Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia - Hallo sahabat Situs Pendidikan Masa Kini - Patih Akbar, Pada Artikel yang anda baca kali ini dengan judul Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia, kami telah mempersiapkan artikel ini dengan baik untuk anda baca dan ambil informasi didalamnya. mudah-mudahan isi postingan Artikel MAKALAH, yang kami tulis ini dapat anda pahami. dengan mudah, selamat membaca.

Judul : Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia
link : Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia

Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia

Sistem pendingin kompresi-uap menggunakan cairan sirkulasi refrigerant sebagai media yang menyerap dan menghilangkan panas dari ruang yang akan didinginkan dan kemudian menolak panas di tempat lain. Gambar 1 menggambarkan, sistem satu-tahap-kompresi uap. Semua sistem tersebut memiliki empat komponen: kompresor , sebuah kondensor , katup ekspansi (juga disebut expansion valve), dan sebuah evaporator. Sirkulasi refrigerant memasuki kompresor di kondisi termodinamika dikenal sebagai uap jenuh dan dikompresi dengan tekanan yang lebih tinggi, menghasilkan temperatur yang lebih tinggi juga. Uap panas yang dikompresi ini kemudian di kondisi termodinamika dikenal sebagai uap superheated dan berada pada suhu dan tekanan di mana dapat terkondensasi  oleh air pendingin air atau udara pendingin. Uap panas yang disalurkan melalui kondensor di mana didinginkan dan terkondensasi menjadi cair dengan mengalir melalui koil atau tabung dengan air dingin atau udara dingin yang mengalir di kumparan atau tabung. Di sinilah beredar refrigerant menolak panas dari sistem dan menolak panas yang terbawa oleh salah satu air atau udara.

Refrigerant cair kental, dalam keadaan termodinamik yang dikenal sebagai cair jenuh , yang selanjutnya disalurkan melalui sebuah katup ekspansi di mana tiba-tiba mengalami pengurangan tekanan. Pengurangan tekanan itu hasil penguapan flash adiabatik dari bagian refrigeran cair. Efek dari penguapan flash adiabatik adalah menurunkan suhu pendingin campuran uap dan cair ke tempat itu lebih dingin dari suhu ruang tertutup untuk didinginkan.

Campuran dingin ini kemudian disalurkan melalui koil atau tabung dalam evaporator. Kipas bersirkulasi udara hangat dalam ruang tertutup di koil atau tabung membawa cairan refrigerant dingin dan campuran uap. Udara hangat itu menguapkan bagian cair dari campuran refrigeran dingin. Pada saat yang sama, udara bersirkulasi didinginkan dan dengan demikian menurunkan suhu ruang tertutup dengan suhu yang diinginkan. evaporator menyerap refrigerant bersirkulasi dan menghilangkan panas yang kemudian ditolak di kondensor dan dialihkan di tempat lain oleh air atau udara yang digunakan dalam kondensor. Untuk melengkapi siklus pendinginan , uap refrigerant dari evaporator adalah lagi sebuah uap jenuh dan diarahkan kembali ke kompresor.

Refrigerasi sistem kompresi saat ini banyak digunakan untuk keperluan rumah tangga dan skala industri. Performa yang baik dari sistem ini menjadi pertimbangan dibandingkan dengan refrigerasi sistem absorpsi. Sama dengan sistem absorbsi, sistem kompresi memanfaatkan penguapan refrigerant untuk menyerap panas pada benda yang didinginkan. Dalam suatu rangkaian tertutup refrigerant diperlakukan dalam berbagai perlakuan secara berulang-ulang sehingga mampu menyerap panas dari benda yang didinginkan. 

Berikut ini adalah salah satu rangkaian refrigerasi sistem kompresi sederhana.

 

Dari gambar rangkaian diatas terjadi empat perlakuan terhadap refrigerant di dalam sistem tersebut.

1. Penguapan

Supaya perpindahan panas terjadi maka refrigerantdiharapkan mempunyai suhu yang lebih rendah dari benda yang didinginkan. Sifat dari suatu cairan bila tekanan tinggi maka suhu dan titik didihnya akan tinggi sebaliknya bila tekanan rendah maka suhu dan titik didihnya akan rendah pula. Oleh karena itu suhurefrigerant harus diturunkan supaya suhunya lebih rendah dari pada suhu benda yang didinginkan dengan cara menurunkan tekanannya. Benda yang ditempatkan diruangan tertutup dimana “EVAPORATOR” terpasang akan terserap panasnya oleh cairan refrigerant. Karena cairan refrigerant menyerap panas terus-menerus maka wujud refrigerant akan berubah menjadi uap. Uap ini mengandung panas yang berasal dari benda yang didinginkan. Uap yang dihasilkan oleh evaporator adalah uap bertekanan rendah dan bersuhu rendah.

