MAKALAHEVAPORATOR

Oleh :

Libertus Agusto GMP101.0311.021

Teknik MesinUnuversitas Pembangunan Nasional Veteran JakartaJakarta2015KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat yang diberikan-Nya sehingga tugas Makalah yang berjudul EVAPORATOR ini dapat saya selesaikan. Makalah ini saya buat sebagai kewajiban untuk memenuhi tugas Perpindahan Kalor dan Massa.

Dalam kesempatan ini, penulis menghaturkan terimakasih yang dalam kepada semua pihak yang telah membantu menyumbangkan ide dan pikiran mereka demi terwujudnya makalah ini. Akhirnya saran dan kritik pembaca yang dimaksud untuk mewujudkan kesempurnaan makalah ini dengan baik.

Penulis

BAB IPENDAHULUAN

1.TUJUANa. Untuk mengetahui apa itu mesin evaporatorb. Untuk mengetahui bagaimana cara kerja evaporatorc. Untuk mengetahui apa prinsip kerja evaporator

2. DASAR TEORI

Evaporatoradalah sebuah alat yang berfungsi mengubah sebagian atau keseluruhan sebuah pelarut dari sebuah larutan dari bentuk cair menjadi uap.Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan.Evaporator umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu penukar panas, bagianevaporasi( tempat di mana cairan mendidih lalu menguap ), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalam kondenser ( untuk diembunkan/kondensasi ) atau ke peralatan lainnya. Hasil dari evaporator (produk yang diinginkan) biasanya dapat berupa padatan atau larutan berkonsentrasi.Larutan yang sudah dievaporasi bisa saja terdiri dari beberapa komponenvolatil ( mudah menguap ).Evaporator biasanya digunakan dalam industrikimiadan industri makanan.Pada industri kimia, contohnya garam diperoleh dari air asin jenuh ( merupakan contoh dari proses pemurnian ) dalam evaporator.Evaporator mengubah air menjadi uap, menyisakan residu mineral di dalam evaporator.Uap dikondensasikan menjadi air yang sudah dihilangkan garamnya.Pada sistem pendinginan, efek pendinginan diperoleh dari penyerapan panas oleh cairan pendingin yang menguap dengan cepat ( penguapan membutuhkan energi panas ). Evaporator juga digunakan untuk memproduksi air minum, memisahkannya dari air laut atau zat kontaminasi lain.

BAB IIPEMBAHASAN

1. JENIS-JENIS

Evaporator dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:1. Submerged combustion evaporatoradalah evaporator yang dipanaskan oleh api yang menyala di bawah permukaan cairan, dimana gas yang panas bergelembung melewati cairan.2. Direct fired evaporatoradalah evaporator dengan pengapian langsung dimana api dan pembakaran gas dipisahkan dari cairan mendidih lewat dinding besi atau permukaan untuk memanaskan.3. Steam heated evaporatoradalah evaporator dengan pemanasan stem dimana uap atau uap lain yang dapat dikondensasi adalah sumber panas dimana uap terkondensasi di satu sisi dari permukaan pemanas dan panas ditranmisi lewat dinding ke cairan yang mendidih.4. 2. PRINSIP KERJA

Evaporatormerupakan alat yang berfungsi untuk mengekstrak suatu bahan dengan pelarut polar maupun non polar sehingga dihasilkan ekstrak murni dari bahan tersebut.Prinsipalat ini yaitu menguapkan pelarut polar atau non polar yang diletakkan dalam labu sehingga menyisakan ekstrak.Evaporatorterdiri dari rangkaian alat-alat yaitu :1. Labu ekstrak:tempat untuk hasil ekstraksi2. Labu Pelarut:tempat untuk pelarut3. Pompa Vacum:untuk menarik udara4. Water Bath:untuk memanaskan air5. Kondensor: untuk mendinginkan uap pelarut

3. CARA PENGOPERASIAN

Mula-mula periksa air yang ada dalam styroform, masukkan aerator dan es batu ke dalamnya, setelah itu isi air dalam water bath. Pasang labu ekstrak dan labu pelarut dan tekan alat sehingga labu pelarut menyentuh air dalam water bath. Nyalakan aerator dalam styroform, labu pelarut, water bath dan pompa vacum dengan menancapkan masing-masing kabel ke stop kontak. Setelah semua kabel terpasang proses ekstraksi dapat berlangsung.Proses ekstraksi akan selesai jika semua pelarut menguap dan diperoleh ekstrak murni dalam labu ekstrak. Kemudian matikan tombol speed, dan cabut kabel aerator, labu pelarut, water bath, dan pompa vacum yang berhubungan dengan evaporator. Setelah itu, ekstrak yang terdapat di dalam labu diambil dengan cara dikerik dan hasilnya dimasukkan ke dalam botol ekstrak. Untuk selanjutnya labu ekstrak yang telah digunakan tersebut dibersihkan dengan dicuci sampai bersih dan disimpan di tempat yang aman untuk menhindari kerusakan alat. Untuk pemeliharaannya, setelah mengekstrak suatu bahan maka alat dibersihkan dengan cara mengevaporasi akuades agar kondisievaporatorbersih kembali.

