Injector Dan Ejector [PDF]

Citation preview

EJECTOR DAN INJECTOR



BAB I PENDAHULUAN A. Tujuan Percobaan 1. Mengamati gambar diagram (recorder indicator) hasil pengujian terhadap tekanan dan temperatur uap dalam tabung percobaan melalui pengaturan buka / tutup katup pada masuk / keluar tabung. 2. Membuktikan hubungan antara tekanan dan temperatur pada tabel – tabel uap serta membandingkannya dengan hasil pengujian. 3. Membuat diagram grafik antara tekanan absolut (absis) dan temperatur uap (ordinat). 4. Membuat laporan pengujian.



BAB II DASAR TEORI A. Rumusan Teori Unit ejektor mempunyai dua fungsi. Ejektor dapat sebagai alat pemanas air atau sebagai alat untuk memompa air. Jika ejektor berfungsi sebagai pompa air, maka uap yang melewati nozel konvergen menyebabkan perubahan energi, yaitu energi tekanan menjadi energi kecepatan. Naiknya kecepatan uap disertai penurunan tekanan menyebabkan air dalam tangki rendah terangkat melalui suatu pipa inlet untuk air. Selanjutnya aliran air dalam nozel menyebabkan uap berkondensasi sehingga terjadi penurunan tekanan pada ujung pipa inlet untuk air dan keadaan ini dapat menaikkan laju aliran air. Besarnya energi kandungan uap selama melewati ejektor digunakan untuk menaikkan air dari tangki isap (suction tank) ke tangki keluaran (delivery tank). 



Energi kandungan uap



= Entalpi uap + Entalpi air keluar = Ms [q hfg + Cp (ts – t2)]







Energi yang diberikan terhadap air : = Mw Cp (ts - t1)







Kerja yang dilakukan untuk mengangkat air : = Gaya x Jarak = Gaya gravitasional dari massa air yang terangkat x head terangkat rata-rata



B. Efisiensi Efisiensi perpindahan panas atau efisiensi ejektor sebagai pemanas adalah sebagai berikut



Energi yang diberikan terhadap air Efisiensi



= Energi kandungan uap Mw Cp ( ts – t1 ) = Ms [ q hfg + Cp ( ts – t2 ) ]



Efisiensi dari perpindahan energi atau efisiensi ejektor sebagai pompa air adalah sebagai berikut :



Energi yang dilakukan mengangkat air Efiesiensi



= Energi suplai uap



Mw g H = Ms [ q hfg + Cp ( ts – t2 ) ]



BAB III PERALATAN PERCOBAAN A. Nama Komponen Peralatan MEREK



NOMOR



NAMA



P7000



Oil Fired Boiler



P7674



Ejektor Rig (Unit)



Cusson



1. Alat Utama 



Ejektor



2. Alat Bantu 



Katup







Tangki isap







Tangki keluar







Stopwatch



BAB IV PROSEDUR PERCOBAAN Langkah / Prosedur Percobaan 



Jalankan boiler untuk menyediakan suplai uap ke bangku unit ejektor.







Fraksi kekeringan uap dapat dapat diperoleh dengan percobaan “seperating dan throttling calorimeter / P 7672 “.







Tutup katup V3 terhadap tangki S1 dan buka katup buang (drain) V4 dari tangki V4.







Buka katup V5 dan isi tangki S1 dengan air dari sumber air.







Buka katup V2 pada pipa keluaran dari ejektor ke tangki S2 dan tutup katup V1 pada pipa isap dari tangki S1







Buka katup Vs dan aturlah jumlah suplai uap ke ejektor hingga air dipanaskan sepanjang ejektor (dari tangki isap S1) dan disalurkan ke tangki keluaran S2.







Biarkan kondisi peralatan mencapai stabil dan kemudian jaga level air dalam tangki S1 agar tetap konstan melalui pembukaan dan pengaturan katup supali air V5.











Mengukur dan mencatat : 1. Air masuk



: laju aliran, tekanan dan temperatur.



2. Air keluaran



: level awal tangki S2, tekanan dan temperatur.



Jalankan pengujian hingga S2 hampir penuh, kemudian lakukan pengukuran dan pencatat : semua pembacaan tekanan dan temperatur dan juga level akhir yang dicapai dalam tangki S2 – STOP untuk STOPWATCH.







Pengaturan katup V1 dan V2 menyebab variasi kevakuman dan “back pressure” dapat tercapai. Oleh karena itu, melalui pengaturan perbedaan kondisi-kondisi operasi maka perbedaan hasil test dapat diperoleh dan juga efisiensi di luar range dari kondisi – kondisi kerja dapat diperoleh.







