Ejector [PDF]

Citation preview

TUGAS MESFLU KOMPRESOR DYNAMIC EJECTOR



OLEH : AKHMAD MUTTAQIN ( D211 12 251 )



DEPARTEMEN MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2017



A. Kompresor Kompresor merupakan mesin fluida yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat (udara). Dimana kompresor merubah energi mekanik atau penggerak (baik itu motor listrik, motor bakar, dll) menjadi energi potensial untuk memampatkan udara untuk ditempatkan pada tangki penyimpanan. Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm). Kompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model, tergantung pada volume dan tekanan yang dihasilkan. Istilah kompressor banyak dipakai untuk yang bertekanan tinggi, blower untuk yang bertekanan menengah rendah dan fan untuk yang bertekanan rendah. Ditinjau dari cara pemampatan (kompresi) udara, kompresor terbagi dua, yaitu : 1. Jenis perpindahan, yaitu kompresor yang menaikkan tekanan dengan memperkecil dan memampatkan volume gas yang diisap kedalam silnder atau stator oleh torak atau sudu. 2. Jenis turbo menaikkan tekanan dan kecepatan gas dengan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh impeller atau dengan gaya angkat (lift) yang ditimbulkan oleh sudu. Klasifikasi kompressor udara dapat dicermati pada gambar berikut.



Gambar 1. Bagan Tipe-tipe Kompresor Kompressor juga dapat diklassifikasikan atas konstruksinya seperti diuraikan sebagai berikut : 1. Klassifikasi berdasarkan jumlah tingkat kompresi (mis : satu tingkat, dua tingkat,....., banyak tingkat). 2. Klassifikasi berdasarkan langkah kerja (Mis: Kerja tunggal/ single acting dan kerja ganda/ double Acting) 3. Klassifikasi berdasarkan susunan silinder “Khusus Kompressor torak” (Mis: Mendatar, Tegak, bentuk L, bentuk V, Bentuk W, Bentuk Bntang dan lawan imbang/ balans oposed). 4. Klassifikasi berdasarkan cara pendinginan (mis: pendinginan air dan pendinginan udara). 5. Klassifikasi berdasarkan transmisi penggerak .(mis : Langsung, sabuk V, dan roda gigi).



6. Klassifikasi berdasarkan penempatannya ((mis: Permanen/ stationary dan dapat berpindah-pindah/portabel). 7. Kalssifikasi berdasarkan cara pelumasannya (mis: pelumasan minyak dan tanpa minyak). Ada juga yang mengklasifikasikan kompressor udara sebagai berikut :



Gambar 2. Bagan Tipe-tipe Kompressor



B. Ejector Ejector merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan udara atau gas yang tidak dapat dikondensasikan di tempat-tempat vakum. Ejector dapat merupakan jenis kompresor, dalam hal ini tekanan tinggi yang dialirkan melalui sebuah nozzle yang mengakibatkan pengembangan dan menyebabkan timbulnya vakum. Uap yang dialirkan melalui nozzle mempunyai kecepatan yang tinggi sehingga udara serta gas tidak dapat dikondensasikan disekitar tempat-tempat vakum tersebut. Masuknya campuran melalui pipa pancar mengakibatkan perubahan energi kinetik menjadi energi tekan, kerena itu akan meningkatkan tekanan diatas tekanan isap.



Gambar 2. Ejector Ejector dapat digolongkan ke dalam ejector single ataupun multiple, itu tergantung dari bagaimana kompresi yang dilakukan dalam satu atau beberapa unit secara berurutan. Golongan sebagai single atau multiple tergantung dari bagaimana satu atau lebih unit ejector yang dipasangkan secara paralel. Ejector harus dirancang untuk batas minimum tekanan uap yang masuk ke dalam nozzle. Jika tekanan uap terlalu rendah dari batas minimumnya, maka ejector tidak akan bekerja dengan baik sehingga tidak tercapai vakum yang dikehendaki. Ejector akan bekerja dengan baik apabila tekanan uap lebih dari batas minmum



Bahan-bahan



yang



menyebabkan



tersumbat/terhalangnya



nozzle



mempunyai pengaruh yang sama seperti pengaruh kurangnya tekanan uap masuk ke nozzle. Tekanan uap yang terlalu rendah tidak ekonomis tetapi sebaliknya tekanan yang terlalu tinggi juga mengalami kesulitan karena kecilnya lubang nozzle. Batas-batas tekanan yang baik adalah sekitar 5-20 kg/cm2. 1kg/cm2 =14,223 Psi.



