drum drying pada proses industri kimia
Pengering drum (drum dryer) digunakan mengeringkan hampir semua bahan makanan cair sebelum diolah ke proses yang lebih lanjut. Saat ini, pengering drum digunakan di industri makanan untuk mengeringkan berbagai produk seperti: produk susu, makanan bayi, sereal , buah dan sayur, kentang, pati, ragi, dan lain-lain.
Komponen Drum Drying
Drum dryer terdiri dari satu atau dua drum silinder berongga yang dipasang secara horisontal terbuat dari besi cor bermutu tinggi atau stainless steel, bingkai pendukung, pengumpanan produk sistem, scraper, dan alat bantu. Diameter drum biasanya berkisar antara 0,5 m hingga 6 m dan panjang dari 1 m sampai 6 m.
Prinsip Kerja Drum Drying
Uap pada suhu hingga 200 C memanaskan permukaan dalam drum. Sebagian besar kelembaban dihilangkan pada suhu air mendidih. Konsumsi energi dalam pengering drum dapat berkisar antara 1,1 kg uap per kg air yang diuapkan dan 1,6 kg uap per kg air yang diuapkan, sesuai dengan efisiensi energi sekitar 60% –90%. Di bawah kondisi ideal, kapasitas penguapan maksimum drum pengering bisa setinggi 80 kg H2O/jam m2. Pengering drum dapat menghasilkan produk dengan laju antara 5 kg jam^-1 m^-2 dan 50 kg jam^-1 m^-2, tergantung pada jenis makanan, awal dan kadar air akhir, dan kondisi operasi lainnya.
Pertama-tama bahan baku dimasukkan kedalam corong feeder dan digiling oleh drum beruap panas. Uap panas dari drum ini menyebabkan bahan baku kering dan mengering merata. Setelah digiling kemudian dicacah menggunakan pisau pengikis (scrapper). Kikisan dari scrapper akan jatuh ke tempat penampungan.
Untuk bahan yang sensitif terhadap kontak panas, pengering drum vakum dapat digunakan untuk menurunkan suhu pengeringan. Pengering drum vakum mirip dengan pengering drum lainnya tetapi tertutup dalam ruang vakum. Peralatan dan pengoperasian pengering drum vakum relatif mahal.
Kelebihan Drum Drying
- Pengering drum dapat mengeringkan makanan yang sangat kental, seperti pasta dan pati yang digelatinisasi atau dimasak, yang tidak mudah dikeringkan dengan metode lain.
- Pengering drum biasanya memiliki efisiensi energi yang tinggi.
- Pengeringan drum bisa bersih dan higienis.
- Pengering drum mudah dioperasikan dan dirawat.
- Pengeringnya fleksibel dan cocok untuk banyak tetapi produksi jumlah kecil.
- Produk memiliki porositas yang baik dan karenanya bagus rehidrasi karena penguapan mendidih.
Kekurangan Drum Drying
- Beberapa produk terutama yang mengandung konsentrasi gula tinggi sulit terlepas dari drum.
- Laju pengeringan yang relatif rendah dibandingkan dengan pengeringan semprot.
- Biaya tinggi untuk mengganti permukaan drum karena kepresisian yang diperlukan.
- Kemungkinan hilangnya rasa produk dan warna karena paparan panas tinggi.
- Tidak dapat memproses bahan yang mengandung garam atau korosif.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://s3.wp.wsu.edu/uploads/sites/1254/2016/04/book-drumdry-tang03.pdf (diakses pada tanggal 4 Juni 2021)
https://www.researchgate.net/publication/275701511_Pengering_Drum_Cocok_untuk_Pengembangan_Produk_Bubur_Instan (diakses pada tanggal 4 Juni 2021)
https://www.teknol.eu/wp-content/uploads/2013/12/Drum-dryer.pdf (diakses pada tanggal 4 Juni 2021)
continuous tray and conveyor belt dryers
Pengeringan mengacu pada penghilangan sejumlah kecil kandungan air dari bahan padat. Namun, istilah ini juga mengacu pada penghilangan cairan organik lainnya seperti benzena dari padatan. Pengeringan berbeda dengan penguapan karena penguapan melibatkan menghilangkan jumlah air yang relatif besar. Tujuan pengeringan adalah untuk mengurangi sisa cairan ke tingkat yang dapat diterima.
