Bab Baru Lagi

download Bab Baru Lagi

of 37

Transcript of Bab Baru Lagi

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    1/37

    BAB I

    LATAR BELAKANG

    1.1 Latar Belakang

    Meningkatnya jumlah penduduk di dunia tentunya banyak mempengaruhi berbagai

    sendi kehidupan. Termasuk di dalamnya adalah meningkatnya kebutuhan akan energi.

    Kebutuhan terhadap energi terus meningkat drastis terlebih lagi saat ini semua teknologi

    maju sangat membutuhkan energi yang sangat besar. Tentunya hal ini menuntut kerja

    keras dalam upaya memaksimalkan secara efisien akan kebutuhan sumber-sumber energi

    tersebut. Pemanfaatan energi saat ini diperlukan dalam berbagai aspek kehidupan.

    Pemanfaatan ini salah satu caranya dengan memanfaatkan panas, salah satu caranya

    dengan menggunakan alat penukar panas yang digunakan untuk perpindahan panas.

    Alat penukar panas merupakan suatu peralatan dimana terjadi perpindahan panas dari

    suatu fluida yang mempunyai temperatur yang lebih tinggi ke fluida lain yang

    temperaturnya lebih rendah atau sebaliknya. Dan salah satu alat penukar panas adalah

    furnace. Furnace adalah salah satu peralatan penukar panas dengan pembakaran bahanbakar (fuel oil dan fuel gas) dalam burner sebagai sumber panas.

    1.2 Tujuan

    1. Untuk mengetahui perfomansi dari furnace yang ada di Laboratorium Teknik

    Konversi Energi.

    2. Untuk menentukan dan mengetahui nilai efisiensi dari pengujian perfomansi furnace

    yang ada di Laboratorium Teknik Konversi Energi.

    1.1 Rumusan Masalah

    1

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    2/37

    Pada rumusan masalah ini,. furnace yang digunakan menggunakan listrik, sehingga

    arus dan tegangan yang diukur. Dan pada pengujian ini efisiensi dihitung dan juga

    bagaimana perfomansi dari pengujian furnace yang ada di Laboratorium Teknik Konversi

    Energi.

    1.4 Batasan Masalah

    Batasan masalah yang akan dibahas adalah menghitung efisiensi dari pengujian

    perfomansi furnace tersebut dan mengetahui perfomansi dari furnace yang ada di

    Laboratorium Teknik Konversi Energi

    1.5 Metodologi

    1. Studi literatur

    Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah mengumpulkan dan membaca referensi

    yang relevan dengan obyek.

    2. Pengujian alat

    Melakukan pengujian alat untuk mengetahui apakah alat tersebut bekerja dengan baik

    1.6 Sistematika Penulisan

    Penyusunan tugas akhir disusun dengan struktur yang terarah. Adapun sistematika

    penulisan dibuat dengan urutan sebagai berikut :

    BAB I LATAR BELAKANG

    Bab ini berisi tentang pembahasan hal-hal yang mendorong atau memotivasi

    penulis memilih masalah yang menjadi topik utama dalam penulisan, antara lain latar

    belakang masalah, rumusan dan batasan masalah, tujuan, metodologi serta sistematika

    penulisan.

    BAB II TEORI DASAR

    2

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    3/37

    Bab ini berisi tentang teori-teori yang menunjang pembahasan dan penyelesaian

    permasalahan yang diambil pada penulisan tugas akhir dimana teori-teori ini diambil dari

    berbagai literature.

    BAB III PENGUJIAN PERFOMANSI FURNACE

    Bab ini berisikan langkah-langkah yang akan dilakukan sebelum dan sesudah

    sehingga didapatkan data hasil pengujian.

    BAB IV DATA DAN ANALISIS

    Bab ini berisi tentang pengolahan data hasil pengujian dan pembahasan terhadap

    pengolahan data tersebut.

    BAB V PENUTUP

    Bab ini berisikan kesimpulan dari hasil pengujian dan evaluasi yang telah

    dilakukan serta memberikan saran-saran yang mengarah kepada hasil yang lebih baik

    METODOLOGI PEMBUATAN

    Secara garis besar dapat digambarkan sebagai berikut :

    3

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    4/37

    Gambar 1.1 Diagram alir pelaksanaan tugas akhir

    BAB II

    DASAR TEORI

    4

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    5/37

    2.1 Furnace

    Furnace adalah salah satu peralatan penukar panas dengan pembakaran bahan bakar

    (fuel oil dan fuel gas) dalam burner sebagai sumber panas. Peralatan dari furnace secara

    umum adalah :

    1. Heat Transfer

    2. Ventilasi(Lubang Udara)

    3. Kontrol

    4. Blower

    Idealnya furnace harus memanaskan bahan secukupnya sampai mencapai suhu yang

    maksimun dengan bahan bakar dan buruh sesedikit mungkin. Kunci dari operasi furnace

    yang efisien terletak pada pemanasa bahan bakar yang sempurna dengan udara berlebih

    yang minim. Furnace beroperasi dengan efisiensi yang relatif rendah (serendah 7 persen)

    dibandingkan dengan peralatan pemanasan lainnya seperti boiler (dengan efisiensi lebih

    dari 90 persen). Hal ini disebabkan oleh suhu operasi yang tinggi dalam furnace. Sebagai

    contoh, sebuah furnace yang memanaskan bahan sampai suhu 1200oC akan mengemisikan

    gas buang pada suhu 1200oC atau lebih yang mengakibatkan kehilangan panas yang cukup

    signifikan melalui cerobong.

    2.2 Perpindahan Panas

    Perpindahan panas adalah ilmu yang mempelajari perpindahan energi karena

    perbedaan temperatur di antara benda atau material. Juga meramalkan laju perpindahan

    panas yang terjadi pada kondisi tertentu

    Mekanisme perpindahan panas dibagi menjadi tiga yaitu :

    1. Konduksi

    2. Konveksi

    3. Radiasi

    2.2.1 Konduksi

    Suatu material bahan yang mempunyai gradien, maka kalor akan mengalir tanpa

    disertai oleh suatu gerakan zat. Aliran kalor seperti ini disebut konduksi atau hantaran.

