perancangan dan perhitungan energy balance diesel engine (bahan bakar cair)

Bahan BAKAR CAIR DAN APLIKASINYA

Ayubi LutfiantoBudiman raharjoJefrie RonaldMitra WisnuMokhamad SubektiM. Lutfi SetyanaM. RizkySeptian Khairul NasdiTaufik Ramuli

Apa kelebihan bahan bakar cair dengan yang bahan bakar lainnya?

Tidak meninggalkan abu, debu, dan clinker jika dibakar.

Nilai kalor per unit massa lebih tinggi dibanding dengan bahan bakar padat.

Ruangan untuk pembakaran relatif lebih kecil.

Lebih mudah ditangani dan ditranportasikan melalui pipa.

Namun kerugian dari bahan bakar cair adalah :

Untuk proses pembakaran yang efisien diperlukan untuk konstruksi burner dan sprayer yang lebih kompleks.

Menimbulkan bau yang kurang sedap. Biaya bahan bakar cair relatif lebih mahal

dibandingkan bahan bakar padat.

Klasifikasi Bahan Bakar Cair

Jenis bahan bakar cair

Klasifikasi proses

Destilasi Residue

Hasil produk

Minyak tanah

bensin Minyak solar (HSD)

Avtur Avgas Minyak diesel (MDF)

Minyak bakar (MFO)

Alat pembak

a-ran

kompor

engine engine External combusti

on

Internal combustio

n

Diesel oil Thermal boiler

Aplikasi

Rumah tangga

dan industr

i

transportasi

transportasi

trasportasi

transportasi

industri industri

Jenis-jenis bahan bakar cair

Minyak tanah (Kerosene) Bensin Minyak Solar (HSD) Avtur Avgas Minyak Diesel (MDF) Minyak Bakar (MFO)

Minyak TanahMinyak tanah atau kerosene merupakan bagian dari minyak mentah yang memiliki titik didih antara 150 °C dan 300 °C dan tidak berwarna. Digunakan selama bertahun-tahun sebagai alat bantu penerangan, memasak, water heating yang umumnya merupakan pemakaian domestik (rumahan).

BensinDiperuntukkan untuk mesin dengan pembakaran dengan pengapian. Dengan aplikasinya yaitu untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin, seperti : mobil, sepeda motor, motor tempel dan lain-lain

Minyak Solar (HSD)Penggunaan minyak solar di gunakan semua jenis mesin diesel. Aplikasinya pada mesin industri dan kendaraan bermotor seperti bus, truk, kereta api dan traktor

Avtur (Aviation Turbine)Bahan Bakar Minyak ini merupakan BBM jenis khusus yang dihasilkan dari proses destilasi. Digunakan untuk bahan bakar pesawat udara dengan tipe mesin turbin (external combution).

Avgas (Aviation Gasoline)Bahan Bakar Minyak ini merupakan BBM jenis khusus yang dihasilkan dari fraksi minyak bumi. Avgas didisain untuk bahan bakar pesawat udara dengan tipe mesin sistem pembakaran dalam (internal combution), mesin piston dengan sistem pengapian.

Minyak Diesel (MDF)Merupakan hasil penyulingan minyak pada temperatur rendah dan memiliki kandungan sulfur yang rendah dan dapat diterima oleh Medium Speed Diesel Engine di sektor industri.

Minyak Bakar (MFO)Bukan merupakan produk destilasi dengan viscositas yang tinggi di bandingkan dengan minyak diesel. Aplikasinya di gunakan untuk industri.

Pembakar bahan bakar cair dapat di klasifikasikan :

Berdasarkan Tekanan :a) Pressure Jet (aliran tekan) burner pada tekanan

antara 600 kPa ( 6 bar) s/d 3000 kPa (30 bar)b) Air/Steam Atomised burner pada tekanan

dibawah 6 bar.c) Rotary cup burner 250 kPa s/d 2.5 bard) Low pressure air atomising burner 20 s/d 50 kPa,

lampu petromax masuk jenis ini. Berdasarkan Nosel bahan bakar:e) Single stagef) Multistageg) Spillback

Berdasarkan cara penyalaan:a) Electric sparkb) Gas.Ke empat tipe burner bertekanan diatas dapat menggunakan kedua penyalaan, tapi yang paling umum adalah penyalaan gas. Berdasarkan kapasitas:c) Instalasi besar: Air/Steam Atomised burner, Low

pressure air atomising burnerd) Instalasi medium: Rotary cup burnere) Instalasi kecil: Pressure jet

Jenis Alat Pembakar1. Pressured jet burner.