2. Kompresi

Uap refrigerant yang dihasilkan oleh evaporator akan mengalir menuju “KOMPRESOR”. Didalam kompresor uap refrigerant ditekan sehingga tekanan dan suhunya akan naik. Suhu yang dihasilkan diharapkan lebih tinggi dari suhu pendingin kondensor. Kandungan panas dari uap yang dikompresi dalam kompresor akan bertambah karena adanya panas yang dihasilkan oleh gesekan komponen-komponen dalam kompresor. Uap yang dihasilkan oleh kompresor adalah uap bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi

3. Pengembunan

Setelah ditekan, uap refrigerant akan mengalir ke “KONDENSOR”.Panas yang dibawa oleh uap refrigerantdipindahkan ke media pendingin di kondensor, karena suhu refrigerant lebih tinggi dibandingkan dengan suhu media pendingin kondensor. Karena panasnya diambil, uap refrigerant tersebut akan berubah wujudnya menjadi cairan bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Pada akhir pipa kondensor diharapkan semua uap refrigerantt telah berubah menjadi cairan bertekanan tinggi. Media pendingin yang digunakan di kondensor bisa berupa udara, cairan atau kombinasi antara keduanya.

4. Penurunan tekanan

Cairan bertekanan tinggi dari kondensor akan mengalir ke “KATUP EKSPANSI”. Didalam katup ekspansi cairanrefrigerant bertekanan tinggi diturunkan tekanannya. Karena diturunkan tekanannya maka suhu dan titik didih cairan refrigerant tersebut akan turun dan diharapkan suhunya lebih rendah dari suhu benda yang didinginkan. Katup ekspansi juga mengatur jumlah refrigerant yang mengalir didalam evaporator supaya sesuai dengan jumlah panas yang ada pada benda yang didinginkan.

Kesimpulan

1. Komponen-komponen pada refrigerasi sistem kompresi adalah evaporator, kompresor, kondensor dan katup ekspansi.

2. Kegunaan komponen-komponen tersebut adalah :

     a. Evaporator

Alat untuk menguapkan refrigerant dan untuk memindahkan panas dari benda yang didinginkan kerefrigerant.

     b. Kompresor

Alat untuk menghisap dan menekan uap refrigerantsehingga bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi serta mensirkulasikan refriegrant ke seluruh komponen.

 c. Kondensor

Alat untuk membuang panas benda yang didinginkan keluar sistem, alat untuk merubah uap refrigerantbertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi.

d. Katup ekspansi

Alat untuk menurunkan tekanan cairan refrigerantsehingga suhu dan tekanannya turun.

3. Rangkaian siklus refrigerasi sistem kompresi adalah dari evaporator – kompresor – kondensor – katup ekspansi kembali ke evaporator dan berulang terus-menerus.

4. Refrigerantyang berada pada pengeluaran kompresor sampai dengan katup ekspansi berisi refrigerantbertekanan tinggi.

5. Refrigerant yang berada pada katup ekspansi sampai dengan saluran hisap kompresor berisi refrigerantbertekanan rendah.

6. Bentuk refrigerant di kompresor adalah uap bertekanan tinggi.

7. Bentuk refrigerant di kondensor adalah cairan bertekanan tinggi.

8. Bentuk refrigerant di katup ekspansi adalah cairan bertekanan rendah

9. Bentuk refrigerant di evaporator adalah uap bertekananan

Analisa Termodinamika

Termodinamika siklus kompresi uap dapat dianalisis pada suhu versus entropi diagram seperti digambarkan pada Gambar 2. Pada titik 1 dalam diagram, refrigerant beredar memasuki kompresor sebagai uap jenuh. Dari titik 1 ke titik 2, uap adalah isentropically dikompresi (yaitu, dikompresi pada entropi konstan) dan keluar kompresor sebagai superheated uap.

Dari titik 2 ke titik 3, uap superheated berjalan melalui bagian dari kondensor yang menghilangkan superheated dengan pendingin uap. Antara titik 3 dan titik 4, uap berjalan melalui sisa kondensor dan terkondensasi menjadi cair jenuh. Proses kondensasi terjadi pada tekanan pada dasarnya konstan.

Gambar 2. Diagram temperature-entropi

Antara poin 4, dan 5 refrigeran cair jenuh melewati katup ekspansi dan tiba-tiba mengalami penurunan tekanan. Proses itu menghasilkan penguapan flash adiabatik dan auto-refrigerasi dari sebagian cairan (biasanya, kurang dari setengah). Proses penguapan Flash adiabatik adalah isenthalpic (yaitu, terjadi pada konstan entalpi ).

Antara poin 5, dan 1, perjalanan refrigerant dingin dan sebagian menguap melalui koil atau tabung dalam evaporator di mana ia benar-benar menguap oleh udara hangat dari sebuah kipas yang bersirkulasi di koil atau tabung dalam evaporator. Evaporator ini beroperasi pada tekanan dasarnya konstan.Refrigerant uap jenuh yang dihasilkan kembali ke inlet kompresor pada titik 1 untuk kembali ke siklus termodinamika.

