Download - Produksi & Mutu MC-TH.ppt
-
Jakarta , 09-10 Juni 2011
*
-
REFRIGERAN
Refrigeran adalah zat yang mengalir dalam mesin refrigerasi / pendingin dan merupakan fluida kerja yang memindahkan panas dari produk yang didinginkan ke lingkungan yang lebih tinggi suhunya.Refrigeran memiliki spesifikasi yang menjadi persyaratan untuk bisa digunakan sebagai bahan pendingin sesuai dengan jenis mesin pendinginnya. -
PERSYARATAN REFRIGERAN
Tekanan penguapan cukup tinggiTekanan pengembunan tidak terlalu tinggiKalor laten penguapan harus tinggiKoefisien prestasinya harus tinggiKonduktivitas termal tinggiViskositas fasa cair maupun gas rendahTidak bersifat korosifStabil, tidak bereaksi dengan material yg dipakaiTidak beracun -
SISTEM MESIN PENDINGIN SECARA UMUM
Sistem dalam siklus tertutup masing-masing komponen tersambung dengan kuat, dan material bersirkulasi dalam sistem pendingin
Komponen utama Mesin:
KompresorKondonsorKatup ekspansiEvaporatorBahan utama :
RefrigerantPelumas3.unknown -
MATERIAL YANG TIDAK DIPERBOLEHKAN ADA BERSAMA REFRIGERAN DALAM TABUNG
Kotoran padat, akan menyumbat katup ekspansi, mempengaruhi filter dryerUdara, terutama akan mengurangi efek refrigerasi, menaikan tekanan, dan lain-lainKandungan uap air, akan membeku dan menyumbat pada katup ekspansi, mempengaruhi pelumas kompresor, sumber karat pada saluran pipa, dan mempengaruhi filter dryer.Pelumas, mempengaruhi efek refrigerasi, mempengaruhi kondensor dan evaporatorPembau berbasis sulfur, berpengaruh terhadap timbulnya karat pada evaporator, kondensor dan bereaksi dengan pelumas membentuk polymer. -
Perbedaan & sifat utama Hidrokarbon vs Sintetik Refrigeran
volume masuk
density, kg/m3
HC
HC
*
-
PHYSICAL PROPERTIES
Kerapatan HC LEBIH RENDAH
dibandingkan dengan sintetikkuantitas
-
Refrigeran Daerah AplikasiPengganti
R-600a (iso butan) Temperatur tinggi ,
sedang untuk kebutuhan domestik(R-12, R-134a)*
Blend :
R-600 (n-butane) Temperatur tinggi , sedang untuk R-12, R-134a
R-600a (i-butane) kebutuhan domestik, kendaraan
R-290 (propane) bermotor, komersial
R-290 (propane) Temperatur tinggi, sedang, rendah R-22, R-404A,
untuk komersial, industri, freezer, R- 407C, R-507A
AC, heat pump
R-1270 (propylene) Temperatur tinggi, sedang, rendah R-22, R-404A,
untuk komersial, industri, chiller R- 407C, R-507A
AC, heat pump
Blend
R290 (propane) Temperatur tinggi, sedang, rendah R-22, R-404A,
R170 (ethane) untuk komersial, industri, chiller R- 407C, R-507A
AC, heat pump
R170 (ethane) Temperatur rendah R-13, R-23, R-503
REFRIGERAN HIDROKARBON
-
CONTOH REFRIGERAN SINTETIK DAN HC
PENGGANTI REFRIGERAN JENIS CFC
REFRIGERAN SINTETIK (JENIS HFC)REFRIGERANHIDROKARBONREFRIGERAN YANG DIGANTIKANR-134a (HFC-134a)Blend :R-600 (n-butane)R-600a (i-butane)R-290 (propane)R-12 (CFC-12) R-404A (HFC-143a/125/134a)R-507A (HFC-143a/125)R-407A (HFC-32/125/134a)R-407B (HFC-32/125/134a)R-290 (propane)Blend :R290 (propane)R170 (ethane)CFC-502 (HCFC-22/115)R-410AHFC-32/125R-407CHFC-32/125/134aR-417AHFC-125/134a/600aR-290 (propane)Blend : R290 (propane) R170 (ethane) R-1270 (propylene)R-22 (HCFC-22) -
QC
Storage
Produk
MC-22
Storage
Produk
MC-134
Storage
Produk
MC-12
C3
QC
QC
Blending
(Gantion)
Skid Tank
