Alat dan Bahan - METODOLOGI PENELITIAN - Rancang Bangun Alat Desalinasi Air Laut Sistem Vakum N

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.4 Alat dan Bahan

Pada penelitian ini, alat yang digunakan sebagai berikut

1. Evaporator

Bekerja dengan bantuan arus listrik yang disuplai ke water heater. Spesifikasinya adalah sebagai berikut.

Gambar 3.15 Evaporator

 Bahan = Stainless steel 304

 Ketebalan bahan = 5,8 mm

 Diameter evaporator = 50cm

 Tinggi tangki evaporator = 15 cm

 Tinggi kerucut penutup = 12 cm

2. Water Heater (pemanas air)

Digunakan untuk membantu proses kerja evaporasi dalam evaporator. Adapun spesifikasinya adalah sebagai berikut.

41  WIKA Solar Heater

 Bahan = Stainless Steel

 Tegangan = 220 – 240 V

 Konsumsi Daya Normal = 2500 W

 Kuat Arus Normal = 11.3 A

 Panjang heater = 2,97 m

 Tebal heater = 10 mm

 Jumlah laluan batang heater = 6 laluan batang

 Jarak antara batang heater = 3 inchi

3. Konsensor dengan modifikasi flange

Digunakan sebagai proses kondensasi. Dilengkapi dengan flange agar dapat terkondesasi dengan baik. Spesifikasi kondensor sebagai berikut.

Gambar 3.17 Kondensor dengan modifikasi flange

 Bahan = Stainless steel 304

 Diameter kondensor = 4 inchi

 Panjang kondensor = 50 cm

 Ketebalan bahan = 2,54 mm

 Jumlah fin = 10 buah

 Diameter fin = 25,4 cm

 Tebal fin = 0,6 mm

 Diameter flange = 12,8 cm

 Tebal flange = 1,5 cm

4. Pipa APK

Konsentrat garam yang berada pada evaporator tidak dapat berevaporasi karena titik didih konsentrat garam lebih tinggi daripada titik didih air bersih, sehingga konsentrat garam yang tidak mendidih akan dialirkan ke tangki konsentrat garam. Oleh karena temperatur konsentrat garam masih relatif tinggi saat dipanaskan di evaporator, maka sebelum dialirkan ke tangki konsentrat garam, terlebih dahulu konsentrat garam akan dialirkan ke alat penukar kalor untuk mengalirkan sebagian kalor terhadap air laut yang mengalir di pipa dalam. Sehingga pemanasan di evaporator dapat berlangsung dengan cepat. Spesifikasi alat penukar kalor adalah sebagai berikut:

Gambar 3.18 Pipa APK

 Material pipa luar : Stainless Steel 304

 Material pipa dalam : Stainless Steel 304

 Diameter pipa luar : 2.54 cm

 Diameter pipa dalam : 1.27 cm

5. Thermocontrol dan Termocouple

Penggunaan elemen pemanas pada evaporator akan memakan banyak energi listrik jika dioperasikan terlalu lama. Material evaporator stainless steel yang mampu menjebak panas lebih lama, aluminium foil yang melapisi bagian luar evaporator yang mampu menahan panas keluar lingkungan tidak akan cukup membuat sistem lebih efisien apabila penggunaan elemen pemanas tidak dibatasi waktu penggunaannya. Oleh karena sistem berada dalam tekanan vakum (tekanan dibawah tekanan udara), tentunya air laut yang dipanaskan akan berevaporasi pada temperatur di bawah 100^oC. Berdasarkan tabel tekanan cair-uap saturasi, bahwa pada tekanan 8 kPa air dapat berevaporasi pada temperatur 40,29^oC. Karena temperatur penguapan yang kecil ini, maka elemen pemanas dapat diatur lama pemanasannya berdasarkan temperatur fluida di evaporator. Pengaturan lama pemanasan ini diatur oleh sebuah sensor temperatur yang disebut thermocontrol,

sedangkan pengukur temperatur dalam evaporator disebut termokopel.

Gambar 3.19 Panel Termokontrol

Spesifikasi Thermocontrol

Sampling rate : 2.5 times/second

Analog Output : 1 loop 4-20 mA; load resistance600Ωmax Auxiliary voltage output : DC 24V

Capacity : 30mA max

Control output : Relay output load capability:3A/250VAC

Resolution : Display ± 0.1℃

44 Working environment : 0~50℃ < 85% RH

Storange environment : -20~60℃ < 85% RH

Gambar 3.20 Termokopel

Spesifikasi Termokopel

Bahan Konduktor Positif : Tembaga

Bahan Konduktor Negatif : Konstantan

Range Temperatur : 0 – 350^oC

Batasan Ralat : ±1^oC atau ±1.5%

Material : Stainless Steel 304

6. Tangki Air Laut, Konsentrat Garam, dan Air Bersih

Tangki yang berfungsi sebagai penampung air laut, konsentrat garam dan air bersih yang dipasang di bawah 10 meter dari evaporator dan kondensor agar proses pemvakuman dapat berlangsung. Tangki yang akan digunakan mempunyai volume masing-masing 20 liter.

