Air Dryer - Pengering Udara

Air dryer adalah suatu alat yang berfungsi untuk menghilangkan kandungan air pada compressed air (udara terkompresi). Sistem ini biasanya menjadi satu kesatuan proses dengan kompresor. Udara terkompresi hasil dari kompresor sebagian akan masuk ke tangki penyimpan dan sebagian lagi dikeringkan menggunakan air dryer.

Penggunaan udara kering ini banyak diperlukan di industri-industri besar. Seperti yang sudah saya jelaskan pada artikel sebelumnya bahwa udara kering, atau biasa disebut dengan instrument air, digunakan sebagai sumber penggerak aktuator dari valve dan damper (aktuator pneumatic). Selain itu dalam dunia industri telekomunikasi, udara kering bertekanan digunakan untuk menyelimuti kabel-kabel bawah tanah untuk menghindari short circuit akibat terbentuknya embun.

Udara terkompresi yang dikeringkan, akan mengalami proses penurunan dew point. Dew point adalah nilai temperatur yang dibutuhkan untuk mendinginkan sejumlah udara, pada tekanan konstan, sehingga uap air yang terkandung mengembun. Nilai dari penurunan dew point tergantung dari spesifikasi air dryer yang dipergunakan dan kebutuhan dari konsumsinya.


Ilustrasi mengenai dew point

20110625-115014.jpg

Jenis-jenis dari air dryer adalah sebagai berikut:
1. Regenerative Desiccant Dryers
Desiccant Dryers berupa suatu tabung yang berisi zat penyerap uap air seperti silica gel, alumina aktif, molecular sieve, atau bahan penyerap uap lainnya. Bahan yang paling banyak digunakan adalah silica gel. Udara kompresi masuk ke dalam tabung melewati zat pengering dan mengalir keluar. Pada suatu interval waktu tertentu, zat desiccant akan mencapai titik jenuhnya sehingga memerlukan proses regenerasi. Sebagian udara kering dialirkan ke tabung sehingga kandungan air yang terkandung di dalam zat pengering dikeluarkan. Pada proses regenerasi ini, udara kompresi tidak boleh dialirkan ke dalam tabung, sehingga umumnya pada industri-industri besar yang mengkonsumsi banyak instrument air menggunakan desiccant air dryer twin tower, sehingga proses pengeringan udara dan regenerasi dari masing-masing tabung bisa bergantian.


desiccant air dryer twin tower

20110626-121734.jpg

Udara kering yang dihasilkan oleh desiccant air dryer umumnya memiliki nilai dew point sebesar -40 derajat Celcius.

2. Refrigeration Dryer
Pada refrigeration dryer, udara dikeringkan dengan cara mendinginkannya. Sistem ini umumnya menggunakan 2 buah heat exchanger, yang pertama adalah antara udara chiller dengan refrigerant, dan yang kedua adalah antara udara yang dikeringkan dengan udara chiller. Prinsip kerja ini sesuai dengan sifat uap air yang akan mengembun pada temperatur rendah. Udara kering yang dihasilkan umumnya memiliki dew point sebesar 2 derajat Celcius.


Skema Refrigeration Dryer

20110626-123210.jpg

3. Deliquescent Dryer
Sistem ini berupa sebuah tabung yang berisikan zat higroskopis (penyerap air). Udara yang dialirkan akan diserap kandungan airnya, sehingga pada dasar tabung akan terbentuk air kondensasi yang secara gradual perlu dibuang. Untuk itu di bagian bawah dari tabung deliquescent dryer ada pipa keluar untuk membuang air tersebut. Udara kering yang dihasilkan memiliki nilai dew point yang fluktuatif tergantung pada temperatur udara inlet.


Skema Deliquescent Dryer

20110626-124210.jpg

4. Membrane Dryer
Yang terakhir adalah suatu sistem pengering udara yang menggunakan membran dehumidication (penyerap kelembaban). Udara dialirkan ke tabung membran dan keluar menjadi udara kering, sebagian kecil dari udara kering dialirkan kembali ke dalam tabung untuk proses regenerasi. Sistem ini didesain untuk bekerja secara terus-menerus tanpa henti.


Skema sederhana Membrane Dryer

20110626-125814.jpg

Journal/e-book gratis Air Dryer:
1. http://bit.ly/l6PtpB
2. http://bit.ly/morL1A

Kompresor dan Penggunaan Udara Bertekanan

Kompresor adalah suatu alat mekanikal yang bertujuan untuk menaikkan tekanan suatu gas dengan cara menurunkan volumenya. Di sebuah industri besar yang menggunakan kompresor, ia berfungsi untuk men-supply kebutuhan compressed air (udara terkompresi) dengan jumlah dan tekanan tertentu.


Kompresor pada Industri

20110624-103525.jpg

Di sebuah industri besar seperti misalnya di pembangkit tenaga listrik, keberadaan compressed air ini sangat vital adanya. Seperti air motor atau juga disebut pneumatic motor, accoustic horn pada Gas Air Heater, atomizing air pada proses pembakaran furnace menggunakan solar, membutuhkan compressed air sebagai sumber energinya.


Air Motor atau Pneumatic Motor

20110624-103419.jpg

Udara terkompresi sebagian akan melewati suatu alat bernama air dryer untuk menyerap kandungan air pada compressed air. Udara kering ini disebut instrument air. Berbagai macam alat membutuhkan instrument air sebagai sumber penggerak atau aktuator nya.
Valve dan damper sebagian aktuatornya menggunakan instrument air sebagai sumber tenaga penggeraknya.


