Transcript
8/18/2019 agitasi_01.ppt
1/35
AGITASIA. PENDAHULUAN
B. SISTEMPENGADUKAN
C. JENIS PENGADUK
D. POLA ALIRAN
E. ANGKA ALIRAN
F. KEBUTUHAN DAYA
G. KORELASI DAYA
H. PENCAMPURAN
8/18/2019 agitasi_01.ppt
2/35
D e f i n i s i
• Agitasi atau pengadukan adalah perlakuan dengan gerakanterinduksi thd suatu bahan di dalam bejana; gerakantersebut biasanya mempunyai pola tertentu.
Perputaran daun pengaduk
Sirkulasi dengan pompa
Menggelembungkan udara/gas dalam cairan
• Pencampuran (mixing adalah peristi!a menyebarnyabahan"bahan secara acak; bahan yang satu menyebar kedalam bahan yang lain dan sebaliknya yang mana bahan"bahan tersebut sebelumnya terpisah dalam dua #asa ataulebih
Pengadukan dengan pepu!aan daun
pengaduk da"a# $%$!e# &a! 'a%
8/18/2019 agitasi_01.ppt
3/35
Tujuan Agitasi
MEMBUAT SUSPENSI DENGAN PARTIKEL (AT PADATTepung Pa!% – A%
MERAMU (AT CAIR YANG MAMPU CAMPUR)MISCIBLE*
E!an+" – A%
MENDISPERSIKAN GAS DALAM (AT CAIR BERUPAGELEMBUNG,GELEMBUNG KECIL
Udaa – A%
MENDISPERSIKAN (AT CAIR YANG TIDAK MAMPUCAMPUR )IMMISCIBLE* SEHINGGA MEMBENTUKEMULSI
M%n-ak – A%
MEMPERCEPAT PERPINDAHAN KALOR ANTARA (ATCAIR DENGAN MEDIA PENDINGIN ATAU PEMANAS
Ca%an eak$% A% Pend%ng%n
PERTUMBUHAN KRISTAL
8/18/2019 agitasi_01.ppt
4/35
SISTEM AGITASI
8/18/2019 agitasi_01.ppt
5/35
Agitator Selection
•T/e !-pe +0#%1%nge2u%ed
•T/e 'apa'%!-+0 !/e 3e$$e"
•T/e p+pe!%e$+0 4u%d)3%$'+$%!-*
8/18/2019 agitasi_01.ppt
6/35
Kebutuhan Daya
•T/e !-pe +0#%1%nge2u%ed
•T/e 'apa'%!-+0 !/e 3e$$e"
•T/e p+pe!%e$+0 4u%d)3%$'+$%!-*
GEOMETRI
• D%#en$%!angk%
• Pene#pa!anpengaduk
8/18/2019 agitasi_01.ppt
7/35
SISTEM AGITASI
M+!+
DaunPengaduk
)I#pe""e* Tangk% 5 Be6ana
Ba7e
JIKA KEDALAMANCAIRAN CUKUP TINGGIDAPAT DIPASANG DUAIMPELLER
8/18/2019 agitasi_01.ppt
8/35
JENIS PENGADUK
ALIRAN
I#pe"e a"%an ak$%a"8 -a%!u #e#9angk%!kanau$ -ang aa/n-a $e6a6a dengan $u#9u%#pe"e
I#pe"e a"%an ad%a"8 -a%!u #e#9angk%!kanau$ -ang aa/n-a ad%a" a!au !angen$%a"dengan $u#9u %#pe"e
BENTUK
P+pe"e
Da-ung )padd"e*
Tu9%n
8/18/2019 agitasi_01.ppt
9/35
entu! I"#eller
8/18/2019 agitasi_01.ppt
10/35
entu! I"#eller
8/18/2019 agitasi_01.ppt
11/35
entu! I"#eller
Three-bladed
mixing propeller turbine with flat
vertical blades
Horizontal plate to which theimpeller blades of this turbine
are attached
Turbine with blades are
inclined 45o Curved blade
turbinesShrouded turbines
8/18/2019 agitasi_01.ppt
12/35
entu! I"#eller
Flat plate impellers withsaw tooth edges
Cage beaters
nchor paddles
!atepaddlesHollow shaft and
hollow impeller
shrouded screw impeller and
heat exchange coil
8/18/2019 agitasi_01.ppt
13/35
P $ % P E & E $
Meupakan %#pe"e a"%an ak$%a" 9eke'epa!an!%ngg%
Un!uk &a! 'a% dengan 3%$k+$%!a$ enda/
Rp# : ;;
8/18/2019 agitasi_01.ppt
14/35
P A D D & E
Pepu!aan padd"e #end++ng &a! 'a% $e'aaad%a" dan !angen$%a"8 /a#p% !anpa adan-ageakan 3e!%ka"
Au$ 9egeak #en6au/% pengaduk ke aa/ d%nd%ng8"a"u #e#9e"+k ke a!a$ a!au ke 9aa/
Dapa! d%$e$ua%kan dengan 9en!uk da$a 9e6ana
Rp# : = , ;
8/18/2019 agitasi_01.ppt
15/35
T U $ I N
Ke9an-akan #en-eupa% ag%!a!+ padd"e 9edaun9an-ak -ang agak pendek dan 9epu!a padake'epa!an !%ngg%
Ben!uk daun: "uu$ a!au #e"engkung8 d%pa$ang3e!%ka" a!au 9e$udu!