Perlu dicatat bahwa pembahasan di atas didasarkan pada siklus refrigerasi kompresi uap-ideal yang tidak memperhitungkan item dunia real account seperti penurunan tekanan geser pada sistem, ireversibilitas internal sedikit selama kompresi uap refrigeran, atau non-ideal gas perilaku (jika ada).

Keuntungan sistem kompresi uap

1.      Sangat matang teknologi

2.      Relatif murah

3.      Efisiensi hingga 60% dari batas teoritis carnot

Kekurangan

Penggunaan refrigerant yaitu freon yang dapat menyebabkan kerusakan lapisan ozon.

Mesin Refrigerasi Pabrik Es

Mesin refrigerasi adalah mesin yang memainkan peran utama dalam pabrik es, mesin ini merupakan  mesin yang dapat menciptakan sebuah siklus bernama siklus refrigerasi, Refrigerasi adalah suatu proses penyerapan panas dari suatu zat atau produk sehingga temperaturnya berada dibawah temperatur lingkungan. Mesin refrigerasi atau disebut juga mesin pendingin adalah mesin yang dapat menimbulkan efek refrigerasi tersebut, sedangkan refrigeran adalah zat yang digunakan sebagai fluida kerja dalam proses penyerapan panas.

Gambar 3. Mesin refrigerasi

Mesin refrigerasi pada pabrik es termasuk kedalam aplikasi dari refrigerasi industri dimana menggunakan media kompresi uap. Pabrik es menggunakan siklus refrigerasi kompresi uap dalam sistem refirigerasinya. Pada sistem ini digunakan sistem pendinginan tidak langsung dengan menggunakan media air garam sebagai media pendingin kedua ( secondary refrigerant ). Secondary refrigerant dibutuhkan pabrik es karena pembekuan air dalam cetakan tidak dapat dilakukan langsung oleh evaporator disebabkan karena terlalu besamya volume air yang harus didinginkan. Air garam digunakan sebagai secondary refrigerant karena rnempunyai titik beku dibawah titik beku air mentah dimana titik beku air garam ditentukan oleh jenis garam dan konsentrasi garam. Satu siklus refrigrasi kompresi uap adalah sebagai berikut:

a.  Pemampatan (kompresi). Uap refrigeran lewat panas bersuhu dan tekanan rendah yang berasal dari proses pengupan dimampatkan oleh kompresor menjadi uap bersuhu dan bertekanan tinggi agar kemudian mudah diembunkan, uap kembali menjadi cairan didalam kondensor.

b. Pengembunan (kondensasi). Proses pengembunan adalah proses pengenyahan atau pemindahan panas dari uap refrigeran bersuhu dan bertekanan tinggi hasil pemampatan kompresor ke medium pengembun di luar kondensor.

c. Pemuaian. Pemuaian adalah proses pengaturan kesempatan bagi refrigeran cair untuk memuai agar selanjutnya dapat menguap di evaporator.

d. Penguapan (evaporasi), pada proses ini, refrigeran cair berada dalam pipa logam evaporator mendidih dan menguap pada suhu tetap, walaupun telah menyerap sejumlah besar panas dari lingkungan sekitarnya yang berupa zat alir dan pangan dalam ruangan tertutup berinsulasi. Panas yang diserap dinamakan “panas laten penguapan.

Gambar 4. Siklus Refrigerasi

Kesimpulan

Metode pendinginan kompresi uap merupakan yang paling banyak digunakan untuk ACbangunan umum yang besar, rumah-rumah pribadi, hotel, rumah sakit, bioskop, restoran dan mobil. Metode ini juga digunakan dalam kulkas domestik dan komersial, gudang skala besar untuk penyimpanan makanan dan daging, truk dan mobil pendingin, dan sejumlah layanan komersial dan industri lainnya. Kilang minyak , petrokimia, pabrik pengolahan kimia, dan pemrosesan gas alam adalah salah satu dari banyak jenis industri yang sering memanfaatkan sistem yang besar-kompresi uap pendingin. Metode ini menggunakan cairan sirkulasi refrigerant sebagai media yang menyerap dan menghilangkan panas dari ruang yang akan didinginkan dan kemudian menolak panas di tempat lain. Refrigerant yang digunakan adalah freon atau CFC. Digunakan freon karena stabilitas dan sifat keamanan freon yaitu tidak mudah terbakar dan tidak beracun.Keuntungan metode ini adalah teknologi yang digunakan matang, relatif murah, effisiensinya hingga 60% dari batas teoritis carnot. Kekurangan metode ini adalah digunakannya freon sebagai refrigerant karena freon berpengaruh besar dalam pemanasan global.

Demikianlah Artikel Tentang Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia

Semoga dengan membaca artikel Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia ini, bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel kami yang lainnya. Dan jangan lupa di share yaa

Anda sekarang membaca artikel Makalah Refrigerasi pada Proses industry kimia dengan alamat link https://patihakbar.blogspot.com/2018/07/makalah-refrigerasi-pada-proses.html

Previous article

Next Post

Next article

Previous Post

Admin

https://patihakbar.blogspot.com/

Blogger Yang Gagal Jadi Webdesign "Smart Blogging"