Area Kilang
Area Filling Plant
FM
Filling
Machine
Botol
MUSIcool
FM
FM
MC-12
MC-134
MC-22
Botol
MUSIcool
Botol
MUSIcool
QC
C4
QC
QC
QC
QC
Storage
Butane
Bahan Baku
Storage
Propane
Bahan Baku
Storage
Filling
Plant
-
KETERANGAN :
R290 kesepadanannya untuk MUSIcool adalah MC-22
SYARAT MUTU REFRIGERAN HIDROKARBON
R290
SESUAI SNI 7647 : 2010
NOPARAMETER UJISATUANPERSYARATANMETODE UJI1Etana% b/b< 0,2ASTM D-21632Propana% b/b> 99,5ASTM D-21633i-butana% b/b -
SYARAT MUTU REFRIGERAN HIDROKARBON
R290/R600a
SESUAI SNI 7647 : 2010
KETERANGAN :
R290/R600a kesepadanannya untuk MUSIcool adalah :
Tekanan (119 123) psig MC 12Tekanan (125 127) psig MC 134 NOPARAMETER UJISATUANPERSYARATANMETODE UJI1Etana% b/btracesASTM D-21632Propana% b/b52,0 59,5ASTM D-21633i-butana% b/b38,9 45,5ASTM D-21634n-butana% b/b< 2,5ASTM D-21635Pentanappm< 100ASTM D-21636n-Heksanappm -
Asumsi kondisi:
T kondensasi: 45oC Sistem cooling capacity : 10 kW
T penguapan : 7oC
Karakter
Rasio tekanan
kompresi
Efek refrig.,kJ/kg
Kec. alir gas
(kg/s . E-02)
COP
Temp. Glide
MC-12
3,1
314
3,28
3,39
7,8
R-12
3,1
125
8.21
3,35
0
MC-134
3,1
314
3,28
3,38
7,7
R-134a
3,4
159
6,49
3,31
0
MC-22
2,8
299
3,44
3,26
0,1
R-22
3,0
168
6,12
3,20
0
Perbandingan Data Kinerja Refrigeran, MUSIcool
-
Sifat termodinamika beberapa refrigeran
* pada Teva = 5oC, ** pada Tkond = 25oC
RefrigeranNBP, oCTemperaturKritis,oCTekananKritis,BarTitik Beku,oCTekanan Operasi Refrigeran,barV*,m3/hr/TRhfg,kJ/kgpeva pada 5oCpkond pada 40oCPada Tkond= 40oC dan Teva= -15oCR-1123,7197,7843,7-111,00,49671,7480,772148,5R-12-29,8112,0441,15-136,03,629,6010,867108,4R-22-40,896,0296,02-160,05,83615,3316,668108,4R-11345,9214,134,15-36,60,19030,7809186,9111,8R-1143,6145,832,7-94,01,0693,45437,688,6R-134a-26,15101,0640,56-96,63,510,16710,867139,8R-152a-24,15113,345,2-117,03,1499,09211,572226,5R-290-42,196,842,56-187,15,47813,6647,737252,4R-600a-11,73135,036,45-159,61,885,36121,24226,5R-718100374,5221,30,00,008740,0738825,62342,5*R-717-33,3531,173,72-77,75,1615,546,1241053,4R-744-78,431,173,72-56,6--1,33156,7** -
Tabel Sifat transpor beberapa refrigeran pada 0oC
Massa jenis cairan Musicool lebih kecil dibandingkan refrigeran sintetik. viskositas Musicool lebih encer.RefrigeranP, MPaMassa jenis cairan, kg/m3Cp cairan, kJ/kgKk=Cp/CvViskositas cairan, Pa-s x 106Konduktivitas termal cairan, W/mKTegangan Permukaan, N/mR-600a0.15645812.3061.086199.30.10680.01303R-120.308113960.9341.126248.70.075850.01177R-134a0.292812951.3411.102271.10.092010.01156R-290/R-600a, 50%-50%0.33605512.3991.495153.90.014740.01474R-220.497612851.1701.166236.00.1000.01170R-2900.47125232.5001.126137.00.1040.01030 -
SISTEM PENDINGIN VS REFRIGERAN
Sistem pendingin adalah suatu sistem dengan siklus tertutup yang didalamnya hanya ada refrigeran dan Oli tidak boleh ada zat lain seperti : udara,air, kotoran dll.Sistem tersebut harus dalam keadaan vakum sebelum dilakukan pengisian refrigeran.Kompresor didalam sistem pendingin tidak boleh terkontaminasi dengan udara, air dan kotoran karena dapat membuat karat pada komponen dan merusak sistem mekanis kompresor.Refrigeran sebelum dimasukkan didalam sistem pendingin harus dipastikan tidak terkontaminasi dengan udara, air dan kotoran.Tekanan kerja didalam tabung refrigeran harus stabil dan sesuai dengan tabel.Refrigeran yang tercampur dengan udara dan kotoran dapat membuat kinerja mesin pendingin menjadi tidak baik dan membuat rusaknya sistem. -