    5

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    6/37

    Konduksi thermal pada logam - logam padat terjadi akibat gerakan elektron yang terikat

    dan konduksi thermal mempunyai hubungan dengan konduktivitas listrik. Pemanasan pada

    logam berarti pengaktifan gerakan molekul, sedangkan pendinginan berarti pengurangan

    gerakan molekul

    Gambar 2.1 Pergerakan molekul yang sama dengan suhu beda

    Contoh perpindahan kalor secara konduksi antara lain: perpindahan kalor pada

    logam cerek pemasak air atau batang logam pada dinding tungku. Laju perpindahan kalor

    secara konduksi sebanding dengan gradien suhu

    q A~T x dan dengan konstanta kesetimbangan ( konduksi ) maka

    menjadi persamaan Fourier

    q = - k A . T/x

    Dimana: q = laju perpindahan kalor

    T/x = gradien suhu kearah perpindahan kalor

    k = konduktuvitas termal

    A = luas permukaan bidang hantaran

    2.2.1.1 Konduksi Pada Kondisi Tunak

    Pada keadaan tunak tidak terjadi akumulasi panas di dalam suatu bahan dan laju

    lairan kalor tetap sepanjang lintasan aliran kalor.

    Jika x adalah jarak dari sisi panas, maka persamaan menjadi

    q A = - kT x

    Diintegralkan menjadi :

    6

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    7/37

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    8/37

    Dimana : q = total laju aliran

    T1 - T2 = temperatur pada bahan A

    T3 T4 = temperatur pada bahan B

    Jika diasumsikan T1 = T3 dan T2 = T4 maka :

    qT =T1-T2kA.AABA +T1-T2kB.ABBB = 1RA+ 1RB (T1-T2)

    2.2.1.4 Konduksi Pada Sistem Radial Silinder

    Laju perpindahan panas secara konduksi pada silinder mempunyaI perbedaan

    dengan laju perpindahan panas secara konduksi pada plat / balok,karena beda

    persamaan luas bidang permukaan

    Gambar 2.3. Perpindahan

    panas secara konduksi pada silinder

    Dimana rumusnya adalah :

    q = k AL Ti-Toro-ri

    AL = 2 L Ti-To In ro-ri

    Dimana AL = Luas silinder sepanjang L yang jari jarinya FL (m2)

    FL =Ti-To In ro-ri

    FL = jari jari pukul rata logaritmik

    2.2.1.5 Konduksi Pada Silinder Yang Berlapis lapis

    8

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    9/37

    Gambar 2.4. Perpindahan panas secara konduksi pada silinder

    yang berlapis lapis

    Dimana rumusnya adalah :

    RA = In r2r12 L KA , RB = In r3r22 L KB , dan RC = In r4r32 L KC

    Sehingga : q =2 L T1-T2In r2r1 KA + In r3r2 KA + In r4r3 KA

    2.2.1.6 Konduksi Pada Bola

    Luas untuk bola : A = 4r2

    Dimana rumusnya adalah : q =4 K T1-T21 r1 - 1 r2

    2.2.2 Konveksi

    Arus fluida yang melintas pada suatu permukaan, maka akan ikut terbawa sejumlahenthalphi. Aliran enthalphi ini disebut aliran konveksi kalor atau konveksi. Konveksi

    merupakan suatu fenomena makroskopik dan hanya berlangsung bila ada gaya yang

    bekerja pada partikel atau ada arus fluida yang dapat membuat gerakan melawan gaya

    gesek. Contoh sederhana pepindahan panas secara konveksi adalah aliran air yang

    dipanaskan dalam belanga. Kalor yang dipindahkan secara konveksi dinyatakan dengan

    persamaan Newton tentang pendinginan.

    q = - h. A. T

    Dimana : q = Kalor yang dipindahkan

    h = Koefisien perpindahan kalor secara konveksi

    A = Luas bidang permukaan perpindahan panas

    T = Temperatur

    Perpindahan panas pada konveksi dibagi menjadi dua bagian yaitu :

    1. Konveksi alamiah

    9

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    10/37

    2. Konveksi paksa

    2.2.2.1 Konveksi Alamiah

    Konveksi alamiah dapat terjadi karena ada arus yang mengalir akibat gaya

    apung, sedangkan gaya apung terjadi karena ada perbedaan densitas fluida tanpa

    dipengaruhi gaya dari luar sistem. Perbedaan densitas fluida terjadi karena adanya

    gradien suhu pada fluida. Contoh konveksi alamiah antara lain aliran udara yang

    melintasi radiator panas.

    Gambar 2.5. Ilustrasi aliran fiuda pada konveksi alamiah

    Persamaan perpindahan panas antara fluida dengan benda padat dalam aliran turbulen

    adalah :

    hLkf=b L3 2 f g T f 2f Cp kfn

    Dimana :

    b,n = ketetapan

    L = tinggi permukaan vertikal atau panjang permukaan horizontal bujur sangkar

    (m2)

    Untuk persamaan diatas bisa dituliskan menjadi :

    NNU = f (NGr,NPr)

    Untuk konveksi alamiah pada sebuah silinder horizontal

    NNU = C (NGr,NPr)n

    2.2.2.2 Konveksi Paksa

    Konveksi paksa terjadi karena arus fluida yang terjadi digerakkan oleh suatu

    peralatan mekanik (contoh : pompa, pengaduk), jadi arus fluida tidak hanya tergantung

    10

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    11/37

    pada perbedaan densitas. Contoh perpindahan panas secara konveksi paksa antara lain :

    pemanasan air yang disertai pengadukan.