Umumnya proses pengeringan dibagi menjadi dua cara yaitu batch dan continuous. Tipe batch adalah pengering yang dirancang untuk pengoperasian dalam jumlah bahan tertentu dan dalam waktu tertentu dan kondisi kadar air suhu akan berubah pada tiap titik pengering. Tipe continous adalah pengering yang didesain untuk mengeringkan bahan secara terus menerus selama masih ada suplai bahan basah.
Pada artikel ini kami akan membahas metode continous dengan jenis pengering tray dan conveyor belt.
Continuous Tray Dryer
Pengering jenis ini memiliki mekanisme siklus pada setiap baki/penampang. Mekanisme secara terus-menerus memindahkan baki melalui pengering, dan memungkinkan pemindahan dan penambahan baki tanpa menghentikan blower. Pengering ini memiliki kemampuan untuk menghindari pemanasan berlebih saat mengeluarkan baki. Desain ini memungkinkan pengeringan lebih banyak baki per jam.
Prinsip Kerja Continuous Tray Dryer
Prinsip kerja continuous tray dryer adalah sistem campuran antara tray dryer dan conveyor dryer. Sistem ini memiliki troli yang berputar kontinu. Setiap tray/penampang ditempatkan ke troli yang berputar. Bahan baku dipasok masuk secara terus menerus. Produk dapat dikeringkan dengan menggunakan bagian udara yang berbeda (bawah – atas – kanan – kiri). Setiap troli tetap di semua bagian udara dengan menggunakan sistem troli kontinu.
Bahan baku dimasukkan menuju feeder dan berakhir ke penampung produk jadi. Bahan baku dialirkan ke conveyor berjalan. Pada bagian bawah pengering terdapat heater yang memanaskan bahan baku sehingga menjadi kering seiring berjalannya conveyor. Energi kalor berpindah secara konveksi dari heater menuju bahan baku.
Conveyor Belt Dryer
Pengering conveyor belt adalah pengeringan dengan aliran terus menerus yang diterapkan untuk mengeringkan potongan strip dan bahan partikel dengan ventilasi yang baik. Mesin ini cocok untuk bahan-bahan seperti sayuran penguras air, jamu obat tradisional dan lain-lain, yang kadar airnya tinggi dan suhu pengeringan yang tinggi tidak diperbolehkan. Mesin memiliki kelebihan, kecepatan pengeringan cepat, kapasitas penguapan tinggi dan kualitas produk yang baik. Bahan-bahan baku seperti pasta yang telah dikeringkan & diubah harus dibuat menjadi partikel atau strip sebelum proses pengeringan. Terutama digunakan dalam Kedokteran, Bahan Makanan, Industri Farmasi.
Prinsip Kerja Conveyor Belt Dryer
Bahan didistribusikan secara merata di conveyor belt oleh feeder/food input. Pengering terdiri dari beberapa bagian. Untuk setiap bagian, udara panas disirkulasikan secara terpisah. Bagian dari gas yang habis dibuang oleh blower pembuangan uap air khusus. Gas buang dikendalikan oleh katup penyesuaian. Udara panas melewati belt yang ditutupi dengan membawa bahan air. Sabuk bergerak perlahan, kecepatan lari dapat disesuaikan secara bebas sesuai dengan properti material. Produk akhir setelah proses pengeringan akan jatuh ke kolektor bahan secara terus menerus.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
http://www.solidswiki.com/index.php?title=Continuous_Tray_Dryers (diakses pada tanggal 3 Juni 2021)
http://shintarosalia.lecture.ub.ac.id/files/2012/05/SRD_pengeringancont.pdf (diakses pada tanggal 3 Juni 2021)
https://www.bxdryer.com/products/continuous-mesh-belt-dryer/49.html (diakses pada tanggal 3 Juni 2021)
https://www.mdpi.com/2411-5134/5/2/22/htm (diakses pada tanggal 3 Juni 2021)
batch dryer pada proses industri kimia
Proses pengeringan (drying) bahan granular atau bubuk merupakan proses yang cukup sering dijumpai pada industri proses kimia. Pengeringan adalah proses perpindahan atau pengeluaran kandungan air bahan hingga mencapai kandungan air yang diinginkan. Pengeringan bahan memiliki dua tujuan yaitu memperpanjang umur penyimpanan dengan cara mengurangi kadar air untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme pembusuk dan meminimalkan distribusi bahan makanan karena berat dan ukuran makanan menjadi lebih rendah.
