Bab Ii Siklon Separator Docx.docx

BAB II ISI 1. Definisi Cyclone Separator/Cyclone Collector Cyclon collector adalah suatu struktur yang tidak memiliki komponen bergerak dimana kecepatan aliran gas dirubah menjadi gerak vortex yang berasal dari gaya sentrifugalnya yang pada akhirnya partikel menempel pada dinding tabung cyclon. Elemen utama dari sebuah cyclon collector terdiri dari inlet yang mampu menghasilkan vortex, outlet bagi gas yang telah dibersihkan dan pembuangan partikel yang dapat dibuka.

2. Mekanisme operasi 1) Perilaku vortex Secara umum cyclon collector digunakan sebagai dasar untuk membuat gerak vortex. Aliran gas dimasukkan ke dalam cyclon di dekat puncak yang berbentuk silinder dengan posisi menyudut sehingga menghasilkan vortex atau gerakan yang berbentuk spiral dari atas ke bawah. Vortex yang terbentuk ini disebut dengan main vortex (vortex utama). Struktur tabung vortex yang berbentuk silinder di bagian bawah menyebabkan terjadinya perubahan arah gerak vortex. Dimana pada bagian tengah yang tidak mengandung partikel gerakannya ke arah atas sehingga gas yang sudah tidak mengandung partikel dibuang ke bagian atas tabung cyclon. 2) Pemisahan partikel dalam vortex Pemisahan partikel dari aliran gas buang oleh gaya sentrifugal, dimana partikel yang memiliki massa dan berat lebih besar dari molekul gas akan bergerak ke dinding cyclon, sementara gas yang memiliki berat yang lebih kecil akan berada di bagian tengah vortex. 3) Pembuangan partikel Aplikasi gaya sentrifugal untuk mengarahkan partikel ke arah dinding cyclon menyebabkan konsentrasi partikel yang tinggi disekitar dinding cyclon secara perlahan bergerak ke bawah mengikuti dinding cyclon dan akhirnya partikel terpisah dengan gas buang lainnya. Partikel yang terkumpul pada bagian bawah cyclon selanjutnya dapat diambil dan dibuang secara berkala. 3. Efisiensi Cyclon 1) Kondisi umum Cyclon biasanya dibedakan ke dalam dua klas yaitu cyclon konvensional dan cyclon efisiensi tinggi. Cyclon efisiensi tinggi memiliki diameter cyclon yang lebih kecil untuk mencapai gaya pemisah yang lebih besar. Cyclon tipe ini biasanya memiliki diameter silinder sampai 9 inchi.

Efisiensi Siklon Secara umum efiensi cyclon meningkat apabila terjadi peningkatan terhadap: a)

Diameter partikel yang dipisahkan

b)

Densitas partikel

c)

Kecepatan aliran gas buang pada inlet

d)

Panjang body cyclon

e)

Rasio antara diameter body dengan diameter outlet gas bersih.

2) Faktor desain Faktor desain yang berpengaruh terhadap efisiensi cyclon adalah: a) Diameter body dan dimensi rasio b) Desain kerucut c) Desain inlet d) Desain pembuangan partikel e) Desain outlet gas bersih 4. Fungsi Cyclone Separator Fungsi dari Cyclone separator ini adalah memisahkan antara debu dan partikel dari aliran udara yang disedot. 5. Macam-macam Cyclone Separator 1) Berdasarkan efesiensi a. High effienct b. Moderate effienct c. Low effienct 2) Berdasarkan Konfigurasi Geometrik a. Tangential inlet, axial discharge b. Tangential inlet, peripheral discharge c. Axial inlet, axial discharge d. Axial inlet, peripheral discharge Meskipun ada 4 cyclone separator yang sering digunakan. Prinsip operasinya berdasarkan pada cyclone dengan metode yang konvesional yang sangat mirip. Dalam kovensional cyclone gas masuk kedalam cylinder secara tangensial, yang berputar menjadi vortex dimana berlangsung didalam cylinder. Bagian kerucutnya menyebabkan diameter berkurang sampai gas berbalik dan berputar ke atas menuju pipa keluaran. Kerucut menyebabkan pembalikan aliran untuk mempercepat proses.

