Download - Pipa Udara
-
7/24/2019 Pipa Udara
1/10
REV. 03/ODDMESFLU/OCT/2014
MODULPRAKTIKUM MESIN FLUIDA
(ME 141307)
OLEH :TIM LABORATORIUM MESIN FLUIDA DAN SISTEM
FLUIDS MACHINERY AND SYSTEM LABORATORYDEPARTMENT OF MARINE ENGINEERING
FACULTY OF MARINE TECHNOLOGYITS Sukolilo Campus, Surabaya 60111
Telp. 031 599 4251 ext. 22Fax. 031 599 4757
-
7/24/2019 Pipa Udara
2/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
B A B I V
I N S T A L A S I P I P A U D A R A
-
7/24/2019 Pipa Udara
3/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
1. TUJUANa. Mengetahui kerugian/losses pada instalasi pipa udara
b. Mengetahui pengaruh temperatur pada saluran pipa udara
2. DASAR TEORI
Instalasi pipa udara adalah suatu sistem perpipaan yang mengalirkan fluida gas dari
satu tempat ke tempat yang lain. Selama proses berlangsung terjadi kerugian / losses akibat
instalasi seperti belokan, katup, fitting, dan dari pipa itu sendiri. Kerugian ini perlu dihitung
untuk mengetahui energi yang hilang selama proses berlangsung.
Fluida gas sangat sensitif terhadap kondisi lingkungan, misalnya temperatur dan
tekanan. Untuk itu faktor lingkungan harus diperhatikan dalam setiap instalasi pipa udara.
a. Teori Kompresi
Hubunganantara Tekanan dan Volume
Jika gas dikompresikan (atau diekspansikan) pada temperature tetap, maka
tekanannyaakan berbanding terbalik dengan volumenya.
Pernyataan ini disebut dengan hokum Boyle dan dapat dirumuskan :
P1.V1 = P2. V2
Hubunganantara Temperature dan Volume
Semua macam gas apabila dinaikkan temperaturnya pada tekanan yang tetap, maka
akan mengalami pertambahan volume.
Pernyataan ini disebut dengan hukum Charles dan dapat dirumuskan :
=
PersamaanKeadaan
Hukum Boyle dan Hukum Charles dapat digabungkan menjadi hukum Boyle-Charles
yang dapat dinyatakan sebagai :
P. V = G. R. T
Dimana :
P = tekananmutlak (kgf/m2) atau Pa
V = Volume (m3)
G = Berat gas (kgf) atau (N)
T = Temperatur mutlak (K)
R = Konstanta gas (m/K)
-
7/24/2019 Pipa Udara
4/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
b.
Jenis - Jenis Kompresi Kompresi isothermal
Bila suatu gas dikompresikan, maka ini berarti ada energy mekanik yang diberikan
dari luar kepada gas. Energi ini diubah menjadi energy panas sehingga temperature
gas akan naik jika tekanan semakin tinggi. Namun jika proses kompresi ini dibarengi
dengan pendinginan untuk mengeluarkan panas yang terjadi, temperature dapat
dijaga tetap.
P1V1= P2V2
Dimana :
P1, P2 = tekanan (kgf/m2)V1V2 = volume (m3)
Kompresi Adiabatik
Jika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka kompresi akan
berlangsung tanpa ada panas yang keluar dari gas atau masuk kedalam gas.
Hubungan antara tekanan dan volume dalam proses adiabatik dinyatakan dalam :
P1.V1k = P2.V2k
Dimana :P1, P2 = tekanan (kgf/m2)
V1V2 = volume (m3)
k = indeks adiabatic
Kompresi Politropik
Kompresi pada kompresor yang sesungguhnya bukan merupakan proses isotermal,
karena ada kenaikan temperatur. Namun juga bukan proses adiabatic karena ada
panas yang dipancarkan keluar. Jadi proses kompresi yang sesungguhnya ada
diantara keduanya.
P1.V1n = P2.V2n
Dimana :
P1, P2 = tekanan (kgf/m2)
V1, V2 = volume (m3)
n = indeks politropik (1,25 1,35)
c. Kerugian pada sistem instalasi pipa udara
Selama proses perpindahan fluida terjadi beberapa kerugian / losses, seperti :
-
7/24/2019 Pipa Udara
5/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
Kerugian akibat panjang pipa
Kerugian pada saluran akibat belokan
Kerugian pada saluran akibat fitting / aksesoris3. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :
1. Kompresor : untuk memampatkan udara
2. Instalasi Pipa Udara : sebagai tempat mengalirnya fluida gas (udara)
3. Flow Meter : untuk mengatur kapasitas aliran fluida
4. Katup : untuk mengatur aliran udara
2. Pressure Gauge : mengukur tekanan fluida
3. Penampung Es : untuk meletakkan es pada percobaan pipa 2 dengan es
4. Termometer : untuk mengukur suhu pada saat percobaan es
5.
Busur Derajat : untuk mengukur sudut yang dibentuk oleh katup6. Tali : untuk mengukur panjang pipa
4. GAMBAR RANGKAIAN
5.
LANGKAH PERCOBAAN
Prosedur Umum
1. Persiapkan alat-alat yang diperlukan (Kompresor, Instalasi Pipa Udara, Es batu, Tali)
2. Cek semua instalasi pipa udara dan kompresor.
3. Pastikan sebelum menghidupkan kompresor, semua katup pada pipa yang akan diamati terbuka
dan katup pada pipa yang lain tertutup.
