakan pada prinsip laju aliran volume yang
besar, dan sentrifugal fan digunakan untuk aliran dan tekanan tinggi.
Sub kategori axial fan :
High-Temperature Axial Fans
Tube Axial Fans
Vaneaxial Fans
Variable Pitch Axial
Variable Pitch on-the-fly Axial Fans
Mixed-flow fans
Tabel Karakteristik Fan Aksial
Jenis fan Kelebihan Kekurangan
(1) (2) (3)
Fan pipa aksial,
Prinsinya dimana fan
propoler ditempatkan
dibagian dalam silinder.
-Tekanan lebih tinggi dan efisiensi
operasinya lebih baik dari pada
fanpropoler,
-Cocok untuk tekanan menengah,
penggunaan laju aliran udara yang tinggi,
- Dapat dipercepat sampai kenilai kecepatan
tertentu(karena putaran massanya rendah)
dan menghasikan aliran pada arah
berlawanan, yangberguna dalam berbagai
penggunaan ventilasi
Relatif mahal
Tingkat kebisingan dan
aliran udara sedang,
Efesiensi energy relative
lebih rendah (65%)
Fan dengan baling-
baling aksial
-Cocok untuk tekanan sedang sampai
dengan tekanan tinggi (sampai 500 mm
WC) pada buangan boiler-induced draft
-Dapat dipercepat sampai ke nilai kecepatan
tertentu (karena putaran massanya rendah)
dan menghasilkan aliran pada arah
berlawanan, yang berguna dalam berbagai
penggunaan ventilasi
Relative mahal
dibandingkan fan
Impeller
Fan propeller -Menghasilkan laju aliran udara yang tinggi
pada tekanan rendah,
-Tidak membutuhkan saluran kerja yang
luas (karena tekanan yang dihasilkan lebih
kecil),
-Murah, karena kontruksinya sederhana,
-Mencapai efesiensi maksimum, hampir
seperti aliran yang mengalir sendiri, dan
sering digunakan pada ventilasi atap
Efisiensi energy relative
rendah
Bising
Gambar Driveagrement
3. Berdasarkan Penempatannya
Exhaust
Exhaust fan adalah fan yang ditempatkan setelah komponen utamanya
sehingga fungsinya untuk menarik udara/gas ke arah komponen tersebut
(dalam AHU komponen utamanya adalah Heat exchanger)
Blower
Blower fan adalah fan yang ditempatkan sebelum komponen utamanya
sehingga fungsinya untuk mendorong udara/gas ke arah komponen tersebut.
4. Berdasarkan Curve Blade-nya
Roda fan terdiri dari bilah-bilah yang dipasang ke sebuah roda. Bilah-
bilah ini dapat dipasang dengan berbagai jenis yaitu:
Gambar Centrifugal Fan Blades
Forward-curved blade
Forward-curved blades, seperti pada gambar 3(a), menggunakan bilah yang
melengkung searah dengan putaran fan. Forward-curved fan biasa dipakai pada laju
alir tinggi, tekanan rendah. Salah satu karakterisitiknya adalah beratnya, sehubungan
dengan jumlah bilah yang diperlukan.
Backward-curved blades
Backward-curved blades, seperti gambar 3(b), menggunakan bilah yang
melengkung berlawanan dengan arah putaran fan. Blower yang lebih kecil ada yang
menggunakan backward inclined blades, yang lurus, tidak melengkung. Backward
curved fan biasa dipakai pada laju aliran medium, tekanan tinggi. Dan backward
curved blades lebih ringan dibandingkan dengan forward curved fan, karena tidak
memerlukan bilah kipas terlalu banyak.
Straight radial blades
Radial fan, seperti pada gambar 3(c), memiliki roda yang bilahnya lurus, tidak
melengkung yang dipasang langsung dari pusat kipasnya. Radial fan biasa digunakan
untuk fluida yang tidak murni gas, karena radial fan yang pengendapannya paling
sedikit. Radial fan memiliki karakteristik suaranya yang bising. Radial fan dipakai di
kondisi kecepatan tinggi, volume rendah dan tekanan tinggi.
Tabel Klasifikasi Fan sentrifugal terdiri atas:
1.Tipe Forward Curved Keterangan
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 Keterangan
Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat
didalamnya berbentuk seperti paddle.
Blade yang ada memiliki arah tegaklurus
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 di
lapangan. Jenis fan ini juga digunakan pada
industri yang membutuhkan tekanan yang
tinggi.
3. Tipe Backward Inclined Keterangan
Pada fan tipe ini roda-roda yang terdapat
didalamnya berbentuk rata dan memiliki
arah yang condong dan menjauhi arah dari
rotasi roda. Fan ini cenderung beroperasi
pada kecepatan yang tinggi. Tipe fan ini
lebih efisien daripada kedua jenis fan diatas.