4. CONTOH MESIN ECAPORATOR

Mesin Evaporator Vakum (Pengurang Kadar Air)Mesin evaporator vakum ( vacuum evaporator ) adalah mesin yang biasa dipakai oleh untuk mengurangi kadar air suatu bahan berbentuk cair. Prinsip kerja dari mesin ini adalah tanpa pemanasan langsung, suhu bisa diatur sesuai dengan keinginan. Penggunaan suhu rendah disertai dengan vakum, akan menjaga nutrisi/gizi produk tidak hilang atau rusak. Mesin evaporator ini menggunakan tabung double jacket, sehingga panas tidak berhubungan langsung dengan produk, melainkan melalui perantara ( medium ) air. Mesin evaporator vakum bisa digunakan untuk produk : minyak ( VCO ), susu, madu, dan produk cair lain yang ingin dikurangi kadar airnya.

Evaporator adalah kebalikan dari condenser, condenser berfungsi sebagai penampung panas dari freon yg dipompa oleh compressor dan membuang panasnya dengan sebuah fan motor. Evaporator berfungsi sebagai penampung dingin dari freon yg sudah berubah wujud menjadi cair setelah melewati pipa kapiler.

Didalam evaporator yg hampa udara, freon akan menguap dan mengambil panas pada pipa-pipa yg berada pada evaporator sehingga pipa-pipa di evaporator menjadi dingin, dan membuang dinginnya dengan hembusan sebuah fan motor dengan daun kipas yg berbentuk blower.Kerusakan yg sering terjadi pada evaporator adalah kebocoran, bisa diperbaiki dengan cara mengelas disemua tekukan U nya atau menganti U nya atau juga mengganti evaporatornya dengan yang baru.Ketika kita melihat air di jalan setelah hujan dan itu akan hilang ketika matahari bersinar di atasnya, berarti air tersebut telah menguap. Panas dibutuhkan untuk penguapan suatu zat. Syarat penguapan dan pendidihan digunakan secara bergantian dalam industri pendinginan.Semua orang tahu bahwa diperlukan panas untuk mendidihkan air, tetapi semua orang tidak tahu bahwa air mendidih pada 100 derajat celcius hanya pada satu kondisi. Yaitu pada satu kondisi ketika permukaan laut tekanan atmosfernya berada pada kondisi standar. Pernahkah anda mendengar pembicaraan tentang kondisi cuaca dan tekanan atmosfer?Standar kondisi atmosfer di permukaan laut adalah, ketika tekanan atmosfer sebesar 29,92 inci Hg (inci air raksa), Ini adalah sama dengan 14,696 psi (pound per square inch). Jika anda mengubah tekanan atmosfer, anda mengubah temperatur di mana air akan mendidih dan hal ini akan menjadi titik yang sangat penting.Anda dapat menambahkan lebih banyak panas, tapi air hanya akan mendidih lebih cepat, tapi anda tidak akan mendapatkan panas yang berlebihan. Sebagai contoh, anda bisa merebus air pada kompor berapi kecil dan anda bisa merebus air pada kompor dengan api besar dimana air akan cepat mendidih dan menguap lebih cepat tapi suhu yang dihasilkan pada air yang mendidih itu tetap sama.Jika anda memasak airnya di atas gunung, itu akan mendidih pada suhu yang lebih rendah. Diatas gunung air dapat mendidih pada 93 derajat C atau bisa lebih rendah. Rice cooker memasak makanan didalam sebuah tabung yang sempit dan itu akan menimbulkan lebih banyak panas yang menyebabkan tekanan udara di tabung itu menjadi naik. Kebanyakan rice cooker tekanan udaranya sebesar 15 psi di atas tekanan atmosfir.Ini akan menaikkan suhu didih air sekitar 121 derajat Celcius, yang memungkinkan anda untuk mengurangi waktu memasak. Mengapa kita harus mengetahui ini? Jika anda mengerti, anda dapat mengontrol suhu didih dengan mengontrol tekanan udara dalam tabung tersebut. Anda telah menyelesaikan tahap pertama dan salah satu langkah paling penting dalam memahami bagaimana sebuah evaporator bekerja.Jika kita menutup air dalam sebuah tabung dan mengurangi tekanan udara pada tabung tersebut, kita dapat mengurangi suhu didih air. Kita sebenarnya dapat mengurangi tekanan udara pada tempat dimana air akan mendidih sebesar 4.5 derajat C. Itu adalah angka signifikan karena itu adalah suhu di mana coil evaporator ac bekerja.Sebenarnya kita bisa menggunakan air sebagai pendingin, tapi air memiliki beberapa kualitas yang membuatnya tidak praktis. Air sebenarnya diklasifikasikan sebagai pendingin, tetapi tidak digunakan dalam aplikasi umum.hal penting untuk diingat di sini adalah, bahwa dengan mengendalikan tekanan udara kita dapat mengontrol suhu, dan ini berlaku untuk semua refrigeran.