Prinsip kerja:“ Bahan bakar ditekan dengan pompa tekanan tinggi kemudian dikabutkan membentuk droplet kecil-kecil di nosel, kemudian dicampur dengan udara pembakaran dan dinyalakan” Keuntungan:Atomisasi/pengkabutan baikInvestasi awal rendahNosel dan spare - part lainnya relatif murahMudah perawatannyaHandal

2. Air/Steam Atomised Burner

Prinsip kerja:“ Bahan bakar ditekan menuju ke nosel pada tekanan rendah dibawah tekanan Presure Jet kurang lebih 6 bar, kemudian uap atau udara bertekanan dialirkan ke ruang pencampur di nosel untuk mendapatkan pencampuran udara dan bahan bakar yang uniform, campuran gas tersebut berekspansi keluar nosel dan akan membentuk kabut yang halus, yang siap dinyalakan.

3. Rotary cup burner

Prinsip kerja: “ Bahan bakar dengan tekanan rendah sekitar 2.5 bar dialirkan ke mangkuk putar, bahan bakar turun ke tengah mangkuk putar, kemudian dengan gaya sentrifugal bahan bakar tersebut dilempar keluar menuju rim mangkuk membentuk lapisan minyak yang sangat halus. Mangkuk putar berputar pada kecepatan yang sangat tinggi (5000RPM). Udara utama dihembuskan menggunakan blower udara, dan melewati selubung konsentrik yang menyelubungi mangkuk putar, udara menerjang lapisan tipis minyak pada kecepatan tinggi sehingga terbentuklah kabut dengan droplet-droplet halus.

4. Low Pressure Atomising Burner

Prinsip kerja:“ Bahan bakar minyak dengan tekanan yang sangat rendah ( 20 – 50 kPa), diarahkan ke aliran udara yang sangat cepat. Kecepatan udara memberikan gaya geser ke minyak untuk membentuk droplet dan selanjutnya turbulensi udara mengkabutkan bahan bakar. Udara dihasilkan dari blower tekanan tinggi.

Perancangan dan Perhitungan Energy Balance Diesel Engine

Anggota Kelompok:Mokhamad IssubektiMitra Wisnu HargonoJefrie RonaldTaufik RamuliBudiman RaharjoMuhammad RiskyMuhammad Luthfi.SAyubi Lutfianto

Perubahan cairan menjadi penyebaran butiran kecil dari ukuran mikron hingga ratusan mikron pada diameter butirannya seperti yang ada pada proses industri seperti spray combustion, spray draying, evaporating cooling dan spray coating. Spray atau semprotan secara umum merupakan sistem butiran fluida dalam kondisi gas. Kondisi disebut dengan proses atomisasi yaitu dengan menciptakan kecepatan tinggi antara fluida dengan lingkungan, yang dalam ini adalah udara.

Intro

Pada kecepatan jet yang tinggi, pemecahan droplet disebabkan oleh keadaan berombak dari jet. Pada formasi ini terjadi karena pengurangan tegangan permukaan dan meningkatnya gaya aerodinamis. Pada kondisi ini, istilah “sinous” sering digunakan mendeskripsikan jet pada perubahan tersebut. Pada kecepatan yang tinggi, proses atomisasi diperkaya dengan efek gerakan relatif antara permukaan jet dengan lingkungan.

Interaksi aerodinamis inilah menyebabkan ketidakteraturan pada permukaan cairan yang mana semakin membesar dan akhirnya terlepas dari permukaan cairan seperti pada gambar c. Seiring meningkatnya kecepatan jet, diameter ligamen juga semakin mengecil. Ketika terlepas, terbentuklah butiran-butiran yang lebih kecil

Perhitungan Energy Balance

Spesifikasi Engine:• Bore x Stroke = 105 mm x 120 mm• Engine Speed = 2700 rpm• Injection Rate = 55 mm3/str.• BMEP = 7 bar• Fuel = C16H34 (iso-cetane)


Injection Time :

tinj. =

Laju Volume Bahan Bakar:


Laju Massa Bahan Bakar:

Kalor Dari Bahan Bakar:


Reaksi Pembakaran:

Air-Fuel Ratio:


Kerja Brake (WB) yang Dihasilkan:


Kerja (WCV) yang Dihasilkan:

Dengan


Komponen-komponen Perhitungan:


Kerja (WCV) yang Dihasilkan:

LAJU Aliran Massa Bahan Bakar : Air-Fuel Ratio : WBRAKE : QCV : WCV :

KESIMPULAN

perancangan dan perhitungan energy balance diesel engine (bahan bakar cair)

Documents