    Gambar 2.6. Ilustrasi aliran fiuda pada konveksi paksa

    Persamaan empirik

    Hubungan empirik untuk tabung dengan Persamaan SIEDER STATE:

    D hi k=0.023 DG0.8 Cpk0.5 W0.14

    Atau NNU = 0.023 (NRe)0.8 (NPr)

    1/3 (V)0.14

    Dimana :

    G = kecepatan massa fluida

    W = pada Tw

    V = faktor koreksi viskositas

    Nilai rata rata (hi)

    Aliran turbulen dalam tabung diturunkan dengan memberikan nilai (W=1),

    sehingga persamaannya menjadi :

    hi = 0.023 Cp13 G0.8 k23 D0.2 0.47

    Lapisan batas pada plat rata untuk aliran turbulenPersamaannya :

    NNU = 0.0295 (NRe)0.8 (NPr)

    0.6

    Dengan NRE > 30000 dan 0.5 < Pr< 10

    Perpindahan panas dalam daerah transisi antara laminar dan turbulen

    Daerah transisi adalah daerah antara harga angka Reynolds 2100 < NNU < 10000

    Hubungan persamaan untuk daerah transisi pada suatu tabung

    NNU = 2 D4L NRE NPr1/2 W0.14

    Temperatur dinding (Tw)

    11

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    12/37

    Untuk mencari nilai w harus mencari lebih dahulu Tw (karena w adalah harga pada

    temperatur Tw)

    1. Untuk pemanasan : Tw = T + Ti

    2. Untuk pendinginan :

    Tw = T + Ti

    Ti = 1hi1hi+ hoDiDo

    Dengan :

    ho = koefisien perpindahan panas individu pada permukaan luar tabung

    2.2.3 Radiasi

    Pada radiasi panas, panas diubah menjadi gelombang elektromagnetik yang

    merambat tanpa melalui ruang media penghantar. Jika gelombang tersebut mengenai

    suatu benda, maka gelombang dapat mengalami transisi (diteruskan), refleksi

    (dipantulkan), dan absorpsi ( diserap ) dan menjadi kalor. Hal itu tergantung pada jenis

    benda, sebagai contoh memantulkan sebagian besar radiasi yang jatuh padanya,

    sedangkan permukaan yang berwarna hitam dan tidak mengkilap akan menyerap radiasi

    yang diterima dan diubah menjadi kalor. Contoh radiasi panas antara lain pemanasan

    bumi oleh matahari.

    Menurut hukum Stefan Boltzmann tentang radiasi panas dan berlaku hanya

    untuk benda hitam, bahwa kalor yang dipancarkan (dari benda hitam) dengan laju yang

    sebanding dengan pangkat empat temperatur absolut benda itu dan berbanding langsung

    dengan luas permukaan benda

    q pancaran = . A . T4

    Dimana :

    = konstanta proporsionalitas ( tetapan Stefan boltzmann ) = 5,669 . 10-8 W / m2.

    A = luas permukaan bidang benda hitam

    T = temperatur absolut benda hitam

    2.3 Refraktori

    Bahan apapun dapat digambarkan sebagai refraktori jika bahan ini dapat bertahan

    terhadap abrasi atau korosi bahan padat, cair, atau gas pada suhu tinggi. Karena

    12

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    13/37

    penggunaannya yang bervariasi dalam berbagai kondisi operasi, maka pihak

    manufaktur memproduksi berbagai jenis refraktori dengan berbagai sifat. Bahan-bahan

    refraktori dibuat dengan kombinasi dan bentuk yang bervariasi tergantung pada

    penggunaannya. Persyaratan-persyaratan umum bahan refraktori adalah:

    Tahan terhadap suhu tinggi

    Tahan terhadap perubahan suhu yang mendadak

    Tahan terhadap lelehan terak logam, kaca, gas panas,

    Tahan terhadap beban pada kondisi perbaikan

    Tahan terhadap beban dan gaya abrasi

    Menghemat panas

    Memiliki koefisien ekspansi panas yang rendah

    Tidak boleh mencemari bahan yang bersinggungan

    Tabel 2.1 Sifat-Sifat Panas Bahan Refraktori dengan Densitas Tinggi dan Rendah

    2.3.1 Sifat Sifat Refraktori

    A. Titik Leleh

    Bahan-bahan murni meleleh dengan seketika pada suhu tertentu. Hampir kebanyakan

    bahan refraktori terdiri dari partikel yang terikat bersama dan memiliki suhu leleh

    tinggi. Pada suhu tinggi, partikel tersebut meleleh dan membentuk terak. Titik leleh

    refraktori adalah suhu dimana piramida uji (kerucut) gagal mendukung beratnya sendiri.

    B. Ukuran

    13

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    14/37

    Bentuk dan ukuran refraktori merupakan bagian dari rancangan furnace, karena hal

    ini mempengaruhi stabilitas struktur furnace. Ukuran yang tepat sangat penting untuk

    memasang bentuk refraktori dibagian dalam furnace dan untuk meminimalkan ruang

    antara sambungan konstruksinya.

    C. Bulk Density

    Bulk density merupakan sifat refraktori yang penting, yakni jumlah bahan refraktori

    dalam suatu volum (kg/m3). Kenaikan dalam bulk density refraktori akan menaikan

    stabilitas volum, kapasitas panas dan tahanannya terhadap penetrasi terak.

    D. Porositas

    Porositas merupakan volume pori-pori yang terbuka, dimana cairan dapat

    menembus, sebagai persentase volum total refraktori. Sifat ini penting ketika refraktori

    melakukan kontak dengan terak dan isian yang leleh. Porositas yang nampak rendah

    mencegah bahan leleh menembus refraktori. Sejumlah besar pori-pori kecil biasanya

    lebih disukai daripada sejumlah kecil pori-pori yang besar.

    E. Stabilitas volum, Pengembangan, dan Penyusutan pada suhu tinggi

    Kontraksi atau ekspansi refraktori dapat berlangsung selama umur pakai. Perubahan

    yang permanen dalam ukurannya dapat disebabkan oleh:

    Perubahan dalam bentuk allotropic, yang dapat menyebabkan perubahan dalam

    specific gravity

    Reaksi kimia, yang menghasilkan bahan baru dari specific gravity yang berubah

    Pembentukan fase cair

    Reaksi sintering

    Penggabungan debu dan terak atau karena adanya alkali pada refraktori semen tahan

    api, membentuk basa alumina silikat. Hal ini biasanya teramati pada blast furnace.

    A. Ekspansi panas dapat balik

    Bahan apapun akan mengembang jika dipanaskan, akan menyusut jika didinginkan.

    Pengembangan/ekspansi panas yang dapat balik merupakan cerminan perubahan fase

    yang terjadi selama pemanasan dan pendinginan.