-
7/24/2019 Pipa Udara
6/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
4. Setiap selesai pengambilan data, Kalibrasi ulangflow meter.
I. Percobaan1
Pipa 1 (pipa panjang dengan belokan)
1. Buka Katup inlet dan outlet pada pipa 1 dan tutup semua katup pada pipa 2 dan 3
2. Nyalakan kompresor
3. Atur kapasitas udara pada flowmeter (megikuti instruksi dari grader)
4.
Variasikan tekanan, dengan cara mengatur sudut putaran katup(megikuti instruksi darigrader)
Posisi katup tertutup Posisi katup terbuka
-
7/24/2019 Pipa Udara
7/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
5. Ukur dan catat besar tutupan sudut katup outlet sesuai tekanan yang ditentukan
6. Catat nilai perubahan kapasitas pada flowmeter pada masing masing tekanan
II. Percobaan 2
(pipa lurus tanpa pendingin)
1. Buka katup pada pipa 2, kemudian tutup semua katup pada pipa 1 dan pipa 3
2. Kalibrasi ulang flow meter(megikuti instruksi dari grader)
3. Variasikan tekanan, dengan cara mengatur sudut putaran katup(megikuti instruksi dari
grader)
4. Ukur dan catat besar tutupan sudut katup outlet sesuai tekanan yang ditentukan
5. Catat nilai perubahan kapasitas pada flowmeter pada masing masing tekanan
III.
Percobaan 3(pipa lurus dengan belokan halus)
1. Buka katup pada pipa 3dan tutup katuppada pipa 1 dan 2 ditutup.
2. Kalibrasi ulang flow meter(megikuti instruksi dari grader)
3. Variasikan tekanan, dengan cara mengatur sudut putaran katup(megikuti instruksi dari
grader)
4. Ukur dan catat besar tutupan sudut katup outlet sesuai tekanan yang ditentukan
5. Catat nilai perubahan kapasitas pada flowmeter pada masing masing tekanan
IV. Percobaan 4
(pipa lurus dengan pendinginan)
1. Masukan es pada tempat yang sudah disediakan, sampai temperatur tertentu (sesuai
instruksi grader)
2. Buka katup pada pipa 2 dan tutup semua katup pada pipa 1 dan 3
3. Kalibrasi ulang flow meter(megikuti instruksi dari grader)
4. Variasikan tekanan, dengan cara mengatur sudut putaran katup(megikuti instruksi dari
grader)
5. Ukur dan catat besar tutupan sudut katup outlet sesuai tekanan yang ditentukan
6. Catat nilai perubahan kapasitas pada flowmeter pada masing masing tekanan
-
7/24/2019 Pipa Udara
8/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
6. TABEL PENGAMATAN
Tabel untuk pipa 1Panjang pipa = .....mKapasitas awal (Q) = .SCFH
No. Tekanan(Kg/cm2) SudutPutar Q(SCFH)
1
2
3
4
5
Tabel untuk pipa 2 ( Tanpa Es )
Panjang pipa = ............m
Kapasitas awal (Q) = ............SCFH
No. Tekanan(Kg/cm2) SudutPutar Q(SCFH)
1
2
3
4
5
Tabel untuk pipa 2 ( Dengan Es )
Temperatur = ...0C
Panjang pipa = ............m
Kapasitas awal (Q) = ............SCFH
No. Tekanan(Kg/cm2) SudutPutar Q(SCFH)
1
2
3
4
5
-
7/24/2019 Pipa Udara
9/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
Tabel untuk pipa 3,
Panjang pipa = .....m
Kapasitasawal (Q) = . SCFHNo. Tekanan(Kg/cm2) SudutPutar Q(SCFH)
1
2
3
4
5
NB : Siapkan dua tabel pengamatan, satu untuk praktikan satu untuk Grader.
Surabaya, 2014
TEKNISI,
...
GRADER,
NRP.
-
7/24/2019 Pipa Udara
10/10
LABORATORY of FLUID MACHINERY AND SYSTEM
MARINE ENGINEERING DEPARTMENT
MARINE TECHNOLOGY FACULTY
Kampus ITS Sukolilo Gd. WA Lt. 3, Surabaya 60111Telp. 031 599 4251 ext. 22
Fax. 031 599 4757
7. ANALISA DATA DAN GRAFIK
Hitunglah LuasPenampang dari pipa (A) yang dialiri aliran udara
Hitunglah Tekanan (P) aliranudaraKecepatanAliran (v)
Hitung Koefisien gesek dalam pipa () berdasarkan kapasitas yang diamati
Buat grafik perbandingan :
Grafik tekanan (P) dengan gaya (F)
Grafik tekanan (P) dengan kapasitas (Q)
Grafik tekanan (P) dengan sudut ()
Grafik tekanan (P) dengan P1, P2, P3
Grafik kapasitas (Q) dengan gaya (F)
Grafik kapasitas (Q) dengan sudut putar
Grafik kapasitas (Q)dengan P1, P2, P3
8. PERTANYAAN
1. Apa instalasi pipa udara itu?
2. Dari berbagai jenis kompresi, kompresi manakah yang mungkin terjadi? Berikan alasan
anda!
3. Bagaimana pengaruh temperatur pada pipa udara?
4. Bagaimana pengaruh lossesyang terjadi pada instalasi pipa udara?
5. Bagaimana cara menghitung lossespada instalasi pipa udara?
6. Bagaimanakah hubungan antara tekanan dengan gaya, tekanan dengan kapasitas,
tekanan dengan bukaan katup, serta tekanan dengan rugi-rugi?
7.
Bagaimana hubungan antara kapasitas dengan gaya dan kapasitas dengan losses?
8. Apa yang kamu ketahui tentang SCFH?
9. Sebutkan contoh aplikasi instalasi pipa udara ?
10.Sebutkan 3 aplikasi pipa udara di dunia marine ! Jelaskan !