Tipe ini biasa digunakan pada pemanas
biasa, ventilasi dan sistem pendingin udara.
Digunakan pada berbagai kegiatan di
industri, dimana jenis airfoil blade tidak
dapat digunakan karena memiliki
kemungkinan terkena korosi akibat debu
halus.
4. Tipe Airfoil Blade Keterangan
Walaupun tipe fan ini bukan tipe yang
umum, namun tipe ini merupakan tipe
penyempurnaan pada desain tipe Backward
Inclined. Fan ini memiliki efisiensi yang
paling tinggi dan cenderung memiliki
kecepatan yang lebih cepat. Tipe ini biasa
digunakan pada industri yang memiliki
keadaan udara yang cukup bersih. Selain itu
jenis fan ini dapat dirancang dengan
konstruksi khusus pada udara yang berdebu.
5. Tipe Radial Tip Keterangan
Pada tipe fan ini roda-roda yang terdapat
didalamnya memiliki bentuk yang
cenderung melengkung ke arah rotasi roda-
roda tetapi blade yang terdapat didalamnya
bersandar kebawah, sehingga bagian
luarnya akan mencapai posisi radial. Fan ini
berkerja dengan kecepatan yang hampir
sama dengan fan backward inclined. Tipe
ini juga dirancang untuk menangani pada
kegiatan material handling atau pada
kegiatan yang menyebabkan erosive, dan
Gambar Kurva flow Tekanan static, dan volume
Untuk melihat karakteristik kelebihan dan kelemahan fan sentrifugall, yaitu :
Tabel.3 Karakteristik fan sentrifugal
Jenis fan dan blade Kelebihan Kelemahan
(1) (2) (3)
Fan radial dengan Blades
datar.
Cocok untuk tekanan statis tinggi
(sampai 1400 mm WC) dan
temperatur tinggi.
Rancangan sederhana sehingga
dapat dipakai untuk unit
penggunaan khusus
Dapat beroperasi pada aliran
udara yang rendah tanpa masalah
getaran/vibrasi
Sangat tahan lama
Efisiensi mencapai 75%
Hanya cocok untuk laju
aliran udara rendah sampai
sedang
Fan yang melengkung
kedepan, dengan blade yang
melengkung kedepan.Dapat mengerakan volume
udara yang besar terhadap
tekanan yang relative rendah
Ukurannya relative kecil
Tingkat kebisingan rendah
(diakibatkan rendahnya
kecepatan) dan sangat cocok
untuk pemanasan perumahan,
ventilasi dan penyejuk udara
Hanya cocok untuk layanan
yang bersih, untuk layanan
kasar, dan bertekanan tinggi
Keluaran fan sulit untuk
diatur secara tepat, Penggerak
harus dipilih secara hati-hati
untuk menghindarkan beban
motor lebih, sebab kurva daya
meningkat sejalan dengan
aliran udara, Efisiensi energy
relative rendah (55 – 65 %)
Backward inclined fan,
denganblades yang miring
jauh daraiarah perputaran;
datar, lengkung,dan airfoil
Dapat beroperasi dengan
perubahan tekanan statis
(asalkan bebannya tidak berlebih
ke motor), Cocok untuk sistim
yang tidak menentu pada aliran
udara yang tinggi, Cocok untuk
layanan forced-draft, Fan dengan
balade datar lebih kuat, Fan
dengan blades lengkung lebih
efisien (melebihi 85 %), Fan
dengan blades air foil yang tipis
adalah yang paling efisien
Tidak cocok untuk aliran udara
yang kotor (karena fan
mendukung terjadinya
penumpukan debu), Fan
dengan blades air foil kurang
stabil karena mengandalkan
pada penangkatan yang
dihasilkan oleh setiap blade,
Fan blades air foil yang tipis
akan menjadi sasaran erosi.
Jenis-jenis blower
Blower dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi daripada fan, sampai
1,20 kg/cm2. Dapat juga digunakan untuk menghasilkan tekanan negatif untuk
sistim vakum di industri. Blower sentrifugal dan blower positive displacement
merupakan dua jenis utama blower.
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 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.
2. Blower jenis positive-displacement
Blower jenis positive displacement memiliki rotor, yang "menjebak" udara
dan mendorongnya melalui rumah blower. Blower ini me nyediakan volum udara
yang konstan bahkan jika tekanan sistimnya bervariasi. Cocok digunakan untuk
sistim yang cenderung terjadi penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan
yang cukup (biasanya sampai mencapai 1,25 kg/cm2) untuk menghembus bahan-
bahan yang menyumbat sampai terbebas. Mereka berputar lebih pelan daripada
blower sentrifugal (3.600 rpm) dan seringkali digerakkan dengan belt untuk
memfasilitasi perubahan kecepatan.