    14

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    15/37

    B. Konduktivitas Panas

    Konduktivitas panas tergantung pada komposisi kimia dan mineral dan kandungan

    silika pada refraktori dan pada suhu penggunaan. Konduktivitas biasanya berubah

    dengan naiknya suhu. Konduktivitas panas refraktori yang tinggi dikehendaki bila

    diperlukan perpindahan panas yang melalui bata, sebagai contoh dalam recuperators,

    regenerators dan muffles. Konduktivitas panas yang rendah dikehendaki untuk

    penghematan panas seperti refraktori yang digunakan sebagai isolator. Isolasi tambahan

    dapat menghemat panas namun pada saat yang sama akan meningkatkan suhu panas

    permukaan, sesampai diperlukan refraktori yang berkualitas lebih baik. Oleh sebab itu,

    atap bagian luar dari furnace dengan perapian terbuka/furnace open hearth biasanya

    tidak diisolasi, karena akan menyebabkan runtuhnya atap.

    Refraktori yang ringan dengan konduktivitas panas yang rendah digunakan secara

    luas pada furnace perlakuan panas suhu rendah, sebagai contoh dalam furnace jenis

    batch dimana kapasitas panas struktur refraktori yang re ndah meminimalkan panas

    tersimpan selama siklus pemanasan dan pendinginan. Refraktori untuk isolasi memiliki

    konduktivitas panas yang sangat rendah. Hal ini biasanya dicapai dengan penjebakan

    sebagian besar udara kedalam struktur. Beberapa contohnya adalah:

    Bahan yang terjadi secara alami seperti asbes merupakan isolator yang baik namun

    bukan merupakan satu-satunya refraktori yang baik.

    Wool mineral yang tersedia yang memadukan sifat isolasi dengan resistansi yang

    baik

    terhadap panas namun bahan ini tidak kaku.

    Batu bata berpori yang kaku pada suhu tinggi dan memiliki konduktivitas panas

    rendah.

    2.3.2 Jenis Jenis Refraktori

    Refraktori dapat digolongkan berdasarkan komposisi kimianya, pengguna akhir

    dan metoda pembuatannya terlihat pada tabel di bawah ini :

    15

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    16/37

    Tabel 2.2 Jenis - Jenis Refraktori Berdasarkan Komposisi Kimianya Pengguna Akhir dan

    Metoda Pembuatannya

    A. Refraktori Tahan Api

    Batubata tahan api merupakan bentuk yang umum dari bahan refraktori. Bahan ini

    digunakan secara luas dalam industri besi dan baja, metalurgi non besi, industri kaca,

    kiln barang tembikar, industri semen, dan masih banyak yang lainnya.

    Refraktori tahan api, seperti batu bata tahan api, semen tahan api silika dan refraktori

    tanah liat alumunium dengan kandungan silika (SiO2) yang bervariasi sampai mencapai

    78 persen dan kandungan Al2O3 sampai mencapai 44 %. Tabel di bawah

    memperlihatkan bahwa titik leleh (PCE) batu bata tahan api berkurang dengan

    meningkatnya bahan pencemar dan menurunkan Al2O3. Bahan ini seringkali digunakan

    dalam furnace, kiln dan kompor sebab bahan tersebut tersedia banyak dan relatif tidak

    mahal.

    Tabel 2.3 Sifat-sifat Batu Bata Tahan Api

    16

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    17/37

    B. Refraktori Alumina Tinggi

    Refraktori silikat alumina yang mengandung lebih dari 45% alumina biasanya

    dikatakan sebagai bahan-bahan alumina tinggi. Konsentrasi alumina berkisar dari 45

    sampai 100 %. Penerapan refraktori alumina tinggi meliputi perapian dan batang as

    tungku hembus, kiln keramik, kiln semen, tangki kaca dan wadah tempat melebur

    berbagai jenis logam.

    C. Batu Bata Silika

    Batu bata silika merupakan suatu refraktori yang mengandung paling sedikit 93

    persen SiO2. Bahan bakunya merupakan batu yang berkualitas. Batu bata silika berbagai

    kelas memiliki penggunaan yang luas dalam tungku pelelehan besi dan baja dan industri

    kaca. Sebagai tambahan terhadap refraktori jenis multi dengan titik fusi yang tinggi,

    sifat penting lainnya adalah ketahanannya yang tinggi terhadap kejutan panas (spalling)

    dan kerefraktoriannya. Sifat batu bata silika yang terkemuka adalah bahwa bahan ini

    tidak melunak pada beban tinggi sampai titik fusi terdekati. Sifat ini sangat berlawanan

    dengan beberapa refraktori lainnya, contohnya bahan silikat alumina, yang mulai

    berfusi dan retak pada suhu jauh lebih rendah dari suhu fusinya. Keuntungan lainnya

    adalah tahanan flux dan stag, stabilitas volum dan tahanan spalling tinggi.

    D. Magnesit

    Refraktori magnesit merupakan bahan baku kimia, yang mengandung paling sedikit

    85 persen magnesium oksida. Tersusun dari magnesit alami (MgCO3). Sifat-sifat

    refraktori magnesit tergantung pada konsentrasi ikatan silikat pada suhu operasi.

    Magnesit kualitas bagus biasanya dihasilkan dari perbandingan CaO-SiO2 yang kurang

    dari dua dengan konsentrasi ferrit yang minimum, terutama jika furnace yang dilapisi

    refraktori beroperasi pada kondisi oksidasi dan reduksi. Perlawanan terak sangat tinggi

    terutama terhadap kapur dan terak yang kaya dengan besi.

    E. Refraktori Khromit

    Dibedakan dua jenis refraktori khromit:

    17

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    18/37

    Refraktori Khrom- magnesit, yang biasanya mengandung 15-35 persen Cr2O3 dan

    42-50 persen MgO. Senyawa-senyawa tersebut dibuat dengan kualitas yang

    bermacam- macam dan digunakan untuk membentuk bagian-bagian kritis pada

    tungku bersuhu tinggi.Bahan tersebut dapat tahan terhadap terak dan gas yang

    korosif dan memiliki sifat refaktori yang tinggi.