PENGARUH KESTABILAN KUALITAS REFRIGERAN TERHADAP KINERJA MESIN PENDINGIN
Apabila refrigeran tercampur dengan udaraTemperatur pendinginan tidak maksimalMenyumbat didaerah pipa kapiler khususnya pada kulkas, AC-Split, AC- Window dll.Menimbulkan karat pada komponen mekanik pada kompresor.Kinerja kompresor terganggu (tekanan kerja tidak stabil). -
ADANYA UDARA / KOTORAN DIDALAM REFRIGERAN BERPENGARUH PADA KATUP EKSPANSI PADA AC-MOBIL
Katup ekspansi berfungsi sebagai alat penurunan tekanan dan mengatur laju aliran refrigeran. apabila menggunakan pipa kapiler maka diameternya cukup kecil sehingga apabila ada kotoran maka akan mampat. Akan terjadi pembekuan (Freezing)di dalam pipa kapiler.9.unknown -
PIPA KAPILER DAN KONDENSOR KULKAS DAN DISPENSER
Pipa kapiler untuk kulkas dan dispenser memiliki diameter dalam yang sangat kecil antara 0.7-1mm, apabila terkena kotoran maka kecenderungan mampat sangat tinggi.Apabila tercampur dengan udara maka akan terjadi freezing dan blocking.Hal ini akan mengganggu aliran refrigeran.Tekanan suction berubah-ubah. -
DIAGRAM & KOMPONEN AC-MOBIL
Apabila refrigeran banyak tercampur udara maka :
filter dryer akan cepat jenuh dan tidak lagi maksimal kinerjanya. akan terjadi blocking di daerah katup ekspansi dan menghambat laju aliran refrigeran. Konduktivitas thermal/daya hantar zat rendah.Apabila refrigeran yang digunakan banyak mengandung udara dan kotoran.
-
PENGARUH DI KONDENSOR
Kondensor berfungsi sebagai alat pembuang panas dengan melalui proses kondensasi.
Apabila refrigeran tercampur dengan udara maka di dalam kondensor ada dua zat yang berbeda suhu kondensasinya yaitu antara refrigeran dan udara
Ini akan mempengaruhi proses pembuangan panas.
10.unknown -
PENGARUH DI EVAPORATOR
Evaporator berfungsi sebagai alat penyerap kalor/panas ruangan yang didinginkan dengan melalui proses evaporasi(penguapan). Apabila didalam sistem evaporator ini tercampur dengan udara maka yang menguap ada dua zat yang berbeda suhu penguapannya. Apabila ada air/udara maka akan menjadi gumpalan es yang menghalangi sirkulasi. Dan mengurangi daya serap.11.unknown -
PENGARUH DI KOMPRESOR
Apabila udara/air masuk ke dalam kompresor maka :
komponen mekanik akan cepat berkarat dan kerja kompresi tidak maksimal.Dapat menimbulkan kebakaran karena ada oksigen didalam sistem.Dapat menimbulkan terjadinya konseleting.Tekanan suction dan discharge tidak stabil.12.unknown -
PENGARUH KUALITAS REFRIGERAN
PADA SISTEM CHILLERApabila pada sistem chiller terdapat refrigeran yang tercampur dengan udara maka :
tekanan kerja pada suction dan discharge berubah-ubah dan tidak stabil.Kapasitas pendinginan berkurang.Kompresor akan cepat rusak. -
TEMPERATUR GLIDE
Refrigeran campuran zeotropik akan menguap dan mengembun pada temperatur yang berbeda hal ini akan menyebabkan terjadinya temperature glide baik di evaporator maupun di kondensor, yaitu refrigeran mengalami perubahan fasa pada tekanan konstan tetapi temperaturnya terus berubah.
