Cyclone separator
Cyclone separator merupakan alat untuk memisahkan partikel padat dari aliran gas yang terkontaminasi dan telah lama digunakan dalam aplikasi industri seperti pembangkit listrik, turbin gas, proses kimia, penyedot debu, dan lain sebagainya. Alat ini dikenal sebagai pre-cleaners atau pembersih awal, karena alat ini sangat penting dalam memisahkan partikel besar dan abrasif dari gas buang yang kemudian melalui proses filtrasi tambahan untuk menghilangkan partikel halus. Tujuan dari alat ini adalah langkah pertama dari penyaringan gas buang untuk meminimalkan polusi udara dan bahaya lingkungan yang disebabkan oleh gas buang dari suatu industri. Kemampuan filtrasi cyclone separator diketahui dapat memisahkan partikel dari gas buang sebagai berikut :
- Partikel beracun
- Partikel abrasif
- Coolant mist
- Tatal logam
- Partikel peledak
- Serbuk halus
- Produk gas buang industri lainnya
Jenis dan ukuran dari cyclone separator tergantung pada skala operasi industri dan seberapa besar jumlah gas buang yang harus difilter. Ada beberapa jenis cyclone separator berdasarkan proses filtrasi dari gas buang :
- Reverse-Flow Cyclone Separator, yaitu dimana gas buang yang telah difilter keluar melalui bagian atas alat. Gas buang yang mengandung partikel masuk ke dalam separator, di dalam separator gas buang tadi berputar membentuk siklon yang menyebabkan partikel menabrak dinding separator akibat dari gaya sentrifugal, lalu jatuh ke penampungan akibat gaya gravitasi. Gas buang yang telah difilter diisap melalui bagian bawah separator, kemudian keluar dari bagian atas separator untuk proses selanjutnya.
- Uniflow Cyclone Separator, yaitu dimana gas buang keluar melalui bagian bawah alat. Gas buang yang mengandung partikel masuk ke dalam separator, di dalam separator gas buang tadi berputar membentuk siklon yang menyebabkan partikel menabrak dinding separator akibat dari gaya sentrifugal, lalu jatuh ke penampungan akibat gaya gravitasi. Demikian juga dengan gas yang telah difilter keluar melalui bagian bawah separator.
- Impeller Collector, yaitu dimana gas buang yang mengandung partikel diproses di dalam multi-blade impeller. Hal ini menyebabkan partikel diarahkan menuju penampungan yang terdapat pada pinggiran alat, sementara gas yang telah difilter keluar melalui keliling impeller.
Efisiensi cyclone separator tergantung pada beberapa faktor, namun tidak terbatas dari hal-hal berikut :
- Ukuran partikel polutan
- Densitas partikel polutan
- Ukuran alat
- Kecepatan masuk gas buang
- Kekasaran dinding separator
Untuk mendesain cyclone separator secara optimal, tools yang biasa digunakan adalah menggunakan bantuan software CFD.
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMPELAJARI SIMULASI CFD PADA SEPARATOR!
Untuk mempelajari artikel lain seputar mekanika fluida, klik di sini.
Kontributor: Feri Wijanarko
aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.
Jenis-jenis katup (valves) pada industri
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.
Ada berbagai jenis valve yang digunakan sesuai dengan peruntukannya masing-masing. Setiap jenis valvemempunyai fungsi dan prinsip kerja tertentu.
Berikut macam-macam valve dengan cara kerjanya :
- Gate Valve
Adalah jenis valve yang digunakan untuk membuka dan menutup aliran dengan cara mengangkat dan menurunkan gerbang penutupnya. Apabila gerbang diangkat, maka aliran akan terbuka dan apabila gerbang diturunkan, maka aliran tertutup. Valve ini digunakan untuk posisi terbuka penuh atau tertutup penuh dan tidak dianjurkan digunakan untuk posisi terbuka sebagian, karena dapat merusak gerbang valve.