D%a#e!e: =
8/18/2019 agitasi_01.ppt
16/35
P%&A A&I$AN
Jen%$ %#pe""e
S%0a! 4u%da
Ukuan %#pe""e
Ukuan !angk%
Ukuan 9a7e
P+$%$% %#pe""e
Ke'epa!an pu!a
8/18/2019 agitasi_01.ppt
17/35
P%&A A&I$AN
T%ga k+#p+nen a"%an: ad%a" pada aa/ !egak "uu$p++$? "+ng%!ud%na" a!au ak$%a" pada aa/ paae" p++$?!angen$%a" a!au +!a$%+na" pada aa/ $%nggung !e/adap"%n!a$an "%ngka d% $eke"%"%ng p++$
Da"a# p+$%$% p++$ 3e!%ka"8 k+#p+nen ad%a" dan
!angen$%a" 9eada pada $a!u 9%dang /+%$+n!a"8$edangkan k+#p+nen "+ng%!ud%na" ada"a/ 3e!%ka"
K+#p+nen ad%a" dan "+ng%!ud%na" $anga! ak!%0 da"a##e#9e%kan a"%an -ang d%pe"ukan un!uk #e"akukanpen'a#puan
Te6ad%n-a au$ "%ngka a!au au$ pu!a dapa! d%'ega/dengan $a"a/ $a!u 'aa 9e%ku!:
Pege$ean p+$%$% p++$ pengaduk
Pe#a$angan p++$ pada $%$% !angk%
Pe#a$angan 9a7e
8/18/2019 agitasi_01.ppt
18/35
' ' ' ' ' '
Menghitung
Power Pengaduk
8/18/2019 agitasi_01.ppt
19/35
ANGKA A&I$AN
$mpeller yang berputar akan menyebabkan terjadinya aliran %uidadengan berbagai arah&
' ) kecepatan pada ujungdaun
*u+ ) kecepatan tangensial,at cair
*r+ ) kecepatan radial ,at cair
*+ ) kecepatan total ,at cair' )
Π.-a.n
*u+ )k.'
*u+ ) k.Π.-a.n
8/18/2019 agitasi_01.ppt
20/35
ANGKA A&I$AN (cont)
aju aliran olumetrik melalui impeller (0 adalah&
0 ) *r+.Ap
Ap ) Π.-a.1
Ap ) luas silinder yang dibuat olehsapuan
ujung daun impeller
-a ) diameter impeller
1 ) lebar daun impeller
*r+ ) (' 2 *u+ tan β
) Π.-a.n.(3"k tan β
0 ) Π.-a.n.1.(3"k tan β
8/18/2019 agitasi_01.ppt
21/35
ANGKA A&I$AN (cont)
Angka a"%an )N* d%den%$%kan:
• Propeller kapal (jarak bagi bujur sangkar & 45 ) 678
• 9urbin : daun :8o (1/-a ) 3/ & 45 ) 67
• Pada turbin daun rata terdapat hubungan empiris&
0 ) 67?.n.-a>.(-t/-a
3Q Da.n
q N =
8/18/2019 agitasi_01.ppt
22/35
KEUTU*AN DA+A
@ila aliran cairan di dalam tangki adalah turbulen7 kebutuhandaya pengaduk dapat diperkirakan dari perkalian aliran yangdidapatkan dari impeller (0 dan energi kinetik per satuanolume %uida (k&
k E.qP =
Q3 N.Da.nq =
c
22
k g2
)'V.(E
ρ=
Bika rasio *+/' ditandai dengan α maka *+ ) α.Π.n.-a7 sehinggakebutuhan daya adalah&
23 )...(2/.. Dan g N Dan P cQ π α ρ =
παρ= Q
22
c
53
N2g
Da.n.P
8/18/2019 agitasi_01.ppt
23/35
KEUTU*AN DA+A (cont)
Da"a# 9en!uk !%dak 9ed%#en$%:
Q
22
53
c N2
.