7. Laptop

Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari Hobo Microstation Data Logger dan Agilient 34972 A. Spesifikasinya:

Gambar 3.22 Laptop

 Acer Aspire One 725

 CPU = AMD Dual Core Processor C70

 Memory = 2 GB DDR Memory

 Battery = 4-cell Li-ion battery

 OS = Microsoft windows 7

8. Agilent 34972 A

Alat yang berfungsi untuk mengukur dan mencatat temperatur yang akan di ukur. Alat ini dihubungkan dengan termokopel yang dipasang pada titik-titik yang akan diukur temperaturnya. Hasil data yang didapat akan disimpan pada

flashdisk yang dicolokkan pada bagian belakang.

Dengan Spesifikasi :

 Daya 32 Watt

 Jumlah saluran termokopel 20 buah

 Memiliki 3 saluran utama

 Tegangan 250 Volt

 Memindai data hingga 250 saluran perdetik

 Ketelitian termokopel 0,03 ⁰C

 Mempunyai 8 tombol panel dan sistem kontrol

 Fungsional antara lain pembacaan suhu termokopel, Resistance Temperature Detector (RTD) , termistor serta aruslistrik AC.

9. Laser distance meter

Alat ini merupakan sebuah alat ukur jarak yang sudah menggunakan teknologi laser dan tilt sensor. Mampu melakukan pengukuran hingga 50m dengan mudah dalam kondisi tanpa papan pemantul.

Gambar 3.24 Laser distance meter

 Type : Extech DT300

 Laser diode : Class 2 red laser (wavelength: 635nm)

 Battery : Two(2) ‘AAA’ alkaline batteries  Dust/Splash Proof : IP 54

 Operating conditions : 0 to 40°C (32 to 104°F)

47  Dimensions : 115 x 48 x 28mm (4.5 x 1.9 x 1.1”)

 Weight : 150 g (5.3 oz)

 Distance Range : 0.5 to 50 m (2” to 164’)  Resolution : 0.001 inches, feet, or meters  Accuracy : ±1.5 mm (± 0.06”)

 Length : 99.99 m (99’ 11”)

 Area : 999.99 m²(999.99 sq. ft)

 Volume : 999.99 m³(999.99 cu. ft)

10. Vacuum Pressure

Digunakan untuk mengukur tekanan vakum yang bekerja pada sistem di evaporator dan kondensor yang masuk kompresor. Spesifikasi dari alat pengukur tekanan vakum adalah:

Gambar 3.25 Vacuum pressure

 Vacuum BS E N837-1 (Hamburg-Germany)

 Sambungan = 1/8 "NPT

 Kisaran tekanan = -76 cmHg – 0 cmHg

11. Stopwatch

Digunakan untuk mengukur lamanya waktu proses pemakaian heater

selama beroperasi serta lamanya proses pengujian.

Gambar 3.26 Stopwatch  Trinity Stopwacth

 Terdiri dari 3 baris display panel

 Memiliki kalender display (tahun, bulan, tanggal, jam menit, detik)

 Menyimpan waktu lintasan hingga 199 memori

 Memiliki fungsi display mundur

12. Kompresor udara

Kompressor udara digunakan untuk menguji kebocoran alat desalinasi. Adapun spesifikasi kompresor udara yang dipakai adalah

Gambar 3.27 Kompresor Udara

 Brand: Powerone

 Daya listrik: 600 watt (3/4 Hp)

 Volume Tabung: 24 Liter

 Kecepatan Udara: 118 L/menit

 Tekanan Max: 0.8 Mpa

 Kecepatan Motor: 2850rpm

 Berat: 28 kg

13. Gelas ukur

Gelas ukur digunakan untuk mengukur kuantitas air bersih hasil produksi yang diperoleh selama pengujian. Gelas ukur yang dipakai dalam pengujian ini adalah gelas ukur pyrex 1000ml.

Gambar 3.28 Gelas ukur

3.4.2 Bahan

Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah sampel air laut sebanyak 150 liter yang digunakan selama pangujian. Sampel air laut ini diambil dari air laut belawan yang berlokasi di pantai Ocean Pasifik (OC).

Dalam dokumen Rancang Bangun Alat Desalinasi Air Laut Sistem Vakum Natural Dengan Media Evaporator Dan Kondensor Yang Dimodifikasi Flange (Halaman 32-42)