    Refraktori Magnesit-khromit, yang mengandung paling sedikit 60 persen MgO dan

    8-18 persen Cr2O3. Bahan tersebut cocok untuk pelayanan pada suhu paling tinggi

    dan untuk kontak dengan terak/slag yang sangat dasar yang digunakan dalam

    peleburan baja. magnesitkhromit biasanya memiliki tahanan spalling yang lebih baik

    daripada khrom- magnesit.

    A. Monolitik

    Refraktori monolitik adalah sebuah cetakan tunggal dalam pembentukan peralatan.

    Refraktori ini secara cepat menggantikan refraktori jenis kovensional dalam banyak

    digunakan termasuk furnace - furnace industri. Keuntungan utama monolitik adalah:

    Penghilangan sambungan yang merupakan titik kelemahan

    Metoda penggunaannya lebih cepat

    Tidak diperlukan keakhlian khusus untuk pemasangannya

    Mudah dalam penanganan dan pengangkutan

    Cakupan yang lebih baik untuk mengurangi waktu penghentian dalam perbaikan

    Cakupannya sungguh mengurangi tempat penyimpanan dan menghilangkan bentuk

    khusus

    Penghematan panas

    Tahanan spalling yang lebih baik

    Stabilitas volum yang lebih besar

    Penempatan monolitik menggunakan berbagai macam metoda, seperti ramming,

    penuangan, gunniting, penyemprotan, dan sand slinging. Ramming memerlukan tool

    yang baik dankebanyakan digunakan pada penggunaan dingin dimana penggabungan

    bahan merupakan hal yang penting. Dikarenakan semen kalsium aluminat merupakan

    bahan pengikat, maka bahan ini harus disimpan secara benar untuk mencegah

    penyerapan kadar air. Kekuatannya mulai berkurang setelah 6 sampai 12 bulan.

    2.4 Bahan Bahan Isolasi

    18

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    19/37

    Bahan-bahan isolasi sangat mengurangi kehilangan panas yang melalui dinding.

    Isolasi dicapai dengan memberikan sebuah lapisan bahan yang memiliki konduktivitas

    panas rendah antara permukaan panas dibagian dalam furnace dan permukaan luar, jadi

    menjaga suhu permukaan luar tetap rendah. Bahan-bahan isolasi dapat dikelompokkan

    sebagai berikut :

    Batu bata isolasi

    Serat keramik

    Kalsium silikat

    Pelapis keramik

    Bahan-bahan isolasi memiliki konduktivitas yang rendah terhadap pori-porinya

    sementara kapasitas panasnya tergantung pada bulk density dan panas jenisnya. Bahan

    isolasi udara terdiri dari pori-pori yang sangat kecil dan diisi oleh udara, yang memiliki

    konduktivitas panas sangatrendah. Panas berlebih merugikan seluruh bahan isolasi,

    namun pada suhu berapa hal ini terjadi sangat bervariasi. Oleh karena itu pemilihan

    bahan isolasi harus didasarkan pada kemampuannya menahan konduktivitas panas dan

    pada suhu tertinggi dimana bahan ini dapat bertahan.Salah satu bahan isolasi yang

    paling banyak digunakan adalah diatomite, juga dikenal dengan kiesel guhr, yang terdiri

    dari sejumlah massa kerangka tanaman air yang sangat kecil yang terendapkan ribuantahun didasar lautan dan danau. Komposisi kimianya adalah silika yang tercemari oleh

    lempung dan bahan organik. Kisaran luas dari refraktori isolasi dengan perpaduan luas

    yang sekarang sudah tersedia.

    Tabel 2.4 Sifat-Sifat Fisik Bahan-Bahan Isolasi

    19

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    20/37

    2.4.1 CastablesDan BetonPelapisan monolitik bagian furnace dapat dibangun dengan penuangan isolasi

    refraktori dar beton, dan penggunaan agregat ringan ke tempat yang pantas untuk

    disambung. Penggunaan lainnya adalah dasar gerbong kiln terowongan yang digunakan

    di industri keramik. Baha sama dengan bahan isolasi yang digunakan untuk pembuatan

    refraktori, kecuali betonnya mengandung semen Portland atau semen alumina tinggi.

    2.4.2 Serat Keramik

    Serat keramik merupakan bahan isolasi massa panas yang rendah. Serat keramik

    dibuat dengan cara pencampuran dan pelelehan alumina dan silika pada suhu 1800

    2000oC, dan mematahkan aliran lelehan dengan menghembuskan udara bertekanan atau

    menjatuhkan aliran lelehan ke cakram berputar membentuk serat keramik lepasan atau

    dalam kumpulan yang besar. Serat dalam jumlah besar digunakan untuk memproduksi

    berbagai produk isolasi termasuk selimut/mantel, bilah/ strip, vernis dan modul jangkar,

    kertas, papan dan potongan yang dibentuk vakum, tali, felt basah, semen mastik, dan

    lain - lain

    Serat biasanya dihasilkan dalam dua jenis suhu tergantung pada kandungan Al2O3.Produk yang baru adalah ZrO2 yang ditambahkan serat alumino-silikat, yang membantu

    mengurangi tingkat penyusutan dan oleh karenanya membuat serat cocok untuk suhu

    yang lebih tinggi.

    Tabel 2.5 Suhu operasi kontinyu yang direkomendasikan untuk serat-serat

    Karakteristik serat keramik merupakan kombinasi yang luar biasa dari sifat-sifat refraktori

    dan bahan isolasi tradisional.

    1. Konduktivitas panas yang lebih rendah

    Dikarenakan konduktivitas panas yang rendah (0,1 kKal/m perjam peroC pada 600oC

    untuk mantel dengan massa jenis 128 kg/m3) maka memungkinkan untuk membuat lapisan

    yang lebih tipis dengan efisiensi panas yang sama dengan refraktori konvensional. Sebagai

    20

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    21/37

    hasil dari lapisan yang lebih tipis, volum tungku menjadi lebih besar. Lapisan ini 40 persen

    lebih efektif daripada batu bata isolasi kualitas baik dan 2,5 kali lebih baik dari asbes. Serat

    keramik merupakan bahan isolasi yang lebih baik dari kalsium silikat..

    2. Ringan

    Massa jenis rata-rata serat keramik adalah 96 kg/m3. Nilai ini sepersepuluh berat batu

    bata isolasi dan sepertiga berat papan asbes/kalsium silikat. Untuk tungku yang baru,

    penyangga struktur bangunan dapat berkurang 40 %.

