laporan praktikum evaporator (alami 100 dan 200 mmhg)
Post on 07-Jul-2018
230 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
1/12
Hasil Perhitungan
Variasi Laju Evaporasi dengan suhu
Langkah Pengolahan Data
• Menghitung tekanan uap rata-rata (P2) dan menggunakan data tersebut untuk mengetahui
suhu uap dengan menggunakan uap table
• Menghitung perbedaan temperatur (ΔTE = Tuap – T7)
• Plot L2 s !aktu" tentukan slope dari plot tersebut (#2)
• Menghitung la$u rata-rata dari eaporasi (E) dengan rumus%
E = 60 x S2 x C2
&imana %
'2 adalah ator kalibrasi untuk tangki kondensat sebesar *7+, kgm
Table + .asil Pengolahan data sirkulasi alami P *// mm.g
P1 L2 F2 F3C2 WE R Q EC
L1(mmH
g) (m) (L/hr) (L/hr)
0.038 0 0.06 5 7 17.6 1.056 1.4 1.060 0.996
0.038 100 0.13 5 7 17.6 2.288 1.4 2.296 0.996
0.037 200 0.19 5 7 17.6 3.344 1.4 3.356 0.996
Table + .asil Pengolahan data sirkulasi alami P 2// mm.g
ρ π dLd Q 2
0*=
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
2/12
Table + .asil perhitungan la$u rata-rata eaporasi tiap-tiap tekanan
&imana slope untuk menghitung E didapatkan dari graik diba!ah ini %
0 2 4 6 8 10 120
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
f(x) = 0x 0.05
R! = 0.73
Grafk L2 vs Waktu pada P1 = 0 mmHg
" (m#$)
L2 (m)
1ambar + 1raik L2 s aktu pada tekanan / mm.g
/ mm.g *// mm.g 2// mm.g
S2 C2 E S2 C2 E S2 C2 E
/+//22 *7+, 2+3232 /+//4* *7+, 4+553, /+//5 *7+, 5+24
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
3/12
0 2 4 6 8 10 120
0.05
0.1
0.15
0.2
f(x) = 0.01x 0.08
R! = 0.98
Grafk L2 vs Waktu pada P1 = 100 mmHg
" (m#$)
L2 (m)
1ambar + 1raik L2 s aktu pada tekanan *// mm.g
0 2 4 6 8 10 120
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
f(x) = 0.01x 0.17
R! = 0.85
Grafk L2 vs Waktu pada P1 = 200 mmHg
" (m#$)
L2 (m)
1ambar + 1raik L2 s aktu pada tekanan 2// mm.g
&ari graik tersebut" dapat dibuat hubungan la$u rata-rata eaporasi dengan perbedaan
temperature (dT)+ .asil pengolahan datan6a adalah sebagai berikut %
Table + Pengolahan data pada sirkulasi alami
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
4/12
E log E dT log dT
2+323 /+3,, *4+,3 *+27/
4+550 /+32 *5+*0 *+*4/
5+24/ /+723 *4+45 *+275
&ari dari tersebut praktikan dapat memplot ke dalam graik untuk menentukan korelasi Log E
dan Log dTe sebagai berikut %
0.000 0.500 1.000 1.500 2.0000.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
Grafk Log E vs Log dT
L%g &'
L%g E
1ambar + 1ragik Log E s Log dT
Analisis ee!ono"isan
Tu$uan perobaan adalah untuk menentukan dan membandingkan keekonomisan (massa air
6ang tereaporasi massa air 6ang terkondensasi) pada operasi sirkulasi alamiah dan paksa+
&iketahui%
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
5/12
82 = */ lthr" 83 = 5 lthr
Langkah perhitungan%
Menghitung tekanan rata-rata uap dan s6stem (P2" P*)" titik didih
rata-rata (T7)" la$u alir rata-rata masukan dan sirkulasi (82" 83)+
Menghitung rasio sirkulasi rata-rata (9) " 6aitu%
0"**/
0"*%"
2
3===
hr Lhr
L
RContoh F
F R
Menghitung $umlah air 6ang tereaporasi dari perubahan leel pada
tangki kondensat L2+2+
2 LC W E =
" dengan nilai '2 = *7+, kgm+
Menghitung : ($umlah total kondensat 6ang terkumpul) dengan
menggunakan persamaan olume 6ang ditempati air dalam tangki kondensat dikalikan
massa $enisn6a+
( ) 332 *///2++0* mkg
xmdLd Q π =
dimana
dL2 adalah selisih antara ketinggian a!al tangki dan ketinggian akhir tangki di
kondensat+
: (kgmenit) 6ang diambil adalah pada saat t =*/ menit+
Menghitung keekonomisan" E 6aitu%Q
W E E C =
