Tugas Khusus (Arah Tangensial Pada Proses Pencampuran)

 Nama  NIM Shift Kelo Kelom mo! o!

: Natra Ilhani Matondang : 03031381419124 03031381419124 : Rabu, 08:00 :2

ARAH TANGENSIAL PADA PROSES PENCAMPURAN

Ke"e Ke"ea ata tan n flui fluida da dalam dalam #etia #etia  titi titi! ! dalam dalam tang tang!i !i mem memun un$a $aii tiga tiga !omo !omonen nen,, dan ola ola aliran aliran !e#elu !e#eluruh ruhan an di dalam dalam tang!i tang!i itu bergan bergantun tung g ada ada %aria#i dari !etiga !omonen itu dari #atu lo!a#i !e lo!a#i lain& Ketiga !omonen itu $aitu $aitu !omonen !omonen radial, longitudi longitudinal nal dan tangen#ial& tangen#ial& Komonen Komonen tangen#ial, tangen#ial,  be!er'a ada arah #inggung tehada linta#an ling!aran atau arah meling!ar  mengi! mengi!uti uti utaran utaran #e!itar #e!itar tang!a tang!aii engad engadu!& u!& Komon Komonen en radial radial dan tangen tangen#ia #iall terleta! ada daerah hori(ontal dan !omonen longitudinal ada daerah %erti!al untu! untu! !a#u# !a#u# tang!a tang!aii tega! tega! ) vertical vertical shaft *& *& Komonen Komonen radial dan longitudi longitudinal nal #anga #angatt berg bergun unaa untu untu! ! ene enent ntua uan n ola ola alira aliran n $ang $ang die dierl rlu! u!an an untu untu! ! a!#i a!#i  en"amuran )mixing action action*& +engad +engadu!a u!an n ada ada !e"ea !e"eatan tan tinggi tinggi ada !alan$ !alan$aa menga!ibat!an ola aliran meling!ar di #e!itar engadu!& Komonen tangen#ial atau rota#ional, be!er'a dalam arah gari# #inggung lin linta#a ta#an n meling!ar #e!eliling #umbu& liran tangen#ial $ang mengi!uti linta#a n

m e l i n g ! a r # e! e ! el e l il i l in in g

# um u m bu bu ,

m en e n im i m bu b u l! l ! an an

% or o r te te !  

di er mu!a an "ai ran & -i! a tan g!i tid a! ber#e!at, ma ma!a e engadu! 'e 'eni# aliran a.ial mauun radial a!an mengha#il!an aliran meling!ar& Karena u#aran itu terlalu terlalu !uat, !uat, ola ola aliran aliran a!an a!an #ama #ama #a'a #a'a untu! untu! #emua #emua 'eni# 'eni# engad engadu! u! dan %orte!# $ang terbentu! a!an men"aai engadu!, #ehingga ga# diata# ermu!aan a!an a!an terhi#a terhi#a&& da tiga tiga "ara untu! untu! men"ega men"egah h u#aran u#aran dan %orte! %orte!## antara antara lain lain  engadu! dia#ang off "enter atau miring, ada dinding tang!i dia#ang #e!at %erti"al dan ema!aian diffu#er ring ada tang!i engadu! 'eni# turbin& /era!an meling!ar di#ebut dengan %orte!#& orte!# daat terbentu! di #e!itar   engadu! atauun di u#at tang!i $ang tida! mengguna!an mengguna!an baffle& baffle& alam !eadaan  bia#a, di mana oro# itu %erti!al, !omonen radial dan tangen#ial berada dalam #atu bidang hori#ontal, dan !omonen longitudinaln$a %erti!al& Komonen radial dan dan !om !omon onen en long longit itud udin inal al #ang #angat at a!ti a!tiff dala dalam m memb memberi eri!a !an n alira aliran n $ang dierlu!an untu! mela!u!an en"amuran& ila oro# itu %erti!al dan terleta!   er#i# di u#at tang!i, !omonen tangen#ial bia#an$a !urang menguntung!an& ru# tangen#ial itu mengi!uti #uatu linta#an berbentu! ling!aran di #e!itar oro#,

dan menimbul!an vorteks ada ermu!aan (at "air, dan !arena adan$a #ir!ula#i aliran laminar, "enderung membentu! #tratifi!a#i ada berbagai lai#an& +ola aliran adalah ola $ang terbentu! ada fluida a!ibat adan$a utaran  engadu!, o#i#i engadu!, dan 'eni# tang!i $ang diguna!an& a!tor fa!tor $ang memengaruhi en"amuran adalah aliran, u!uran arti!el , !elarutan, %i#!o#ita# "amuran, 'eni# bahan $ang di"amur, urutan en"amuran, #uhu dan te!anan  ada ga# dan bahan tambahan ada en"amuran #eerti elmugator& ru# utar  )Swirling * a!an terbentu! 'i!a o#i#i engadu! dileta!!an ada o#i#i "enter dan  ada tang!i unbuffle& +ola aliran $ang terbentu! ada tang!i Unbuffel   adalah aliran tangensial  $ang daat men$ebab!an terbentu!n$a % orteks )u#aran*&

