KARYA AKHIR SISTEM KERJA MESIN PENDINGIN DENGAN MENGGUNAKAN REFRIGRAN (R22) UNTUK MENURUNKAN SUHU UDARA HASIL KOMPRESOR MENJADI UDARA INSTRUMENT DI PABRIK MINI PTKI MEDAN Karya Akhir ini diajukan untuk Melengkapi Salah Satu Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan Oleh : RAHMA SAPITRI 075203018 PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
SISTEM KERJA MESIN PENDINGIN DENGAN MENGGUNAKAN REFRIGRAN (R22) UNTUK MENURUNKAN SUHU UDARA HASIL KOMPRESOR MENJADI UDARA INSTRUMENT DI PABRIK MINI PTKI MEDAN Oleh : RAHMA SAPITRI Nim. 075203018 Disetujui Oleh : Pembimbing RAHMAD FAUZI ST MT Nip. 19690424 199701 1 002 Diketahui Oleh : KETUA PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INTRUMENTASI PABRIK Fakultas Teknik USU Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. Nip. 19540531 198601 1 002 PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
ABSTRAK Perkembangan ilmu pengetahuan dewasa ini berjalan dengan cepat, salah satunya adalah tentang mesin pendingin ruangan. Di mana untuk mesin pendingin ruangan sekarang sedang dikembangkan dengan menggunakan refrigeran hidrokarbon yang mempunyai sifat ramah lingkungan, sedangkan refrigeran yang dulu digunakan refrigeran sintetik mempunyai efek negatif terhadap lingkungan seperti merusak lapisan ozon (Ozone Depleting Potensial atau ODP) dan menimbulkan pemanasan global (Global Warning Potensial atau GWP). Pada proses pendinginan udara di perlukan refrigran unit. Udara yang dikompresikan oleh kompressor ini bekerja dengan sitem langkah tunggal, gas udara tersebut tetap dikompresikan karena pada kedua sisi piston masing-masing terdapat satu buah katub, yaitu katup isap dan katup buang. Dari kompressor inilah asal mula udara instrument yang terdapat dipabrik Mini PTKI Medan. Kompresor,After Cooler,Separator,Akumulator, dan Selex Drayer adalah alat yang menghasilkan udara Instrument dipabrik Mini PTKI Medan. Banyak tujuan yang dimaksud dalam sistem kerja mesin pendingin antaralain adalah untuk menghasilkan panas yang dilepas oleh udara setelah didinginkan dan dikeringkan pada selex dryer dan dapat juga menghasilkan jumlah panas yang diserap oleh freon setelah didinginkan dan dikeringkan.
DAFTAR ISI ABSTRAK... KATA PENGANTAR... i ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan dan Manfaat Penulisan... 3 1.3 Rumusan Masalah... 3 1.4 Batasan Masalah... 4 1.5 Metode Penulisan... 4 1.6 Sistematika Penulisan... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI... 7 2.1 Tinjauan Umum Pada Kompresi... 7 2.2 Proses Kompresi Gas Yang Terjadi Pada Kompresor... 8 2.3 Siklus Kompresi Uap... 11 2.4 Keuntungan Refrigrasi Kompresi Uap... 15 2.5 Sistem Pendingin Kompresi... 15 2.6 Scroll Kompresor... 20 2.6.1 Sistem Kerja Kompresi Kompresor Scroll... 20 BAB 3 KOMPRESOR... 22
3.1 Umum... 22 3.1.1 Prinsip Kerja Kompresor... 23 3.2 Jenis Kompresor... 25 3.2.1 Kompresor Torak Kecepatan Tinggi... 27 3.2.2 Kompresor Putar... 29 3.2.3 Kompresor Sekrup... 30 3.2.4 Kompresor Semi Hermatik... 31 3.2.5 Kompresor Hermatik... 33 3.3 Klasifikasi Kompresor... 34 3.3.1 pemampatan udara... 37 3.3.2 Konstruksi... 37 3.4 Kompresor Torak Satu Tingkat... 38 3.4.1 Prinsip Kerja Torak Satu Tingkat... 40 3.4.2 Bagian Bagian Kompresor Torak... 42 BAB 4 SISTEM KERJA MESIN PENDINGIN... 46 4.1 Refrigrasi... 46 4.4.1 Prinsip dan Fungsi Refrigrasi... 46 4.2 Sistem Kerja Mesin Pendingin... 48 4.2.1 Kompresor Unit... 48 4.2.2 Saringan... 52 4.2.3 Pipa Kapiler... 53 4.2.4 Katup Expansi... 53 4.2.5 Evaporator... 54 4.3 Refrigran... 55
4.4 Instrumentasi Pendukung Pada Sistem Kerja Mesin Pendingin... 57 4.4.1 Filter Drier... 57 4.4.2 Thermostat... 58 4.4.3 Liquid Receiver... 58 4.4.4 Singht Glass... 58 4.4.5 Pressurestat... 59 4.5 Data Spesifikasi Peralatan... 59 4.6 Data Pengamatan... 61 4.7 Pembahasan... 61 4.7.1 Menghitung Jumlah Panas Yang Dilepas... 61 4.7.2 Menghitung Jumlah Panas Yang Diserap... 64 BAB V PENUTUP... 67 5.1 Kesimpulan... 67 5.2 Saran... 67 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 skematik peralatan dan diagram T-S refrigerasi... 12 Gambar 2.2 daur kompresi uap ideal... 13 Gambar 2.3 perbandinganantara siklus uap nyata dan standart... 14 Gambar 2.4 pendingin kompresi... 16 Gambar 3.1 kompresi fluida... 24 Gambar 3.2 mekanisme kompresor positif... 25 Gambar 3.3 konstruksi kompresor torak... 27 Gambar 3.4 konstruksi kompresor sekrup... 30 Gambar 3.5 mekanisme kompresor sekrup... 31 Gambar 3.6 penampang kompresor semi hermatik... 32 Gambar 3.7 kompresor hermatik... 33 Gambar 3.8 klasifikasi kompresor... 35 Gambar 3.9 langkah isap dan langkah tunggal... 42 Gambar 3.10 macam macam katub... 44 Gambar 4.1 kompresor menghisap uap refrgran... 50 Gambar 4.2 sistem pendingin sederhana... 50 Gambar 4.3 kondensor... 52 Gambar 4.4 katup expansi... 54 Gambar 4.5 evaporator... 55
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data Pengamatan Sistem Kerja Mesin Pendingin... 61 Tabel 4.2 Data Perhitungan Panas Yang Dilepas Oleh Udara... 64 Tabel 4.3 Data Perhitungan Panas Yang Diserap Oleh Freon-22... 66