BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air Cooled

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Air Cooled Heat Exchanger (ACHE) adalah alat penukar kalor yang
berfungsi untuk mendinginkan fluida yang mengalir di dalam tabung dengan
media udara. Prinsip kerja ACHE ini sederhana, di mana fluida yang didinginkan
mengalir di dalam tabung bersirip, sementara udara yang digunakan sebagai
pendingin mengalir di permukaan luar tabung bersirip untuk mengambil kalor.
Udara pendingin didorong oleh kipas yang digerakkan oleh motor (GEA Rainey,
n.d.).
ACHE biasa digunakan di industri ketika sumber air tidak tersedia sebagai
media pendingin. Selain itu ACHE tidak menggunakan pasokan air tambahan
untuk media pendinginnya sehingga dapat mengurangi resiko tercemarnya
lingkungan. Jika menggunakan pasokan air tambahan maka akan ada proses
pencampuran bahan kimia yang terjadi pada penggunaan air tersebut (General
Electric, 2009).
ACHE banyak digunakan di industri, misalnya perusahaan minyak dan gas
bumi. ACHE di industri menjadi alat yang berperan penting dalam proses
pendinginan dan ACHE beroperasi 24 jam, sehingga sering terjadi masalah pada
ACHE. Salah satu masalah yang terjadi pada ACHE adalah terdapat getaran yang
tinggi pada bagian struktur pendukung dari ACHE tersebut. Untuk menangani
masalah tersebut, ada beberapa solusi agar getaran pada struktur pendukung
ACHE dapat berkurang. Salah satunya adalah dengan menggunakan damping
treatmens. Damping treatments adalah konfigurasi dari elemen mekanik atau
elemen bahan yang dirancang untuk menghilangkan energi getaran dalam rangka
mengontrol getaran atau kebisingan (David, 2002).
Ada beberapa jenis damping treatments yang dapat dilakukan pada
struktur pendukung ACHE. Salah satunya adalah free-layer damping treatments,
1
yaitu siklus deformasi peregangan yang terjadi pada serat imajiner lapisan
peredam terhadap getaran lentur dari struktur dasar.
Ada beberapa aspek yang mendukung penggunaan free-layer damping
treatments untuk meredam getaran, antara lain adalah aspek kemudahan
perawatan, aspek ekonomis, dan aspek kemudahan pemasangan. Dari ketiga aspek
tersebut,
aspek
Pemasangan
kemudahan
damping
layer
pemasangan
dapat
menjadi
dilakukan
pertimbangan
dengan
mudah,
utama.
karena
pemasangannya sama seperti menempel stiker pada dinding. Dengan demikian
pememasangan damping layer pada struktur pendukung ACHE tidak akan
memakan waktu yang lama, dan juga tidak membutuhkan orang dengan keahlian
atau sertifikasi khusus. Selain itu, pemasangan damping layer dapat dilakukan
pada waktu mesin menyala, sehingga tidak akan mengganggu proses produksi
perusahaan.
Pada penelitian ini, penulis meneliti pengaruh dari damping treatments
terhadap getaran yang terjadi saat operasi dilakukan di beberapa frekuensi.
Penulis memvariasikan kecepatan putaran blade untuk mendapatkan frekuensi
operasi yang berbeda beda. Untuk mendukung metode penelitian yang dipilih,
penulis
membuat miniatur struktur pendukung ACHE. Miniatur struktur
pendukung ACHE dibuat untuk mempermudah proses analisa terhadap miniatur
struktur pendukung ACHE. Dengan adanya miniatur struktur pendukung ACHE,
pemasangan pulley untuk variasi kecepatan putaran blade pada struktur
pendukung ACHE dapat dilakukan dengan lebih mudah dan lebih murah
dibandingkan dengan menganalisa struktur pendukung ACHE yang mengalami
getaran tinggi di industri – industri.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah sebagai
berikut:
1.
Bagaimanakah getaran yang terjadi pada miniatur struktur pendukung
ACHE dengan variasi kecepatan putaran blade?
2
2.
Bagaimanakah pengaruh lapisan peredam pada miniatur struktur
pendukung ACHE dengan variasi kecepatan putaran blade?
1.3
Batasan Masalah
Topik yang menjadi bahasan dalam tugas akhir ini diberikan batasan agar
pemaparan penelitian lebih terkonsentrasi, sehingga tugas akhir dapat disajikan
dengan lugas, efektif dan efisien. Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.
Variasi kecepatan putaran blade dilakukan dengan memvariasikan
pasangan pulley yang frekuensi operasinya mendekati frekuensi alami
dari miniatur struktur pendukung ACHE.
2.
Lapisan peredam yang diberikan menggunakan layout dengan hasil
peredaman terbaik dengan luasan 9,75% dari luasan total yaitu sebesar
1020 cm2.
3.
Pembuatan miniatur struktur pendukung ACHE dibuat dengan kondisi
kantilever agar terjadi getaran pada miniatur tersebut.
4.
Diasumsikan tidak terjadi misalignment, unbalance, dan looseness pada
miniature struktur pendukung ACHE.
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh lapisan peredam
terhadap level getaran dengan frekuensi operasi yang berbeda-beda.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah sebagai salah satu sarana yang dapat
dipertimbangkan oleh instansi atau mahasiswa dalam menggunakan damping
treatments untuk mengurangi getaran yang terjadi pada suatu alat. Selain itu,
3
penelitian ini juga dapat memberikan kontribusi untuk bidang ilmu getaran dan
akustik di Jurusan Teknik Mesin dan Indutri FT UGM.
1.6
Struktur Laporan
Untuk selanjutnya skripsi ini akan terbagi menjadi bab – bab sebagai
berikut:
1.
Bab II Tinjauan Pustaka. Pada bab ini dijelaskan tentang hasil
penelitian terdahulu yang memiliki hubungan dengan penelitian yang
akan dilakukan.
2.
Bab III Dasar Teori. Bab ini berisi landasan teori untuk memecahkan
masalah dalam penelitian.
3.
Bab IV Metodologi Penelitian. Pada bab ini dijelaskan secara detail
tahapan dan cara penelitian yang mencakup tempat, alat, bahan dan cara
kerja penelitian.
4.
Bab V Hasil dan Pembahasan. Bab ini memuat hasil pembuatan yang
disajikan dalam bentuk grafik dan pembahasan mengenai hasil
pembuatan tersebut.
5.
Bab VI Penutup. Bab ini berisi kesimpulan serta saran untuk perbaikan
atau pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan.
4