IV. PROSEDUR KERJA
1. Memeriksa kelengkapan blower dan kipas yang digunakan dalam
percobaan
2. Melakukan pembongkaran blower dan kipas untuk mengenal bagian-
bagian dalam blower dan kipas tersebut
3. Memasang kembali bagian-bagian blower dan kipas yang telah di bongkar
4. Selesai percobaan kembalikan dalam keadaam rapi dan bersih dan
disimpan ditempat yang telah ditentukan
V. DATA PENGAMATAN
Nama Peralatan Jumlah Lokasi
Blower
2 buah Lab. Satuan Proses
2 buah Lab. KAD
1 buah Lab. Kimia Analitik
1 buah Lab. Pengendalian Proses
1 buah Destilasi
Total 7 buah
Kipas 1 buah Lab. Utilitas
2 buah Utilitas
1 buah Gudang
1 buah Lab. Hidrokarbon
3 buah Lab.Satuan Proses
2 buah Gudang Zat Kimia
2 buah Destilasi
2 buah Lab. Satuan Operasi
3 buah Lab. KAD
Total 17 buah
VI. ANALISA PERCOBAAN
Pada praktikum kali ini yaitu “blower dan kipas sentrifugal” mempunyai
tujuan mengenalkan bagian-bagian blower dan kipas Sentrifugal serta memahami
prinsip kerja blower dan kipas sentrifugal.
Kami melakukan pengamatan dan menghitung jumlah blower dan kipas
sentrifugal yang ada di laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
Blower itu sendiri adalah alat yang brfungsi untuk meningkatkan kecepatan,
tekanan atau elevasi (ketinggian) fluida. Blower biasanya terdapat pada alat-alat
aliran fluida. Sedangkan kipas sentrifugal yaitu alat yang berfungsi untuk
menyerap udara dan mengeluarkan kembali. Kipas ini biasanya terdapat dalam
ruangan. Pada prinsipnya, blower dan kipas sentrifugal cara kerjanya sama tetapi
berbeda pada baling-balingnya.
Setelah melakukan pengamatan, maka di dapatlah jumlah blower dan
kipas dari berbagai lokasi di Laboratorium Teknik Kimia POLSRI. Blower di
laboratorium terdapat 7 buah yang lokasinya ada pada Laboratorium Satuan
Proses, KAD, Kimia Analitik, Pengendalian Proses, dan Destilasi. Sedangkan
Kipas sentrifugal terdapat 17 buah pada Laboratorium Utilitas, Hidrokarbon,
Satuan Proses, Satuan Operasi, KAD, Gudang, Gudang Zat Kimia dan Destilasi.
VII. KESIMPULAN
Setelah melakukan percobaan maka dapat disimpukan bahwa :
- Kami dapat mengenal bagian-bagian blower dan kipas sentrifugal
- Kami mengetahui jumlah blower dan kipas sentrifugal yang ada di
laboratorium Teknik Kimia POLSRI
VIII. DAFTAR PUSTAKA
- Jobsheet.2015. “Penuntun Praktikum Utilitas”. POLSRI:Palembang
- https://www.academia.edu/8738339/Blower
- http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_fan#Centrifugal_fans
- http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_fan#Axial_fans
PERTANYAAN
1. Jelaskan perbedaan prinsip kerja blower dan kipas sentrifugal ?
Jawab :
Blower : Mengalirkan fluida serta mengubahnya dari tekanan rendah ke
tekanan tinggi sebagai akibat adanya gaya sentrifugal yang dialami
oleh fluida dengan kecepatan 1,70 kg/cm3 serta kecepatn putar 15000
rpm
Kipas : Mengalirkan udara dari tekanan rendah ke tekanan tinggi dengan
kecepatan putar 1200 rpm.
2. Jelaskan perbedaan blower dan fan?
Jawab:
Blower
- Digunakan sebagai media transportasi udara dengan system menghisap
dan menghembuskan sesuai dengan keperluan peralatan.
- Penerapan system yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.
Fan
- Berguna untuk handling padatan yang terbang (debu, serpih kayu, skrap
logam)
- Digunakan untuk pemanasan perumahan ventilasi dan penyejuk udara
(HVAC)
GAMBAR ALAT
BLOWER KIPAS
LAPORAN PRAKTIKUM UTILITAS
Disusun oleh :
Kelompok : 2 / 5KE
Eka Apryanti 061330401038
Gita Putri Kusumawardani 061330401039
Indah Okta A. 061330401040
Meyriski Lialita 061330401041
Natashia Cindy Patricia 061330401043
Rafit Arjeni 061330401045
Instruktur : Ir. Mustain Zamhari, M.Si
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
2015