;erikut disa$ikan data .asil Perhitungan
Table + .asil perhitungan keekonomisan pada sirkulasi alami
P* L2 82 83
'2 E 9 : E'(mm.g
)(m) (Lhr) (Lhr)
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
6/12
/ /+/, 5 7 *7+, *+/5, *+0 *+/,/ /+,
*// /+*3 5 7 *7+, 2+244 *+0 2+2, /+,
2// /+* 5 7 *7+, 3+300 *+0 3+35, /+,
Analisis #era$a %assa dan Energi
Menghitung neraa energi untuk kedua $enis sirkulasi" 6aitu sirkulasi alamiah dan sirkulasi
paksa dengan menggunakan langkah perhitungan sebagai berikut%
• Menari entalpi (k
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
7/12
' = massa air konsentrat (kg)
: = massa steam terkondensasi (kg)
h8 = entalpi umpan pada T5 (k
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
8/12
@nalisis
Variasi Laju Evaporasi dengan Suhu
.asil pengamatan pada praktikum ini dapat dilihat bah!a tekanan dari uap (P 2) berubah dari
!aktu ke !aktu+ Perubahan pada tekanan uap 6ang dilihat ini akan mempengaruhi la$u
eaporasi+ Perhitungan pertama 6ang dilakukan adalah menghitung nilai P2 rata-rata+ >emudian"
data P2 rata-rata tersebut ini dipakai untuk menari nilai suhu uap pada kondisi tekanan uap
tersebut+ Antuk memperoleh suhu uap pada kondisi tekanan uap tertentu" dapat dilakukan dengan
membaa tabel uap atau software physprop+ >emudan setelah diperoleh suhu uap pada kondisi
tekanan tertentu+ .al berikut 6ang selan$utn6a dilakukan adalah menghitung rata-rata suhu
keluaran (T7)+ Bilai ini akan digunakan untuk mengetahui besarn6a selisih antara suhu uap
dengan suhu keluaran+
>emudian 6ang selan$utn6a dihitung adalah la$u eaporasi tiap kondisi tekanan sistem+
Langkah a!aln6a adalah melakukan plotting antara besarn6a leel kondensat (L2) dengan !aktu+
#lope 6ang didapatkan dari graik ini akan digunakan untuk menghitung besarn6a la$u eaporasi+
Menghitung la$u eaporasi pada kasus ini menggunakan persamaan E = ,/ C # 2 C '2+ >emudian
akan diperoleh besarn6a la$u eaporasi untuk setiap tekanan sistem+ #elan$utn6a hal 6ang
berikutn6a dilakukan adalah membuat plotting antara nilai logaritma dari selisih suhu uap dan
suhu keluaran dengan nilai logaritma dari besarn6a la$u eaporasi+Pada perobaan ini praktikan akan mengamati pengaruh perbedaan temperatur antara sistem
dan uap terhadap la$u eaporasi+ &ari graik L2 s t didapatkan bah!a seiring dengan naikn6a
!aktu maka tinggi kondensat semakin besar+ .al ini dikarenakan proses eaporasi 6ang ter$adi
seiring dengan !aktu sehingga men6ebabkan adan6a kondensat 6ang terkumpul hingga
menapai ketinggian tertentu+ #elain itu kelinierisasian 6ang besar menun$ukan kenaikan
ketinggian kondensat enderung naik seara signiikan+ .al ini ditandai dengan nilai dera$at
linerisasi 6ang mendekati *+Pada semua nilai P*" didapatkan data T7 (titik didih air) 6ang enderung konstan pada !aktu
/" 2" 0" ," 4 dan */ menit+ .al itu ter$adi karena T7 merupakan titik didih air pada P *+ Bilai P2
mengalami luktuasi seiring ber$alann6a !aktu+ .al tersebut membuat nilai Ts $uga luktuati
sehingga perlu diari P2 dan Ts rata-ratan6a dengan nilai T7 6ang konstan sehingga nilai la$u
eaporasi semakin keil+ .al ini ter$adi dikarenakan keadaan belum steady" sehingga dapat kita
lihat pada t di atas 2 menit" keadaan sudah mulai konstan+ .al ini dikarenakan karena tekanan
sudah berada diatas * bar" sehingga keadaan sudah sangat steady+
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
9/12
1raik hubungan log E dengan log DTs diperoleh dengan menghitung nilai E pada masing –
masing tekanan melalui persamaan %