Apabila refrigerannya terkontaminasi/tercampur dengan udara dan kandungan air maka temperatur glide akan tinggi dan mempengaruhi kinerja /pendinginan
garis isotermal
2
3
4
1
Entalpi
Tekanan
temperature glide di dalam kondensor
temperature glide di dalam evaporator
-
MENJAGA MUTU PRODUK REFRIGERAN
Kemurnian hasil proses produksi dari produk refrigeran harus dijaga > 99.5 %Transportir (skid tank) harus dipastikan bersih dari zat apapun selain refrigeran yang akan diisikan untuk menjaga kemurnian dari refrigeran yang akan diangkut didalamnyaStorage tank (tangki timbun) harus dipastikan bersih dari zat apapun selain jenis refrigeran yang akan diisikanSebelum dilakukan Filling, dilakukan pengocokan/sirkulasi untuk menjaga homogenitas produk sesuai spesifikasi.Tabung kemasan yang akan diisi (tabung baru & tabung refill) harus dipastikan tidak mengandung kotoran padat, cair maupun gas. Untuk aitu wajib dilakukan pembersihan dan pemvakuman sebelum diisi refrigeran. - Tabung kemasan tidak boleh bocor (di body, las-lasan, valve, dll.) dan disegel dengan rapat (tidak bergeser)untuk menjaga berubahnya komposisi.Selama pengangkutan dan penyimpanan di gudang, di agen/penyalur tidak mengalami kebocoran.Refrigeran dalam tabung tidak boleh disimpan dalam suhu yang tinggi/terik matahari.Sebelum digunakan/diisikan kedalam mesin pendingin, tabung dikocok/digoyang untuk memastikan campuran homogen.Sisa gas dalam tabung harus dijaga tidak bocor, dan setiap akan diisikan harus digoyang/dikocok.Setiap produk yang keluar dari Filling agar dilengkapi CoA (Certifikat of Analysis) atau CoQ (Certificate of Quality) untuk memastikan bahwa produk sesuai spec.
- Pendinginan tidak maksimal.Pembuangan kalor pada kondensor
tidak maksimal.Tekanan suction tidak stabilTekanan discharge tidak
stabilMempercepat kerusakan pada kompresor.Merusak komponen didalam
sistem kompresor (motor listrik).Konduktivitas thermal rendah.MUTU
PRODUK YANG MASUK KE DALAM MESIN PENDINGIN HARUS SESUAI SPESIFIKASI
YANG TELAH DITETAPKAN
KESIMPULAN
I. SECARA UMUM MASALAH YANG TERJADI PADA SISTEM PENDINGIN APABILA REFRIGERANT TERKONTAMINASI :
Discharge
Line
Liquid
Line
Evaporator
Condensor
Expansion
Device
Suction
Line
B
C
D
A
Compressor
berat masuk volume masuk
HCCFC
latent heat,kJ/kg density, kg/m3
HCCFC/HCFCHFC
superheated
superheated
vapor
vapor
TXV
TXV
290
250
psia
psia
, 109F
, 109F
[2
[2
MPa
MPa
, 42.8C]
, 42.8C]
85
75
psia
Psia
, 41F
, 41F
[0.59
[0.59
MPa
MPa
, 5C]
, 5C]
liquid
liquid
refrigerant
refrigerant
Hembusan
udara
Penampungan
refrigeran
(gas)
Penampungan
refrigeran
(cair)
E
v
a
p
o
r
a
t
o
r
Proses di Evaporator