SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP PADA UNIT PEMBEKUAN DI PT MITRATANI DUA TUJUH, JEMBER Oleh : KHAFID SUDRAJAT F14103081 Di bawah bimbingan : Prof. Dr. Ir. Armansyah H. Tambunan, M.Agr
SISTEM REFRIGERASI KOMPRESI UAP PADA UNIT PEMBEKUAN DI PT MITRATANI DUA TUJUH
Core Bussines: Budidaya dan Pengolahan sayuran beku (Edamame)
Aplikasi Sistem Refrigerasi
1. Mengetahui komponen, fungsi, dan siklus refrigeran dalam sistem refrigerasi kompresi uap 2. Menghitung nilai COP, laju aliran massa refrigeran, kerja kompresor dan kapasitas kondensasi dari sistem refrigerasi
Sistem refrigerasi dengan kompresi dua tingkat
Intercooler
Oil separator Accumulator Low stage comp
High stage comp
Liquid pump
Compressor compound Double stage Receiver
Evaporatif cond
Evaporator
Kompresor “Jantung sistem refrigerasi” Fungsi :
•
Memompa refrigeran ke seluruh sistem
•
Mengatur tekanan dan temperatur refrigeran rendah di evaporator
•
Mengatur tekanan dan temperatur refrigeran tinggi di kondensor
Kondensor Menerima uap refrigeran panas dan bertekanan tinggi
Fungsi Mengubah wujud refrigeran dari gas menjadi cair Prinsip Pengenyahan panas sensibel yang diikuti panas laten refrigeran
i
Evaporatif Condenser
b
1. Pompa sirkulasi air c
2. Refrigeran uap bersuhu tinggi 3. Pengeluaran refrigeran cair d
4. Pemasukan udara pendingin 5. Motor listrik penggerak kipas
e
6. Pemasukan air 7. Penampungan air kondensor
g
8. Penyemprotan air pendingin
9. Pengeluaran udara panas
f a
Katup Ekspansi Mempunyai fungsi menurunkan tekanan refrigeran cair dan mengatur aliran refrigeran ke evaporator.
Evaporator (unit cooler) •
Alat penukar kalor
•
Mendinginkan media disekitarnya dengan
cara memindahkan panas dari beban yang didinginkan ke penguapan refrigeran
Komponen pendukung lainnya •
Receiver (tangki penerimaan)
•
Intercooler
•
Accumulator
•
Oil separator
Receiver (tangki penerimaan) Tempat menampung refrigeran cair dari proses kondensasi
Intercooler Berfungsi menurunkan suhu refrigeran dari kondensor
Akumulator Berfungsi memisahkan refrigeran uap dan cair
Oil separator
Berfungsi memisahkan minyak pelumas (oli) dengan refrigeran
Large ice crystal Maximum dehidration Pembekuan Cepat (Quick Freezing) Cause celular damage
vs Smaller ice crystal Pembekuan Lambat (Slow Freezing) Minimum dehidration Less celular damage
Bebagai macam jenis mesin pembeku
Bebagai macam jenis produk yang dibekukan
IQF Tunnel Freezer 1
2
6
3
4
5
Tekanan kPa
Titik kritis
Garis cair jenuh
Kondensasi
3
2
Ekspansi 4
Kompresi
Evaporasi
1 Garis uap jenuh
h3
h1
h2 Entalphi kJ/kg
COP (Coefficient of Performance) adalah rasio efek refrigerasi yang diinginkan terhadap jumlah tenaga yang disuplai
COP
= (h1-h4)/(h2-h1)……………..…….(1)
m
= Qevaporasi/(h2-h1)……….……..(2)
Kerja kompresor
= m*(h2-h1)……………….………...(3)
Kap kondensasi
= m*(h2-h1)…………………….…...(4)
m adalah laju aliran massa refrigeran dalam satuan kg/det Kerja kompresor dan Kapasitas kondensasi dalam satuan kW