Gambar 2. Ejector Componen Parts Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan prinsip kerja ejector yaitu : • Udara dikompresi untuk menghasilkan tekanan yang tinggi kemudian tekanan yang tinggi itu dikonversi menjadi kecepatan yang tinggi oleh nozel. Sehingga daerah disekitar nozel mengalami kevakuman. • Fluida sekunder akan mengisi ruangan yang mengalami kevakuman. Sehingga fluida primer dan sekunder akan bersama-sama masuk ke ruang pencampuran.



• Setelah mengalami pencampuran. Fluida akan meninggalkan ejektor melalui difuser.



Gambar 2. Grafik Perubahan Tekanan Vs Kecepatan C. Pemanfaatan Ejector digunakan di berbagai macam keperluan seperti pada perindustrian, sistem pada kapal, pembangkit listrik, dan lain-lain. Berikut beberapa contoh pengaplikasian ejector : 1. Steam Jet Ejector Steam jet ejector merupakan alat pembangkit vacuum dengan menggunakan steam sebagai media pendorong. Suatu pancaran cairan, gas atau



uap (steam) keluar dari nozzle dengan kecepatan tinggi sehingga dihasilkan tekanan rendah di titik nozzle tersebut. Dengan demikian, gas yang harus diangkut akan terhisap, terbawa dan mengalami percepatan. Steam jet ejector berfungsi untuk mengeluarkan gas atau uap dari suatu ruangan dan mempertahankan kevakuman yang tercapai. Steam jet ejector merupakan pompa yang tidak mempunyai bagian-bagian yang bergerak. Oleh karena itu, pompa ini sangat sederhana dan tidak memerlukan perawatan yang rumit. Dalam steam jet ejector, steam yang telah dipakai dikondensasi dengan mencampurkannya dengan air. Daya hisap dan vacuum akhir yang tercapai seringkali tergantung pada tekanan awal pancaran, tekanan uap kondensate dan konstruksi pompa (jumlah langkah kerjanya). Dengan steam jet ejector satu langkah hanya bisa dicapai vacuum sebesar 130 mbar (atau perbandingan kompresi sekitar 1:8). Pada steam jet ejector yang disusun secara seri, beberapa jet ejector dihubungkan berturut-turut dan makin kebelakang jet ejector semakin kecil. Pada tiap langkah, steam diumpankan secara terpisah. Agar uap dan steam dari langkah sebelumnya tidak dikompresi pada langkah berikutnya, maka diantara jet ejector dipasang kondenser kontak. Didalam kondenser kontak ini, disemprotkan air agar uap dan steam terkondensasi. Air yang keluar dari condenser dialirkan melalui pipa barometik (ketinggian minimal 10 meter) atau dengan pompa (misalnya dengan side channel pump).



Selain dengan sistem seri dan karena steam jet ejector tidak mempunyai daya hisap yang besar, maka untuk membuat vakum awal sering digunakan pompa pendesak (misalnya dengan pompa vacuum cincin air). Dalam proses stripping untuk evaporasi, sering digunakan sebuah steam jet ejector dengan tekanan input steam 4 bar dan steam outputnya digunakan sebagai steam stripper untuk stage sebelumnya, sedangkan vacuum awal digunakan pompa vacuum cincin air. Dengan system seperti ini bisa diperoleh vacuum awal 600 mbar (oleh pompa) dan vacuum akhir sebesar 980 mbar. Vacum akhir ditempat hisap yang dicapai dengan steam jet ejector langkah majemuk dibatasi oleh tekanan uap dari kondensat dan besarnya sekitar 4 mbar abs (-996 mbar). Vacuum akhir yang lebih baik (0,7 mbar abs) bisa dicapai bila bahan pancar dari langkah pertama tidak dikondensasi (langsung dibuang) karena uap akhir yang tersisa biasanya merupakan uap yang tidak mudah untuk dikondensasi. Pada steam jet ejector yang bekerja pada vacuum yang tinggi (diatas 5 mbar), maka diperlukan pemanasan jet ejector supaya tidak terbentuk es akibat titik beku air dilewati selama operasi berlangsung. Pemanasan bisa dilakukan dengan system coil yang mengelilingi body jet ejector yang biasa dikenal dengan trace heater. Model sekarang, trace heater dibuat mengelilingi penuh dinding jet ejector dan supaya berfungsi optimal maka coil harus benar-benar menempel dinding jet ejector. Steam jet ejector bersifat stabil terhadap penghisapan cairan atau uap yang terkondensasi (sama halnya dengan pompa pancar air). Umumnya dipakai



