Studi numerik distribusi temperatur dan kecepatan udara pada unit filling lithos PT. Pertamina LOBP Gresik

Novianto, Hernawan (2017) Studi numerik distribusi temperatur dan kecepatan udara pada unit filling lithos PT. Pertamina LOBP Gresik. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2115202007-Master_Thesis.pdf - Published Version

Download (5MB) | Preview

Abstract

Merencanakan sistem pengkondisian udara yang tidak hanya mengatasi kenyamanan termal yang terjadi, tetapi juga mengurangi penggunaan energi adalah sesuatu yang sangat diperlukan pada saat ini. Makalah ini menggambarkan penggunaan permodelan CFD untuk menganalisis kenyamanan termal yang terjadi di area filling lithos PT. Pertamina LOBP PUG di Gresik, dimana luasnya mencapai tiga ribu meter persegi, kebutuhan akan analisis ini disebabkan adanya kondisi yang dirasa kurang nyaman dari para pekerja, dimana temperatur ruangan yang tinggi melebihi kriteria nyaman yang ditentukan oleh ASHRAE. Untuk mendinginkan secara keseluruhan area filling lithos ini dibutuhkan kapasitas pendinginan sekitar 0,3 MW dan ini tentunya tidak efektif, karena beban pendinginan utama yang harus diatasi adalah beban panas dari para pekerja itu sendiri. Oleh karena itu diperlukan perancangan sistem pengkondisian udara yang lebih efisien. Penelitian serupa pernah dilakukan pada line 1 area ini, namun kecepatan udara yang dihasilkan diffuser pendinginan belum memenuhi kriteria nyaman yang ditetapkan oleh ASHRAE. Untuk itu penelitian ini dilakukan untuk menganalisis pengaruh kecepatan dan ketinggian inlet udara suplai diffuser terhadap kenyamanan para pekerja. Simulasi dilakukan secara 3-Dimensional dengan menggunakan software FLUENT 6.3.26 dan GAMBIT 2.4.6. Area yang akan disimulasikan adalah line 2 dari area filling lithos, yang berukuran 10,3m x 40m x 13,5m, dengan pengkondisian udara berupa 4 buah ventilator dan 2 unit blower fan. Udara diasumsikan sebagai incompressible gas ideal, aliran steady, model turbulensi yang digunakan adalah standard k-ε, kriteria konvergen untuk energy 10-6, dan untuk selain energy 10-4, pressure- velocity coupling menggunakan algoritma SIMPLE dan second order upwind discretization. Simulasi dilakukan dengan skema existing dan skema perencanaan dimana akan dilakukan variasi kecepatan inlet udara suplai diffuser 1,5 m/s, 2 m/s, dan 2,5 m/s, dan variasi ketinggian diffuser 4,2 m. Melalui simulasi skema existing diperoleh hasil bahwa temperature pada occupant zone berkisar antara 34–36 ºC nilai ini melebihi kriteria temperature yang nyaman menurut ASHRAE. Sebaliknya pada skema existing, dengan adanya penambahan diffuser menunjukkan hasil temperature yang lebih baik, berkisar antara 24-26 ºC dan kecepatan inlet diffuser sebesar 2 m/s menghasilkan kecepatan udara yang nyaman di sepanjang tubuh pekerja yaitu sekitar 0,13 – 0,22 m/s. Untuk kecepatan udara suplai sebesar 2,5 m/s, laju aliran massa yang harus disuplai oleh AHU sekitar 15 kg/s, sehingga kapasitas pendinginan yang dibutuhkan sebesar 0,231 MW. Dibandingkan dengan ketika mendinginkan seluruh ruangan dimana dibutuhkan kapasitas pendinginan 0,3 MW maka metode ini memiliki efisiensi sebesar 30 %. Dari simulasi ini kita juga mengetahui bahwa semakin tinggi kecepatan udara pada sisi para pekerja, Re semakin meningkat akibatnya Nu juga meningkat. Dengan meningkatnya Nu maka heat transfer koeffisien juga akan semakin meningkat ================================================================= Planning for air conditioning systems which not only overcome the thermal comfort issues but also reduces energy use, is something that is needed at this time. This paper describes the use of CFD modeling to analyze the thermal comfort in the filling area lithos PT. Pertamina LOBP PUG in Gresik, where the extent of three thousand square meters, the need for this analysis due to the uncomfortable conditions felt by workers, where the room temperature exceeding the comfortable criteria specified by ASHRAE. For cooling the whole room, needed a cooling capacity of 0.3 MW and is very inefficiently, because the main cooling load that must be overcome is the heat load of the workers themselves. Therefore, it is necessary to design air conditioning systems more efficient. Similar studies have been done in line 1 of this area, but the speed of the diffuser cooling air generated cozy yet meet the criteria set by ASHRAE. Therefore this study was conducted to analyze the effect of the speed and altitude of the supply air inlet diffuser on the convenience of the workers. Simulations conducted in 3-Dimensional using FLUENT software Gambit 6.3.26 and 2.4.6. The area to be simulated is the second line of filling area lithos, is sized 10,3m x 40m x 13,5m, with air conditioning in the form of 4 pieces ventilator and 2 unit blower fan. Air is assumed to be incompressible ideal gas, steady flow, turbulence models used is the standard k-ε, convergent criteria for energy 10-6and 10-4 for other energy, Pressure-velocity coupling using SIMPLE algorithm and second order upwind discretization.Simulations carried out by the existing schemes and the planning scheme which would perform variations of the supply air diffuser inlet velocity of 1.5 m / s, 2 m / s, and 2.5 m / s, and height of the diffuser is about 4.2 m Through simulations showed that the existing schemes in the occupant zone temperature ranging between 34-36 ° C this value exceeds a comfortable temperature criteria specified by ASHRAE. In contrast to the existing scheme, planning scheme with the addition of a diffuser show a better result the temperatures range between 24-26 ° C and inlet diffuser speed of 2 m/s generate a comfortable air velocity along the worker's body at around 0.13 to 0.22 m/s. For the supply air speed of 2,5 m/s, the mass flow rate to be supplied by the AHU approximately 15 kg/s, so that the required cooling capacity of 0.231 MW. Compared with when cooling the whole room where the required cooling capacity of 0.3 MW, this method has an efficiency of 30 %. From these simulations we also know that the higher the speed of air on the side of the workers, increasing Re. As a results, Nu consequently also increases. By increasing Nu, the heat transfer coefficient will also increase.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Distribusi Temperatur, Distribusi Kecepatan, Permodelan CFD
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S2) Master Theses
Depositing User: Hernawan Novianto .
Date Deposited: 13 Oct 2017 03:06
Last Modified: 08 Mar 2019 01:47
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/46829

Actions (login required)

View Item View Item