Diafragma aktuator pada valve

20110624-103740.jpg


Kompresor dan Desiccant Air Dryer berada pada satu kesatuan sistem di salah satu industri energi

20110627-052211.jpg

Related books:
1. Compressors and Modern Process Applications
2. A Practical Guide to Compressor Technology

E-book gratis:
1. http://bit.ly/iP6v7W
2. http://bit.ly/jgGK1J --> recomended

HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning)

HVAC berfungsi menjaga kondisi udara sekitar untuk melindungi alat-alat, dan kenyamanan personal dengan cara mengatur ventilasi dan pengkondisian udara.

HVAC merupakan singkatan dari Heating, Ventilation, and Air Conditioning. Yang mana sistem pengkondisian udara ini merupakan aplikasi dari beberapa cabang ilmu Mechanical Engineering yaitu termodinamika, mekanika fluida, dan perpindahan panas.

HVAC termasuk vital penggunaannya di beberapa industri, terutama di gedung-gedung, perkantoran yang dipenuhi peralatan komputer yang perlu dijaga kelembaban udaranya, serta industri-industri besar yang memerlukan sistem ventilasi yang baik. Berikut akan saya jelaskan lebih mendetail mengenai HVAC.

1. Heating
Sistem ini banyak digunakan di daerah-daerah yang beriklim dingin, yang sepanjang musim didominasi dengan suhu yang dingin. Tersusun oleh beberapa bagian penting antara lain boiler, furnace, heat pump, radiator, dan hydronic.

Furnace berfungsi sebagai sumber panas yang ditransfer ke media air bernama hydronic di boiler. Hydronic tersirkulasi berkat kerja dari heat pump, yang selanjutnya setelah dari boiler, hydronic menuju ke radiator untuk memindahkan panas yang dikandungnya ke udara yang tersirkulasi. Udara inilah yang digunakan untuk memanaskan ruangan.

2. Ventilation
Ventilation adalah proses untuk mensirkulasikan udara di dalam suatu ruangan dengan udara luar, yang bertujuan untuk me-remove debu, kelembaban, bau-bauan yang tidak sedap, karbon dioksida, panas, bakteri di udara, serta meregenerasi oksigen di dalam ruangan. Ventilasi merupakan salah satu penerapan teori mekanika fluida.


Penggunaan Ventilation Fan pada Industri

20110622-113951.jpg

Ada dua jenis ventilation, yaitu forced ventilation dan natural ventilation. Forced ventilation adalah sistem ventilasi yang menggunakan bantuan fan atau kipas untuk mensirkulasikan udara di dalam ruangan. Sistem ini banyak digunakan di perindustrian besar, gedung-gedung, dan contoh yang paling dekat dengan kita adalah di dapur dan di kamar mandi. Di dapur biasanya dipasang fan untuk menghisap asap dari kompor dan dibuang keluar. Sedangkan di kamar mandi jelas digunakan untuk mengusir bau-bauan yang tidak sedap dari dalam kamar mandi.


Exhaust Fan untuk Rumah-rumah

20110622-113818.jpg

Sedangkan untuk natural ventilation tidak diperlukan bantuan kipas untuk mensirkulasikan udara. Biasanya hanya berupa jendela yang dibiarkan terbuka di suatu ruangan.

3. Air Conditioning
Air Conditioning (AC) menggunakan prinsip siklus mesin pendingin, yang terdiri dari beberapa bagian penting yaitu refrigerant, kompresor, heat exchanger, dan katup ekspansi.

Kalau Anda googling pasti sudah banyak yang menjelaskan bagaimana prinsip kerja dari AC. Di sini yang perlu saya tekankan adalah adanya sedikit perbedaan antara AC yang biasa Anda gunakan di rumah, dengan AC yang digunakan di perkantoran, gedung-gedung, atau perindustrian. Ada satu media bernama liquid chiller yang digunakan.


Kompresor AC pada salah satu kantor

20110622-114125.jpg

Jadi prosesnya menjadi seperti berikut. Udara yang tersirkulasi diserap panasnya melalui heat exchanger oleh liquid chiller di satu komponen bernama Air Handling Unit (AHU). Sedangkan panas dari liquid chiller diserap oleh refrigerant melalui heat exchanger yang lainnya. Jadi ada semacam proses pendinginan bertingkat di dalamnya.


Air Handling Unit

20110622-114234.jpg

Ada satu alasan yang kuat mengapa AC yang digunakan di gedung-gedung besar menggunakan liquid chiller. Karena udara yang bersirkulasi di dalam gedung bervolume besar, maka akan lebih jauh efisien jika menggunakan media liquid chiller sehingga energi yang dibutuhkan untuk operasional AC lebih rendah jika dibandingkan tanpa menggunakan liquid chiller.

Related books:
1. Audel HVAC Fundamentals, Heating Systems, Furnaces and Boilers,
2. HVAC - Heating, Ventilating, and Air Conditioning, Third Edition
3. Refrigeration and Air Conditioning Technology

Free Journal/e-books HVAC:
1. http://bit.ly/mMiCMs
2. http://bit.ly/j64RpL
3. http://bit.ly/kzJxxl
4. http://bit.ly/lCTJcx
5. http://bit.ly/lbSJ58
6. http://1.usa.gov/mgZj72