    3. Penyimpan panas yang lebih rendah

    Lapisan serat keramik menyerap sedikit panas disebabkan masa jenisnya yang lebih

    rendah. Oleh karena itu tungku dapat dipanaskan dan didinginkan pada laju yang lebih

    cepat. Biasanya panas yang disimpan dalam sistim pelapisan serat keramik berkisar antara

    2700 - 4050 kKal/m2dibandingkan terhadap sistim pelapisan secara konvensional yang

    berkisar 54200-493900 kKal/m2.

    4. Tahan terhadap goncangan panas

    Pelapis serat keramik menahan goncangan panas karena matrik yang berpegas. Hal ini

    juga menjadikan siklus pemanasan dan pendinginan lebih cepat, dengan demikian

    memperbaiki kemampuan dan produktivitas furnace.

    5. Biaya pemasangan yang rendah

    Dikarenakan serat keramik merupakan proses yang sudah distandarisasi, maka tidak

    diperlukan keakhlian khusus. Pelapis serat tidak memerlukan waktu pengeringan atau

    waktu curing dan tidak terdapat resiko retak atau spalling bilamana dipanaskan setelah

    pemasangan.

    6. Mudah dalam perawatan

    Dalam hal kerusakan fisik, bagian serat keramik yang rusak dapat dengan segera

    dibuang dan diganti dengan yang baru. Seluruh bagian panel dapat dipasang sebagian

    terlebih dahulu untuk pemasangan cepat dengan waktu penghentian yang minimal.

    7. Mudah dalam penanganan

    21

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    22/37

    Seluruh bentuk produk mudah ditangani dan hampir seluruhnya dapat dengan cepat

    dipotong oleh pisau atau gunting. Produk yang dibentuk oleh vakum memerlukan

    pemotongan dengan menggunakan gergaji.

    8. Efisiensi panas

    Efisiensi panas sebuah furnace yang dilapisi dengan serat keramik diperbaiki dalam dua

    cara. Pertama, konduktivitas panas yang rendah dari serat keramik menjadikan lapisan

    lebih tipis dan oleh karena itu tungkunya dapat menjadi lebih kecil. Kedua, respon cepat

    serat keramik terhadap perubahan suhu juga menjadikan pengendalian distribusi suhu yang

    lebih akurat dalam tungku. Keuntungan lain yang diberikan oleh serat keramik adalah:

    Tungkunya ringan

    Pekerjaan fabrikasi bajanya sederhana

    Produktivitas meningkat

    Kapasitas tambahan

    Biaya perawatan rendah

    Umur layanan yang lebih panjang

    Efisiensi panas lebih tinggi

    Responnya lebih cepat

    2.4.3 Pelapisan Emisivitas Yang Tinggi

    Emisivitas (yakni ukuran kemampuan bahan untuk menyerap dan meradiasikan

    panas) seringkali dianggap sebagai sifat fisik yang sudah melekat yang biasanya tidak

    berubah (contoh lainnya adalah massa jenis, panas jenis dan konduktivitas panas). Walau

    begitu, perkembangan pelapis dengan emisivitas tinggi menjadikan emisivitas bahan

    meningkat. Pelapis dengan emisivitas tinggi diterapkan pada permukaan interior furnace.

    Gambar dibawah memperlihatkan bahwa emisivitas berbagai bahan isolasi berkurang

    dengan meningkatnya suhu proses. Keuntungan pelapis dengan emisivitas tinggi adalah

    bahwa emisivitas kurang lebih konstan.

    22

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    23/37

    Gambar 2.7 Emisivitas Bahan Refraktori pada Berbagai Suhu

    BAB III

    PENGUJIAN PERFOMANSI FURNACE

    3.1 Furnace

    Furnace yang digunakan dalam pengujian ini adalah jenis furnace yang dipakai dalam

    untuk pemanasan. Furnace ini mempunyai bentuk kotak atau box, daerah radiasi dan

    konveksi dipisahkan oleh great wall. Tube-tube dapur dipasang pada bagian atap, lantai

    23

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    24/37

    dan sisi dari brigde dapur, Pada heater jenis ini antara ruang pemanasan (radiant fire box)

    dengan ruang konveksi (convection section) dipisahkan oleh satu atau lebih dinding

    penyekat yang dinamakan Bridge Wall. Semua tube dipasang pada arah mendatar. Furnace

    ini tidak menggunakan burner dan bahan bakar karena sudah menggunakan listrik.

    Furnace ini dilengkapi dengan termometer yang sudah terpasang, yang digunakan

    untuk membaca suhu yang terbaca. Dan juga dilengkapi dengan batu bata tahan api

    sebagai pelindung. Furnace ini menggunakan dua media yang berbeda yaitu melalui gelas

    ukur dan panci dengan air sebagai media pemanas. Dengan menggunakan dua media yang

    berbeda, kemudian bisa dibandingkan antara satu dengan yang lainnya.

    Gambar 3.1 Furnace Tipe

    Box

    3.2 Media Yang Digunakan

    Media yang digunakan untuk pemanasan pada furnace ini adalah gelas ukur dan panci.

    Gelas ukur adalah gelas yang digunakan untuk mengukur volume suatu larutan. Gelas ukur

    ini terbuat dari bahan fiber glass yang cukup tebal. Sedangkan panci adalah alat masak

    yang terbuat dari logam dan berbentuk silinder atau mengecil pada bagian bawahnya.

    Panci bisa memiliki gagang tunggal atau dua telinga pada kedua sisinya dan biasanya

    digunakan untuk memasak air dan memanaskan. Ukuran panci biasanya dinyatakan

    dengan volumenya (biasanya antara 1-8 liter). Sedangkan media pemanas yang digunakan

    adalah air dengan volume yang berbeda beda.