Pengeringan secara mekanis dapat dilakukan dengan 2 metode yaitu :
- Continuous Drying
Suatu pengeringan bahan dimana pemasukan dan pengeluaran bahan dilakukan terus menerus. - Batch Drying
Suatu pengeringan dimana bahan masuk ke alat pengering sampai pengeluaran hasil kering, kemudian baru dimasukkan bahan yang berikutnya.
Pada artikel ini, kami akan membahas metode yang kedua yaitu batch drying.
Batch Dryer
Batch dryer memiliki empat macam jenis yang biasa digunakan pada industri kimia yaitu: Tray dryer, Agitated dryer, Through circulation, Fluid bed.
Tray dryer
Tray dryer merupakan alat pengering buatan yang digunakan untuk mengeringkan beberapa jenis buah-buahan dan makanan.Proses pengeringan ini bertujuan untuk mengurangi kadar air yang terkandung dalam buah-buahan dan makanan sehingga menghambat proses pembusukan. Tray dryer tersusun atas rak-rak bertingkat yang bersirkulasi panas dan udara melalui blower. Udara panas yang masuk dihembuskan secara zig-zag dan seragam ke segala arah menggunakan blower.Energi panas berasal dari panas pembakaran yang dilakukan secara manual atau menggunakan energi listrik yang dikonversikan menjadi energi panas. Selengkapnya mengenai tray dryer bisa anda klik >>di sini.
Agitated dryer
Agitated dryer adalah pengering kontak yang terus beroperasi dan digunakan untuk berbagai aplikasi di bawah vakum, tekanan atmosfer, dan tekanan berlebih. Pengering ini terdiri dari cangkang berpemanas yang diatur secara horizontal dengan penutup ujung dan rotor dengan bilah yang dibaut. Produk basah yang diumpankan melalui nosel saluran masuk diambil oleh bilah rotor, diterapkan pada dinding panas dan secara bersamaan disalurkan ke saluran keluar di ujung bodi yang berlawanan.
Uap yang dihasilkan mengalir berlawanan dengan aliran produk dan meninggalkan pengering dekat dengan nosel umpan. Kapasitas penguapan dan pengangkutan disesuaikan dengan pengaturan bilah rotor yang tepat.
Partikel yang terperangkap dari zona kering dihilangkan di zona basah. Tingkat kelembaban kurang dari 1% dapat dicapai. Waktu tinggal produk biasanya antara 5 dan 15 menit.
Pengering jenis ini cocok untuk aplikasi selain pengeringan seperti pendinginan partikel padat dan peleburan produk. Laju perpindahan panas yang luar biasa untuk produk padat panas memungkinkan pendinginan sejumlah besar padatan dalam mesin kompak dibandingkan dengan sekrup pendingin yang biasanya digunakan dan tanpa udara pendingin.
Dalam peleburan produk seperti pelelehan urea, partikel dipanaskan dan dilebur di dalam pengering. Lelehan dapat dicampur dengan aditif cair dan padat lainnya untuk meningkatkan sifat produk akhir.
Through circulation dryer
Dryer ini digunakan untuk mengeringkan serbuk, granul, granul halus, granul panjang, pellet yang mengandung kadar air sampai mendapatkan kadar air yang diinginkan. Objek pengeringan ditempatkan pada baki pengeringan yang terbuat dari pelat khusus. Baki pengering ditempatkan di troli khusus yang dirancang memiliki beberapa lapisan sangat cocok dengan ruang pengering.