steam jet ejector 3 langkah atau 4 langkah secara seri, tergantung dari kebutuhan vacuum disesuaikan dengan biaya steam dan air. Steam yang dipakai biasanya adalah dry saturated steam dengan tekanan sekitar 10 bar atau lebih. 2. Ejector Gland Steam PLTP Ejector Gland Steam menjaga adanya vakum pada saluran masuk uap preparat yang masuk pada ruang turbin. Mengalirnya uap ke gland dan ke ejektor hanya dapat diatur secara lokal membuka dan menutup katup yang di putar dengan tangan pada saluran pipa. Lampu announciator di TCP atau UCD akan menyala bila gland steam tekanannya terlalu rendah atau terlalu tinggi. Penggunaan steam ejector sebagai alat untuk mengeluarkan gas-gas yang tidak mengembun di dalam kondensor pada PLTP, mempunyai kuntungankeuntungan sebagai berikut : 1. Kehandalan tinggi. 2. Konstruksinya sederhana dan efisien. 3. Mudah pengoperasiannya. 4. Mudah pemeliharannya Beberapa kerugian adalah tidak cocok untuk di gunakan pada PLTP yang mempunyai kandungan gas-gas yang besar, karena efisiensi steam ejektor menjadi rendah. Pada suatu pembangkit listrik tenaga panas bumi tekanan kerja sumur semakin lama semakin menurun, sehingga energi akan menjadi rendah pula, begitu pula tekanan di kondensor akan semakin rendah karena melemahnya tekanan uap steam ejector. Dengan menurunkan steam ejector 1



tingkat maka Mitshubisi berhasil membuat ejector dengan tekanan uap hanya 2-4 kg/cm2 dengan hasil tekanan hampa di kondensor 100-200 mmHg abs.apabila dibutuhkan hampa yang lebih tinggi dapat dgunakan untuk sistem ejektor tingkat II. Dalam hal ini PLTP kamojang mempergunakan 2 tingkat maka dibutuhkan interkondenser yang di maksudkan untuk memperkecil kebutuhan uap bagisteam ejector tingkat II, juga dibutuhkan after condensor untuk mengurangi suara bising.



Daftar Pustaka : Ary,Achmad.2013. Teori dan Praktek Kompresor. https://www.scribd.com/doc/170488294/Teori-Praktek-KompresorKelompok (diakses 9 November 2017 pukul 21.30) Lusiyanto.2012. Ejector. http://doinmarine.blogspot.com/2012/11/ejektor.html (diakses 9 November 2017 pukul 21.30) Maridjo. 2012. Steam jet ejector. http://digilib.polban.ac.id/gdl.php?mod= browse&op=read&id=jbptppolban-gdl-s1-2006-diatsudraj-2070 (diakses 9 November 2017 pukul 21.30) Safitri,nila. 2012. Pompa ejector . http://nilaasafitri.blogspot.com/2012/06/pompaejektor .html (diakses 9 November 2017 pukul 21.30) Ajang,Jerri.2012. Steam Jet. https://www.slideshare.net/jerryramadhan/3-steamjet-11972261 (diakses 9 November 2017 pukul 21.30) Ary,Achmad.2013. Teori dan Praktek Kompresor. https://www.scribd.com/doc/170488294/Teori-Praktek-KompresorKelompok (diakses 9 November 2017 pukul 21.30)