Da.n
g.P πα=
ρ
Rua$ k%% d%na#akan angka da-a )p+e nu#9e*8 Np:
ρ= .Da.n
g.P N 53 cP
8/18/2019 agitasi_01.ppt
24/35
K%$E&ASI DA+A
a%a9e" -ang 9epengau/ !e/adap da-a pengadukada"a/:
Si#at pengaduk & n7 -a7 17
Si#at cairan & µ7 ρ
Percepatan graitasi & g
9etapan dimensional & gc
Caktor geometri & D7 7 B7 -t7 m
B%"a 0ak!+ 9en!uk d%a9a%kan dan &a! 'a%n-a!e#a$uk 4u%da Ne!+n%an8 #aka:
P ) Ψ(n7 -a7 µ7 ρ7 g7 gc
8/18/2019 agitasi_01.ppt
25/35
K%$E&ASI DA+A (cont)
Dengan #e!+de ana"%$%$ d%#en$%8 d%pe+"e/:
µρ
ψ =ρ g
Da.n.Da.n
.Da.n
g.P 22
33
c
µρ
ψ =ρ
n21
22
33
c S...,,.........S,S,g
Da.n.Da.n
.Da.n
g.P
J%ka #e#pe/%!ungkan 0ak!+ 9en!uk8d%pe+"e/:
)S...,,.........S,S, N, N( N n21Fr ReP ψ =
S; Da 5 D! S E 5 Da S L 5 Da
S@ 5 D! S
8/18/2019 agitasi_01.ppt
26/35
K%$E&ASI DA+A (cont)
)S...,,.........S,S, N, N( Nn21Fr ReP
ψ =
S; Da 5 D!
S E 5 Da
S L 5 Da
S@ 5 D!
S
8/18/2019 agitasi_01.ppt
27/35
K%$E&ASI DA+A (cont)
Ke9u!u/an da-a pengaduk #en%ngka! 6%ka:
• Daun pengaduk "e9%/ "e9a )ku3a A dan B*
• P+$%$% daun pengaduk 3e!%ka" )ku3a B dan C*
• Menggunakan 9a7e )ku3a A dan D*
Hu9ungan NP dengan NRe:
8/18/2019 agitasi_01.ppt
28/35
K%$E&ASI DA+A (cont)
Hu9ungan NP dengan NRe:
• Pada angka Re-n+"d -ang enda/8 -a%!u d% 9aa/==8 ku3a angka da-a un!uk !angk% 9e9a7e#aupun !anpa 9a7e ada"a/ %den!%k
• Pada NRe "e9%/ !%ngg%8 !e9en!uk 3+!ek$ pada !angk%
!anpa $eka! dan !edapa! geakan ge"+#9angpe#ukaan -ang !%dak dapa! d%a9a%kan $e/%ngga
angka F+ude 9epengau/
8/18/2019 agitasi_01.ppt
29/35
K%$E&ASI DA+A (cont)
Ek$p+nen # $e'aa e#p%%k dengan angka NRe:
b
Nlogam Re
−=
gra!k
"
nkan#ang$!!ng!
"
Da
%
Da
D
Da
%
Da
D
c
53P
g
Da.n. NP
ρ=
Da-a -ang d%9e%kan kepada &a! 'a% d%/%!ung da% NP:
B%"a ukuan ge+#e!%$ pengaduk -ang d%an'ang !%dak $a#adengan gak -ang ada8 #aka d%p%"%/ gak un!uk 6en%$pengaduk -ang $e$ua% dan ukuan ge+#e!%$ -ang#endeka!%. Ha$%" -ang d%pe+"e/ $e'aa ga$ d%k+ek$% $99:
8/18/2019 agitasi_01.ppt
30/35
Korelasi E"#iri!
8/18/2019 agitasi_01.ppt
31/35
Korelasi E"#iri!
8/18/2019 agitasi_01.ppt
32/35
Korelasi E"#iri!
µ
ρ .. 2 Dan Nre =
8/18/2019 agitasi_01.ppt
33/35
Korelasi E"#iri!
#$% propeller& pitch e'ualling diameter& without baffles(
#)% propeller& s * d, four baffles;
(3) propeller, s =2d, without baffles(
#4% propeller& s =2d, four baffles;
(5) turbine impeller& six straight blades& without baffles(#+% turbine impeller& six blades& four baffles(
#,% turbine impeller& six curved blades& four baffles(
#% arrowhead turbine& four baffles(
#.% turbine impeller& inclined curved blades& four baffles(
#$/% two-blade paddle& four baffles(
#$$% turbine impeller& six blades& four baffles(
#$)% Turbine impeller with stator ring(
#$0% paddle without baffles(
#$4% paddle without baffles
8/18/2019 agitasi_01.ppt
34/35
Korelasi E"#iri!,Turbin
8/18/2019 agitasi_01.ppt
35/35
-ontoh Soal
1engadu2an bahan emulsi dirancang mengguna2an 3enispaddle ) daun ang dipasang verti2al di pusat tang2i
6iameter tang2i #6t% $/ ft& tinggi tang2i $) ft& diameter
pengadu2 #6a% 0 ft& posisi pengadu2 #7% $ meter di atas
dasar tang2i& dengan putaran #n% $)/ rpm 8perasiberlangsung pada su2u 2amar Tinggi larutan #H% $/ ft&
rapat 3enis larutan #ρ% $&++ g9ml dan vis2ositas #:% 0) cp;erapa Hp daa pengadu2 teoritis ang dibutuh2an bila
tang2i berbuffle 4 buah dengan tebal #
top related