Gambar 1menunjukkan sebuah evaporator yang menggunakan air sebagai pendingin untuk mendinginkan udara. Perhatikan tekanan rendah yang harus dipertahankan untuk mendidihkan air pada 4.5 derajat celcius. Itu adalah vakum yang sangat rendah yaitu 0,28 inci Hg mutlak, di atas kekosongan udara yang sempurna. Tekanan tersebut tidak mungkin diperoleh dengan kompresor konvensional, karena air menciptakan volume uap yang sangat besar.Maka dibutuhkan pula kompresor yang sangat besar dan oleh sebab itu maka refrigeran lain digunakan untuk menggantikan air. Sangatlah penting untuk diingat bahwa semua refrigeran memiliki apa yang dikenal dengan hubungan tekanan udara dan suhu.Ketika refrigeran cair hadir dalam tabung tertutup, suhu refrigeran cair akan menentukan tekanan udara di dalam tabung tersebut. Jika Anda mulai menghilangkan uap atau gas dari tabung tersebut suhu refrigeran cair yang tersisa akan menguranginya untuk menyesuaikan tekanan udara, ini disebut tekanan suhu, yaitu hubungan antara uap dan cair.Ketika refigeran mendidih dibutuhkan panas untuk mendidihkannya dan panas itu berasal dari refrigeran cair yang tersisa saat melepas uap. Inilah mengapa ketika Anda mengisi gas refrigerant ke dalam sistem, suhu tabung freon mulai menurun. Jika Anda terus mengambil gas dari tabung freon, tabung freon akan mulai membeku.Akhirnya anda dapat mengambil refrigeran uap yang cukup dari tabung freon yang sangat dingin, sehingga tekanan uap akan turun ke sistem dan tidak ada tekanan uap lebih yang ditransfer. Sekarang, mari kita terapkan ini untuk pendingin modern.Setiap refrigeran dapat melakukannya dan kita harus menyadari bahwa dengan mengendalikan tekanan di evaporator dan tabung tertutup kita dapat mengontrol suhu yang mendidih. Kita akan menggunakan R-22 karena itu adalah suatu refrigeran yang umum digunakan.Refrigeran ini jauh lebih efisien untuk sistem pengkondisian udara dari pada air, tekanan akan tetap berada di atas tekanan atmosfer dan bila refrigeran mendidih tidak akan membuat sejumlah besar uap, sehingga kompresor kecil dapat digunakan. Adalah penting bagi Anda harus memiliki grafik tekanan-temperatur R-22 dan yang lainnya, bahkan anda harus membawa grafik versi saku ini untuk persiapan referensi.Grafik menunjukkan bahwa R-22 mendidih (menguap) pada 4.5 derajat celcius ketika tekanan koil evaporator dipertahankan pada 68,5 psig (pound per square inch gauge). Seperti ditunjukkan sebelumnya, saat suhu udara 24 derajat celcius melewati kumparan yang bersuhu 4.5 derajat celcius, maka panas akan pindah ke refrigeran 4.5 derajat celcius, mengurangi suhu udara dan titik didih refrigeran.

Gambar 2menunjukkan R-22 pada kumparan evaporator dengan kondisi di atas. Perhatikan bahwa ilustrasi tersebut menunjukkan apa yang terjadi di dalam kumparan sepanjang jalan. Ini adalah tabung, hanya seperti rice cooker tertutup, hanya itu sebuah pipa dan ini disebut perluasan langsung atau jenis evaporator kering (Hal ini berbeda dari evaporator banjir yang merupakan subyek artikel lain).

Ada beberapa hal yang harus terjadi disemua evaporator untuk mencapai tujuan yaitu :1. Tekanan harus dijaga pada tingkat yang benar untuk memberikan suhu kumparan evaporator yang benar.2. semua cairan refrigeran harus dididihkan menjadi uap sebelum meninggalkan kumparan evaporator karena komponen berikutnya adalah kompresor. Kompresor hanya dapat bekerja dengan refrigeran uap; refrigeran cair akan membuat rusak kompresor.3. Setelah refrigeran cair dididihkan menjadi uap, panas yang cukup harus ditambahkan ke uap untuk memastikan bahwa tidak ada entrained cairan di dalamnya. Produk meninggalkan kumparan evaporator harus uap murni.

