RANCANG BANGUN ALAT DESTILASI AIR LAUT MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT DESTILASI AIR LAUT MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP DESIGN OF SEA WATER DISTILATION USING VAPOR COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Bandung Oleh : Rusdiana NIM : Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2 LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT DESTILASI AIR LAUT MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP DESIGN OF SEA WATER DISTILATION USING VAPOR COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM Oleh Rusdiana NIM : Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung Laporan Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Diploma III Politeknik Negeri Bandung Disetujui Oleh: Pembimbing I Pembimbing II Ir. Windy Hermawan Mitrakusuma, MT. NIP : A.P. Edi Sukamto,ST.,MT NIP :

3 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Curiculum Vitae I. Data Diri Rusdiana Jl. Cijerokaso RT 09 RW 01 Kel. Sarijadi Kec. Sukasari, Bandung Tlp : rudi.urangsunda@gmail.com Tempat/tanggal lahir : Bandung, 19 Maret 1990 Jenis Kelamin : Laki-laki Agama : Islam II. Pendidikan Formal : Politeknik Negeri Bandung : SMK N 12 Bandung ( STM Penerbangan) : SMP N 12 Bandung : SDN KPAD I,II Bandung III. Dasar Keterampilan dan Pengetahuan Pemesinan : Mengenal dan dapat mengoperasikan beberapa mesin produksi, seperti mesin bubut, mesin fraish (milling machine), mesin gerinda, CNC Dapat membaca menggambar teknik, baik secara manual maupun menggunakan software seperti autocad IV. Pengalaman Berorganisasi : Ketua Ormawa ( Organisasi Mahasiswa ) dari Unit Kegiatan Mahasiswa Bola Volly di Politeknik Negeri Bandung : Ketua pelaksana acara LOKALITA ( lomba lintas kota ) tingkat SMP se-jawa Barat

4 RANCANG BANGUN ALAT DESTILASI AIR LAUT MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP ABSTRAK Air laut memiliki jumlah yang sangat banyak. Air laut dapat diubah menjadi air tawar menggunakan proses destilasi. Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia berdasarkan perbedaan titik didih. Kualitas air tawar yang dihasilkan oleh proses destilasi cukup baik untuk memenuhi kebutuhan air tawar yang saat ini semakin berkurang. Oleh itu penulis mencoba membuat suatu alat destilasi air laut menggunakan sistem refrigerasi kompresi uap. Alat destilasi air laut yang penulis buat memiliki beban total sebesar kw atau sebanding dengan 2579 Btu/h. Komponen utama dalam pembuatan alat destilasi air laut ini adalah AC window dengan kapasitas pendinginan sebesar 5000 Btu/h. Alat destilasi air laut yang penulis buat memanfaatkan panas kondensor untuk menguapkan air laut serta menggunakan evaporator untuk mengembunkan uap dari air laut. Proses perakitan alat destilasi air laut ini dilakukan dengan tahapan penggambaran, pemilihan bahan yang dibutuhkan dalam perakitan, hingga perakitan alat destilasi secara utuh. Air yang dihasilkan oleh alat destilasi air laut ini memiliki kejernihan yang lebih baik daripada air laut yang diproses. Rasa air yang dihasilkan alat destilasi air laut ini tawar, tidak memiliki kandungan garam. Penulis berharap alat destilasi air laut ini dapat memenuhi kebutuhan akan air tawar yang jumlahnya kian menipis. Kata kunci: Air, AC Window, Destilasi, Penguapan, Pengembunan

5 DESIGN OF SEA WATER DISTILATION USING VAPOUR COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM ABSTRACT Amount of sea water very much. Seawater can be changed into fresh water using a distillation process. Distillation is a method of chemical separation based on differences in the speed or ease of vaporized material or well defined chemical separation techniques based on differences in boiling point. The quality of fresh water produced by the distillation process is good enough to meet the needs of fresh water which is now diminishing. By the author tries to make a tool of sea water distillation using a vapor compression refrigeration system. Sea water distillation equipment that the authors have made a total load of 0756 kw or equal to 2579 Btu / h. The main component in the manufacture of sea water distillation equipment are window air conditioner with a cooling capacity of 5000 Btu / h. Sea water distillation appliance that the author made use of condenser heat to evaporate sea water and evaporator for condensing the steam use of sea water. The assembly process of sea water distillation equipment is done primarily to stage portrayals, the selection of materials required in the assembly, until the whole assembly of the distillation equipment. Water produced by seawater distillation equipment has better clarity than the processed sea water. The resulting water taste of sea water distillation equipment is fresh, no salt content. The author hopes that the sea water distillation equipment can meet the need for the amount of fresh water increasingly depleted. Keywords: Water, Distillation, Window Air Conditioner, Evaporation, Condensation