Gambar 1.

erbentu!n$a Vortex

)Sumber : Rahmat, 2011*

Vortex adalah utaran air $ang memebentu! aliran $ang bergera! #e"ara tangen#ial& Vortex ada ermu!aan (at "air ini $ang ter'adi !arena adan$a #ir!ula#i aliran laminer "enderung membentu! #tratifi!a#i ada berbagai lai#an tana adan$a aliran longitudinal antara lai#an5lai#an itu& ila di dalam #i#tem terdaat  arti!el (at adat ma!a aru# #ir!ula#i a!an melemar!an adatan itu dengan ga$a #entrifugal !e arah luar, $ang lalu bergera! !e ba6ah dan #etelah #amai di da#ar  tang!i a!an menu'u !e u#at& 7al ini men$ebab!an en"amuran $ang dihara!an tida! ter'adi, melain!an timbul emi#ahan antara lai#an ata# dan ba6ah $ang haru# dihindari& Vortex adalah rongga udara !o#ong $ang terbentu! a!ibat dari adan$a engadu!an $ang "eat dan diengaruhi ga$a gra%ita#i& enomena ini tida! diingin!an dalam indu#tri !arena beberaa ala#an& +ertama, !ualita# en"amuran buru! me#!i fluida berutar dalam tang!i& 7al ini di#ebab!an oleh !e"eatan #udut engadu! dan fluida #ama& Kedua, udara

daat ma#u! dengan mudahn$a !e fluida !arena tinggi fluida di u#at tang!i 'atuh hingga

men"aai

bagian

ata#

engadu!&

Ketiga,

adan$a

vortex  a!an

menga!ibat!an nai!n$a ermu!aan fluida ada tei tang!i #e"ara #ignifi!an #ehingga fluida tumah& ila oro# itu %erti!al dan terleta! er#i# diu#at tang!i, !omonen tangen#ial bia#an$a !urang menguntung!an& ru# tangen#ial itu mengi!uti #uatu linta#an berbentu! ling!aran di#e!eliling oro#, dan a!an menimbul!an vortex ada ermu!aan (at "air& liran tangen#ial $ang mengi!uti linta#an meling!ar #e!eliling #umbu, menimbul!an vortex diermu!aan "airan& -i!a tang!i tida! ber#e!at, ma!a  engadu! 'eni# aliran a!#ial mauun radial a!an mengha#il!an aliran meling!ar& Karena u#aran itu terlalu !uat, ola aliran a!an #ama #a'a untu! #emua 'eni#  engadu! dan vortex $ang terbentu! a!an men"aai engadu!, #ehingga ga# diata# ermu!aan a!an terhi#a& da beberaa "ara untu! men"egah u#aran atau vortex antara lain: 1* +engadu! dia#ang off center  atau miring& 2* +ada dinding tang!i dia#ang #e!at )baffle* %erti!al& 3* +ema!aian diffuser ring  ada tang!i engadu! 'eni# turbin& 4* +enambahan 'eni# imeller dierboleh!an untu! mengurangi 'umlah vortex $ang terbentu! a#al!an 'eni# engadu!n$a #ama& * alu dengan "ara mengurangi !e"eatan engadu!an ada fluida, tetai !e!urangann$a a!an membuat dura#i en"amuran men'adi lebih lama& +ada umumn$a ro#e# engadu!an dan en"amuran dila!u!an dengan menemat!an engadu! ada u#at diameter tang!i )center *& +o#i#i ini memili!i  ola aliran $ang !ha#& +ada tang!i tida! ber#e!at dengan engadu! $ang berutar  ditengah, energi #entrifugal $ang be!er'a ada fluida mening!at!an !etinggian fluida ada dinding dan memerendah !etinggian fluida ada u#at utaran& +ola ini bia#a di#ebut dengan u#aran )vortex* dengan u#at ada #umbu engadu!& +u#aran ini a!an men'adi #ema!in be#ar #eiring dengan ening!atan !e"eatan  utaran $ang 'uga mening!at!an turbulen#i dari fluida $ang diadu!& Menurut aliran $ang diha#il!an, engadu! daat dibagi men'adi tiga golongan, $aitu: 1* +engadu! aliran a!#ial $ang a!an menimbul!an aliran $ang #e'a'ar dengan #umbu utaran&

