4. agitasi_01

8/17/2019 4. agitasi_01

1/35

PENGADUKAN (AGITASI)

A. PENDAHULUAN

B. SISTEMPENGADUKAN

C. JENIS PENGADUK 

D. POLA ALIRAN

E. ANGKA ALIRAN

F. KEBUTUHAN DAYA

G. KORELASI DAYA

H. PENCAMPURAN

8/17/2019 4. agitasi_01

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%

8/17/2019 4. agitasi_01

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

8/17/2019 4. agitasi_01

4/35

SISTEM AGITASI

8/17/2019 4. agitasi_01

5/35

Agitator Selection

•T/e !-pe +0#%1%nge2u%ed

•T/e 'apa'%!-+0 !/e 3e$$e"

•T/e p+pe!%e$+0 4u%d)3%$'+$%!-*

8/17/2019 4. agitasi_01

6/35

Kebutuhan Daa

•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 

8/17/2019 4. agitasi_01

7/35

SISTEM AGITASI

M+!+

DaunPengaduk

)I#pe""e* Tangk% 5 Be6ana

Ba7e

 JIKA KEDALAMANCAIRAN CUKUP TINGGIDAPAT DIPASANG DUAIMPELLER

8/17/2019 4. agitasi_01

8/35

!ENIS 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

8/17/2019 4. agitasi_01

9/35

"entu# I$%eller

8/17/2019 4. agitasi_01

10/35

"entu# I$%eller

8/17/2019 4. agitasi_01

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

8/17/2019 4. agitasi_01

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

8/17/2019 4. agitasi_01

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# : ;;

8/17/2019 4. agitasi_01

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# : = , ;

8/17/2019 4. agitasi_01

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: =

8/17/2019 4. agitasi_01

16/35

P'A AI&AN

 Jen%$ %#pe""e

S%0a! 4u%da

Ukuan %#pe""e

Ukuan !angk%

Ukuan 9a7e

P+$%$% %#pe""e

Ke'epa!an pu!a

8/17/2019 4. agitasi_01

17/35

P'A AI&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

8/17/2019 4. agitasi_01

18/35

Menghitung

Power Pengaduk

8/17/2019 4. agitasi_01

19/35

ANGKA AI&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

8/17/2019 4. agitasi_01

20/35

ANGKA AI&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

8/17/2019 4. agitasi_01

21/35

ANGKA AI&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   =

8/17/2019 4. agitasi_01

22/35

KE"UTUAN 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

8/17/2019 4. agitasi_01

23/35

KE"UTUAN 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

8/17/2019 4. agitasi_01

24/35

K'&EASI 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

8/17/2019 4. agitasi_01

25/35

K'&EASI 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

8/17/2019 4. agitasi_01

26/35

K'&EASI 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

8/17/2019 4. agitasi_01

27/35

K'&EASI 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:

8/17/2019 4. agitasi_01

28/35

K'&EASI 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/

8/17/2019 4. agitasi_01

29/35

K'&EASI 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:

8/17/2019 4. agitasi_01

30/35

Korelasi E$%iri#

8/17/2019 4. agitasi_01

31/35

Korelasi E$%iri#

8/17/2019 4. agitasi_01

32/35

Korelasi E$%iri#

 µ 

 ρ ..   2 Dan Nre =

8/17/2019 4. agitasi_01

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

8/17/2019 4. agitasi_01

34/35

Korelasi E$%iri#+Turbin

8/17/2019 4. agitasi_01

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 #