Mempertahankan Tekanan dengan BenarIni bagian dari proses yang dikendalikan oleh para insinyur desain. Mereka memilih area kumparan yang benar untuk mempertahankan tekanan yang benar dan suhu di bawah kondisi desain. Jarang terjadi kasus pemilihan peralatan yang tidak benar dan sistem tidak dingin atau tidak cukup menghilangkan kelembaban. Semua sistem yang dibuat dapat melakukan semua itu.Jika sistem mendinginkan struktur pada hari terpanas, peralatan ini berukuran dengan benar kecuali sebuah beban tambahan telah dikenakan pada struktur. Pemilihan koil evaporator dan kompresor harus benar dalam batas-batas sistem. Bagian dari proses ini tidak berada dalam kontrol teknisi, tetapi teknisi dapat seringkali perlu menentukan bahwa sistem ini bermasalah terhadap kapasitas dan tidak akan memikul beban.

Membuat keyakinan semua refrigeran cair dididihkan menjadi gasTeknisi memiliki beberapa kontrol atas bagian dari proses ini. Hal ini mirip dengan air mendidih di atas kompor, panas harus dapat pindah ke evaporator untuk mendidih cairan refrigerant. Filter udara harus bersih, kipas blower harus bergerak mengeluarkan udara, koil evaporator harus bersih, dan pada sistem ada kontrol refrigeran yang harus diatur, maka harus diterapkan dengan benar, diinstal dan disesuaikan. Termostat ruangan harus diatur ke dalam kisaran suhu yang tepat.Kontrol refrigeran memiliki bagian atau peranan, bahwa itu terus menambahkan pendingin untuk dididihkan pada tingkat yang benar. Ini akan menjadi seperti air mendidih dalam sebuah panci. Seperti air yang direbus, itu akan mendidih kering kecuali Anda terus menambahkan air. Jika Anda menambahkannya terlalu cepat, air dalam panci akan meluber keluar. Suhu air dalam panci juga dapat jatuh di bawah suhu didih jika air ditambahkan terlalu cepat.

Menambahkan Panas Untuk Uap air Untuk Memastikan tidak ada cairan entrainedPanas yang ditambahkan setelah semua cairan dalam kumparan evaporator mendidih menjadi uap disebut superheat. Seperti disebutkan sebelumnya, Anda dapat menambahkan panas lebih banyak pada cairan seperti yang Anda inginkan dan selama tekanan tetap sama, cairan hanya akan mendidih lebih cepat.Ketika semua cairan telah direbus pergi, uap akan naik dari cairan dan itu disebut uap jenuh. Uap jenuh ini dengan panas ke titik yang didinginkan, maka akan mengembun kembali menjadi cairan dan jatuh kembali menjadi cairan. Jika panas ditambahkan ke dalamnya, temperatur akan naik ke suhu yang lebih tinggi dari suhu cair mendidih.Uap jenuh tidak dapat dipanaskan sampai suhu yang lebih tinggi daripada cairan mendidih kecuali dipindahkan ke tempat lain dan kemudian menambahkan panas. Lihatlah kembali pada Gambar 2 dan perhatikan bahwa ketika cairan semua direbus pergi masih ada uap 4.5 derajat celcius bergerak dalam kumparan evaporator terhadap outlet koil evaporator. Uap 4.5 derajat celcius masih dapat menyerap panas dari udara yang bersuhu 24 derajat celcius ketika melewati kumparan.

Uap jenuh pada suhu 4.5 derajat celcius mulai mengambil panas sampai akhir kumparan evaporator, di mana ia meninggalkan kumparan di suhu 10 derajat celcius. Ia memiliki 5.5 derajat celcius superheat (10 4.5 = 5.5). 5.5 derajat celcius superheat adalah sebuah jaminan bahwa tidak ada cairan meninggalkan kumparan, hanya uap saja.

UlasanEvaporator menyerap panas dalam sistem pendinginan. Suhu di mana evaporator beroperasi dapat dikontrol dengan mengontrol tekanan cairan yang menguap. Evaporator harus mendidihkan atau menguapkan semua cairan untuk menjadi uap sebelum akhir kumparan evaporator.

BAB IIIKESIMPULAN

Evaporatoradalah sebuah alat yang berfungsi mengubah sebagian atau keseluruhan sebuah pelarut dari sebuah larutan dari bentuk cair menjadi uapEvaporator dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:1. Submerged combustion evaporator2. Direct fired evaporator3. Steam heated evaporatorEvaporatorterdiri dari rangkaian alat-alat yaitu :1. Labu ekstrak2. Labu Pelarut3. Pompa Vacum4. Water Bath5. Kondensor

DAFTARPUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Evaporatorhttp://hanggadamai.blogsome.com/2008/08/10/evaporator/http://www.mesinpertanian.com/Mesin_Evaporator_Vakum_Mesin_Untuk_Mengurangi_Kadar_Air.html