2. Globe valve
Memiliki prinsip kerja yang mirip dengan gate valve, yaitu mengangkat dan menurunkan disc dari dudukannyauntuk membuka dan menutup aliran fluida. Desain dari disc dan dudukan menyebabkan perubahan aliran fluida yang mengakibatkan pressure drop yang cukup besar. Valve ini digunakan untuk throttling valve (mengatur besar kecilnya aliran fluida).
3. Ball valve
Ball valve adalah valve dengan pengatur aliran berbentuk bola pejal yang memiliki lubang ditengahnya. Apabila posisi lubang bola satu sumbu dengan sumbu pipa aliran fluida, maka valve terbuka dan terjadi aliran. Namun, apabila posisi sumbu lubang bola tegak lurus dengan sumbu pipa, maka valve tertutup dan aliran akan terhalang. Valve ini hanya memerlukan ¼ putaran dari posisi tertutup penuh ke terbuka penuh.
4. Butterfly Valve
Butterfly Valve pada umumnya digunakan untuk aliran fluida yang bertekanan rendah. Desain dari valve jenis ini sangat sederhana, yaitu terdapat disk yang dapat berputar secara vertikal di tengah pipa dan hanya berputar ¼ putaran untuk terbuka penuh maupun tertutup penuh.
5. Plug valve
Plug valve berfungsi untuk mengatur aliran terbuka penuh atau tertutup penuh (isolation atau on/off control). Untuk membuka dan menutup aliran, plug mempunyai lubang tempat aliran seperti pada ball valve tapi bagian dalamnya bukan bola, melainkan silinder. Pada saat handle diputar keposisi terbuka, maka arah lubang plugakan searah dengan aliran pipa, sehingga terjadi aliran. Namun, pada saat handle diputar keposisi tertutup, maka lubangplug akan tegak lurus dengan arah aliran, sehingga bagian plug yang tidak ada lubang akan menahan aliran. Valvejenis ini cocok untuk fluida yang berat atau mengandung unsur padatan, karena tidak ada ruang kosong di dalam badan valve.
6. Check Valve
Check valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida mengalir hanya menuju satu arah dan tidak mengalir ke arah yang berlawanan. Valve ini mencegah terjadinya aliran balik fluida (reversed flow/back flow). Check valve tidak menggunakan handle untuk mengatur aliran, tetapi menggunakan gaya gravitasi dan tekanan dari fluida itu sendiri. Apabila aliran fluida mengalir sesuai dengan arahnya, maka aliran tersebut membuat plug atau disc pada valve terbuka. Namun, apabila aliran fluida mengalir ke arah yang berlawanan, maka akan menyebabkan plug atau disc tertutup dan tidak terjadi aliran. Ada beberapa jenis check valve, namun yang paling umum adalah swing check valve, disc check valve dan lift check valve.
7. Needle Valve
Needle valve digunakan pada instrumentasi pengukuran dan meter line untuk mengontrol laju aliran fluida. Valveini menggunakan jarum dengan ujung berbentuk kerucut yang dapat naik dan turun untuk mengatur valve terbuka atau tertutup. Laju aliran fluida dapat dikontrol dengan mengatur jumlah putaran handle.
8. Safety Valve
Safety valve digunakan untuk mengamankan sistem perpipaan. Valve ini akan melepaskan tekanan yang berlebih pada sistem perpipaan untuk mencegah terjadinya kerusakan dan adanya korban. Safety valve menggunakan pegas yang secara otomatis akan terbuka jika tekanan mencapai level yang tidak aman dan akan kembali tertutup ketika tekanan kembali pada level yang aman.
Untuk mendesain valves dengan optimal, tools yang umum digunakan adalah menggunakan bantuan software Computational Fluid Dynamics (CFD) yaitu menggunakan permodelan komputer untuk menganalisis detail aliran dari valve yang sangat kompleks.
>>KLIK DI SINI UNTUK SIMULASI CFD PADA VALVE!