Fluid bed dryer
Pengering ini terdiri dari badan unggun atas dan bawah, distributor udara, port masuk dan keluar, dll., Dan bahan basah yang memasuki pengering bersentuhan dengan udara panas di atas pelat distribusi udara, dan partikel material tersuspensi dalam aliran udara untuk membentuk keadaan terfluidisasi. Bahan dan udara panas dipertukarkan dan dikeringkan, dan produk jadi dikeluarkan dari port pembuangan unggun terfluidisasi, dan gas yang mengandung debu dimurnikan oleh perangkat pengumpul debu dan kemudian dibuang ke atmosfer oleh fan induksi.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://www.aeroengineering.co.id/2020/07/tray-dryer-alat-pengering/ (diakses pada tanggal 2 Juni 2021)
https://www.solidswiki.com/index.php?title=Agitated_Dryers (diakses pada tanggal 2 Juni 2021)
https://www.cosaltor.com.mx/images/Industrial/325/41/325412-Yenchen-Equipo-Farma-TCD.pdf (diakses pada tanggal 2 Juni 2021)
https://www.tianlienergy.com/products/Fluidized_Bed_Dryer.html (diakses pada tanggal 2 Juni 2021)
transportasi gas (fan dan kompresor) pada proses industri kimia
Peralatan pengendalian gas digunakan untuk mentransfer material melalui pipa, di mana tekanan atau head yang cukup dihasilkan mengatasi gesekan dinding pipa, atau untuk menaikkan/menurunkan tekanan ke beberapa tingkat operasi yang diperlukan dalam peralatan proses yang terhubung. Peralatan-peralatan yang cukup terkenal pada pengendalian gas adalah fan dan kompresor.
Fan (Kipas)
Fan adalah perangkat yang mengeluarkan aliran gas dengan menciptakan perbedaan tekanan dengan mengonversi momentum dari impeller fan ke partikel udara / gas. Impeler fan mengubah energi mekanik rotasi menjadi energi statis dan kinetik dalam fluida gas.
Kipas banyak digunakan dalam industri dan komersial. Dari ventilasi toko hingga pengaplikasian boiler, kipas sangat penting untuk mendukung proses dalam industri dan kehidupan manusia. Dalam sektor manufaktur, fan menggunakan sekitar 78,7 miliar kwh energi setiap tahun. Konsumsi ini mewakili 15 persen dari listrik
digunakan oleh motor. Begitu pula di komersial sektor, listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikan motor fan menggunakan sebagian besar biaya energi untuk pengkondisian ruang.
Jenis-jenis Fan
Ada dua tipe utama kipas angin: sentrifugal dan aksial. Tipe-tipe ini dicirikan oleh jalur aliran udara melalui kipas.
Sentrifugal. Fan sentrifugal menghasilkan tekanan total dari gaya sentrifugal udara yang memancar keluar di antara saluran bilah dan dengan energi kinetik yang diberikan ke udara berdasarkan kecepatannya meninggalkan impeler.
Fan sentrifugal adalah jenis yang paling umum digunakan industri. Fan sentrifugal mampu menghasilkan tekanan tinggi dengan efisiensi tinggi, dan mereka dapat dibangun untuk mengakomodasi kondisi pengoperasian yang keras. Fan sentrifugal punya beberapa jenis bentuk bilah, termasuk melengkung ke depan, bilah radial, ujung radial, miring ke belakang, melengkung ke belakang, dan airfoil. Beberapa kipas sentrifugal mampu melayani operasi yang sangat bervariasi kondisi, yang dapat menjadi keuntungan yang signifikan.