Melalui pembukaan katup V3 dan menutup katup V4 dan V5 maka air dapat disirkulasikan antara tangki S1 dan S2 yang akan menyebabkan temperatur air naik, oleh karena itu pengujian dengan temperatur yang berbeda dapat dilakukan.



BAB V LEMBAR DATA PERCOBAAN DATA – DATA PEMBACAAN KETERANGAN Lama waktu pengujian Tekanan suplai uap



HARGA 125 detik 2 bar (gauge)



Temperatur Uap



134 ̊ C



Level awal air dalam tangki isap S1



40 cm



Level akhir air dalam tangki isap S1



20 cm



Level awal air dalam tangki isap S2



9,2 cm



Level akhir air dalam tangki isap S2



30 cm



Temperatur air masuk ejektor



18 ̊ C



Temperatur air keluar ejektor



29 ̊ C



Tarikan isap (suction lift)



-0,1 mmH2O



Data Tambahan : 



Kapasitas tangki S1 dan S2 = 958 ml (cc) : 1 cm







X = q = 0,9006







Cp = 4,18 KJ / Kg ̊ C







P = 2 bar gauge = 3 bar abs







Tsat = 133,5 ̊ C







hfg = 2163,8 KJ/ Kg







Hd = 3 bar abs x 10 m



BAB VI ANALISA DATA Kapasitas tangki S1 dan S2 V



= 958 ml



= 0,958 liter



= 958 ml / cm = 0,958 liter / cm



Ejector berfungsi sebagai : o Pompa o Heater



Analisa performansi Ejector / Injector (pengkajian) dari percobaan Kualitas Uap diperoleh : X



=



0,9188



Panas jenis air (cair) adalah 4,18 kJ/ kg ̊ C Lama percobaan : 123 detik  Laju aliran massa uap perwaktu (Ms) Ms



= 958 ml [(30 – 9,2) – (40 – 20)]cm = 958 ml /cm x 0,8 cm = 766,4 ml = 0,766 Kg/125 detik



 Laju aliran massa air perwaktu melalui ejector (Mw) Mw



= 958 ml/cm x (40 – 20) cm = 958 ml/cm x 20 cm = 19160 ml = 19,16 Kg/125 detik







Ejector sebagai sebuah heater (pemanas )



Efisiensi ejector/injector output ᶯejector = Energi energi input Mw Cp (T2−T1)



= Ms (Xhfg+Cp (Ts−T2)) x 100 %



Jadi,



ᶯejector =



(



19,16 )x 4,18 x 125



(40−20)



0,766 (0,9188x2163,8+4,18 (133,5−25)) 125



x 100 %



= 12,8142/14,9623 x 100 % = 85.64 % 



Effisiensi Ejector/ Injector sebagai sebuah pompa :



ᶯpompa



Mw.g.H



= Ms (Xhfg+Cp (Ts−T2)) x 100 % H



= Head rata- rata (m)



H



= Head Preasure + Head Suction/ Uap = (30) – (-0,1) = 30,1 mm(H2O)



Jadi ,



ᶯpompa



= 0,479 125



(



19,16 )x 9,18 x 125



30,1 x 10−3



(0,9188x2163,8+4,18 (133,5−25))



= 35,38 %



x 100 %



BAB VII PENJELASAN TAMBAHAN  Fungsi Injektor / Ejektor :  Sebagai Heater (memanaskan fluida)  Sebagai pompa (menaikkan tekanan fluida)  Efisiensi ejektor sebagai pompa :  Mean Head = Press head + Suction head = 37,58 mH2O  P = 2 barg = 3 bar abs = 37,58 mH2O



Daftar simbol : 



Ms



= laju aliran massa uap



( kg )







Mw



= laju aliran massa air



( kg )







Cp



= kapasitas panas spesifik air



( kj/kg ̊ C )







X



= nilai kualitas uap







t1



= temperatur air masuk



( ̊C)







t2



= temperatur air keluar



( ̊C)







ts



= temperatur saturasi uap



( ̊C)







g



= percepatan gravitasi



( 9,81 m/det2 )







hfg



= entalpi uap pada tekanan uap



( kj / kg )







H



= head terangkat rata – rata



( mH2O )







Hd



= tekanan suplai uap



( mH2O )







Hs



= tekanan suction lift



( mH2O )







P



= tekanan uap



( bar abs )



BAB VIII SIMPULAN DAN SARAN



A. Kesimpulan 



Efisiensi ejektor sebgai heater jauh lebih besar dari pada efisiensi ejektor sebagai pompa;







Efisiensi ejektor sebagai heater sebesar 68,5 %, sedangkan efisiensi ejektor sebagai pompa sebesar 0,25266 %;







Ejektor / injector sebagai heater lebih efektif dibandingkan sebagai pompa.



B. Saran 



Katup – katup diharapkan untuk diperbaiki;







Parameter alat ukur mohon dibenahi.