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


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


3/10





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)


4/10





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 :


5/10





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.


6/10





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


7/10





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)



III.

Percobaan 3(pipa lurus dengan belokan halus)

1. Buka katup pada pipa 3dan tutup katuppada pipa 1 dan 2 ditutup.



grader)



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



grader)




8/10





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


1

2

3

4

5

Tabel untuk pipa 2 ( Dengan Es )

Temperatur = ...0C

Panjang pipa = ............m

Kapasitas awal (Q) = ............SCFH


1

2

3

4

5


9/10





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.


10/10





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 !

pipa udara

Documents