Aksial. Fan aksial menghasilkan tekanan total dari perubahan kecepatan udara melewati impeler.Fan aksial bertindak seperti baling-baling, menghasilkan aliran udara di sepanjang arah dari sumbu fan. Keuntungan utama dari fan aksial adalah: kompak, biaya rendah, dan ringan. Fan aksial sering digunakan dalam aplikasi knalpot dimana ukuran partikulat udara kecil, seperti: aliran debu, asap, dan uap. Fan aksial juga berguna dalam aplikasi ventilasi yang membutuhkan kemampuan untuk menghasilkan aliran udara terbalik. Walaupun fan biasanya dirancang untuk menghasilkan aliran menjadi satu arah, mereka dapat beroperasi dalam arah sebaliknya.
Compressor (Kompresor)
Kompresor adalah alat pengkompresi udara yang berfungsi untuk memampatkan udara sehingga menghasilkan udara dengan tekanan yang tinggi atau disebut dengan udara bertekanan.
Udara lingkungan memiliki tekanan 1 atm atau 101325 pascal, setelah terjadinya pemampatan atau pengkompresian, tekanan udara menjadi lebih tinggi dari 1 atm. Udara akan dikompresi pada tekanan tertentu sesuai dengan fungsi dan penggunaan peralatan yang mengaplikasikan udara bertekanan.
Prinsip kerja kompresor adalah suatu tangki tertutup yang memiliki tekanan udara yang lebih rendah dari tekanan udara luar, dalam hal ini tekanan udara didalam tangki lebih rendah dari 1 atm sedangkan udara luar memiliki tekanan 1 atm.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://www.aeroengineering.co.id/2021/04/kompressor-compressor/ (diakses pada tanggal 1 Juni 2021)
https://www.cibsejournal.com/cpd/modules/2011-12/ (diakses pada tanggal 1 Juni 2021)
https://www.nrel.gov/docs/fy03osti/29166.pdf (diakses pada tanggal 1 Juni 2021)
teori dan karakteristik pompa pada proses industri kimia
Beberapa parameter fundamental digunakan untuk menganalisis kinerja pompa. Laju aliran massa fluida melalui pompa (m) adalah parameter utama kinerja pompa. Untuk aliran yang tidak dapat dimampatkan (incompressible), lebih banyak menggunakan istilah laju aliran volume daripada laju aliran massa. Di mesin turbo industri, laju aliran volume disebut kapasitas yang dirumuskan sebagai massa laju aliran dibagi dengan massa jenis fluida.
Laju aliran volume (V) = m/ρ
Kinerja pompa juga bisa ditentukan dengan mengamati head totalnya (H). Total head dirumuskan menggunkan persamaan bernoulli sebagai perubahan head antara inlet dan outlet dari pompa:
Untuk kasus yang disederhanakan ini, net head hanyalah kenaikan tekanan yang melintasi pompa dinyatakan sebagai ketinggian kolom fluid. Net head sebanding dengan daya pengiriman fluida. Daya ini biasa disebut dengan water horsepower, meskipun fluida yang dipompa bukanlah air dan bahkan jika daya tidak diukur unit horsepower.
Water horsepower (W) = mgH = ρgV
Semua pompa mengalami kerugian energi karena gesekan, kebocoran internal, pemisahan aliran pada permukaan blade, disipasi turbulen, dan lain-lain. Oleh karena itu, energi mekanik yang disuplai ke pompa harus lebih besar dari water horsepower. Dalam peristilahan pompa, daya eksternal yang disuplai ke pompa disebut sebagai brake horsepower yang biasa disingkat sebagai bhp.
bhp = W poros pompa = ω.T poros pompa
dimana ω adalah kecepatan putar poros (rad / s) dan T adalah torsi dipasok ke poros. Efisiensi pompa biasa digunakan sebagai rasio tenaga untuk daya pemasokan pompa yang dirumuskan sebagai:
Efisiensi pompa (η) = Water horsepower/W poros = Water horsepower/bhp = ρgVH/ ω.T
Kurva Performa Pompa dan Kurva Sistem Perpipaan
Kurva Performa Pompa
Kurva performa pompa ditunjukkan melalui kurva yang diplot yang menghubungkan aliran (galon per menit) ke total head yang dihasilkan pompa. Kurva pompa dibuat oleh pabrikan dikendalikan secara hati-hati pada saat pengujian. Kurva karakteristik pompa dipengaruhi oleh ukuran besar dan desain pompa, ukuran dari diameter impeler, serta besar putaran operasionalnya.