    24

    http://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/w/index.php?title=Alat_masak&action=edit&redlink=1http://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Logamhttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Silinderhttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Volumehttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Literhttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Logamhttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Silinderhttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Volumehttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/wiki/Literhttp://tmp/svi81.tmp/mhtml:file:/D:/DARA%20FOLDER/TUGAS%20AKHIR/NEW/Panci%20-%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.mht!/w/index.php?title=Alat_masak&action=edit&redlink=1
  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    25/37

    Untuk media yang akan dipakai adalah :

    Gelas Ukur : memiliki diameter 10 cm

    Panci : memiliki diameter 17 cm

    Gambar 3.2 Panci

    Gambar 3.3 Gelas Ukur

    3.3 Termometer

    Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun

    perubahan suhu. Istilah termometer berasal daribahasa Latin thermo yang berarti bahang

    dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam-macam,yang paling umum digunakan adalah termometerair raksa.

    25

    http://id.wikipedia.org/wiki/Suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Latinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Air_raksahttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Latinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bahanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Air_raksa
  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    26/37

    Ada bermacam-macam termometer menurut cara kerjanya:

    Termometer raksa

    Termokopel

    Termometer inframerah

    Termometer Galileo

    Termistor

    Termometer bimetal mekanik

    Termometer alkohol

    Tetapi dalam pengujian ini yang dipakai hanya termometer digital. Adapun prinsip dari

    kerja termometer digital adalah biasanya dilengkapi dengan bunyi (misalnya bip) yang

    akan memberitahukan bahwa pengukuran suhu telah selesai dilakukan. Cara pengukuran

    umumnya sama dengan cara pengukuran dengan memakai termometer konvensional.

    Gambar 3.4 Termometer Digital

    3.4 Multimeter

    Multimeter adalah alat pengukurlistrikyang sering dikenal sebagai VOM (Volt/Ohm

    meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus

    (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-

    meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog.

    Masing-masing kategori dapat mengukur listrikAC, maupun listrikDC.

    26

    http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termometer_raksa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Termokopelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_inframerahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_Galileohttp://id.wikipedia.org/wiki/Termistorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_bimetal_mekanikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termometer_alkohol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Voltmeterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ohmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Amper-meterhttp://id.wikipedia.org/wiki/AChttp://id.wikipedia.org/wiki/DChttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termometer_raksa&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Termokopelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_inframerahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_Galileohttp://id.wikipedia.org/wiki/Termistorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_bimetal_mekanikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termometer_alkohol&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Voltmeterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ohmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Amper-meterhttp://id.wikipedia.org/wiki/AChttp://id.wikipedia.org/wiki/DC
  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    27/37

    Gambar 3.5 Multimeter Digital

    3.5 Tang Meter

    Tangmeter adalah alat untuk pengukur arus tegangan dan lain-lain. Tangmeter

    menpunyai batas ukur kelistrikan adalah sebagai berikut :

    Mengukur arus listrik dari 0 300 A

    Mengukur tegangan listrik dari 0 600 V

    Mengukur hambatan listrik dari 0 2000 ohm

    Tang meter ada dua jenis, jenis analog dan digital. Perbedaan keduanya terltak pada

    display ukur. Display tang ampere analog berupa jarum, sedangkan tang ampere digital

    berupa LCD (liqiud cristal devide). Penggunaan tang meter digital lebih mudahdibandingkan tang meter analog karena dilengkapi dengan pengukuran menggunakan

    jarum, seperti AVOmeter untuk mengukur tegangan dan hambatan.

    27

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    28/37

    Gambar 3.6 Tang Meter Digital

    3.6. Langkah Pengujian

    1. Sebelum melakukan pengujian langkah pengujian hendaknya dilakukan pemeriksaan

    terlebih dahulu furnace yang akan dipakai untuk pengujian dan yang lainnya

    2. Sebelum melakukan pengujian furnace, hendaknya gelas ukur diisi air dan

    dimasukkan ke dalam furnace untuk dilakukan pengujian.

    3. Nyalakan sumber listrik agar furnace bisa menyala dan mulai dilakukan pengujian.

    4. Catat waktu dan suhu yang terbaca pada alat ukur.

    5. Lakukan pengujian dengan cara yang sama dengan set point yang berbeda.

    28

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    29/37

    BAB IV

    DATA DAN ANALISA

    1.1 Pengujian Furnace

    Pengujian furnace ini dilakukan dengan set point yang berbeda. Pengujian furnace ini

    dilakukan sebanyak dua kali. Pengujian ini dilakukan dengan dua cara yaitu dengan cara

    tanpa menggunakan beban dan menggunakan beban. Beban disini merupakan sebuah panci

    yang telah diisi air. Pengujian tanpa menggunakan beban dilakukan sebanyak dua kali,

    dengan set point yang berbeda. Yaitu dengan set point 200 dan 210. Sedangkan untuk

    pengujian memakai beban dilakukan sebanyak dua kali, yaitu dengan set point 90 dan 100.Untuk set point 90 dan 100, volume air sebelum dipanaskan sebesar 700 ml. Sedangkan

    untuk volume air setelah dipanaskan untuk set point 90 sebesar 400 ml. Dan untuk set

    point 100 volume air setelah dipanaskan sebesar 200 ml. Pengujian ini dilakukan pada dua

    keadaan yaitu pada saat pemanasan dan pendinginan.

    29

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    30/37

    Gambar 4.1 Pengujian Furnace Tanpa Menggunakan Beban

    Gambar 4.1 Pengujian Furnace Dengan Menggunakan Beban

    30

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    31/37

    Grafik 4.1 Waktu Terhadap Suhu di Dalam Furnace dengan SP = 200 dan SP = 210 (Pada Saat

    Pemanasan Tanpa Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa ketika terjadi kenaikan suhu pada

    waktu yang dibutuhkan. Pemanasan terjadi dengan waktu yang relatif cepat yaitu selama

    40 menit. Terlihat pada grafik juga bahwa antara kedua set point memiliki rentang suhu

    yang dihasilkan relative sama. Untuk SP= 200, waktu yang dibutuhkan dalah sebanyak 40

    menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 202oC, sedangkan suhu terkecil yang

    dihasilkan sebesar 37 oC. Sedangkan untuk SP= 200, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 40 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 217oC, sedangkan suhu terkecil

    yang dihasilkan sebesar 37 oC.