6 DAFTAR ISI Hal LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Batasan Masalah Metoda Penulisan Sistematika Penulisan... 3 BAB II DASAR TEORI Pengertian Desalinasi Reverse Osmosis/Osmosis Terbalik Destilasi Air Sistem Kompresi Uap Secara Umum Proses 1-2, yaitu : Kerja Kompresi Proses 3-4, yaitu : Kerja Kondensasi Proses 5-6, yaitu : Kerja Ekspansi Proses 7-8, yaitu : Kerja Evaporasi Pemanfaatan Panas Kondensor untuk Alat Destilasi BAB III RENCANA KERJA Pendahuluan Perhitungan Beban Perhitungan Beban Dinding Evaporator Beban Produk Penentuan Komponen Kipas Kompresor Pompa Air Fan Ducting Komponen Kelistrikan Low Pressure dan High Pressure Gauge Perakitan Alat Destilasi Proses Penggambaran/Desain Frame Proses Penggambaran/Desain Wadah Air... 27

7 3.4.3 Proses Penggambaran/Desain Ducting Proses Penggambaran/Desain Keseluruhan Proses Perakitan Wadah Air Proses Perakitan Frame Proses Pembuatan Ducting Proses Penempatan Peralatan/Komponen Alat Destilasi Perakitan Kelistrikan Alat Destilasi Pemotongan Mika Penempatan Komponen Kelistrikan Penginstalasian Komponen Kelistrikan Pengujian Performansi Alat Destilasi BAB IV DATA DAN ANALISA Pendahuluan Penentuan Parameter Pengukuran Penentuan Titik Pengukuran Persiapan Pengambilan Data Pemilihan Peralatan Alat Ukur Tata Cara Pengukuran Pengambilan Data Analisa Kerja Alat BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Reverse osmosis 6 Gambar 2.2 Alat destilasi sederhana 7 Gambar 2.3 Siklus air 8 Gambar 2.4 Diagram siklus kompresi uap 10 Gambar 2.5 Sistem refrigerasi pada alat destilasi air laut 12 Gambar 3.1 Diagram alir rencana kerja 14 Gambar 3.2 Pompa air 23 Gambar 3.3 Fan ducting 23 Gambar 3.4 Switch toggle On-Off 24 Gambar 3.5 Amperemeter 24 Gambar 3.6 Voltmeter 25 Gambar 3.7 MCB 25 Gambar 3.8 Lampu Indikator 26 Gambar 3.9 Low pressure dan high pressure gauge 26 Gambar 3.10 Desain frame 27 Gambar 3.11 Desain wadah air laut 28 Gambar 3.12 Wadah air tawar/destilat 28 Gambar 3.13 Desain ducting 29 Gambar 3.14 Desain keseluruhan alat destilasi 29 Gambar 3.15 Plat baja galvanis 30 Gambar 3.16 Kanal sebelum proses pemotongan 31 Gambar 3.17 Alat destilasi air laut 32 Gambar 3.18 Rangkaian kelistrikan 33 Gambar 3.19 Mika/akrilik 34 Gambar 3.20 Cutter mika 34 Gambar 3.21 Bor tangan manual dan gergaji U 35 Gambar 3.22 Kelistrikan alat destilasi 35 Gambar 3.23 Diagram P-h rancangan 36 Gambar 4.1 Pendahuluan 40 Gambar 4.2 Titik pengambilan data 42 Gambar 4.3 Thermometer digital 43 Gambar 4.4 Thermometer digital 44 Gambar 4.5 Gelas ukur 45 Gambar 4.6 Diagram P-h 48 Gambar 4.7 Grafik perbandingan volume destilat terhadap waktu 52

9 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data pengukuran 46 Tabel 4.2 Data perolehan air distilat 51 Tabel 4.3 Pengamatan air destilat secara fisik 52

10 DAFTAR PUSTAKA 1. Windy Hermawan Mitrakusuma, Bahan Ajar Dasar Refrigerasi, Politeknik Negeri Bandung, Holman, J.P, Perpindahan Kalor, Edisi Mahasiswa 3. R.J. Dosat, Principles of Refrigeration, 2 nd Ed., Jhon Willey and Son, IKG Wirawan & Ngurah Putra Wibawa/Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CAKRAM Vol. 1 No. 1, Desember 2007 (42 48)