Kurva sistem perpipaan
Dalam aliran fluida pada sistem aliran pipa tertutup pasti akan ditemui masalah dalam mentransfer fluida dari sumber ke tujuan. Masalah yang sering terjadi adalah penurunan tekanan. Penurunan tekanan dapat menyebabkan energi aliran berkurang sehingga aliran fluida dari sumber tidak dapat sampai ke tujuan secara sempurna. Penurunan tekanan ini terjadi karena ada kerugian/loss (Head loss) pada sistem aliran pipa. Kerugian/loss terdiri dari dua jenis: head statis dan dinamis.
Head statis adalah kerugian aliran pipa akibat perbedaan ketinggian supply dan reservoir tujuan dan perbedaan tekanan suction dan discharge pompa. Head statis dapat dirumuskan menjadi:
Hst = [(Pd-Ps)/𝛾] + Z
- Hst = Head statis (m)
- Pd dan Ps = Tekanan discharge dan suction (Pa)
- 𝛾 = Berat jenis (kg/m.s)
- Z = Elevasi antar supply dan reservoir (m)
Head dinamis adalah loss/kerugian akibat gesekan cairan dengan pipa, valve, dan fitting/sambungan. Head dinamis memiliki komponen kecepatan pada rumusnya sehingga bisa diartikan head dinamis adalah kerugian aliran akibat pergerakan fluida yang melewati jalur perpipaan. Head dinamis dibagi menjadi dua yaitu Major losses dan Minor Losses. Major losses adalah Losses yang terjadi pada gesekan cairan dalam pipa dan Minor Losses adalah Losses yang kecil yang terjadi pada katup dan fitting.
Hf = f.l (v2/2dg)
- Hf = Head loss major/friksi (m)
- f = faktor gesekan
- l = panjang pipa (m)
- v = kecepatan rata-rata fluida(m/s)
- d = diameter pipa (m)
- g = percepatan gravitasi (9,8 m/s2)
Hl = K : (v2/2g)
- Hl = Minor Losses (m)
- V = kecepatan rata-rata fluida (m/s)
- g = Percepatan gravitasi (9,8 m/s2)
- k = koefisien Losses
Setelah head statis dan dinamis ditemukan, kurva sistem perpipaan akan tebentuk seperti gambar dibawah:
Titik Operasi Pompa
Kurva sistem ini digunakan untuk menentukan desain pompa sentrifugal yang sesuai pada jalur pipa dengan variasi debit aliran. Jika kurva sistem dan kurva pompa digabungkan, titik debit operasi pompa akan ditemukan. Titik operasi ini menunjukkan debit pompa yang menghasilkan efisiensi tertinggi dari kinerja pompa dalam suatu sistem.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://artikel-teknologi.com/cara-membaca-kurva-karakteristik-pompa-dan-sistem/
https://www.pumpfundamentals.com/download/book/chapter4.pdf
https://documentlibrary.xylemappliedwater.com/wp-content/blogs.dir/22/files/2013/02/TEH-375A.pdf
Cengel, Yunus A. dan John M. Cimbala. 2006. Fluid Mechanics Fundamental Applications. New York: McGraw-Hill Companies, Inc.
sistem perpipaan dan katup pada proses industri kimia
Aliran fluida tidak akan pernah lepas dari proses industri. Fluida dapat menggerakan mesin, menjadi bahan baku produk, dan lain-lain pada industri kimia. Sistem yang berguna mengendalikan fluida ipada industri adalah sistem perpipaan dan katup.
Perpipaan
Perpipaan adalah peralatan utama untuk transportasi zat cair maupun gas dari suatu tempat ke tempat lain dalam suatu pabrik. Dalam proses perancangan pipa, banyak hal yang harus dipertimbangkan seperti perawatan, keselamatan dan kemudahan dalam modifikasi. Jenis pipa yang digunakan juga harus mempertimbangkan volume fluida, sifat kimia, jarak angkut, jenis fluda, viskositas dan juga tekanan. Tujuan utama dalam perancangan pipa adalah menghasilkan sistem yang ekonomis dengan kinerja yang efisien.