Kami juga menyediakan solusi yaitu training dengan topik-topik seputar valve dengan trainer yang sudah sangat berpengalaman di bidangnya untuk meningkatkan skill dan kompetensi anda sebagai seorang engineer profesional. Berikut adalah beberapa topik training terkait topik valve:
>> TRAINING CONTROL VALVE: OPERATION AND SIZING
>> TRAINING PRESSURE SAFETY VALVE
Untuk mempelajari artikel lain seputar mekanika fluida, klik di sini.
Kontributor: Feri Wijanarko
aeroengineering services merupakan layanan dibawah CV. Markom dengan solusi terutama CFD dan FEA.
Teori getaran mekanik (mechanical vibration)
Sebagian besar aktivitas manusia melibatkan getaran dalam satu bentuk atau bentuk lainnya. Misalnya, manusia mendengar suara karena gendang telinga manusia bergetar dan ucapan manusia merupakan hasil getaran dari laring dan lidah. Pada awalnya getaran hanya sebatas pemahaman fenomena alam dan teori matematika untuk menggambarkan sistem fisika. Namun sekarang, getaran banyak digunakan dalam dunia engineering sebagai kriteria desain dan perawatan ada suatu komponen atau struktur.
Setiap gerakan yang berulang dengan selang waktu tertentu disebut getaran atau osilasi, seperti ayunan pendulum dan gerakan senar yang dipetik. Teori getaran berkaitan tentang gerakan osilasi benda dan gaya yang terkait dengannya. Sistem getaran secara umum terdiri atas pegas untuk menyimpan energi potensial, massa atau inersia untuk menyimpan energi kinetik dan peredam sebagai sarana dimana energi secara bertahap hilang. Getaran suatu sistem melibatkan perubahan energi potensial ke energi kinetik secara bergantian. Apabila sistem teredam maka sejumlah energi hilang dalam setiap siklus getaran.
Getaran bebas adalah getaran yang terjadi jika suatu sistem setelah diberi gangguan awal dibiarkan bergetar dengan sendirinya tanpa adanya gaya eksternal yang bekerja pada sistem, seperti getaran pada pendulum. Getaran paksa adalah getaran yang terjadi jika suatu sistem terkena gaya eksternal, seringkali gaya yang berulang seperti getaran pada mesin bakar. Apabila tidak ada energi yang hilang diubah dalam gesekan atau hambatan lainnya selama osilasi maka disebut sebagai getaran tak teredam. Namun, apabila ada energi yang hilang selama osilasi maka disebut sebagai getaran teredam.Frekuensi alami atau eigen frequency adalah frekuensi osilasi yang dimiliki oleh sebuah sistem ketika sistem tersebut diberi gangguan awal lalu dibiarkan bergetar dengan sendirinya tanpa adanya peredam maupun gaya eksitasi dari luar. Nilai frekuensi alami ini merupakan karakteristik dari sistem tersebut. Suatu sistem yang memiliki jumlah derajat kebebasan tertentu akan memiliki jumlah frekuensi alami sama dengan jumlah derajat kebebasan sistem tersebut.
Pada suatu sistem permesinan atau pada suatu struktur biasanya ada gaya pemaksa dari luar yang diterima sistem baik itu disengaja maupun tidak disengaja, contoh gerakan turbin uap akibat uap yang mendorong turbin dan getaran pada jembatan akibat adanya angin. Pada kasus tertentu adanya gaya pemaksa dari luar sistem dapat berbahaya apabila gaya pemaksa tersebut memiliki frekuensi sama dengan frekuensi alami dari sistem tersebut. Frekuensi gaya pemaksa yang sama dengan frekuensi alami dari sistem akan menyebabkan fenomena yang disebut resonansi. Resonansi ini berbahaya karena akan menyebabkan sistem bergetar dengan amplitudo yang sangat besar yang dapat berakibat pada kegagalan sistem tersebut. Oleh karena itu pengopersian sistem permesinan harus jauh dari frekuensi alami dari sistem.
Kontributor: Feri Wijanarko
aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.