    Grafik 4.2 Waktu Terhadap Suhu di Dalam Furnace dengan SP = 100 dan SP = 90 (Pada Saat

    Pemanasan Dengan Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa ketika terjadi kenaikan suhu pada

    waktu yang dibutuhkan.. Terlihat pada grafik juga bahwa antara kedua set point memiliki

    rentang suhu yang dihasilkan relative sama. Untuk SP = 90, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 18 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 98oC, sedangkan suhu terkecil

    yang dihasilkan sebesar 24 oC. Sedangkan untuk SP= 100, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 21 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 102oC, sedangkan suhu terkecil

    yang dihasilkan sebesar 31oC.

    31

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    32/37

    Grafik 4.3 Waktu Terhadap Suhu dengan SP = 200 (Pada Saat Pendinginan Tanpa Menggunakan

    Beban)

    Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa ketika terjadi penurunan suhu pada

    waktu yang dibutuhkan.Pendinginan yang dibutuhkan memerlukan waktu yang relatif

    lama. Hal ini bisa terlihat grafik di atas. Untuk SP = 200, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 5:30:08 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 200oC , sedangkan suhu

    terkecil yang dihasilkan sebesar 37 oC.

    Grafik 4.4 Waktu Terhadap Suhu dengan SP = 210 (Pada Saat Pendinginan Tanpa Menggunakan

    Beban)

    Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa ketika terjadi penurunan suhu pada

    waktu yang dibutuhkan.Pendinginan yang dibutuhkan memerlukan waktu yang relatif

    lama. Hal ini bisa terlihat grafik di atas. Untuk SP = 210, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 5:46:12 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 210oC , sedangkan suhu

    terkecil yang dihasilkan sebesar 37 oC.

    32

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    33/37

    Grafik 4.5 Waktu Terhadap Suhu dengan SP = 90 (Pada Saat Pendinginan Dengan Menggunakan

    Beban)

    Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa ketika terjadi penurunan suhu pada

    waktu yang dibutuhkan. Pendinginan yang dibutuhkan memerlukan waktu yang relatif

    lama. Hal ini bisa terlihat grafik di atas. Untuk SP = 90, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 6:59:53 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 95oC , sedangkan suhu

    terkecil yang dihasilkan sebesar 20oC.

    33

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    34/37

    Grafik 4.5 Waktu Terhadap Suhu dengan SP = 100 (Pada Saat Pendinginan Dengan Menggunakan

    Beban)

    Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa ketika terjadi penurunan suhu pada

    waktu yang dibutuhkan. Pendinginan yang dibutuhkan memerlukan waktu yang relatif

    lama. Hal ini bisa terlihat grafik di atas. Untuk SP = 100, waktu yang dibutuhkan dalah

    sebanyak 3:51:43 menit. Suhu terbesar yang dihasilkan sebesar 100oC , sedangkan suhu

    terkecil yang dihasilkan sebesar 37oC.

    1.2 Perhitungan Data

    Perhitungan data didasarkan pada data No.1 (Pada Lampiran A) dengan SP = 200

    1. Energi Masuk (W)

    = V. I = 205. 11.5= 2357.5 W

    2. Total Rugi Rugi Panas (W)

    Dik :

    Bahan A = Besi memiliki k = 33.83 W/moC(didapatkan dari tabel heat transfer dari JP.

    Holman) dengan luas permukaan sebesar 0.45 m.

    Bahan B = Glasswool memiliki k = 0.04 W/moC dengan luas permukaan sebesar 0.25 m.

    Bahan C= Batu tahan api memiliki k = 1.1 W/moC dengan luas permukaan sebesar 0.35 m.

    RA=BAKA.A= 0.03 m33.83 W/m .0.45 m=1.97 .10-3W/

    RB=BBKB.A= 0.03 m0.04 W/m .0.25 m=3 W/

    RC=BCKC.A= 0.03 m1.1 W/m .0.35 m=0.074 W/

    Rtotal = RA + RB + RC = 3.08 W/oC

    Rugi Rugi Panas

    q1= TRtotal=25.8-25.3 3.08 W/ =0.16234 W

    q2= TRtotal=26.5-25.8 3.08 W/ =0.22727 W

    q3= TRtotal=26.8-25.8 3.08 W/ =0.32468 W

    q4= TRtotal=25.9-25.8 3.08 W/ =0.03247 W

    34

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    35/37

    q5= TRtotal=25.8-24.8 3.08 W/ =0.32648 W

    TotalRugi-Rugi Panas = q1 + q2 + q3 + q4 +q5 = 1.07 W

    3. Efisiensi

    = (Energi Masuk-TotalRugi-rugi panas)Energi Masuk .100%

    = 2357.5-1.07W2357.5W=99.95%

    1.1 Analisis Hasil Perhitungan

    Grafik 4.6 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 200 (Pada Saat Pemanasan Tanpa

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.95% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 1.07 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 99.51%

    dengan total rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 11.36 W

    Grafik 4.7 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 200 (Pada Saat Pendinginan Tanpa

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.72% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 6.4 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 98.06%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 45.52 W.

    Grafik 4.8 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 210 (Pada Saat Pemansan Tanpa

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.97% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 0.55 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 99.45%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 12.66 W.

    Grafik 4.9 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 210 (Pada Saat Pendinginan Tanpa

    Menggunakan Beban)

    35

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    36/37

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.60% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 9.16 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 97.77%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 51.56 W.

    Grafik 4.10 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 90 (Pada Saat Pemanasan Dengan

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.95% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 0.97 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 99.65%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 8.25 W.

    Grafik 4.10 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 90 (Pada Saat Pendinginan Dengan

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.04% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 9.51 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 98.50%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 36.23 W.

    Grafik 4.11 Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 100 (Pada Saat Pemanasan Dengan

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.71% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar 6.66 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 99.95%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 1.07 W.

    Grafik 4.12Rugi Rugi Panas Terhadap Efisiensi dengan SP = 100 (Pada Saat Pendinginan Dengan

    Menggunakan Beban)

    Berdasarkan grafik di atas bahwa efisiensi terbesar sebesar 99.71% dengan rugi rugi

    panas yang dihasilkan sebesar .66 W. Sedangkan bahwa efisiensi terkecil sebesar 98.90%

    dengan rugi rugi panas yang dihasilkan sebesar 25.94 W.

    36

  • 8/9/2019 Bab Baru Lagi

    37/37