Suatu keadaan atau masa kerja yang cukup lama terjadi, dapat menyebabkan perubahan kekuatan – kekuatan mekanis dari sistem perpipaan, yang akan mengakibatkan terjadinya kerusakan fatal. Diperlukan inspeksi yang optimal agar keadaan tersebut dapat terdeteksi sedini mungkin. Kerusakan – kerusakan yang mungkin terjadi, yaitu: korosi sehingga pipa dapat berlubang, menipis, dan retak. Salah satu metode mendeteksinya adalah menggunakan perhitungan kekuatan struktur pipa yang bisa anda pelajari lebih lengkap dengan klik tulisan >> di sini.
Sistem perpipaan meliputi semua komponen dari lokasi awal sampai dengan lokasi tujuan, antara lain, saringan, katup, sambungan, nozzle, dan sebagainya. Sambungan dapat berupa penampang berubah, belokan (elbow), sambungan bentuk L, dan sambungan bentuk T (tee). Sehingga dengan adanya berbagai macam sambungan serta perlengkapan lainnya akan menimbulkan permasalahan yang akan sering ditemukan pada sistem tersebut. Salah satu permasalahan tersebut adalah terjadinya head losses pada sambungan dan belokan yang mengakibatkan pressure drop. Penurunan tekanan ini terjadi akibat turbulensi aliran yang akan menimbulkan gesekan besar pada dinding pipa. Selengkapnya mengenai pressure drop bisa anda klik tulisan >>di sini.
Katup
Dalam dunia industri yang prosesnya berkaitan dengan pengolahan fluida pasti tidak asing dengan istilah valve. Pada setiap rangkaian sistem perpipaan tentu terdapat alat yang digunakan untuk mengatur jumlah aliran fluida yang akandigunakan, agar proses dapat berjalan dengan baik. Salah satu contoh sederhana, valve yang paling sering ditemui adalah keran air yang kita gunakan setiap hari. Selain valve untuk pipa air, ada valve untuk gas, dan masih banyak jenis valveyang digunakan pada proses bidang-bidang tertentu.
Valve adalah perangkat yang berfungsi untuk mengatur, mengarahkan, dan mengontrol aliran fluida dengan cara membuka dan menutup atau menutup sebagian dari jalan aliran fluida. Pengoperasian valve dapat dilakukan secara manual, yaitu dengan tuas, pegangan, putaran ulir, dan lain sebagainya. Sedangkan, pengoperasian valve secara otomatis biasanya menggunakan pengendalian dengan menggunakan prinsip perubahan tekanan, aliran, dan temperatur di dalam aliran fluida.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.
https://www.aeroengineering.co.id/2021/01/pressure-drop-atau-head-loss/ (diakses pada tanggal 29 Mei 2021)
https://www.aeroengineering.co.id/2021/01/jenis-jenis-katup-valves/ (diakses pada tanggal 29 Mei 2021)
https://www.aeroengineering.co.id/2021/04/perhitungan-kekuatan-struktur-pipa/ (diakses pada tanggal 29 Mei 2021)
pressure safety valve (katup pengamanan tekanan)
Kegagalan proses yang sering muncul pada industri salah satunya disebabkan oleh laju aliran fluida kerja berlebihan. Laju aliran berlebihan dapat merusak pipa, mengurangi efisiensi proses, kegagalan pompa, kegagalan sumur, dan-lain-lain. Para insinyur biasanya menggunakan katup pengaman tekanan (pressure valve) untuk mengamankan laju aliran fluida.
Pressure safety valve adalah katup yang digunakan menjaga tekanan fluida kerja yang akan diproses ke komponen selanjutnya supaya tidak terjadi “over-pressure”. Over-pressure mengacu pada kondisi apa pun yang akan menyebabkan tekanan dalam pipa, bejana atau sistem meningkat melebihi tekanan yang ditentukan atau tekanan kerja maksimum yang diijinkan. Pressure safety valve dirancang untuk membuka dan mengurangi tekanan berlebih dari bejana atau peralatan dan untuk menutup kembali serta mencegah pelepasan lebih lanjut fluida setelah kondisi normal pulih.