6. Prinsip Kerja Cyclone Separator Prinsip kerja dari siklon adalah terdapatnya kumpulan partikel dan gas yang masuk dalam arah tangensial kedalam siklon pada bagian puncaknya.



Kumpulan gas dan partikel ditekan ke bawah secara spiral karena bentuk dari siklon. Gaya sentrifugal dan gaya inersia menyebabkan partikel terlempar ke arah luar, membentur dinding dan kemudian bergerak turun ke dasar siklon.



Dekat dengan bagian dasar siklon, gas bergerak membalik dan bergerak ke atas dalam bentuk spiral yang lebih kecil.



Gaya gravitasi menyebabkan partikel-partikel tersebut jatuh ke sisi kerucut menuju tempat pengeluaran.



Partikel dengan ukuran atau kerapatan yang lebih kecil keluar melalui bagian atas dari cyclone melalui pusat yang bertekanan rendah



Gas yang bersih keluar dari bagian puncak siklon sedangkan partikel keluar dari dasar siklon.



Cyclone membuat suatu gaya sentrifugal yang berfungsi untuk memisahkan partikulat dari udara kotor. Gaya sentrifugal timbul saat partikulat di dalam udara masuk ke puncak kolektor silindris pada suatu sudut dan diputar dengan cepat mengarah ke bawah seperti pusaran air. Aliran udara mengalir secara melingkar dan partikulat yang lebih berat mengarah ke bawah setelah menabrak ke arah dinding cyclone dan meluncur ke bawah. Siklon sering digambarkan sebagai peralatan dengan efisiensi rendah. Namun dalam perkembangannya, tercatat, siklon mampu menghasilkan efisiensi 98% bahkan lebih untuk partikel yang lebih besar dari 5 microns (Cooper, et al., 1986). Efisiensi lebih dari 98% juga tercatat pada siklon untuk partikel yang diameternya lebih dari 346 microns (Funk, P.A., et al., 2000).

7. Bentuk-bentuk cyclone separator Adapun bentuk-bentuk cyclone antara lain a.

Dua bentuk utama dari cyclone adalah axial dan tangensial cyclone.

b.

Pada dasarnya keduanya beroperasi dengan prinsip kerja yang sama.

c.

Namun pada axial flow cyclone materi masuk melalui bagian atas cyclone dan dipaksa untuk bergerak membentuk sudut pada bagian atas.

d. Pada tangensial cyclon materi masuk dari celah pada sisi yang berada pada posisi menyudut dengan badan cyclone

e. Axial flow cyclone lebih banyak digunakan 8. Faktor-faktor yang mempengaruhi perfoma siklon 1) Kerusakan mekanik pada siklon 2) Penyumbatan unit yang disebabkan endapan debu 3) Penggunaan yang berlebihan, biasana disebabkan oleh abrasi 9. Jenis-jenis Cyclone Adapun beberapa jenis cyclone diantarnya adalah: 1) hydrocyclone Hydrocyclone adalah suatu alat yang berfungsi untuk memisahkan padatan atau gas dari cairan berdasarkan perbedaan grafitasi setiap komponen. Cara kerja hydrocyclone: Hydrocyclone bekerja dengan cara memutar zat yang dimasukan di dalam ruang dalam yang berkontur. Material yang lebih berat dialirkan ke bawah melalui jalur spiral disepanjang dinding ruangan, sementara material yang lebih ringat dirahkan ke ruang penampung dibagian atas. Keunggulan dari hydrocyclone a. biaya yang dikeluarkan relatif lebih murah. b.

Gidak memerlukan sumber energy yang terpisah.

c.

biaya perawatan yang murah.

d.

mudah diterapkan dalam berbagai dunia industri.

e.

Pemasangan yang cepat.

f.

Kemungkinan kesalahan dalam pemasangan relatif kecil.

2) Multycyclone Ketika harus menangani volume gas dalam jumlah besar dan efesiensi tinggi maka digunakan beberapa cyclone dengan diameter kecil yang biasanya dipasang bersama membentuk multycyclone. Keuntungan dari multicyclonr adalah lebih efesien dari pada single cyclone separator (90-95%). Sedangkan kelemahan dari multycyclone adalah cendrung terjadi penyumbatan karena diamternya kecil dan memakai tempat yang lebih besar dibandingkan single cyclone.