E=60 x S2 x C
2
#eperti 6ang kita ketahui bah!a la$u eaporasi bergantung pada perbedaan suhu+ #emakin besar
perbedaan suhu maka la$u eaporasi akan semakin besar" dan sebalikn6a+
E=Q
H
E=U E A
E∆T
E
&engan ∆T E=T s−T 7
@E = luas permukaan perpindahan panas AE = >oeisien perpindahan panas
;erdasarkan hukum termodinamika" tekanan dan suhu saling berpengaruh+ >etika
tekanan dinaikkan" maka suhu akan naik atau sebalikn6a+ &alam perobaan ini" ketika tekanan
uap turun" maka akan ter$adi penurunan titik didih dari uap 6ang digunakan+ ;erdasarkan rumus%
E= K 1U
E∆T
E
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
10/12
uap akan turun sehingga la$u eaporasi 6ang ter$adi tidak maksimal+ .al ini men6ebabkan
ketinggian kondensat 6ang ter$adi akan lebih keil+
Analisis ee!ono"isan
Bilai keekonomisan eaporator (eisiensi) dapat dideinisikan sebagai
EC =W
E
QC
&imana
W E (kg) adalah ban6ak air 6ang tereaporasi" dan
QC (kg) adalah uap air 6ang terkondensasi dalam proses eaporasi air 6ang terkumpul dari
uap trap
&alam industri" untuk kepentingan ekonomi dilakukan perbandingan nilai eisiensi uap 6ang
digunakan terhadap la$u eaporasin6a+ .al ini men6angkut penggunaan energi listrik sebagai
utilitasn6a+ dealn6a bilamana umpan air memasuki eaporator (titik didih T, sama dengan T7)
dengan tidak ada panas 6ang terbuang" nilai keekonomisann6a (E) adalah *+ .al ini
dimaksudkan setiap * kg uap 6ang terkondensasi akan menguapkan * kg air pula+ Bamun pada
ken6ataann6a tetap ada se$umlah kalor 6ang akan dilepaskan ke lingkungan+ >emudian hal ini
akan disebut tambahan uap (:L) akan terkondensasi $uga+ #ehingga nilai E 6ang sesuai dengan
ken6ataan dapat dirumuskan sebagai
EC =
W E
QC +Q L=
W E
Q
&engan E = :' sehingga
EC =W E
QC +Q L=
W E
1+Q L
W E
>edua $enis sirkulasi 6ang ter$adi pada eaporator di praktikum ini sirkulasi alami dan paksa
pada dasarn6a han6a akan berbeda pada ban6ak air 6ang tereaporasi+ Pada sirkulasi alami"
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
11/12
$umlah air 6ang tereaporasi han6a berdasarkan aliran alami sa$a sedangkan pada sirkulasi paksa
ter$adi pemaksaan aliran 6ang men6ebabkan $umlah air 6ang tereaporasi men$adi semakin
ban6ak+ .al ini karena perpindahan massa pada aliran paksa akan semakin besar $uga+
esalahan 9elati Beraa Massa dan Energi
Sir!ulas
iP
r
+"ass,- .
/
+energi,-
.
ala"i
7,
/00+2/7 55+77
,,
/27+77 7*+47
5,
/32+4/ *,2+02
pa!sa 7,
/3+2 03+47
,,
/
*5+42 */,+,2
-
8/18/2019 Laporan Praktikum Evaporator (Alami 100 Dan 200 MmHg)
12/12
5,
/20+*0 ,+3*
&ari tabel diatas kita dapat mengamati bah!a perhitungan untuk neraa massa
menghasilkan hasil 6ang ukup baik" dimana seara keseluruhan tidak ada kesalahan 6ang
melebihi 5/?+ .al ini bisa dianggap baik untuk sebuah perobaan+ Bamun untuk neraa
energi" tabel tersebut menun$ukkan kesalahan relatie 6ang sangat besar (F5/?)+ &imana
hasil ini oleh kelompok kami diduga karena selain kesalahan kesalahan 6ang dilakukan
selama perobaan termasuk dalam pengukuran" dsb ada $uga aktor heat loss atau
hilangn6a panas ke lingkungan selama proses berlangsung+ Heat Loss ini mengakibatkan
ban6ak energi 6ang terbuang ke lingkungan sehingga pada perhitungan tidak menghasilkan
nilai 6ang akurat+ .al ini dapat ter$adi" karena mungkin insulasi dari alat perobaan 6ang
kurang sempurna" dimana memungkinkan ban6akn6a panas 6ang hilang ke lingkungan+
#eharusn6a kesalahan ini bisa diperkeil lagi dengan menambah kualitas dari insulasi 6ang
terpasang pada alat perobaan itu sendiri+
top related