2* +engadu! aliran radial $ang a!an menimbul!an aliran $ang berarah tangen#ial dan radial terhada bidang rota#i engadu!& Komonen aliran tangen#ial men$ebab!an timbuln$a %orte. dan ter'adin$a u#aran, dan daat dihilang!an dengan ema#angan baffle atau cruciform baffle! 3* +engadu! aliran "amuran $ang merua!an gabungan dari !edua 'eni#  engadu! diata#& rah tangen#ial men$ebab!an %orte. ma!a hal ini tida! diingin!an terutama di indu#tri& +ada #ebuah ro#e# di#er#i ga#5"air, terbentu!n$a u#aran ini tida! diingin!an !arena daat menghambat ro#e#& 7al ini di#ebab!an u#aran ter#ebut daat mengha#il!an di#er#i udara $ang bi#a menghambat di#er#i ga# !e "airan atau di#er#i "airan !e ga#& Salah #atu ua$a untu! menghilang!an u#aran ini adalah dengan merubah o#i#i #umbu engadu!& +o#i#i ter#ebut berua o#i#i #umbu engadu! teta tega! luru# namun memun$ai 'ara! $ang de!at dengan dinding tang!i )off center * dan o#i#i #umbu berada ada arah diagonal ) incline*& +erubahan o#i#i ini men'adi #alah #atu %aria#i dalam enelitian $ang dila!u!an& ara $ang lain untu! men"egah vortex adalah dengan mema#ang #e!at& Se!at "baffle# adalah

lembaran

%erti!al

datar

$ang

ditemel!an

ada

dinding tang!i& u'uan utama mengguna!an #e!at dalam tang!i adalah meme"ah ter'adin$a u#aran #aat ter'adin$a engadu!an dan en"amuran& ;leh !arena itu,  o#i#i #umbu engadu! ada tang!i ber#e!at berada di tengah& Namun, ada umumn$a ema!aian #e!at a!an menambah beban engadu!an $ang bera!ibat  ada bertambahn$a !ebutuhan da$a engadu!an&

Gambar 2.

+ema#angan baffle ada tang!i engadu!  )Sumber: Rahmat, 2011*

Se!at ada tang!i 'uga membentu! di#tribu#i !on#entra#i $ang lebih bai!  di dalam tang!i, !arena ola aliran $ang ter'adi a!an tere"ah men'adi emat  bagian& +enggunaan u!uran #e!at $ang lebih be#ar mamu mengha#il!an  en"amuran $ang lebih bai!& +ada #aat mengguna!an emat #e!at %erti!al #eerti ada gambar 1 daat mengha#il!an ola utaran $ang #ama di dalam tang!i& ebar #e!at $ang diguna!an #ebai!n$a beru!uran 1<12 diameter tang!i& +enggunaan baffle ini a!an #angat berengaruh ada ro#e# engadu!an& +ada #aat mengguna!an baffle ola aliran tama! tida! membentu!  vortex, #ehingga engadu!an dan en"amuran lebih merata atau homogen& Karena tida! ada vortex  aliran tama! lebih membe#ar dariada mengguna!an baffle& -adi ada fluid mixing aaratus dimana memun$ai agitator   %erti!al "ara $ang bai! untu! mengurang vortex $ang tida! di!ehenda!i $aitu dengan mema#ang #e!at5#e!at )baffle* $ang berfung#i menghalangi rota#i tana mengganggu aliran radial fluida atau aliran longitudinal& Se!at $ang #ederhana namun efe!tif bi#a dibuat dengan mema#ang #e!at %erti!al di dinding tang!i&  $affle atau sekat  umumn$a tida! diguna!an ada "airan dengan %i#!o#ita# tinggi dimana embentu!an vortex bu!anlah men'adi ma#alah $ang enting& +ema#angan baffle #endiri tida! ber!onta! lang#ung dengan dinding vessel , tetai memili!i 'ara! agar %e##el tida! "eat ru#a!&  $affle atau #e!at dia#ang ada mixing vessel  untu! menambah turbulen#i ada #aat engadu!an& =alauun  enggunaan baffle menai!!an 'umlah tenaga atau energi, tetai di #i#i lain memil!i !euntungan $aitu ter'adin$a erindahan ana# #e"ara teru# meneru# dan 6a!tu $ang dibutuh!an untu! men"amur lebih "eat& Sema!in ban$a! baffle $ang diguna!an, ma!a vortex ada ro#e#  engadu!an #ema!in daat di!urangi& 7al ini #e#uai dengan literatur $ang men$ebut!an bah6a enggunaan baffle daat mengurangi ter'adin$a vortex& a!tor5fa!tor

$ang

memengaruhi ro#e#

engadu!an

dan

en"amuran

diantaran$a adalah erbandingan antara geometri tang!i dengan geometri  engadu!, bentu! dan 'umlah engadu!, o#i#i #umbu engadu!, !e"eatan  utaran engadu!, enggunaan #e!at dalam tang!i dan 'uga roerti fi#i! fluida $ang diadu! $aitu den#ita# dan %i#!o#ita#& Ma!a, erlu ter#edia #eerang!at alat tang!i berengadu! $ang bi#a diguna!an untu! memela'ari oera#i engadu!an&

DAFTAR PUSTAKA

Irfan& 2013&  %liran ada &engaduk & );nline*: htt:<<666&blogirfanm&info<&2013< 08<e5nga5du5!an&html& )ia!#e# ada tanggal 30 Setember 201>*& Rahmat& 2011& &engadukan dan &encamuran & );nline*: htt:<*& Su#anti& 2014&  'aoran (ixing ")angki &engaduk#! );nline*: htt:<<666&a"adem ia&edu<988091<aoran?Mi.ing?ang!i?erengadu!?& )ia!#e# ada tanggal 30 Setember 201>*&