Prinsip Kerja Pressure Safety Valve
Ketika tekanan berlebihan muncul di jalur proses, tekanan tersebut masuk naik ke pressure safety valve. Disc akan mulai terangkat dari dudukannya. Pegas dan disc akan bergerak naik seiring dengan masuknya tekanan yang berlebih. Ketika tekanan kembali normal, pegas dan disc akan menutup katup.
Tekanan berlebih yang diijinkan tergantung pada standar yang diikuti dan aplikasi tertentu. Untuk cairan yang dapat dimampatkan, biasanya antara 3% dan 10%, dan untuk cairan antara 10% dan 25%. Untuk mencapai bukaan penuh dari katup, susunan cakram/disc harus dirancang khusus untuk memberikan bukaan yang cepat.
Pemilihan Pressure Safety Valve
Karena ada begitu banyak jenis pressure safety valve, tidak ada kesulitan dalam memilih katup pengaman yang memenuhi persyaratan khusus untuk aplikasi tertentu. Setelah jenis yang sesuai telah dipilih, sangat penting bahwa tekanan pelepasan dan kapasitas pelepasan yang benar ditetapkan, dan katup dengan ukuran yang sesuai serta tekanan yang disetel ditentukan.
Ada beberapa variabel yang harus diperhatikan pada pemilihan valve:
Biaya. Ini adalah pertimbangan paling jelas saat memilih katup pengaman. Saat membuat perbandingan biaya, penting untuk mempertimbangkan kapasitas katup serta ukuran nominalnya. Terdapat variasi yang besar antara model dengan sambungan saluran masuk yang sama tetapi dengan karakteristik pengangkatan yang berbeda-beda.
Jenis sistem pembuangan. Katup dengan kap terbuka dapat digunakan untuk uap, udara, atau gas tidak beracun, jika dapat dibuang ke atmosfer selain melalui sistem pembuangan, jenis kap terbuka dapat diterima. Tuas pengangkat sering kali ditentukan dalam aplikasi ini.
Jenis fluida kerja. Bahan katup harus dirancang sesuai dengan fluida kerjanya. Fluida kerja ada yang korosif, beracun, ada fase gas dan cair, bertekanan tinggi, dan lain-lain.
Persetujuan. Perancangan katup harus mengikuti standard dan code di daerah perancangan masing-masing negara atau institusi. Standar katup biasanya sangat spesifik tentang informasi yang harus dibawa pada katup. Penandaan wajib dilakukan pada cangkang bejana, biasanya dicetak atau dicap, dan dipasang pelat nama, yang harus dipasang dengan aman ke katup.
Overpressure yang diijinkan. Untuk boiler over-pressure yang diijinkan kecil, biasanya 3% atau 5%. Untuk sebagian besar aplikasi lain, over-pressure yang diijinkan 10%, tetapi menurut API 520, aplikasi khusus seperti proteksi kebakaran, katup yang lebih besar dengan over-pressure 20% diperbolehkan. Untuk zat cair, over-pressure 10% atau 25% biasa terjadi, dan nilai blowdown cenderung mencapai 20%.
PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!
>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI
>> YOUTUBE PT TENSOR
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
https://www.spiraxsarco.com/learn-about-steam/safety-valves/safety-valve-selection#article-top (diakses pada tanggal 28 Mei 2021)
https://www.spiraxsarco.com/learn-about-steam/safety-valves/safety-valve-installation (diakses pada tanggal 28 Mei 2021)
https://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-psv-pressure-safety-valve/ (diakses pada tanggal 28 Mei 2021)
https://www.bromindo.com/cara-kerja-safety-valve/ (diakses pada tanggal 28 Mei 2021)
https://www.theprocesspiping.com/introduction-pressure-safety-valve/ (diakses pada tanggal 28 Mei 2021)