Data hasil pengukuran Unit Kap Tek. pembeku refrigerasi intercooler IQF Tunnel Freezer
297 kW
210 kPa
Tek. Suhu receiver evapporasi 1100 kPa
-40.3 oC
Sistem refrigerasi dua tingkat Tekanan kPa
1100
Kondensasi 26.27oC 4
6
210 70.97
Titik kritis
Garis cair jenuh
5
7
Evaporasi -40.3oC
3 2
1 Garis uap jenuh
h6
h1 h4 h3 Entalphi kJ/kg h5 h2
Dari tabel sifat uap jenuh ammonia diperoleh nilai h1 h6 h4
= 1388.52 kJ/kg = 314.5 kJ/kg = 1422.03 kJ/kg
Dari tabel sifat uap panas lanjut ammonia diperoleh nilai h3 h2 h5
= 1813.67 kJ/kg = 1525.17 kJ/kg = 1422.03 kJ/kg
Dari data – data tersebut maka diperoleh nilai Laju aliran massa (m)
= 0.276 kg/det
Kerja kompresor
= 101.54 kW
Kapasitas kondensasi
= 370.02 kW
COP
= 2.92
Sistem refrigerasi satu tingkat Tekanan kPa
Titik kritis
Garis cair jenuh
1100
6
70.97
7
Kondensasi 26.27oC
3
Evaporasi-40.3oC
1 Garis uap jenuh
h6
h1
h3 Entalphi kJ/kg Hasil perhitungan
Dari data – data tersebut maka diperoleh nilai Laju aliran massa (m)
= 0.276 kg/det
Kerja kompresor
= 117.57 kW
Kapasitas kondensasi
= 533.11 kW
COP
= 2.53
Data hasil perhitungan IQF Tunnel Freezer Unit pembeku
IQFTunnel Freezer
Refrigeran
Suhu kondensasi
Suhu evaporasi
COP
Laju aliran refrigeran
Ammonia
26 oC
-40 oC
2.9
0.27 kg/det
Data hasil perhitungan IQF Spiral Freezer (Piesca,2004) Unit pembeku
IQF Spiral Freezer
Refrigeran
Suhu kondensasi
Suhu evaporasi
COP
Laju aliran refrigeran
Freon
25 oC
-19 oC
4.5
0.8 kg/det
•
•
• •
Dari data hasil perhitungan diperoleh nilai COP untuk IQF Tunnel Freezer 2.92, kapasisats kondensasi 370.025 kW, kerja kompresor 101.5425 kW dan laju aliran massa ammonia 0.2765431 kg/det Ammonia mempunyai panas laten penguapan yang paling tinggi dibandingkan refrigeran lainnya sehingga pada kapasitas yang sama laju aliran massa ammonia akan lebih lambat dibanding refrigeran lainnya Semakin tinggi suhu evaporasi akan semakin tinggi pula nilai COP Penggunaan intercooler dapat mengurangi kerja kompresor dan meningkatkan kerja sistem refrigerasi
• Perawatan dan pemeliharaan yang baik sangat dibutuhkan untuk tetap menjaga efektivitas dan efisiensi pendinginan
• Ammonia merupakan zat beracun (termasuk dalam kategori B3), sehingga diperlukan pengawasan dan sosialisasi yang baik kepada seluruh karyawan untuk menjamin keselamatan kerja
Terimakasih
COOLING room 2
I Q F room
Cold Storage
Packing & sorting room Temp 120C
Unit Machine
Unit Machine
Temp -250C
COLLING Conveyor Water Chiller Temp -50C
I Q F Temp – 300C
Unit Machine CONVEYOR SORTING METAL DETECTOR
VIBRATING
COOLING room 1 Cold Storage Unit Machine
Finish proces
COOLING CONVEYOR Water Temp 250C
Temp -250C
BLANCHING room Stufing / Export
Unit Machine = WASHING =BLANCHING DRUM Temp 1000C
GRADING room 2 Unit Machine = CONVEYOR SORTING
GRADING room 1 Unit Machine = CONVEYOR SORTING
RAW MATERIAL room Unit Machine = SECRENING 1,2 = SIZE GRADING
Pembenihan Penggarapan lahan Pengolahan tanah Penanaman Pemeliharaan
Pemanenan
